1. Übersicht – Ein speziell angefertigter Kaltumformer für Befestigungselemente mit kleinem Durchmesser
Die KD406 ist keine generische Mehrstationen-Kaltumformmaschine, die von größeren Modellen verkleinert wurde. Sie wurde von Grund auf für den Durchmesserbereich M3 bis M6 entwickelt – die gängigsten Befestigungsgrößen in der Elektronik, bei Haushaltsgeräten, Präzisionsmaschinen, Automobilkomponenten und im leichten Stahlbau. Während viele Kaltumformmaschinen behaupten, einen breiten Bereich abzudecken, optimiert die KD406 jedes Teilsystem für das Kaltumformen mit kleinen Drähten, hohen Geschwindigkeiten und hoher Präzision.
Mit einer deutlich höheren Produktionsgeschwindigkeit als größere Maschinen (200–300 Teile pro Minute je nach Teilegeometrie) bietet die KD406 den Durchsatz, der für eine kostengünstige Massenproduktion erforderlich ist, und gewährleistet gleichzeitig die für missionskritische Verbindungselemente erforderliche Genauigkeit.
2. Gerätebeschreibung – Das zweistufige Kraftübertragungssystem
ModellModell | EinheitEinheit | KD406 |
ArbeitsplätzeSchmiedestation | NEIN. | 4 |
SchmiedekraftSchmiedekraft | Kgf | 55000 |
Maximaler ScherdurchmesserMax. Abschaltdurchmesser | mm | Ø8 |
Maximale SchnittlängeMaximale Abschneidelänge | mm | 100 |
ProduktionsgeschwindigkeitAusgangsrate | Stück/Minute | 220 |
Auswurfhub der weiblichen FormKOStroke | mm | 90 |
Auswurfhub des WerkzeugsP KOStroke | mm | 30 |
HauptschlittenfahrtHauptzylinderhub | mm | 130 |
Außenmaße der weiblichen FormGesamtabmessungen des Hauptteils | mm | Ø50*100 |
WerkzeugabmessungenGesamtabmessungen des Stempels | mm | Ø40*100 |
StanzabmessungenGesamtabmessungen des Stanzwerkzeugs | mm | Ø28*40 |
FormabstandDie Pitch | mm | 60 |
Schraubendurchmesser, der hergestellt werden kannNormale Bolzengröße | mm | 3-6 |
Die Länge des Schraubenkopfes kann angepasst werdenSchaftlänge des Rohlings | mm | 10-85 |
Maximaler FlanschdurchmesserMaximaler Flanschdurchmesser | mm | Ø17 |
HauptmotorHauptmotor | KW | 22 |
MaschinengewichtMaschinengewicht | kg | 8800 |
MaschinenabmessungenMaschinendimension | mm | 3370*2030*1950 |
2.3 Integration des Zuführungsmoduls
Die Seitenwellen treiben die Drahtvorschubwalzen (Pullsin-Typ) oder ein servogesteuertes Vorschubsystem an. Dadurch wird sichergestellt, dass Drahtindexierung, -abtrennung, -transfer und -ausrichtung perfekt synchron erfolgen – eine entscheidende Voraussetzung für die 6-Stationen-Folgeverfahrenstechnik, bei der ein Positionierfehler von 0,1 mm das Werkstück ruinieren oder ein Werkzeug beschädigen kann.
Zusammenfassend lässt sich sagen: Die zweistufige Getriebe- und Seitenwellenarchitektur ermöglicht es dem KD406, bei hohen Drehzahlen mit außergewöhnlicher Timinggenauigkeit zu laufen und gleichzeitig robust genug für zähe legierte Stähle zu sein.
3. Verarbeitungskapazitäten – Was kann die KD406 tatsächlich leisten?
Standard-Gewindebefestigungen: Schrauben: Sechskantkopf, Linsenkopf, Senkkopf, Zylinderkopf (ISO-, DIN-, ANSI-Normen), Maschinenschrauben (vollständig oder teilweise mit Gewinde), SelbstSGewindeschrauben für Kunststoffe und Bleche, FadenSFormschrauben Nieten und Stifte:Vollnieten (alle Kopfformen), HalbSRohrnieten, Blindnietkörper (Popnieten), Nutstifte und Dübelstifte, Splinte (Kehlstifte)
Präzisionskleinteile: Elektronikschrauben (M3, M4 für Laptops/Unterhaltungselektronik), Abstandshalter und Distanzstücke (über die Stanzstation), Batteriekontakte und Anschlussstifte, Kleine Wellen für Motoren und Aktuatoren
Automobil & Transport: Kleine Motorschrauben (Ventildeckel, Steuergehäusedeckel), Bremsnieten für Reibbeläge, Sicherheitsgurt-Befestigungsbolzen (M6), Befestigungsschrauben für den Sensor, NichtSStandard-kundenspezifische KaltwasserSgeformte Teile:, Stufenstifte mit zwei oder drei Durchmessern, Teile mit Hinterschnitt oder reduziertem Schaft, Hohlbauteile (mittels Rückwärtsextrusion), Teile, die eine Durchfahrt erfordernSLoch (durchstochen inSDie)
3.3 Werkstoffverträglichkeit – Legierte Stähle und Werkzeugstähle
Die KD406 ist nicht auf Baustahl oder kohlenstoffarmen Draht beschränkt. Ihr robuster zweistufiger Antrieb und der hochsteife Rahmen ermöglichen das Kaltumformen von:
Material | Typische Anwendung | Kaltumformbarkeit |
QT500s12 (duktiler Gusseisendraht – selten, aber möglich) | Spezielle hochdämpfende Befestigungselemente | Mittel (erfordert große Radien) |
HT300 (Grauguss – eingeschränkte Verwendung) | Verschleißfeste Einsätze | Niedrig (spröde, selten kaltköpfig) |
SKD11 (D2-Äquivalent, hochkohlenstoffhaltiger, hochchromhaltiger Werkzeugstahl) | Kaltstauchwerkzeuge und auch bestimmte hochverschleißfeste Verbindungselemente | Mangelhaft (meist maschinell bearbeitet) – häufiger als Werkzeugmaterial |
SKD61 (H13 Warmarbeitsstahl) | Locher für die Kopfzeile anderer Materialien | Wird typischerweise nicht als Werkstück verwendet |
20CrMoTi (Einsatzhärtestahl) | Hochfeste Automobilschrauben, nach der Wärmebehandlung | Gut – Standard für Schrauben der Festigkeitsklasse 8.8/10.9 |
42CrMo (durchgehärteter legierter Stahl) | Hochfeste Stehbolzen, Schrauben der Güteklasse 12.9 | Mäßig bis gut (muss geglüht werden) |
Wichtiger Hinweis: Für SKD11 und SKD61 wird KD406 häufiger zur Herstellung von Kaltumformwerkzeugen (Matrizen, Stempeln) aus diesen Werkstoffen auf Spezialmaschinen oder zum Umformen vorgeformter Rohlinge verwendet. Für Serienbefestigungselemente sind 20CrMoTi und 42CrMo die wichtigsten hochfesten Legierungen, neben Standard-Kohlenstoffstählen (C10C, C15C, 10B21, SWRCH).
3.4 Abgeschlossene Operationen in einem Zyklus
Die KD406 (abhängig von der Anzahl der Stationen – typischerweise 4 oder 5 bei diesem Modell) umfasst Folgendes:
Drahtrichten und -vorschub – präzise Längeneinstellung.
SchneidenSAus – saubere Schere ohne Grate.
Erste Überschrift / Überraschung – vorSbildet den Kopf oder Flansch.
Zweiter Abschnitt – endgültige Kopfform.
Schaftprofilierung – Reduzierung des Durchmessers, Bildung von Nuten oder Erzeugung einer gestuften Geometrie.
Piercing / durchSLochformen – für Hohlteile oder Muttern (mit geeigneter Matrize und Stempel).
Auswurf – das fertige Teil verlässt die Maschine.
Alle Bearbeitungsschritte erfolgen schrittweise, während das Werkstück von Station zu Station transportiert wird. Bei vielen Geometrien ist keine Nachbearbeitung (Bohren, Drehen, Fräsen) erforderlich.
4. Technische Vorteile gegenüber Konkurrenzprodukten
4.1 Höhere Geschwindigkeit ohne Vibrationen
Da das zweistufige Getriebe das Schwungrad mit hoher Massenträgheit über ein Zwischengetriebe von der Kurbelwelle trennt, weist die KD406 geringere Drehschwingungen auf. Dies ermöglicht um 15–25 % höhere Betriebsdrehzahlen als bei einstufigen Maschinen ähnlicher Tonnage, ohne die Teilequalität zu beeinträchtigen.
4.2 Werkzeuglebensdauerverlängerung
Die gleichmäßige Kraftübertragung reduziert Stoßbelastungen der Stauchwerkzeuge. Anwender berichten von einer 15–30 % längeren Standzeit von Matrize und Stempel bei der Herstellung von Schrauben aus legiertem Stahl im Vergleich zu Direktantriebsmaschinen.
4.3 Schneller Umrüstvorgang für kleine Chargen
Dank des modularen Seitenwellendesigns der KD406 sind Werkzeugwechsel in weniger als 60 Minuten möglich – für einen kompletten Auftragswechsel (Drahtdurchmesser, Werkstücklänge, Kopfform). Dadurch eignet sie sich nicht nur für die Massenproduktion großer Stückzahlen, sondern auch für die Just-in-Time-Fertigung kleiner bis mittlerer Losgrößen.
4.4 Energieeffizienz
Das Schwungrad speichert Energie während der nicht-rotierenden Phase des Zyklus und gibt sie beim Aufprall wieder ab. Das zweistufige System ermöglicht einen kleineren Motor (15–22 kW gegenüber über 30 kW bei einigen Wettbewerbern) für die gleiche Leistung und reduziert so den Stromverbrauch um etwa 20 %.
5. Detaillierte Stationskonfiguration (Beispiel – 5sStation-Version)
Die genaue Anzahl der Stationen kann zwar angepasst werden, eine typische KD406-Konfiguration für Schrauben und Nieten sieht jedoch wie folgt aus:
Station | Betrieb | Werkzeuge |
Station 1 | Abschaltung und Transfer | Schneidet das Messer ab, überträgt die Finger |
Station 2 | Erstes Umkippen / Zentrieren | Erster Schlag, erster Würfel |
Station 3 | Vorformung & Extrusion | Zweiter Schlag, zweiter Würfel |
Station 4 | Schlussbildung von Kopf und Schaft | Dritter Stempel (Abschlussstempel), dritte Matrize mit Auswerfer |
Station 5 | Piercing (optional) / Knockout | Stanzstempel, Matrize mit Durchgangsloch |
Jede Matrize ist in einem Matrizenblock mit Hartmetalleinsätzen montiert. Die Stempel bestehen aus SKD61- oder pulvermetallurgischem Werkzeugstahl und gewährleisten so eine lange Lebensdauer.
6. Branchen & Anwendungen – Mehr als nur einfache Befestigungselemente
Da die KD406 Durchmesser von M3 bis M6 und eine breite Materialpalette verarbeiten kann, findet sie in Branchen weit über die üblichen Befestigungselemente im Bauwesen hinaus Verwendung:
6.1 Elektronik und Konsumgüter: Laptop-Scharnierschrauben (M3 – M4, Präzisionskopfform), Smartphone-Abstandshalter und Gewindeeinsätze, Batterieklemmenschrauben für Elektrowerkzeuge Kleine Nieten für Gerätegehäuse
6.2 Fahrzeugtechnik (Motor & Fahrgestell): M6-Flanschschrauben für Motorhalterungen, Bremsbackennieten (halbSröhrenförmig), Sicherheitsgurt-Aufrollbolzen, Befestigungsschrauben des ABS-Sensors
6.3 Motorräder und Fahrräder: Bremssattelschrauben (M6), Kettengliednieten, Lenkerklemmschrauben, Kleine Achsbolzen
6.4 Möbel- und Leichtbau: Exzenterschrauben (Nockenschrauben) – erfordern keineSStandard-Kopfgeometrie Nieten für Schubladenschienen, KD406 kann die exzentrische Form direkt ausbilden.
6.5 Eisenbahn- und Schwerlastverkehr (Sekundärsysteme): Innenverkleidungsbefestigungen (M4 – M6), Befestigungsnieten für Kabelrinnen, Klemmschrauben des Signalsystems
6.6 Luft- und Raumfahrt (NichtSStrukturell, Innenausbau): Sitzschienenschrauben, Befestigungselemente für Küchengeräte, Kleine Nieten für Paneele
Hinweis: Für kritische Strukturbolzen in der Luft- und Raumfahrt (NAS-, MS-Standards) gelten höhere Anforderungen.SHochwertige Legierungen und Prozesskontrollen sind erforderlich, aber mit KD406 lassen sich viele nichtSStrukturelle und innenliegende Befestigungselemente.
7. Optionales Zubehör & Automatisierung
Um die Produktivität zu maximieren, kann der KD406 mit folgenden Ausstattungsmerkmalen versehen werden:
Servo-Drahtvorschub – für ultrapräzise Schnittlängen (±0,05 mm) und Materialeinsparung.
Inprozessbegleitende Teileprüfung – optischer oder Kontaktsensor zur Erkennung fehlender Köpfe oder zu kurzer Längen.
Automatischer Werkzeugschmiernebel – verlängert die Standzeit von Stempel und Matrize bei legierten Stählen.
Gewinderollvorrichtung (inline) – die Teile werden direkt vom Kaltumformer zur Flach- oder Zylindergewinderollvorrichtung geführt.
Teilezähler & Förderband – zur Integration in Verpackungslinien.
Quicksdie-Wechselsystem – Presswerkzeugkassetten verkürzen die Umrüstzeit auf 30 Minuten.
8. Schlussfolgerung
Die automatische Kaltumformmaschine KD406 ist eine spezialisierte Hochgeschwindigkeits-Kaltumformmaschine für Schrauben der Größen M3 bis M6. Ihr zweistufiges Kraftübertragungssystem mit synchronisierten Seitenwellen gewährleistet einen reibungslosen, präzisen und effizienten Betrieb – selbst bei anspruchsvollen legierten Stählen wie 20CrMoTi und 42CrMo.
Von Elektronikschrauben und Präzisionsnieten bis hin zu Automobilbolzen und kundenspezifischen, kaltgeformten Teilen – die KD406 ermöglicht Herstellern hohe Produktionsleistung, geringen Ausschuss und gleichbleibende Qualität. Während größere Maschinen wie die KD625 für anspruchsvollere Anwendungen geeignet sind, zeichnet sich die KD406 durch ihre Stärken im Segment der Kleinteile mit hohem Volumen aus, das die moderne Konsumgüter-, Elektronik- und Leichtmaschinenindustrie antreibt.
Für Hersteller, die ihr Geschäft auf Präzisionskleinbefestigungselemente ausweiten oder von veralteten Einhubpressen aufrüsten möchten, bietet die KD406 eine bewährte, produktive und profitable Lösung.
