Työkalumateriaalien valinta aihioleikkain- ja epäkeskopuristintyökalujen suunnittelussa : A-Helat Oy

Abstract

Tämän opinnäytetyön tilaajana on A-Helat Oy. Tutkimus on toteutettu yrityksen työkalusuunnittelun näkökulmasta. A-helat Oy valmistaa muun muassa teräsnauhasta aihioleikkauslinjalla leikattavia sekä epäkeskopuristimilla työstettäviä metallituotteita. Yritys suunnittelee tarvitsemansa tuotantotyökalut ja valmistuttaa ne alihankintatyönä. Työkalujen valmistuksessa käytettävien teräsmateriaalien valinta on keskeinen osa-alue valmistettavien terästuotteiden laadunvarmistusprosessissa. A-helat Oy:n käyttämät alihankintayritykset ostavat työkaluvalmistukseensa tarvitsemansa teräksen pääosin kahdelta eri työkaluterästoimittajalta. Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli selvittää, mitkä työkaluteräsmateriaalit soveltuvat parhaiten A-helat Oy:n suunnittelemien työkalujen valmistamiseen, millainen valintaprosessi tuottaisi kokonaisedullisimman ratkaisun sekä minkälaisilla työpiirustusten materiaalimerkinnöillä saavutettaisiin työkaluvalmistajasta riippumattomat työpiirustukset. Materiaalivalintoihin ja työpiirustusmerkintöihin vaikuttavien tekijöiden selvittämisessä käytettiin A-helat Oy:n käyttämien työkaluvalmistajien tärkeimpien työkaluterästoimittajien julkaisemia tuotetietoja, materiaalivalintaohjeistuksia sekä työkaluteräksiä ja terästen normimerkintöjä koskevia standardeja. Lisäksi tutkittiin materiaalien valintaa käsittelevää kirjallista aineistoa sekä tehtiin neljä asiantuntijahaastattelua. Tutkimuksen tärkeimpänä tuloksena oli tutkimuksen pohjalta laadittu A-Helat Oy:n tuotantotyökaluihin soveltuvien työkaluterästen luettelo. Lisäksi tutkimus tuotti tietoa työkalumateriaalien valintaan liittyvistä ongelmista, kuten A-Helat Oy:n työkaluteräksiin liittyvän käyttökokemuksen rajallisuudesta sekä valmiiden valintaprosessien soveltumattomuudesta suoraan yrityksen käyttöön.

The commissioner of this thesis is A-Helat Oy. This research was made from the tool design’s point of view. A-Helat manufactures different kinds of steel products of steel strip using the eccentric press machines. The company designs all needed production tools it needs and orders them from the subcontractors. Selecting the materials which are to be used in the tool manufacturing is important for the quality assurance of the ready steel products. The subcontractors mainly use two different tool steel suppliers. The goal of this thesis was to find out which tool steel materials are suitable for manufacturing tailored tools for A-Helat Oy. Also it has been thought how to attach the material information to the technical drawings without them being conditional to the tool manufacturers. The product specifications published by the most important steel suppliers, the material selecting information and the physical properties and standards of the tool steels as were used when figuring out. Also the literature of selecting the material has been studied as well as the interviews with the experts on this matter were carried out. The most important result of this research is that now the company has the catalogue of the materials that are suitable for their use. Also some problems with selecting the materials were found as there is no practical knowledge of using the tool steels.