Kaltstauchverfahren und Modultechnik für Reihenklemmen
Mar 10, 2026
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In elektrischen Verbindungssystemen ist die Klemmschraube eine Schlüsselkomponente für zuverlässige elektrische Verbindungen zwischen Leitern und Geräten. Seine strukturelle Festigkeit, Leitfähigkeit und Fertigungseffizienz wirken sich direkt auf die Sicherheit und Stabilität des gesamten Systems aus. Herkömmliche Schraubklemmen werden meist mit Biege-, Niet- oder Bearbeitungsverfahren hergestellt, die durch komplexe Prozesse, geringe Materialausnutzung und unzureichende strukturelle Festigkeit beeinträchtigt werden. In den letzten Jahren hat sich die Kaltstauchtechnologie aufgrund ihrer Vorteile wie hoher Effizienz, Energieeinsparung und hoher Festigkeitsintegration nach und nach zur Mainstream-Technologie für die Herstellung von Hochleistungs-Stanzschraubklemmenblöcken entwickelt.
Beim Kaltstauchen handelt es sich um eine Präzisionsformtechnik, bei der Metallmaterialien unter hohem Druck bei Raumtemperatur plastisch verformt werden, um die gewünschte Form zu erhalten. Im Gegensatz zum Warmschmieden oder Bearbeiten werden beim Kaltstauchen keine hohen Temperaturen eingeführt, wodurch Materialoxidation, Kornvergröberung und Restspannungskonzentration vermieden werden. Es bewahrt effektiv die mechanischen Eigenschaften des Rohmaterials und verbessert gleichzeitig die Dichte und Dauerfestigkeit der Teile. Das Kaltstauchen eignet sich besonders für Komponenten wie Schraubklemmenblöcke, die wiederholten Anzugskräften und hohen Strombelastungen standhalten müssen.
Durch diesen gesamten Prozess wird ein integriertes Formen vom Stangenmaterial bis hin zu kompletten Schraubklemmklemmenblöcken erreicht, sodass kein Schweißen, Nieten oder eine Nachbearbeitung erforderlich ist. Dadurch werden die Materialausnutzung (bis zu 95 %) und die Produktionseffizienz (Zehntausende Teile pro Maschine und Tag) deutlich verbessert. Noch wichtiger ist, dass beim Kaltstauchen die Metallfasern kontinuierlich und ohne Schnitt entlang der Kontur des Teils verteilt werden, wodurch die Zugfestigkeit, der Torsionswiderstand und die leitende Kontaktfläche des elektrischen Schraubklemmenblocks erheblich verbessert werden.
Das Herzstück dieses Prozesses ist das Kaltstauchumformmodul. Dieses Modul besteht aus sieben funktionellen Matrizen: einer Schneidmatrize, einer Formmatrize, einer primären/sekundären Vorformmatrize, einer Matrize zum Formen von quadratischen Löchern, einer Matrize zum Formen von runden Löchern und einer Matrize zum Stanzen von runden Löchern. Jede Matrize besteht aus hoch-verschleißfestem-legiertem Stahl und nutzt einen Präzisionsführungsmechanismus, um sicherzustellen, dass der Positionierungsfehler zwischen mehreren Stationen weniger als ±0,02 mm beträgt. Beispielsweise verfügt die Matrize zum Formen von quadratischen Löchern über einen eingebauten Stanzabschnitt, der das Entfernen und Beschneiden des Kerns in einem einzigen Hub durchführen kann; Das Rundlochformwerkzeug ist mit Formeinsätzen ausgestattet, die präzise in die bereits geformten quadratischen Löcher eingebettet werden und so Störungen und Verformungen vermeiden. Dieses modulare und hochintegrierte Design gewährleistet nicht nur die Maßhaltigkeit des Schraubklemmenblocks, sondern erleichtert auch Wartung und Austausch.
Im Vergleich zu herkömmlichen Biegestrukturen bieten kaltgeschmiedete Integralformklemmen erhebliche Vorteile: Erstens zeichnen sie sich durch eine hohe Gesamtfestigkeit aus, wodurch sie weniger anfällig für Risse bei Anzugsdrehmomenten mit hohem Drehmoment oder in Vibrationsumgebungen sind. Zweitens sorgen sie für eine glattere Kontaktoberfläche und verbessern so die Zuverlässigkeit der Drahtcrimpung. Drittens ist die Oberfläche frei von Schweißnähten oder Graten, wodurch der Kontaktwiderstand und die Gefahr eines Temperaturanstiegs verringert werden. und viertens sind die Produktionskosten niedrig, da der Energieverbrauch nur 30–50 % des Energieverbrauchs bei der Heißverarbeitung beträgt.
Darüber hinaus lässt sich dieser Prozess hervorragend an verschiedene Anschlusstypen anpassen, darunter M4-Schraubklemmen, Erdungsklemmenblöcke, Sicherungsklemmenblöcke und sogar Doppelkäfigklemmen mit M5-Schrauben. Durch Anpassen des Formhohlraums und der Schmiedeparameter können Produktmodelle schnell auf derselben Ausrüstung umgeschaltet werden, um den flexiblen Fertigungsanforderungen kleiner Chargen und verschiedener Produktvarianten gerecht zu werden.
Angesichts der steigenden Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Konnektivität durch neue Energiequellen, intelligente Netze und industrielle Automatisierung entwickelt sich die Kaltstauchtechnologie hin zu höherer Präzision und komplexeren Strukturen weiter. Beispielsweise können Leasing-Terminals, die Mehrlochsysteme, unregelmäßige Nuten oder flexible Klemmstrukturen integrieren, jetzt mit Kaltstauchmaschinen mit acht - oder sogar zehn {3} Stationen hergestellt werden. Zukünftig wird die Kombination der simulationsbasierten Optimierung von Metallfließwegen und der Vorhersage der Formlebensdauer die intelligente Weiterentwicklung dieses Prozesses weiter vorantreiben.
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