Fertigungsgerecht konstruieren
So konstruieren Sie Ihr Teil, damit Rechner und Werkstatt es gleich lesen
Der Rechner liest nur die 3D-Geometrie aus der STEP-Datei — nicht die Zeichnung, nicht die Hinweise im PDF. Was nicht im Modell ist, sieht er nicht; was anders modelliert ist, als es sich fertigen lässt, muss er schätzen. Hier steht, wie Sie Gewinde, Durchzüge, Senkungen, Löcher, Fasen und Biegungen modellieren, damit das Modell zu unseren Werkzeugen passt. Alle Tabellen sind aus den Werkzeugen berechnet, die wir tatsächlich besitzen, und aus denselben Regeln, nach denen der Rechner prüft.
Was der Rechner aus dem Modell liest
- Die Blechdicke, aus Ober- und Unterseite. Das Teil muss überall gleich dick sein — Taschen, Abdünnungen oder angefaste Kanten stören.
- Ein Loch als Zylinder. Der Durchmesser entscheidet, wie wir es fertigen: Katalogmaß gestanzt, alles andere gelasert.
- Ein Gewinde nur über den Lochdurchmesser — ein kosmetisches Gewinde aus dem CAD übersteht den STEP-Export nicht. Sicheres Gewinde ist ein Loch mit dem ISO-Kerndurchmesser D1 (so exportieren SolidWorks, Inventor und Solid Edge eine Gewindebohrung) oder ein Durchzug mit dem Kernloch des Furchwerkzeugs. Ein Kern- oder Bohrerdurchmesser im ebenen Blech ist nur „mögliches Gewinde“ — das haken Sie in der Tabelle Löcher und Gewinde selbst an.
- Eine Senkung als Kegel 90° (oder 120°). Jeder solche Kegel ist für den Rechner eine Senkung — auch eine kleine Fase an der Lochkante.
- Einen Durchzug als koaxiale Zylinder, die aus der Blechebene herausstehen. Der Rechner prüft, ob das Blech genug Material dafür hat.
- Ist er unsicher, berechnet er ein Gewinde weder stillschweigend noch lässt er es weg: Er bepreist das Loch als Loch, markiert es zur Prüfung und verweist hierher.
Gewinde im Durchzug
Dünnes Blech hat zu wenig Material für ein tragendes Gewinde. Deshalb ziehen wir zuerst einen Kragen aus dem Blech — einen Durchzug — und furchen das Gewinde hinein (spanlos). Der Kragen entsteht aus dem Material rund um das Loch, es kommt nichts hinzu: Seine Höhe bestimmt die Blechdicke, nicht der Wunsch des Konstrukteurs. Werkzeuge haben wir für M4 (Blech bis 2,55 mm), M6 und M8 (bis 3,05 mm); empfohlene Dicken stehen in der Tabelle.
Was modellieren
- Das Loch im Durchzug am sichersten mit dem ISO-Kerndurchmesser D1 (3,242 / 4,917 / 6,647) — so zeichnet es der Bohrungsassistent im CAD, und der Rechner erkennt es immer. Das Kernloch des Furchwerkzeugs (M4 Ø 3,7 · M6 Ø 5,55 · M8 Ø 7,4) erkennen wir ebenfalls, sofern der Kragen mehr als 0,3 t aus dem Blech ragt (✓ in der Tabelle); bei niedrigerem Kragen ist es nur „mögliches Gewinde“.
- Den Durchzug als ein Körper mit dem Blech — Außendurchmesser und Höhe laut Tabelle. Modellieren Sie dieselbe Höhe oder weniger; höher lässt sich der Kragen aus dem Blech nicht ziehen.
- Der Durchzug zeigt zur Matrizenseite, also nach unten, vom Stempel weg. Alle Durchzüge eines Teils auf dieselbe Seite legen.
- Das kosmetische Gewinde darf im Modell bleiben, wir lesen es nur nicht. Die Gewindegröße muss sich aus dem Lochdurchmesser ergeben.
| Gewinde | Blech t | Loch-Ø D1 / Kern | Kernloch erkannt | Kragen außen Ø ≈ | Kragen unter Blech ≈ | Gewindelänge ≈ | Gänge ≈ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M4 | 1 mm | Ø 3,242 / 3,7 | 3,7 | Ø 5 | 0,7 mm | 1,7 mm | 2,4 |
| 1,5 mm | Ø 3,242 / 3,7 | 3,7 | Ø 5,7 | 0,6 mm | 2,1 mm | 3 | |
| 2 mm | Ø 3,242 / 3,7 | D1 zeichnen | Ø 6,3 | 0,5 mm | 2,5 mm | 3,6 | |
| 2,5 mm | Ø 3,242 / 3,7 | D1 zeichnen | Ø 7 | 0,4 mm | 2,9 mm | 4,1 | |
| M6 | 1 mm | Ø 4,917 / 5,55 | 5,55 | Ø 6,9 | 1,3 mm | 2,3 mm | 2,3 |
| 1,5 mm | Ø 4,917 / 5,55 | 5,55 | Ø 7,5 | 1,1 mm | 2,6 mm | 2,6 | |
| 2 mm | Ø 4,917 / 5,55 | 5,55 | Ø 8,2 | 1 mm | 3 mm | 3 | |
| 2,5 mm | Ø 4,917 / 5,55 | 5,55 | Ø 8,8 | 0,9 mm | 3,4 mm | 3,4 | |
| 3 mm | Ø 4,917 / 5,55 | D1 zeichnen | Ø 9,5 | 0,8 mm | 3,8 mm | 3,8 | |
| M8 | 1,5 mm | Ø 6,647 / 7,4 | 7,4 | Ø 9,4 | 1,7 mm | 3,2 mm | 2,6 |
| 2 mm | Ø 6,647 / 7,4 | 7,4 | Ø 10 | 1,5 mm | 3,5 mm | 2,8 | |
| 2,5 mm | Ø 6,647 / 7,4 | 7,4 | Ø 10,7 | 1,4 mm | 3,9 mm | 3,1 | |
| 3 mm | Ø 6,647 / 7,4 | 7,4 | Ø 11,3 | 1,3 mm | 4,3 mm | 3,4 |
Richtwerte aus der Volumenkonstanz: Die Kragenwand wird beim Durchziehen auf etwa 0,65 t dünner, das Vorloch hat rund den halben mittleren Kragendurchmesser. Die genaue Form ergibt das Werkzeug. Einen Durchzug in diesen Grenzen akzeptiert der Rechner; einen Kragen, für den das Blech kein Material hat, markiert er als nicht formbar. Blech unter 1 mm (M8 unter 1,5 mm) nur nach Prüfung.
Häufige Fehler
- Ein Kragen höher, als das Blech hergibt. Aus der Praxis: M8 in 3 mm Blech mit 7 mm Kragen unter dem Blech. Dafür reicht das Material nicht — real werden es etwa 1,3 mm (Gewindelänge gesamt ≈ 4,3 mm).
- Ein Kragen als aufgeklebtes Rohr: Wand in voller Blechdicke, gerades Ende, keine Radien. Das ist eine gedrehte Buchse oder eine Einpressmutter, kein Durchzug.
- Gewinde nur auf der Zeichnung. Ein kosmetisches Gewinde oder ein „M6“ im PDF kommt nie in der Geometrie an — im Modell bleibt ein einfaches Loch.
Gewinde direkt im Blech (ohne Durchzug)
In dickerem Blech genügt es, ein Kernloch zu stanzen oder zu lasern und das Gewinde direkt in die Wand zu furchen. Die Tragfähigkeit ergibt sich aus der Zahl der Gänge, also Dicke ÷ Steigung. Der Rechner akzeptiert ein Gewinde ab 1,5 Gängen; für volle Tragfähigkeit empfehlen wir die Dicken nach TRUMPF — M4 ab 1,5 mm, M6 und M8 ab 3 mm. In dünnerem Blech einen Durchzug modellieren.
Was modellieren
- Ein Durchgangsloch mit dem Kernlochdurchmesser (3,7 / 5,55 / 7,4) oder ISO D1 (3,242 / 4,917 / 6,647). D1 ist für den Rechner ein sicheres Gewinde; ein Kernloch im ebenen Blech nur „mögliches Gewinde“, weil normale Löcher oft dasselbe Maß haben — wählen Sie dann in der Tabelle Löcher und Gewinde „Gewinde“.
- Lochrand mindestens einen Gewinde-Nenndurchmesser von der Teilekante. Das Furchen drückt Material zur Seite, ein schmaler Steg beult aus.
- Andere Größen: Die Maschine furcht M2,5–M10, Werkzeuge haben wir für M4, M6 und M8. Andere Größen nach Absprache.
| Gewinde | Steigung | Loch-Ø (Kern / D1) | Rechner ab | Empfohlen ab | Bis | Gänge bei empfohlener t |
|---|---|---|---|---|---|---|
| M4 | 0,7 | Ø 3,7 / 3,242 | 1,2 mm | 1,5 mm | 6 mm | 2,1 |
| M6 | 1 | Ø 5,55 / 4,917 | 1,5 mm | 3 mm | 6 mm | 3 |
| M8 | 1,25 | Ø 7,4 / 6,647 | 2 mm | 3 mm | 6 mm | 2,4 |
Gefurchtes Gewinde oder Nietmutter?
Der klassische Weg zum Gewinde im dünnen Blech ist die Nietmutter: Ins Teil kommt ein Loch, die Muttern werden bestellt, angenommen und verbucht, und dann wird jede einzeln gesetzt. Wir formen das Gewinde auf der Maschine in derselben Aufspannung, in der das Teil entsteht — das Teil kommt mit fertigem Gewinde.
- Kein zusätzliches Teil. Das Gewinde besteht aus dem Blech selbst: nichts zu bestellen, zu lagern oder zu montieren, und nichts, was sich im Loch mitdrehen oder lösen kann.
- Belastbar in beide Richtungen. Aus der Praxis: Eine Nietmutter, die entgegen ihrer Setzrichtung belastet wird, kann aus dem Blech herausgezogen werden. Ein geformtes Gewinde ist Teil des Blechs und trägt deshalb in beide Richtungen.
- Kein Klemmbereich, auf den man achten muss. Eine Nietmutter wird nach der Blechdicke gewählt — eine M8 gibt es zum Beispiel getrennt für 1,0–3,5 mm und 3,5–6,0 mm. Das Furchwerkzeug wählen wir nach der Dicke, die wir direkt aus Ihrem Modell lesen.
- Nichts steht über die Oberfläche. Der Flachkopf einer Nietmutter liegt auf dem Blech; ein ins Blech geformtes Gewinde trägt nichts auf, und ein Durchzug zeigt nur zur Matrizenseite.
- Wann die Nietmutter besser ist: wenn Sie ein längeres Gewinde brauchen, als Blech oder Durchzug hergeben (Tabellen oben), eine Größe außerhalb M4–M8 oder ein Gewinde aus anderem Werkstoff als das Blech. Vermerken Sie es in der Anfrage.
Senkungen für Senkkopfschrauben
Senkungen prägen wir mit einem 90°-Kegel für Senkschrauben mit Innensechskant ISO 10642 — M6 und M8, Blech 2–3 mm. Beim Prägen lässt sich der Kegel höchstens 75 % tief ins Blech drücken, den Rest muss das Blech tragen. Deshalb versinkt in 2–3 mm Blech weder ein M6- noch ein M8-Kopf ganz, er steht etwas über; bündig säße er erst in etwa 4 mm Blech (M6). Für 3 mm Blech haben wir außerdem eine umgeformte Senkung auf vollen Kopfdurchmesser (Ø 12,8 / Ø 16,8) — muss der Kopf bündig sitzen, vermerken Sie es bitte, wir prüfen es.
Was modellieren
- Kegel 90° mit Durchgangsloch darunter, Ø 6,6 (M6) / Ø 9 (M8) nach ISO 273.
- Kegeltiefe höchstens 0,75 t: Durchmesser an der Oberfläche = Loch + 1,5 t (siehe Tabelle). Einen Kegel durch die volle Dicke kann man nicht prägen.
- 90° — dafür haben wir Werkzeuge. Einen 120°-Kegel erkennt der Rechner, fertigen wir aber nur nach Absprache.
- Eine geprägte Senkung öffnet zur Stempelseite, also gegenüber der Seite, zu der Durchzüge zeigen. Eine Senkung auf der Durchzugseite geht nur in 3 mm Blech.
| Schraube | Blech t | Durchgangsloch | Kegel-Ø an der Oberfläche | Kegeltiefe | Kopfüberstand ≈ |
|---|---|---|---|---|---|
| M6 | 2 mm | Ø 6,6 | Ø 9,6 | 1,5 mm | 1,5 mm |
| M6 | 2,5 mm | Ø 6,6 | Ø 10,4 | 1,88 mm | 1,1 mm |
| M6 | 3 mm | Ø 6,6 | Ø 11,1 | 2,25 mm | 0,8 mm |
| M8 | 2 mm | Ø 9 | Ø 12 | 1,5 mm | 2,4 mm |
| M8 | 2,5 mm | Ø 9 | Ø 12,8 | 1,88 mm | 2 mm |
| M8 | 3 mm | Ø 9 | Ø 13,5 | 2,25 mm | 1,7 mm |
Löcher, Langlöcher und Abstände
Ein Loch im Katalogmaß stanzen wir mit einem Hub, alles andere schneidet der Laser — beides berechnet der Rechner richtig, Stanzen ist nur günstiger. Die Abstände unten sind Faustregeln; der Rechner prüft sie nicht, wir prüfen sie bei der Arbeitsvorbereitung.
| Element | Wert |
|---|---|
| Kleinster Loch-Ø — Stanzen | ≥ t (Stahl, Aluminium) · ≥ 1,5 t (Edelstahl) |
| Kleinster Loch-Ø — Laser | ≥ t, im dünnen Blech mindestens 1 mm |
| Langlochbreite | ≥ t (Edelstahl ≥ 1,5 t) |
| Steg zwischen Löchern | ≥ t (beim Stanzen besser 1,5 t) |
| Lochrand zur Teilekante | ≥ t |
| Lochrand zur Biegung | ≥ 2 t + Ri (ab Innenseite des Schenkels) |
| Durchzug, Gewinde, Senkung zur Biegung | ≥ 3 t + Ri |
| Rand von Durchzug oder Senkung zur Kante | ≥ 2 t |
Stanzformen aus dem Katalog
| Form | Maß | Blech |
|---|---|---|
| Rund | Ø 2 mm | 0,8–1,25 mm |
| Rund | Ø 10 mm | 0,5–6,4 mm |
| Rund | Ø 12 mm | 1–3 mm |
| Quadrat | 9,5 × 9,5 R0,75 mm | 1,5–2,5 mm |
| Quadrat | 10 × 10 mm | 1–3 mm |
| Rechteck | 20 × 5 mm | 0,5–5 mm |
| Rechteck | 76,2 × 5 mm | 0,5–5 mm |
| Langloch | 11 × 5,55 mm | 1–3 mm |
| Langloch | 37 × 3,7 mm | 1–3 mm |
| MultiCut (Innenkonturen) | R1–R4 | 2–3 mm |
Fasen und Entgraten
Kanten bearbeiten wir nicht spanend. Laser und Stanze schneiden rechtwinklig zum Blech, eine im Modell gezeichnete Fase gibt es am Teil also nicht — und der Rechner kann sie anders deuten. Eine gelaserte Kante ist praktisch gratfrei; ein gestanztes Loch behält auf der Matrizenseite einen kleinen Grat.
- Keine Fasen an Löchern modellieren. Ein 90°-Kegel — und 0,5 × 45° ist ein 90°-Kegel — wird als Senkung gelesen und berechnet.
- Keine Fasen an Außenkanten modellieren. Das Teil ist dann nicht mehr überall gleich dick, und der Rechner kann die Dicke falsch messen.
- Sollen Kanten gebrochen werden, vermerken Sie es in der Anfrage; auf der Zeichnung nach ISO 13715 (z. B. „Kanten −0,3“). Die Maschine hat Rollen-Entgraten, wir setzen es nach Absprache ein.
- Gefräste Fasen oder Senkungen nach Maß fertigt unsere Schwesterseite prototype.builders ↗.
Biegungen
Wir biegen auf einer TruBend 5170 mit den Werkzeugen, die wir haben. Den Innenradius gibt das Gesenk vor, nicht das Modell — stellen Sie im Blechmodul Ihres CAD den Biegeradius laut Tabelle ein. Ein Schenkel unter dem Minimum liegt nicht auf dem Gesenk auf. Kräfte, Längen und spitze Winkel finden Sie auf der Seite der Abkantwerkzeuge.
| Blech t | Stahl, verzinkt | Edelstahl | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Gesenk | Ri ≈ | Min. Schenkel | Gesenk | Ri ≈ | Min. Schenkel | |
| 0,5 mm | W6 | R1,4 | 4,5 mm | W6 | R1,6 | 4,5 mm |
| 0,75 mm | W6 | R1,4 | 4,5 mm | W6 | R1,6 | 4,5 mm |
| 1 mm | W6 | R1,4 | 4,5 mm | W6 | R1,6 | 4,5 mm |
| 1,25 mm | W6 | R1,4 | 4,5 mm | W10 | R2,4 | 7,1 mm |
| 1,5 mm | W10 | R2,1 | 7,1 mm | W10 | R2,4 | 7,1 mm |
| 1,75 mm | W10 | R2,1 | 7,1 mm | W10 | R2,4 | 7,1 mm |
| 2 mm | W10 | R2,1 | 7,1 mm | W12 | R2,9 | 9,3 mm |
| 2,5 mm | W20 | R4,1 | 14,5 mm | W20 | R4,9 | 14,5 mm |
| 3 mm | W20 | R4,1 | 14,5 mm | W20 | R4,9 | 14,5 mm |
| 3,5 mm | W30 | R4,7 | 23,7 mm | W30 | R6,5 | 23,7 mm |
| 4 mm | W30 | R4,7 | 23,7 mm | W30 | R6,5 | 23,7 mm |
| 4,5 mm | W30 | R4,7 | 23,7 mm | W30 | R6,5 | 23,7 mm |
| 5 mm | W30 | R4,7 | 23,7 mm | nicht möglich | ||
| 6 mm | W30 | R4,7 | 23,7 mm | nicht möglich | ||
- Ein Loch näher an der Biegung als 2 t + Ri wird beim Biegen zum Oval verzogen.
- Eine Biegung, die mitten im Blech endet, braucht einen Freischnitt von mindestens t Breite über das Biegungsende hinaus — sonst reißt die Ecke ein.
Spickzettel zum Drucken
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Gewinde im Durchzug — Kragen unter Blech ≈ (mm)
| Gewinde | Ø | t 1 | t 1,5 | t 2 | t 2,5 | t 3 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| M4 | 3,7 | 0,7 | 0,6 | 0,5 | 0,4 | — |
| M6 | 5,55 | 1,3 | 1,1 | 1 | 0,9 | 0,8 |
| M8 | 7,4 | — | 1,7 | 1,5 | 1,4 | 1,3 |
Loch = D1 (Kernloch nur bei Kragen über 0,3 t). Kragen zeigt nach unten (Matrizenseite). Höher geht nicht.
Gewinde ohne Durchzug
| Gewinde | Ø | Rechner ab | Empfohlen ab | Bis |
|---|---|---|---|---|
| M4 | 3,7 / 3,242 | 1,2 | 1,5 | 6 |
| M6 | 5,55 / 4,917 | 1,5 | 3 | 6 |
| M8 | 7,4 / 6,647 | 2 | 3 | 6 |
Geprägte Senkung 90°
| Schraube | t | Durchgangsloch | Kegel-Ø an der Oberfläche | Kopfüberstand ≈ |
|---|---|---|---|---|
| M6 | 2 | 6,6 | 9,6 | 1,5 |
| M6 | 2,5 | 6,6 | 10,4 | 1,1 |
| M6 | 3 | 6,6 | 11,1 | 0,8 |
| M8 | 2 | 9 | 12 | 2,4 |
| M8 | 2,5 | 9 | 12,8 | 2 |
| M8 | 3 | 9 | 13,5 | 1,7 |
Kegel bis 0,75 t. Umgeformt auf vollen Kopf nur in 3 mm.
Durchmesser, die wir als Gewinde lesen
| Gewinde | ISO D1 (sicher) | Kernloch | Bohrer |
|---|---|---|---|
| M4 | 3,242 | 3,7 | 3,3 |
| M6 | 4,917 | 5,55 | 5 |
| M8 | 6,647 | 7,4 | 6,8 |
D1 = sicheres Gewinde. Kernloch oder Bohrer: im Durchzug sicher, im ebenen Blech „mögliches Gewinde“ (im Rechner anhaken).
Löcher und Abstände
| Kleinster Loch-Ø — Stanzen | ≥ t (Stahl, Aluminium) · ≥ 1,5 t (Edelstahl) |
|---|---|
| Kleinster Loch-Ø — Laser | ≥ t, im dünnen Blech mindestens 1 mm |
| Langlochbreite | ≥ t (Edelstahl ≥ 1,5 t) |
| Steg zwischen Löchern | ≥ t (beim Stanzen besser 1,5 t) |
| Lochrand zur Teilekante | ≥ t |
| Lochrand zur Biegung | ≥ 2 t + Ri (ab Innenseite des Schenkels) |
| Durchzug, Gewinde, Senkung zur Biegung | ≥ 3 t + Ri |
| Rand von Durchzug oder Senkung zur Kante | ≥ 2 t |
Biegung 90° — Ri / min. Schenkel (mm)
| t | Stahl, verzinkt | Edelstahl |
|---|---|---|
| 0,5 | W6 · R1,4 / 4,5 | W6 · R1,6 / 4,5 |
| 1 | W6 · R1,4 / 4,5 | W6 · R1,6 / 4,5 |
| 1,5 | W10 · R2,1 / 7,1 | W10 · R2,4 / 7,1 |
| 2 | W10 · R2,1 / 7,1 | W12 · R2,9 / 9,3 |
| 2,5 | W20 · R4,1 / 14,5 | W20 · R4,9 / 14,5 |
| 3 | W20 · R4,1 / 14,5 | W20 · R4,9 / 14,5 |
| 4 | W30 · R4,7 / 23,7 | W30 · R6,5 / 23,7 |
| 5 | W30 · R4,7 / 23,7 | nicht möglich |
| 6 | W30 · R4,7 / 23,7 | nicht möglich |
Quellen: TruTops-Werkzeugbibliothek unserer TruMatic 1000 fiber; TRUMPF Stanzwerkzeugkatalog (Gewindefurchen, Durchzüge, Senkungen); TRUMPF Abkantwerkzeugkatalog 2025; ISO 965, ISO 273, ISO 10642, ISO 13715. · sheetparts.com/de/konstruktionshinweise/
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