WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAWMaschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Vorlesung Deckbl.doc - Überarbeitung: Freitag, 03.03.00, 12:45 Uhr Werkzeugkonstruktion Schneid- und Umformwerkzeuge für die Blechbearbeitung (Stanzwerkzeuge) Bilder und Tafeln Kontrollfragen zur Prüfungsvorbereitung Aufgabenstellung zum Beleg Werkzeugkonstruktion Lehrmaterial - nur für den hochschulinternen Gebrauch! Bearbeitungsstand für Sommersemester 2002 Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Prof. Dr.-Ing. habil. Wolf Klepzig Fachgebiet: Werkzeugmaschinen Lehrgebiete: Umformende, zerteilende und abtragende Werkzeugmaschinen und Werkzeuge sowie CAD/CATIA Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Gebäudekomplex Technikum I, Zimmer T 220 Äußere Schneeberger Straße 15 - 19 ( (0375) 536 1735 e-mail:
[email protected] WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr Gliederung zur Vorlesung © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Vorlesung 1 Einleitung - Bedeutung, Einordnung in das Fertigungssystem 1. 2 Begriffe, Einteilung der Werkzeuge 3 Allgemeiner Aufbau der Werkzeuge 4 Platinenlage im Band (Streifenbild) 2. Gliedrg.doc - Überarbeitung: Donnerstag, 25.10.2001, 10:32 Uhr 5 Vorschubbegrenzung 6 Erforderlicher Stößelhub 3. 7 Streifenführung 8 Arbeitsstufenfolge (Streifenlayout) 9 Abführen der Werkstücke und des Abfalls aus dem Werkzeug 10 Schneidwerkzeuge, Schneidstufen in Werkzeugen 4. 10.1 Kräfte, Schneidarbeit, Arbeitsweg 10.2 Schneidstempelbeanspruchung 10.3 Schneidstempelgestaltung 5. 10.4 Schneidplattengestaltung 10.5 Schneidspalt-, Stempel- u. Schneidplattenmaße 10.6 Werkstoffe für Aktivelemente der Schneidwerkzeuge 6. 11 Biegewerkzeuge, Biegestufen in Folgeverbundwerkzeugen 11.1 Varianten des Gesenkbiegens 11.2 Gestreckte Länge des Biegeteils 11.3 Minimaler und maximaler Biegeradius 11.4 Rückfederung der Biegung Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. 11.5 Gestaltung der Aktivelemente 7. 11.6 Kräfte, Biegearbeit 11.7 Werkstoffe für Aktivelemente der Biegewerkzeuge 11.8 Federn in Werkzeugen (nur bei 8 Vorlesungen) 12 Kragenziehen 8. 13 Werkzeugaufnahme auf der Presse Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: 14 Sicherheitstechnische Maßnahmen WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr Kontrollfragen zur Prüfungsvorbereitung, Teilgebiet "Schneid- und Umformwerkzeuge für die © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Blechbearbeitung" 1. Was wird gemäß DIN 9869 u. 9870 verstanden unter Ausschneiden, Lochen, Abschneiden, Ausklinken, Einschneiden, Beschneiden, Nibbeln bzw. Knabberschneiden und Feinschneiden? 2. Skizzieren Sie die Anordnung der Aktivelemente, der Pressplatte und des Auswerfers beim Feinschneiden! 3. Wodurch unterscheiden sich Gesamtschneid- und Folgeschneidwerkzeuge hinsichtlich Funktion, Eignung für welche Form und Größe der Blechteile, zu erreichender qualitativer Eigenschaften der Blechteile und Mengenleistung? Begründen Sie diese Unterschiede! Prueffrag.doc - Überarbeitung: Freitag, 03.03.00, 11:39 Uhr 4. Skizzieren Sie die Anordnung der Aktivelemente, des Auswerfers und der Abstreifplatte eines Gesamtschneidwerkzeuges? 5. Wie werden die Platinen aus dem Werkzeugraum eines Folge- und eines Gesamtschneidwerkzeuges entfernt? 6. Was ist ein "Verbundwerkzeug"? 7. Warum werden "Leerstufen" in einem Folgeschneid- bzw. Folgeverbundwerkzeug notwendig? 8. Welche Führungsarten zwischen Werkzeugoberteil und -unterteil finden Anwendung? Für welche Anwendungsbedingungen kommen die einzelnen Führungsarten in Betracht? 9. Welche Aufgabe hat die Druckplatte? Welche Eigenschaften muss der Werkstoff der Druckplatte aufweisen? 10. Welche Funktion hat der Abdrückstift im (Matrizen-)Auswerfer eines Gesamtschneidwerkzeuges? 11. Welche Funktionen haben Hubbegrenzungsbolzen und Aufschlagbolzen? 12. Welche Möglichkeiten kennen Sie, einen genauen Vorschubschritt zwischen den einzelnen Stufen eines Folgewerkzeuges zu realisieren? Wann werden Anschneideanschläge, wann Einhängestifte/-winkel/-stücke verwendet? Erläutern Sie die Funktion der Elemente zur Vorschubbegrenzung! 13. Welche Vor- und Nachteile haben gefederte Suchstifte? 14. Wann und warum sollen Seitenschneider und andere Stempel bei offener Schnittlinie in der Schneidplatte hinterführt werden (Unterteilführung)? 15. Wie sind Seitenschneider und gegebenenfalls Anschneideanschläge bei Streifenverarbeitung in einem Folgewerkzeug mit vielen Stufen anzuordnen, damit der Streifenabfall minimiert wird? Zeichnen Sie Elemente zur Vorschubbegrenzung in eine gegebene Arbeitsstufenfolge ein! 16. Berechnen Sie den erforderlichen Stößelhub (und den Federweg bei gefederter Führungsplatte) für ein gegebenes Werkstück und eine gegebene Werkzeugkonstruktion bei Verwendung einer durch die Presse Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. angetriebenen Vorschubeinrichtung! Welche minimale Hubgröße kann hingegen erreicht werden, wenn eine Vorschubeinrichtung mit Eigenantrieb verfügbar ist und die Presse in der Betriebsart Einzelhub gefahren wird? 17. Welche Arten der Streifen-/Bandführung im Werkzeug kennen Sie und welche Aufgaben hat die Streifenführung zu erfüllen? 18. Durch welche Elemente wird verhindert, dass sich das Band mit dem durch das Schneiden entstehenden Grat an seiner Unterseite in Schneidplattendurchbrüchen beim Vorschub verhakt? 19. Skizzieren Sie für die Herstellung eines gegebenen Blechformteils in einem Stanzwerkzeug zweckmäßige Streifenbilder und Arbeitstufenfolgen! Bewerten Sie diese! Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: 20. Berechnen Sie für ein gegebenes Werkstück Schneid- und Abstreifkraft, Umformkräfte, Arbeitsbedarf, Schneid- und Biegespalt, Blechrückfederung, Stempelbeanspruchung, Maße für Stempel und Matrize unter Berücksichtigung des Verschleißes und der Matrizennachschliffe! Wählen Sie die Werkstoffe für Stempel und Matrize aus! 21. Skizzieren und begründen Sie Möglichkeiten zur Kompensation der Blechrückfederung beim Biegen! 22. Skizzieren und begründen Sie Vorzugsvarianten der Stempelbefestigung! WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Literatur und Quellenverzeichnis für Bildmaterial /1/ Lange, K.: Umformtechnik. Bd. 3. Blechverarbeitung. Berlin, Heidelberg u.a.: Springer, 1990 /2/ Jahnke, H.; Retzke, R.; Weber, W.: Fertigungstechnik - Umformen und Schneiden. Berlin: Technik, 1981 /3/ Romanowski, W. P.: Handbuch der Stanzereitechnik. Berlin: Technik, 1965 /4/ Tschätsch, H.: Handbuch Umformtechnik. 3. Aufl. Darmstadt: Hoppenstedt, 1990 /5/ Hilbert, H.L.: Stanzereitechnik. München: Hanser, 1970 Quellen.doc - Überarbeitung: Freitag, 03.03.00, 12:08 Uhr /6/ Oehler, G.; Kaiser, F.: Schnitt-, Stanz- und Ziehwerkzeuge. Berlin, Heidelberg u.a.: Springer, 1993 /7/ VDI-Richtlinien, Düsseldorf: VDI-Verlag, z. B.: (z. T. zurückgezogen) 3346 Sicherheitsmaßnahmen an Stanzwerkzeugen 3351 Verbundwerkzeuge 3355 Kugelführungen, Einbaurichtlinien 3356 Richtwerte für die Ausführung von Führungssäulen, Säulenlagern, Führungsbuchsen, Klammern für Stanzerei-Großwerkzeuge 3358 Vorschubbegrenzung in Stanzwerkzeugen 3359 Blechdurchzüge; Fertigungsverfahren und Werkzeuggestaltung 3360 Sicherung von Stanzwerkzeugen 3361 Zylindrische Druckfedern ... für Stanzwerkzeuge 3362 Gummifedern für Stanzwerkzeuge 3367 Richtwerte über Steg- und Randbreiten in der Stanztechnik; Ermittlung der Streifen- und Werkstückanzahl (zurückgezogen, aber f. Studenten noch verwendbar) 3368 Schneidspalt, Schneidstempel- und Schneidplattenmaße für Schneidwerkzeuge 3369 Gießharze im Schnitt- und Stanzwerkzeugbau 3370 Mechanisierte und automatisierte Arbeitsvorgänge in Stanzwerkzeugen; Einlegearbeiten 3372 Vermeiden des Zurückkommens von Abfallbutzen, Ausschnitten, Ausklinkungen 3374 Lochstempel Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. 3382 Präge-Richtwerkzeuge 3388 Werkstoffe für Stanzwerkzeuge 3389 Biegeumformen; Technologie, Abbiegewerkzeuge, Keilbiegen, elastische Kissen /8/ Klepzig, W.: Berechnung von Schneidstempeln in Lochwerkzeugen. In: Maschinenbautechnik 31(1982), Nr. 1, S. 40 - 42 /9/ Jehmlich, E.: Methoden der Schneid- und Umformtechnik. Dresden: IRO, 1966 /10/ NN.: Datenspeicher Umformverfahren, Teil 01, Subdatenspeicher Schneiden von Blech in Werkzeugen und Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: auf Scheren. Chemnitz, FZW, 1974 /11/ NN.: Datenspeicher Umformverfahren, Teil 02, Subdatenspeicher Biegen von Blech in Werkzeugen. Chemnitz, FZW, 1974 /12/ Aluminium-Taschenbuch, Bd. 2, 15. Auflage, Düsseldorf: Aluminium-Verlag, 1996 /13/ Hellwig, W.: Spanlose Fertigung: Stanzen. 3. Aufl. Wiesbaden: Vieweg, 2001 Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Tab1.doc über Zwischenablage, dann Textrichtung Tafel 1.doc - Überarbeitung: Mittwoch, 17.01.2001, 15:00 Uhr Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Werkstoff Verwendungszweck Bemerkungen alte Kurzzeichen Härte bzw. DIN-Nr. Norm Festigkeit Aktivteile 1.2436 X210CrW12 60 bis 64(65) Schneidplatten und -stempel, besonders luft-, öl- und warmbadhärtbar EN ISO 4957 [HRC] geeignet für genaue und schwierige hohe Schneidfähigkeit, verzugsarm WH Zwickau (FH) Schnittteile, Schneidstempel und Ziehringe geeignet zum Hartverchromen, nicht nitrierbar Werkzeugmaschinen für dünne Bleche, Schneidsegmente höchst verschleißfest Maschinenbau/Kfz-Technik für Dicken < 40 mm 1.2842 90MnCrV8 56 bis 60(63) Schneidplatten und -stempel, Form- und ölhärtbar (bis 35 mm durchhärtend), nur geringer EN ISO 4957 [HRC] Abkantbacken, Druckplatten, Schneid- Verzug, schnitthaltig, zäher als X 210CrW12 segmente für Kleinserie, Suchstifte, Streifenheber, Einhängestifte, Anschneideanschläge 1.2379 X153CrVMo12 56 bis 62(64) Biegestempel u. -matrizen, Auswerfer, hohe Anlaßbeständigkeit, daher EN ISO 4957 [HRC] Massivprägematrizen u. -stempel mit gut nitrierbar, öl- und luft-härtbar, Anwendung bei tiefen Gravuren, Schneidstempel für automat. Härteanlagen statt 90MnCrV8 nichtrostende Bleche, Ziehringe und -stempel, Form- u. Abkantbacken 1.2550 60WCrV8 54 bis 56(59) Schneidplatten und -stempel bei dicken schlagzäher Ölhärter, EN ISO 4957 [HRC] Blechen/hohen Schnittkräften, Massiv- Durchhärtung nur bis ca. 30 mm gewährleistet prägesenke, Sicken- u. Bördelrollen, Nietdöpper, Schneidmesser G estellbauteile 1.0038 RSt 37-2 370 bis 450 Teile für allgem. Zwecke in Werkzeugen gut schweißbar, „schmiert“ beim Spanen, EN 10025 [N/mm²] und Transferstraßen, Mechanisierungs- RSt 44-2 besser bearbeitbar elemente, Grund- und Kopfplatten Blechbearbeitung (Stanzwerkzeuge) 1.0570 St 52-3 N 520 bis 620 Grund-, Kopf- u. Zwischenplatten, Aufnahmen, geringe Aufhärtung beim Brennschneiden, Schneid- und Umformwerkzeuge für die EN 10025 [N/mm²] Auswerfer u. Abstreiferplatten, Stempelhalte- schweißbar platten, Matrizenaufnahmeplatten 1.7131 16MnCr5 800 bis 1100 Führungsleisten u. a. -elemente, Teile für hohe Schlagbiegefestigkeit, EN 1084 [N/mm²] im Kern Keiltriebe, Ritzel, Klinken, Schaltnocken Einsatzhärten (Oberflächenhärte HRC 62) Weitere Spezifikationen, insbesondere auch Gusswerkstoffe für Großwerkzeuge, nach zurückgezogener VDI 3388, für Schneidwerkzeuge auch B. 77 u. 78 Tafel 1: Ausgewählte Werkstoffe für Schneid- und Umformwerkzeuge WZM/UZAW Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr Schneiden © 2000 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Maximale Schneidkraft (Kraftverlauf Bilder 54 u. 55) F̂S = xF × f × Rm × s × lS ( T2/1 ) xF Verhältnis Schneidwiderstand kS zu Zugfestigkeit Rm (Bild 57) f Korrekturfaktor bei Schräganschliff (Bild 58) s Blechdicke lS Länge der Schnittlinie Querkraftkomponente der Schneidkraft (für offene Schnittlinie) nach /1/, S. 122 Tafel2_2002.doc - Überarbeitung: Mittwoch, 22.05.2002, 12:47 Uhr FSQ » ( 0,02 ... 0,2 ) × FS ( T2/2 ) Abstreif- bzw. Rückzugskraft FR » CR × F̂S ( T2/3 ) CR Abstreifkraft-Faktor (Bild 59) Kraft zum Ausdrücken des Ausschnittes aus der Matrize /1/, S. 123 (für u : s = 0,001) FA » 0,005 × F̂S Offenbar Einzelplatine, größere Kraft für Platinenpaket im Matrizendurchbruch ( T2/4 ) Schneidarbeit h1 + s WS = ò FS (h) dh = FS × s ( T2/5 ) h =h1 WS = m × F̂S × s ( T2/6 ) m Kraftverlaufsfaktor (Bild 60) Biegen, Teil 1 Abbiegen Maximale Biegekraft (schematischer Kraftverlauf Bild 92) F̂B = ( 0,2 ... 0,22 ) × s × lB × R m ( T2/7 ) lB Länge der Biegekante(n) Endkraft zum Nachdrücken (ohne Prägen der Radien, nach Bild 93) FEN ³ 3 F̂B ohne Gegenhalter ( T2/8 ) 1 1 FEN = 0 o. aber FEN ³ FG K1 F̂B mit Gegenhalterkraft FG ³ F̂B eigentlich kein Nachdrücken ( T2/9 ) 3 3 erforderlich, wenn FG Boden wirklich eben hält. Erforderliche Kraft zum Prägen der Biegeradien (Bild 94) FRP = R p 0,2 × K RP × å p i × lP i ( T2/10 ) i Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. KRP Fließgrenz-Korrekturfaktor (Bild 94) p Breite der geprägten Zone (Bild 94) lP Länge der geprägten Biegekante(n) der Prägebreite p Stößelkraft im UT FSt = FEN + FRP + FGUT ( T2/11 ) Biegearbeit beim Abbiegen - analog Gln. ( T2/5 ) über Biegewinkel oder Biegeweg bzw. praktikabler nach WB » m × Fmax × hB (Fmax = FEN für Normalfall FEN ³ FB max ( T2/12 ) Fmax = FB max für FEN < FB max) Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: hB = rM + rSt + s ( T2/13 ) m = 0,32 ohne Gegenhalter, m = 0,63 mit Gegenhalter rM Matrizenradius, rSt Stempelradius Gegenhalterarbeit bis zum UT bei einem Hub des Gegenhalters HG FGUT + FG OT WG = × HG ( T2/14 ) 2 Tafel 2: Zusammenstellung der Gleichungen zur Kraft- und Arbeitsberechnung, Teil 1 WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Tafel3.doc - Überarbeitung: Montag, 29.01. 2001, 20:58 Uhr Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr Biegen, Teil 2 Keilbiegen © 2000 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Maximale Biegekraft 1,5 × R m × s 2 × lB F̂B = nach VDI 3389, Bl. 3 ( T3/1 ) w æ 4sö s2 F̂B = ç1 + ÷ × R m × lB × nach /6/, S. 213 ( T3/2 ) è w ø w lB Länge der Biegekante(n) w Gesenkweite (Bild 96) w » 1,5 × (rE + rSt + 5 s) nach Pelgrimm lt. VDI 3389, Bl. 3 ( T3/3 ) rE Einlaufradius (Bild 96) rSt Stempelradius rE = ( 3 ... 4 ) × s ( T3/4 ) Endkraft zum Nachdrücken (ohne Prägen der Radien) Nach /1/, S. 274 oder /3/, S. 100 oder näherungsweise mit ( T3/5 ) FEN » 2 F̂B nach /2/, S. 218 für formschlüssiges V-Biegen ( T3/5 ) Biegearbeit beim Keilbiegen (V-Biegen) nach /2/, S. 219 WB » m × FEN × hB ( T3/6 ) hB = 0,5 w - 0,35 s - 0,4 rSt ( T3/7 ) m = 0,32 formschlüssiges V-Biegen (geschlossenes Gesenk, Bild 96) m = 0,63 freies V-Biegen (offenes Gesenk) Kragenziehen Maximale Kraft zum Durchziehen bei ebener Stirnfläche mit Kantenrundung nach Romanowski /3/, S. 256 æ d + d3 ö F̂K » 1,1× p × s × R m × çç 2 - d 4 ÷÷ ( T3/8 ) è 2 ø d 2 bis d 4 nach Bild 98 Kleinere Kräfte F̂K* bei anderer Stempelform nach Werkstattstechnik 48(1958) 8, S. 413 - 420 [kleinere Werte] und Wilken nach /1/, S. 527 f. [größere Werte] sowie nach /3/, S. 256 Stempelform: Halbkugel F̂K* = ( 0,63 ... 0,71) × F̂K Kegel F̂K* = ( 0,75 ... 0,86 ) × F̂K Traktrix F̂K* = ( 0,37 ... 0,431) × F̂K Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Kraft zum Kragenprägen gem. Bild 103 nach /6/, S. 287 (Auszug daraus in /4/, S. 184) oder als grober Überschlag mit ( T3/9 ) FK Pr » A Pr × ( 3 ... 4 ) × R p 0,2 ( T3/9 ) A Pr projizierte Prägefläche d2 A Pr = p × 2 ( T3/10 ) 4 d 2 nach Bild 98 Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Kraft zum Ziehen weiter Kragen nach Vorlesung Fertigungstechnik, Prof. S. Kluge Tafel 3: Zusammenstellung der Gleichungen zur Kraft- und Arbeitsberechnung, Teil 2 Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: *.gif und *.pps B2.DOC - Überarbeitung: Mittwoch, 22.05.2002, 14:33 Uhr Druck: 22.05.2002, 14:34 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. WH Zwickau (FH) Werkzeugmaschinen Haspel als Maschinenbau/Kfz-Technik Coilspeicher Richtmaschine Walzenvorschub Bandschlaufe Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Schneid- und Umformw erkzeuge für die Werkzeug Presse mit Bild 2: Fertigungssystem zur automatischen Bandverarbeitung „Zerhacker“ Abfallschere Bild 1: Blechteile einer Firmenbild Wanzke PKW-Karosserie (Audi) WZM/UZAW Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B3_4.DOC - Überarbeitung: Mittwoch, 22.05.2002, 14:59 Uhr Druck: 22.05.2002, 15:00 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Ausschneiden WH Zwickau (FH) Werkzeugmaschinen Maschinenbau/Kfz-Technik für nachfolgendes Umformen Ausklinken zum Freischneiden Lochen (Nibbeln) Knabberschneiden Bild 4: Schneidverfahren Abschneiden Einschneiden und Biegen Bild 3: Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Schneid- und Umformw erkzeuge für die CAD-Werkzeugkonstruktion als Modul des CIM-Konzepts Beschneiden eines Tiefziehteils Herstellen eines Teils der Außenform durch Ausklinken WZM/UZAW Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Kriterium Merkmal und Benennung (Wz als Abkürzung für Werkzeug) Fertigungs- Oberbegriff: - Schneidwerkzeuge verfahren - Umformwerkzeuge - Verbundwerkzeuge (mehrere Verfahren in einem Wz) Unterbegriff: Schneid-Wz, Biege-Wz, Tiefzieh-Wz, Präge-Wz, Gesenkschmiede-Wz u. a. Beispiele: Schneiden Biegen Tiefziehen B5.doc - Überarbeitung: Mittwoch, 08.03.00, 10:09 Uhr Ausschneid-Wz Gesenkbiege-Wz Formstempeltiefzieh-Wz Abschneid-Wz - Keilbiege-Wz Gesenktiefzieh-Wz Trennschneid-Wz - Abbiege-Wz Ausklink-Wz - Formbiege-Wz Loch-Wz Schwenkbiege-Wz Beschneide-Wz Rollbiege-Wz Nachschneid-Wz Knickbiege-Wz Feinschneid-Wz Abgrat(schneid)-Wz Knabberschneid-Wz Anordnung - Bearbeitung in einer Stufe, Teil mit einem Stößelhub fertiggestellt, Band-/Streifen- o. mehrerer Stückgutverarbeitung Arbeitsvorgänge Gesamtschneid-Wz (B. 13), Gesamtverbund-Wz (mehrere Verfahren in einer Wz-Stufe, B. 14) - Bearbeitung in mehreren Stufen nacheinander mit Werkstückvorschub von Stufe zu Stufe, Teil mit mehreren Stößelhüben fertiggestellt * Band- bzw. Streifenverarbeitung („Quasi-Fließgut“), Werkstück bleibt bis zur letzten Stufe mit dem Band-/Streifen verbunden Folgeschneid-Wz (B. 15), Folgeverbund-Wz (B. 16) * Stückgutverarbeitung, Werkstück wird mit Greifervorschubeinrichtungen von Stufe zu Stufe weitergegeben Stufen-Wz als Teil des „Stufen-Wz-Satzes“, auch als Transfer-Wz benannt Zahl der - Einfach-Wz.( „Einfach“ entfällt i. Allg. bei der Benennung) gleichzeitig - Mehrfach-Wz, in der Regel mehrere gleiche Teile zur besseren Materialausnutzung im Streifenbild Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. bearbeiteten „verschachtelt“, d. h. gleiche Aktivelemente n-fach angeordnet Werkstücke z. B. Zweifach-Gesamtschneid-Wz, 4-fach Folgeverbund-Wz Führung zwischen - ohne Führung im Wz (Freischneid-Wz B. 6) Werkzeugober- - Unterteilführung, auch „Hinterführung“, „Schneidplattenführung“(Ausklink-Wz B. 7) und -unterteil - Plattenführung (Ausschneid-Wz B. 8) - Säulenführung, mit 2 o. 4 Säulen, als Gleit-, Kugel- o. Rollenführung * ohne Führungsplatte (Biege-Wz B. 9) * feste Führungsplatte (Loch-Wz B. 11) Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: * gefederte Führungsplatte (Folgeschneid-Wz B. 12) - Stollenführung (für Groß-Wz) - Kombinationen, z. B. Säulen- u. Stollenführung, mehrfache Säulenführung („Kleinversäulung“), Säulenführung u. Zentrierkegel, zusätzliche Unterteilführung für Aktivelemente bei „offenem Schnitt“ und Blechdicken ab ca. 1,5 mm (Seitenschneider, Ausklink-Wz B. 10) Bild 5: Einteilung und Benennung der Schneid- und Umformwerkzeuge nach unterschiedlichen Kriterien WH Zwickau (FH) Maschinenbau/Kfz-Technik Schneid- und Umformwerkzeuge für die WZM/UZAW Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzwerkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 18:01 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 1 2 3 4 B6-9.DOC - Überarbeitung: Mittwoch, 22.05.2002 7 5 6 1 Einspannzapfen 5 Schneidplatte 2 Kopfplatte 6 Grundplatte 3 Stempelhalteplatte 7 Abstreifer 4 Schneidstempel Bild 6: Freischneidwerkzeug Bild 7: Ausklinkwerkzeug mit Unterteilführung 1 2 3 1 4 5 4 5 3 Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. 6 2 7 8 6 11 9 10 Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B6-9n.cdr 1 Einspannzapfen 7 Führungsleiste 1 Biegestempel 2 Kopfplatte 8 Einhängestift 2 Biegegesenk 3 Druckplatte 9 Schneidplatte 3 Biegebacke 4 Stempelhalteplatte 10 Grundplatte 4 Gegenhalter/Auswerfer 5 Ausschneidstempel 11 Auflageblech 5 Werkstückaufnahme 6 Führungsplatte 6 Säulenführungsgestell, verstärktes Unterteil Bild 8: Ausschneidwerkzeug mit Plattenführung Bild 9: Biegewerkzeug mit Säulenführung WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter B10n_11n_gif.doc - Überarbeitung: Mittwoch, 08.03.00, 11:25 Uhr 1 Einspannzapfen 2 Säulenführungsgestell, Gleitführung, Gussausführung 3 Druckplatte 4 Stempelhalteplatte 5 Ausklinkstempel mit Unterteil- Führungsansatz 6 Schneidplatte 7 Werkstückaufnahme 8 Streifenanschlag-Stift Bild 10: Ausklinkwerkzeug mit Säulen- und Unterteilführung Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B10 u. 11Pos.gif Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. 1 Einspannzapfen 2 Säulenführungsgestell, Gleitführung, Gussausführung 3 Druckplatte 4 Stempelhalteplatte 5 Lochstempel 6 Schneidplatte 7 Lochstempel 8 Führungsplatte 9 Zwischenlage Bild 11: Lochwerkzeug mit Säulenführung und fester Führungsplatte WH Zwickau (FH) Maschinenbau/Kfz-Technik Schneid- und Umformwerkzeuge für die WZM/UZAW Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzwerkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 18:31 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 1 20 21 2 B12.DOC - Überarbeitung: Mittwoch, 22.05.2002 3 4 17 18 5 6 7 8 9 10 19 11 13 12 15 14 18 Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. 16 1 Einspannzapfen 8 Suchstift, gefedert 15 Schneideinsatz Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B12n.cdr 2 Deckplatte 9 Hubbegrenzungsbolzen 16 Grundplatte 3 Zwischen- o. Kopfplatte 10 Führungsplatte 17 Führungsbuchse, geklemmt 4 (Wechsel-)Führungssäule 11 Streifendruckplatte 18 Halteklammer 5 Druckplatte 12 Führungsleiste 19 Führungsbuchse, geklebt 6 Stempelhalteplatte 13 Aufschlagbolzen 20 Abdeckscheibe 7 Lochstempel 14 Aufnahmeplatte 21 Entlüftungsschlitz Bild 12: Folgeschneidwerkzeug mit Säulenführung u. federnder Führungsplatte (schematisch, Elemente größenverzerrt dargestellt!) WH Zwickau (FH) Maschinenbau/Kfz-Technik Schneid- und Umformwerkzeuge für die WZM/UZAW Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzwerkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 18:11 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 15 9 8 1 5 14 B13.DOC - Überarbeitung: Mittwoch, 22.05.2002 4 13 12 7 3 6 11 16 10 2 18 17 Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B13n.cdr 1 Säulenführungsgestell, vereinf. Darstellg. 7 Auswerfer-Druckplatte 13 Stempelhalteplatte 2 Ausschneidstempel ≡ Matrize f. Lochen 8 Auswerfer-Druckstift 14 Druckplatte 3 Schneidplatte 9 Auswerfer-Druckstift 15 Einspannzapfen 4 Lochstempel, rund 10 Abstreifer ≡ Streifenauflage 16 Streifen-Führungsstift 5 Form-Lochstempel 11 Abdrückstift 17 Einhängestift 6 Auswerfer 12 Zwischenplatte 18 Streifenbild Bild 13: Gesamtschneidwerkzeug mit Säulenführung WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr 1 Einspannzapfen © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 2 Säulenführungsgestell 3 Auswerfer-Druckstift 4 Ziehmatrizen-Auswerfer 5 Schneid-Ziehring (Außenkontur = Aus- schneidstempel, Innenkontur = Ziehring) 6 Blechhalter º Schneidmatrizen-Auswerfer 7 Zwischenplatte B14n_15n_gif.doc - Überarbeitung: Mittwoch, 08.03.00, 11:07 Uhr 8 Ziehstempel mit Entlüftungsbohrung 9 Druckstift für Blechhalterbetätigung 10 Schneidplatte 11 Einlegeplatte º Abstreifer für Platinenrand 12 Halteplatte für Schneid-Ziehring Bild 14: Gesamtverbundwerkzeug zum Ausschneiden und Formstempel- Tiefziehen, Säulenführung Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B14 u. 15Pos.gif 1 Einspannzapfen 2 Kopfplatte Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. 3 Druckplatte 4 Stempelhalteplatte 5 Ausschneidstempel 6 Suchstift, gefedert 7 Führungsplatte 8 Einhängestift 9 Schneidplatte 10 Grundplatte 11 Führungsleiste, lang 12 Führungsleiste, kurz 13 Anschneideanschlag 14 Streifenbild / Streifengitter 15 Lochstempel 16 Schutzgitter Bild 15: Folgeschneidwerkzeug mit Plattenführung WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr Anordnung der Werkstücke (Platinenmaße) © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter einfach einfach, parallel zum Rand zweifach, gegeneinander versetzt B16n_17n_jpg.doc - Überarbeitung: Donnerstag, 02.03.00, 14:16 Uhr einfach, schräg dreifach, gegeneinander versetzt zweifach, verschachtelt einfach, schräg, ohne Steg B Streifen-/Bandbreite zweifach, b1 Randbreite bei nicht parallelem Rand verschachtelt, b2 Randbreite bei parallelem Rand der Länge l2 ohneRand und Steg („abfalllos“) b4 Stegbreite bei parallelem Steg d Durchmesser runder Platinen (Ronde) l1 größte Länge von Platinen bei beliebiger Form l2 Länge des parallelen Randes l4 Vorschubschritt = Länge des Seitenabschnittes Bild 16: Streifenbildoptimierung für Band- und Streifenverarbeitung Verknüpfungen bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B_16n‘1 bis‘3.jpg Sicherung der Länge des Bemerkungen Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Vorschubschrittes mit Einhängestift (B. 8, 13, 15, 18, 19, 21) - Streifenvorschub manuell Einhängewinkel (B. 20) - Streifen über Einhängestift/-winkel „heben“ u. Steg des Streifengitters an Einhängestift/-winkel schieben Suchstift (B. 12, 15, ) - (Fein-)Korrektur des Vorschubschrittes - in Verbindung mit Einhängestiften, Seitenschneidern u./o. Vorschubeinrichtungen Seitenschneider (B. 25, 27), - sehr genau, aber Materialmehrbedarf Formseitenschneider (B. 26, 27) - in Folgeschneid- u. -verbundwerkzeugen Anschneideanschlag (B. 19) - Streifenverarbeitung in Folgeschneid- u. -verbundwerkzeugen - Minimierung des Abfallstückes beim Anschneiden - Vermeiden von Stempelbruch sowie Umformen vorher nicht freigeschnittener Bereiche Vorschubeinrichtung - automatische Vorschubschrittausführung u. Zuführung von - Walzenvorschub (B. 30) Band o. Streifen - Zangenvorschub (B. 31) - bei Streifenverarbeitung je eine Vorschubeinrichtung vor u. hinter dem Werkzeug Bild 17: Möglichkeiten zum genauen Einhalten der Vorschublänge WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr 4 © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 4 5 1 6 2 2 7 1 3 3 8 B18n_22n_jpg.doc - Überarbeitung: Donnerstag, 02.03.00, 12:05 Uhr Vorschub- richtung 1 Einhängestift 2 Schneidplatte 3 Grundplatte 4 Führungsleiste 1 Einhängestift, gefedert 5 Führungsplatte Bild 18: Einhängestift 2 Anschneideanschlag in 6 Führungsleiste der Führungsleiste 7 Schneidplatte 3 Druckfeder 8 Grundplatte 2 4 Schneidstempel 1 Bild 19: Gefederter Einhängestift und 3 Anschneideanschlag 4 2 1 Einhängewinkel 3 2 Führungsleiste 3 Schneidplatte 4 Grundplatte 4 Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Bild 20: Einhängewinkel 1 Verknüpfungen bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik aus *n*.jpg 6 1 5 2 3 6 4 1 Einhängestift 1 Suchstift, gefedert 2 Schneidplatte 2 Kopfplatte 5 3 Druckfeder 3 Zwischenplatte 4 Keilschieber 4 Stempelhalteplatte 5 Grundplatte 5 Führungsplatte 6 Führungsleiste 6 Streifendruckplatte Bild 21: Versenkbarer Einhängestift mit Keilschieberbetätigung Bild 22: Suchstift, gefedert WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr 3 © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 1 2 4 2 3 5 4 1 B23n_27n_jpg.doc - Überarbeitung: Freitag, 03.03.00, 10:02 Uhr Arbeitsstufenfolge Arbeitsstufenfolge Werkstück 1 Lochstempel Werkstück 1 Suchstift 2 Ausschneidstempel 2 Lochstempel für Suchstiftloch 3 Sucher im Ausschneid- 3 Lochstempel für Werkstück stempel 4 Ausschneidstempel 4 Einhängestift 5 Einhängestift Bild 23: Suchstift im Ausschneidstempel Bild 24: Zusätzliche Suchstiftlöcher außerhalb der Werkstückkonturen Bild 25: Seitenschneider zur Vorschub- begrenzung Verknüpfungen bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B23n*.jpg ... B27n*.jpg Bild 26: Formseitenschneider zum Freischnei- den für nachfolgendes Umformen Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. 2 2 1 1 5 5 Anordnung bei breitem Streifen und 3 4 kurzem Vorschubschritt Anordnung bei Streifenverarbeitung 3 Lochstempel 1 Seiten-/Formseitenschneider 4 Ausschneidstempel 2 Streifenanschlag und Hinterführung in der Streifenführungsleiste 5 Band bzw. Streifen Bild 27: Arbeitsstufenfolge mit Seiten- bzw. Formschneidern und zwei Streifenanschlägen WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 2000 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter B28_29.doc - Überarbeitung: Montag, 02.04. 2001, 13:54 Uhr Durchlicht- und Reflexions-Prinzip (SIRI) Lichtvorhang zur Auswerfkontrolle (UNIDOR) Bild 28: Lichtschranken mit gepulstem Infrarot-Licht zur Werkzeugüberwachung Dunkel-Hellschaltung an der Gitterkante (SIRI) Stempelbruchkontrolle - Loch vorhanden? Gabellichtschranke mit nur einem Strahl (auch mit Strahlgitter erhältlich) Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. 2 Gabellichtschranken mit je Vorschub einem Strahl zur genaueren Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B28_*.jpg u. B29_*.jpg Vorschubkontrolle (UNIDOR) Antasten der Antasten der linken rechten Lochkante Lochkante Vorschub genau, wenn an der rechten Lochkante durch Auswertung der (analogen) Strahlintensität von „dunkel“ auf „hell“ geschaltet wird (0 ® L) und an der linken gerade noch der Schaltzustand „hell“ bleibt (L). Bild 29: Gabellichtschranken zur Vorschub- und zur Stempelbruchkontrolle WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Bild 30: Prinzip Walzenvorschub Vorschubbeginn beim Stößelrückhub, Lüften der Andruckwalze vor dem B30_33_jpg.doc - Überarbeitung: Dienstag, 07.03.00, 14:15 Uhr ca. 90° nach UT Eintauchen der Suchstifte 3 1 2 7 2 1 1 2 Vorschubbeginn Haltezangen geöffnet 4 6 5 6 Bewegungszyklus a bis d der Vorschubzange 1 Vorschubzange 2 Haltezange 3 Koppel zum Pressenantrieb 4 Schwinge mit Kulisse 5 Verbindungsstange der Vorschubzangen Beginn Rückhub Vorschubzangen 6 Anschlag zur Vorschubbegrenzung Haltezangen geschlossen 7 Werkzeug Bild 31: Prinzip Zangenvorschub für Bandverarbeitung (links) und Streifenverarbeitung (rechts) Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B30*.jpg ... B33*.jpg 1 2 3 4 1 Streifenstapel 2 Vereinzeln der Streifen u. Zufüh- ren zwischen die Vorschub- Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. walzen mit Vakuumgreifern 2 3 Walzenvorschub vor Werkzeug 1 4 Walzenvorschub nach Werkzeug 5 Bild 32: Streifenzuführanlage 1 2 3 1 Bandschlaufe 2 Haspel mit Spreizdorn 3 Kompakt-Vorschub-Richtmaschine Bild 33: Bandzuführanlage WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig e = j1 + 360° - j 2 (1) Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr e Vorschubwinkelbereich © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter j Druckpleuel und Dauerhub: é r h(j) » r × ê(1 - cos j ) - (1 - cos 2j )ùú (2) ë 4 ×l û j2 j1 r l= (3) l é l ù h(j) » r × ê(1 - cos j ) - (1 - cos 2j )ú (4) ë 4 û B34_jpg.doc - Überarbeitung: Dienstag, 04.09.2001, 10:46 Uhr H = 2×r (5) H - h1 (j1 ) ³ h vU (6) H - h 2 (j 2 ) ³ h vU (7) Schema Kurbeltrieb Für j1 = 90° und j2 = 270° gilt: mit Druckpleuel H é lù h1 = h2 = × 1- (8) 2 êë 2 úû (8) in (6) bzw. (7) ergibt H æ lö 1 H- × ç1 - ÷ ³ h vU (9) 2 è 2ø æ 1 lö æ1 lö 2 H × ç 1 - + ÷ = H × ç + ÷ ³ h vU (10) è 2 4ø è2 4ø 2 h vU H³ (11) l 1+ 2 oder grobe Näherung für l < 0,1 H ³ 2 × h vU (12) 3 1 Führungsplatte 2 Zwischenlage (Streifenführungsleiste) feste Führungsplatte hvU = tE + hZ + tS 3 Schneidplatte (Matrize) tS » 0,5 mm 4 Streifendruckplatte Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B34‘*.jpg hStrH Hubgröße Streifenheber Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. hvU (Mindest-)Stößelhub vom UT ohne 1 Vorschub hZ Höhe der Zwischenlage/Führungsleiste 4 hZ ³ 8 mm s Blechdicke tE Stempeleintauchtiefe in die Matrize tE » 0,5 s ... 1 s [z. T. gegen aufsteigende Butzen bis tE ³ (1mm + 2 Parallelanteil des Schneidplattendurch- bruchs)] 3 tEF Eintauchtiefe der Stempelunterkante in die Streifendruckplatte tEF » (0,5 ... 2) mm (bis 2mm nach gefederte Führungsplatte hvU = tE + s + tEF + tS (+ hStrH) Scharfschliffen ohne Nachsetzen der tS » 1,5 s, aber ³ 0,5 mm Distanzstücke/-hülsen) Bild 34: Erforderlicher Stößelhub bei von der Presse angetriebenen Vorschubeinrichtungen (Dauerhub) am Beispiel von Werkzeugen ohne Suchstift (im Bild ohne Streifenheber) WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 1 2 3 B35_37_jpg.doc - Überarbeitung: Samstag, 03.06.2000, 14:35 Uhr 4 Werkzeugposition bei Vorschubende Stößel im UT 1 Führungsplatte 2 Streifenführungsleiste mit Umgriff 3 Schneidplatte (Matrize) 4 Streifendruckplatte Biegeteil hvU (Mindest-)Stößelhub vom UT ohne Vorschub hZ Höhe der Zwischenlage/Führungsleiste hZ ³ 8 mm h’Z = hZ - (2 ... 4) mm für Umgriff hvU = tE + tEF + lÜ + t S + h'Z lÜ Überstand Suchstift über Streifendruckplatte Federweg der Führungsplatte f s Blechdicke f = tE + s + tEF tE Stempeleintauchtiefe in die Matrize tE » 0,5 s ... 1 s tEF Eintauchtiefe der Stempelunterkante in die Bild 35: Streifendruckplatte Erforderlicher Stößelhub bei von der Presse tEF » (0,5 ... 2) mm angetriebenen Vorschubeinrichtungen (Dauerhub) für tS Sicherheitsabstand ein Folgeverbundwerkzeug mit gefederter tS » 1,5 s, aber ³ 0,5 mm Führungsplatte, Biegestufe und Suchstift Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B35‘*.jpg - B37.jpg 1 Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. 3 a b c 4 d e f 2 5 a feste Führungsleiste mit Umgriff 1 Schneidplatte (Matrize) b runder Führungsstift mit Ansatz 2 Grundplatte c rechteckiger Führungsstift mit Nase 3 Streifenheber d gefederter, runder Führungsstift mit Führungsnut 4 Druckfeder e gefedertes Führungsstück 5 Verschlussschraube f gefederte Führungsleiste mit Umgriff, zweiteilig Bild 36: Streifenheber Bild 37: Elemente zum Streifenführen/-heben /1/ Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B38.jpg - B40*.jpg B38_40_jpg.doc - Überarbeitung: Samstag, 03.06.2000, 21:17 Uhr Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. 5 1 WH Zwickau (FH) Werkzeugmaschinen Maschinenbau/Kfz-Technik 3 4 Druckstück - kaum wirksam Bild 38: Führungsleiste mit federndem 2 5 2 1 4 3 Bild 40: Arbeitsstufenfolge für Folgeverbundwerkzeug /9/ Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Schneid- und Umformw erkzeuge für die Streifeneinlauf Werkstück 5 4 3 2 1 Bild 39: Federndes Druckstück am Schnitt A - A Druckfeder Druckstück Blechauflage Schneidplatte Führungsleiste WZM/UZAW Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter B41_01_jpg grau.doc - Überarbeitung: Mittwoch, 07.02. 2001, 22:31 Uhr Werkstück aus USt2 K32 RP DIN 1624 27-0,05 Schneidkanten der Seitenschneider und der Ausklinkstempel in Stufe 3 um 2° schräg, dann abgebogene seitliche 110-0,5 Lappen parallel bzw. rechtwinklig zur Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B41Wst*/*AStF quer gr.jpg Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Vorschubrichtung 1. 2. 3. 4. 5. 6. 1. Teil des Bandes ist Ausschuss (keine Sicke) - durch Vorverlegen der Seitenschneider vermeidbar?? Stufe Bearbeitungsoperation 0. Sicke prägen 1. Band beidseitig auf genaue Breite beschneiden (Freischneiden Langloch (tw) 2. Freischneiden Innenkontur 3. Freischneiden durch Ausklinken der seitlichen Schlitze, zwei Kragen ziehen 4. Biegen 5. Lochen (Langloch und rundes Loch) 6. Abschneiden Bild 41: Arbeitsstufenfolge für Folgeverbundwerkzeug (nach /9/) Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B42.jpg B42_jpg.doc - Überarbeitung: Sonntag, 04.06.2000, 12:21 Uhr Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. WH Zwickau (FH) Werkzeugmaschinen Maschinenbau/Kfz-Technik Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Schneid- und Umformw erkzeuge für die Bild 42: Arbeitsstufenfolge für Folgeverbundwerkzeug zum Ziehen eines weiten Kragens im Band /9/ WZM/UZAW Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter B43_44_jpg.doc - Überarbeitung: Sonntag, 04.06.2000, 13:17 Uhr 4x Lochen, 2x Ausklinken 3x Lochen 2x Ausklinken u. 2x Biegen u. Leerstufe Abschneiden (Formseitenschneider) 4x Kragenziehen 4x Prägen und Teilen Bild 43: Arbeitsstufenfolge für Zweifach-Folgeverbundwerkzeug In das Streifengitter zurückgedrücktes Teil wird außerhalb des Werkzeuges aus dem Streifengitter gedrückt Teil 2 Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B43.jpg - B44.jpg Kontur des Trenn-Stempels, der wie die Lochstempel innerhalb der Ausschneidmatrize im Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Werkzeugoberteil befestigt ist Teil 1 Bandstahl 1 mm dick Bild 44: Arbeitsstufenfolge für Zweifach-Gesamtschneidwerkzeug mit federbetätigtem Auswerfer /9/ Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B45.jpg B45_jpg.doc - Überarbeitung: Sonntag, 04.06.2000, 13:39 Uhr Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. WH Zwickau (FH) Werkzeugmaschinen Maschinenbau/Kfz-Technik Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Schneid- und Umformw erkzeuge für die Bild 45: Arbeitsstufenfolge für Zweifach-Folgeverbundwerkzeug zum Ziehen im Band /9/ WZM/UZAW Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Werkzeug-Grundplatte Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr 2 © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 3 1 OK Tisch Zwischenplatte 4 Trennblech B46_50_jpg.doc - Überarbeitung: Dienstag, 13.06.2000, 13:43 Uhr Abfallbutzen 1 Auswerfer mit Spannschräge Werkstück 2 Auswerferfeder 3 Werkstück am Ende des Abstreifens 4 Abfallbutzen in der Matrize Bild 46: Abführen durch Pressentisch mit Bild 47: Auswerfen von flachen Werk- Abfalltrennblech stücken mit Federauswerfer 1 2 3 4 5 2 3 1 4 1 Grundkörper 2 Rückstellfeder 3 Hubstange zum Ankippen des Werkstücks 1 Pneumatikzylinder 2 Auswerferschieber Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B46.jpg - B50.jpg 4 Werkstück 3 Biegestempel 4 Initiator 5 Druckluftdüse Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Bild 48: Ausblasen mit Druckluft Bild 49: Mechanischer, mit Pneumatikzylinder betätigter Auswerfer, Prallplatte und Initiator als Auswerfkontrolle 1 2 1 Schema geneigtes C-Gestell (Doppelständer!) 2 Stößel mit Werkzeugoberteil und Auswerferbalken 3 3 Werkzeugunterteil 4 Werkstückrutsche durch Pressenständer 4 Bild 50: Neigbare Doppelständer-C-Gestell-Presse zum Abführen von Werkstücken aus Gesamtwerkzeugen mit starrem Auswerfer im Werkzeugoberteil WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig 5 Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 1 einschwenkende Abführrinne 2 Schwinge 3 Koppel zwischen 2 und 4 4 4 Anlenkpunkt am Stößel 5 Anlenkpunkt der Schwinge am Gestell 2 B51_52_jpg.doc - Überarbeitung: Montag, 19.06.2000, 16:30 Uhr 1 3 Bild 51: Abführen von Werkstücken aus Gesamtwerkzeugen mit starrem Auswerfer über an Koppelgetriebe angelenkte, einfahrende Abführrinnen - nur für Pressen mit großem Hub 1 2 3 1 Einspannzapfen 4 2 Auswerfer-Druckplatte Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B51‘1.jpg - B52.jpg 5 3 Kopfplatte, verlängert 6 4 Auswerfer-Druckstift 7 5 Auswerfer Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. 8 6 Lochstempel 7 Schneidplatte 9 8 Ausdrückbolzen/-stift/-stempel 10 9 Abstreifer º Streifenauflage 11 10 Ausschneidstempel 11 Grundplatte, verlängert 12 Führungsleiste 12 Bild 52: Ausstoßen von in den Streifen zurückgedrückten Werkstücken bei Gesamtwerkzeugen mit federndem Auswerfer WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 1 2 3 4 B53_54_jpg.doc - Überarbeitung: Montag, 26.06.2000, 19:31 Uhr 5 6 7 1 Lochstempel 2 Abstreifplatte 3 Blech/Platine 4 Schneidplatte 5 Werkstück in Abstreifposition 11 6 Werkstück 7 Butzen 8 Einzugsbereich 9 10 9 Glattschnittbereich 10 Bruchbereich 11 Grat 8 Vergrößerte, übertriebene Darstellung von Werkstück und Butzen mit Grat Bild 53: Phasen des Schneidvorgangs am Beispiel Lochen einer Platine ca. 0,3 - 0,5 s Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B53.jpg - B54.jpg Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. FS max F1 Kraft beim Erreichen der Werkstoff-Fließgrenze F2 Kraft am Ende des Schervorgangs / beim Durchriss h Stempelweg F3 Kraft zum Hineindrücken des Ausschnittes in die Matrize s Blechdicke FS max maximale Schneidkraft Bild 54: Schneidkraft-Stempelweg-Verlauf WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Schneidkraft FS Schneidkraft FS B55_jpg.doc - Überarbeitung: Dienstag, 27.06.2000, 21:45 Uhr Stempelweg Stempelweg FS max bei (0,35 ... 0,45) s FS max bei ca.0,3 s Nach /2/ gilt für die Dimensionierung des Schneidspaltes u s £ 3 mm u = c × s × ks u ks mm N/mm² s > 3 mm u = (1,5 c × s - 0,0048) × k s Schneidkraft FS mit kS = xF×Rm Korrekturfaktor xF aus Bild 57 Faktor c Bedingungen c sauberer Schnitt Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B55 a.jpg - B55c.jpg Rm £ 500 N/mm² 0,0016 Rm > 500 N/mm² ³ 0,0032 geringer Kraft- u. Arbeitsbedarf 0,0032 - 0,0048 Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Stempelweg FS max bei ca.0,2 s Alternativ errechnet sich die Schneidspaltgröße für sauberen Schnitt aus VDI 3368, Tab. 1 (Mai 1982) für ausgewählte Blechdicken (s [mm]: 0,1 0,5 1 1,5 2 2,5 3 4 5) nach Approximation durch eine Ausgleichsgerade für Blechdicken bis 5 mm und Schneidplatten mit tiefer angesetztem Freiwinkel näherungsweise zu æ k ö s u2 s kS u2 » ç 3 + S ÷ × è 170 ø 100 mm mm N/mm² Hinweis: Neuere Blechwerkstoffe höherer Festigkeit werden z. T. auch bei s < 3 mm mit Schneidspalten u ³ 0,1 s geschnitten Bild 55: Einfluss der Blechkenngrößen und des Schneidspaltes auf den Kraft-Weg-Verlauf (Diagramme nach /1/) WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr 20,0 © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter % 10 18,0 5 3,5 16,0 Schneidspalt u in Prozent der Blechdicke s 14,0 bis 3 10 12,0 B56.doc - Überarbeitung: Freitag, 02.02. 2001, 21:27 Uhr 5 10,0 3,5 bis 3 8,0 6,0 s [mm] 10 4,0 bis 3 5 sauberer Schnitt 2,0 3,5 geringer Kraft- u. Arbeitsbedarf, c = 0,0032 geringer Kraft- u. Arbeitsbedarf, c = 0,0048 0,0 300 400 500 600 700 N/mm² 800 Zugfestigkeit Rm Grafische Darstellung der Schneidspalt-Dimensionierung nach /2/ aus Bild 55 14 s [mm] sauberer Schnitt /2/ % 10 Arcustangens-Approximation 12 5 u1 nach VDI 3368 3,5 u2 nach VDI 3368 Schneidspalt u in Prozent der Blechdicke s bis 3 10 3 u1 u2 0,5 8 Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. 6 4 Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B56_57_u_xF.xls 2 p æ R - 550 p ö u [% von s] » × arctan ç m × ÷ × (2 + 0,17 × s) + (5,7 + 0,22 × s) 180 è 150 2ø 0 200 300 400 500 600 700 N/mm² 800 Zugfestigkeit Rm Vergleich der Approximationen der Schneidspaltdimensionierung nach VDI 3368 und einer Variante (Arcustanges) für sauberen Schnitt mit entsprechenden Werten nach /2/ Bild 56: Grafische Darstellung der Schneidspalt-Dimensionierung nach /2/ gem. Bild 55, nach VDI 3368 und einer der Approximations-Variante für sauberen Schnitt WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig B57-58.doc - Überarbeitung: Freitag, 22.12. 2000, 16:40 Uhr Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr 1,1 © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 1 0,9 0,8 0,7 0,6 xF 0,5 Kohlenstoffstähle 0,4 171 N d 0,3 x F = 0,36 + für R m = (300...800) und 1,32 £ £ 40 0,98 2 s Rm mm 0,2 0,1 0 200 300 400 500 600 700 N/mm² 800 Zugfestigkeit Rm Kupfer- und Kupferknetlegierungen xF = 0,85 Aluminium und Aluminiumlegierungen xF = 0,6 Bild 57: Korrekturfaktor xF nach /2/ Schneidart Faktor f bei Skizze Schrägschneiden hA = s hA = 2s hA allgemein, jedoch - 0,4 - 0,6 0,2 - 0,4 s lS < 200 mm 0,66 0,33 Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B56_57_u_xF.xls, B57-58.cdr u. B58.doc hA [mm] Abschrägung der Schneidkante Stempel oder a Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. s [mm] Blechdicke Schneidplatte 0,75 0,63 lS [mm] Länge der Schneidkante a zweiseitig abgeschrägt Für Zwischenwerte bei zweiseitiger b Abschrägung der Länge b gilt: a + 0,5 × b a + 0,25 × b a+b a+b b×s a a+ 2 hA f= a+b Stempel oder 0,5 0,25 Parallele Schneiden f = 1 Schneidplatte Bei Laborversuchen vierseitig Presskraftüberwachung fVersuch >> fTabelle abgeschrägt 0,5 0,25 Bild 58: Korrekturfaktor f bei Schräganschliff (nach NN.: Datenspeicher Umformverfahren,Teil 01, Sub- datenspeicher Schneiden von Blech in Werkzeugen und auf Scheren. Chemnitz, FZW, 1974) WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformwerkzeuge für die Maschinenbau/Kfz-Technik WZM/UZAW Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzwerkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 17.02.2006, 13:48 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Rückzugs-/Abstreifkraft des Streifengitters vom/von den Stempel(n) abhängig von - Schneidspalt, starke Zunahme bei sehr kleinen Schneidspalten (bis 40 % FS bei u = 0,5 % s, s = 8 mm nach /1/ Bd. 3, S. 123) - Schneidstempelabmessungen, Zunahme mit abnehmenden Stempeldurchmessern - Blechdicke - Blech-Werkstoffeigenschaften - Schmierung der Stempel, gegenüber trockenen Stempeln Reduzierung der Abstreifkraft bis auf ca. B59_60vBoltzm-CR_m.doc - Überarbeitung: Dienstag, 29.08.2000, 19:59 Uhr 55 % nach /6/ S. 29 - Zahl der Schneidstempel, durch Werkstofffluss „Verspannen“ des Blechs zwischen den Stempeln CR CR Blechdicke Auschneiden o. nachfolgendes Lochen mit Blechdicke s [mm] Lochen mit Ausschneiden Mehrfach- s [mm] Ausschneiden Lochen 1 Stempel u. Lochen Werkzeug <1 0,02 - 0,06 0,06 - 0,08 0,10 - 0,12 <2 0,10 - 0,15 0,12 - 0,18 1-5 0,06 - 0,08 0,10 - 0,12 0,12 - 0,15 2 - 3,5 0,12 - 0,20 0,20 - 0,25 >5 0,08 - 0,10 0,12 - 0,15 0,15 - 0,20 > 3,5 0,15 - 0,20 0,25 - 0,30 Abstreifkraft-Faktor nach /10/, wahrscheinlich ab etwa u/s ≥ 0,04 Abstreifkraft-Faktor nach Kern & Liebers Bild 59: Abstreifkraft-Faktor CR Schneidarbeit ist - abhängig von spezifischer Schneidkraft, Blechdicke und Schneidspalt (B. 55 u. /1/ Bd. 3, S. 123 f.) - für die Pressenauswahl meist nur von sekundärer Bedeutung Asymptoten Stahl Al, Cu geglüht A1 − A 2 kS s m≈ s−4 + A2 A1 −0,5 11,7 ⋅ k S 0,74 N/mm2 mm 1+ e 1,32 A2 A1 - 0,25 0,41 0,8 0,7 Tabellenwerte /10/ Al u. Cu Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Werkstoff 0,6 kS [N/mm²] kS [N/mm²] St Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B60tw.doc u. Tab_CR.xls für Stahl 250 - 350 0,5 250 St m 300 350 - 500 0,4 350 St 400 500 - 700 0,3 500 Al Cu geglüht 600 0,2 700 0,1 0 1 2 3 4 5 6 7 mm 8 Blechdicke s Bild 60: Faktor m zur Berechnung der Schneidarbeit als Boltzmann-Approximation der Tabellenwerte nach /10/ für Stahlblech, Al und Cu, geglüht WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Stempelbelastung Stempelbeanspruchung Schneiden Abstreifen beim Schneiden FR F=FS F=FS Flächenpressung am Stempelkopf p B61_Stempelber.doc - Überarbeitung: Donnerstag, 06.07.2000, 15:30 Uhr h Stauchen unelastisches Knicken h elastisches Knicken Druckspannung sdmSt „mittlere Stempelschaftbeanspruch Stauchen “ Stauchen unelastisches Knicken FR elastisches Knicken Schneidkantenbea nspruchung FS sKt > sdmSt FS Zusätzlich Biegemomente u. a. durch - Koaxialitätsabweichungen der Bohrungen in Stempelhalte- und Führungsplatte, - Abweichungen der Rechtwinkligkeit zwischen Stempelmantel- und Spannfläche bei verschraubten Stempeln bzw. der Kegel von Stempelkopf und Stempelhalteplatte, - Kippen des Blechs beim Abstreifen durch zu kurze Streifenauflage bei fester Führungsplatte, - Verkanten der gefederten Führungsplatte beim Anschneiden oder durch aufsteigende Butzen. Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Stemp_Beanspr.dwg ® Stemp_Beanspr.cdr FS Flächenpressung am Stempelkopf p= A StK Fläche Stempelkopf A StK Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Zähharte, geschliffene Druckplatte, z. B. aus 90 MnCrV8 oder X210 CrW12, gegen „Einarbeiten“ der Stempel in die Kopfplatte bei ca. p ³ 120 N/mm² für Kopfplatten aus RSt 37-2 oder St 52-3 N. FS Mittlere Stempelschaftbeanspruchung s dmSt = A St Stempelquerschnittsfläche A St Für gehärteten Werkzeugstahl mit Rp 0,2 » 2400 N/mm² (X210 CrW12, X155 CrVMo12.1, 90 MnCrV8 u. ä.) gilt s dzul = (1800...2000) N / mm² Bild 61: Stempelbelastung beim Schneiden und Abstreifen sowie daraus resultierende Stempelbeanspruchung WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Knick1_Einsp.dwg ® Knick1.cdr, Knick1_Gültber.xls, (y im B62*.doc) B62_Knick1.doc - Überarbeitung: Donnerstag, 06.07.2000, 15:33 Uhr Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr Idealisierte Einspannbedingungen © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter (Euler-)Fall: I II III IV auf Fall II bezogene frei Knicklänge lK : l l lK = 2 l lK = l lK = lK = 2 2 Gültigkeitsbereich der Euler’schen Knickgleichungen (nur für l ³ lP !) unelastisches elastisches Stauchen Knicken Knicken 3000 Eulerhyperbel sd N/mm² Knickspannung s K bzw. Druckspannung s sF sdF sK Tetmajer sdP 2000 sd zul sK zul Tetmajer Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. sK Euler 1000 sK zul Euler lF lP 0 0 10 20 30 40 50 60 yP yF y Schlankheitsgrad l F Stempelbelastung (Verfahrenskraft) l Schlankheitsgrad FK Knickkraft (Kraft beim Ausknicken) sK Knickspannung l freie Länge des Stempelabschnittes y Stauchung lK freie Knicklänge, umgerechnet auf Fall II Bild 62: Idealisierte Einspannbedingungen und Gültigkeitsbereiche der Knickgleichungen für gehärteten Werkzeugstahl WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr l © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Schlankheitsgrad l= K lK „freie Knicklänge“, bezogen auf beidseitig imin gelenkig gelagerte Stütze (Fall II) Imin minimaler Trägheitsradius imin = I min minimales äquatoriales ASt Flächenträgheitsmoment l Stempel, rund l = 4× K d B63_Knick2.doc - Überarbeitung: Donnerstag, 24.08.2000, 21:49 Uhr Zulässige Spannungen für gehärteten Werkzeugstahl: 2 - elastisches Knicken sdmSt £ sKE zul = E2 × p für l ³ lP » 30 l × nK Sicherheitsfaktor nK » 3 ... 5 s dF s d 0,2 - Stauchen s dmSt £ s d zul = » für l £ lF » 10 n St n St Sicherheitsfaktor n St » 1,25 ... 1,4 normale Bedingungen ungünstige Bedingungen Gültigkeitsbereich in n Gleichung n Gleichung elastisches 2 2 Knicken 3 sdmSt £ sKE zul = E × p2 5 sdmSt £ sKE zul = E × p2 l ³ 30 3×l 5×l unelastisches N Knicken 3 ® 1,25 s dmSt £ s KT zul = 2620 - 62 × l 5 ® 1,4 s dmSt £ sKT zul = 2480 - 68 × l 10 £ l £ 30 mm 2 Stauchen s dmSt £ s d zul = 2000 s dmSt £ s d zul = 1800 1,25 1,4 l £ 10 Überführen eines realen Modells in Berechnungsmodelle Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Stemp_realMod.dwg ® Stemp_realMod.cdr Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. l lK = H - F lH-F 2 2 lF-W lK = l F - W » h Z - ×s hZ 3 gefederte ¬ ® feste Führungsplatte Führungsplatte Bild 63: Modelle und Gleichungen zur Knick-Berechnung von Stempeln WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 1 2 3 B64.DOC - Überarbeitung: Freitag, 25.08.2000, 21:27 Uhr 4 5 6 abgesetzter Stempel Stempel in Führungsdocke Stempel mit fliegender Docke 1 1 Kopfplatte 2 2 Druckplatte 3 3 Stempelhalteplatte 4 feste Führungsplatte 5 Führungsleiste 6 Schneidplatte 7 7 federnde Führungsplatte 8 Streifendruckplatte 8 9 Hubbegrenzungsbolzen 5 6 Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B64a*.jpg ff. abgesetzter, bis auf das Blech Stempelführung mit geteilter Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. geführter Stempel Docke (teleskopartig) Kleinstmaße für Lochdurchmesser, bezogen auf die Blechdicke s nach Romanowski /3/ bis auf das Blech normale geführter Stempel mit Blech- Stempelführung bei teleskopartig geteilter 9 Werkstoff Stempelform Docke bei Stempelform rund rechteckig rund rechteckig Stahl, hart 1,3 s 1,0 s 0,5 s 0,4 s Stahl, weich 1,0 s 0,7 s 0,35 s 0,3 s Messing Aluminium 0,8 s 0,5 s 0,3 s 0,28 s Bild 64: Möglichkeiten zur Verminderung der Hubbegrenzungsbolzen zum Schutz Knickgefahr von Stempeln abgesetzter Stempel WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Kopfplatte Druckplatte Stempelhalteplatte V4: Stempel mit angestauchtem Kopf, Stempelschaft nach Stauchen geschliffen, in B65.DOC - Überarbeitung: Freitag, 25.08.2000, 21:55 Uhr Stempelhalteplatte eingepasst Formstempel Anwendung: - für runde Schneidstempel (Kaufteile) - Stempel aus Werkzeugstahl u. Hartmetall V1: Stempel in Stempelhalteplatte eingepasst und verschraubt Anwendung: - Vorzugsvariante bei ausreichendem Stempelquerschnitt - für drahterodierte u. profilgeschliffene Formstempel - Stempel aus Werkzeugstahl V5: Stempel mit angestauchtem Kopf bzw. angehämmert (Stauchverdickung unter Kopf!), in Stempelhalteplatte eingepasst Anwendung: - Schneidstempel für geringe Anforderungen - als Kaufteile auch ohne Kopf lieferbar - Stempel aus Werkzeugstahl Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Einfügen - Grafik - aus Datei B65_1*.jpg ... B65_6b*.jpg V2: Stempel in Stempelhalteplatte eingepasst und tangentialer Haltestift Anwendung: - für drahterodierte u. profilgeschliffene Formstempel - Stempel aus Werkzeugstahl u. Hartmetall Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. V6: Stempel mit warmgestauchtem, zylindrischem Kopf, bei Formstempeln mit Fläche zur Verdrehsicherung (Kaufteile), in Stempelhalteplatte eingepasst Anwendung: - für runde Schneidstempel bzw. einfache Formstempel mit im oberen Teil rundem Schaft - Stempel aus Werkzeugstahl u. Hartmetall V3: Stempel in Stempelhalteplatte eingepasst und mit Keil geklemmt Anwendung: - für Stempel aus Hartmetall Bild 65: Gestaltung von Stempelbefestigungen WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformwerkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Kopfplatte Druckplatte Zwischenplatte Stempelhalteplatte B66.DOC - Überarbeitung: Mittwoch, 31.01. 2001, 23:39 Uhr Führungsplatte V7: Stempel in Führungsplatte eingepasst, mit Spiel in Stempelhalteplatte („pendelnde Stempelaufnahme“ nach DIN 9844) Anwendung: V10: Stempel für Schnellwechsel mit - Vermeiden von Biegebeanspruchungen durch Kugelsicherung (DIN 9843) Überbestimmen Anwendung: - für Rundstempel - für runde Schneidstempel (Kaufteile) - Stempel aus Werkzeug- o. Schnellarbeitsstahl - meist nur für einfache Werkzeuge wegen der - Blech-Scherfestigkeit max. 400 N/mm² erforderlichen Zugänglichkeit zum Lösen der Kugelarretierung und zum Stempelwechsel - Stempel aus Werkzeugstahl V8: Stempel ohne Kopf an Stempelhalteplatte angeschraubt und verstiftet Anwendung: Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B66 Stempkopf.cdr ¬ B66 Stempkopf.dwg - für Stempel mit großem Querschnitt - Stempel drahterodiert o. geschliffen Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. V11: Schnellwechsel mittels Aufnahmehülse mit Kugelsicherung für Standard-Stempel nach Variante V4, Hülse in Stempelhalteplatte eingepasst Anwendung: - Schneidstempel-Preis niedriger u. erforderlicher Einbauraum etwas größer als bei Variante V10 V9: Stempel mit Bund an Stempelhalteplatte angeschraubt und verstiftet - meist nur für einfache Werkzeuge wegen der erforderlichen Zugänglichkeit zum Lösen der Anwendung: Kugelarretierung und zum Hülsenwechsel - für Stempel mit mittlerem Querschnitt - Stempel aus Werkzeug- o. Schnellarbeitstahl - nicht für drahterodierte Stempel Bild 66: Gestaltung von Stempelbefestigungen WH Zwickau (FH) Maschinenbau/Kfz-Technik Schneid- und Umformwerkzeuge für die WZM/UZAW Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzwerkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig 4 3 2 1 Druck: 22.05.2002, 18:39 Uhr 5 © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 6 7 B67_FVW-Ausschnitt1.doc - Überarbeitung: Samstag, 25.11.2000, 11:02 Uhr 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 1 Abgesetzter, geschliffener Formstempel, z. B. für rechteckigen Schlitz. Zum Ausbau hier auch Entfernen der Streifendruckplatte 21 erforderlich. 2 Suchstift, gefedert, mittels Mutter und Kontermutter auf Länge einstellbar. Grafik aus: Inhalte einfügen - Grafik aus Ausschnitt1.cdr ← FVW_3mEinz.dwg 3 „Füllstück“ - gehärteter Druckstift aus Werkzeugstahl, z. B. 115 CrV3 o. X210 CrW12. 4 Federeinheit mit vorgespannter Feder. Vorspannung bleibt bei Demontage der Deckplatte 5 erhalten. Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. 5 Deckplatte für vereinfachte Demontage/Montage nachzuschleifender bzw. auszutauschender Elemente. 6 Kopfplatte 7 Druckplatte 8 Stempelhalteplatte 9 Führungsplatte, gefedert 10 Streifenführungsleiste, mit Umgriff, zum vereinfachten Einführen des Bandes länger als die Platten. 11 Auflageblech, z. B. aus St 37-2 - zum Auflegen des einzuführenden Bandes. 12 Schneideinsatz statt massiver Schneidplatte - nur für spezielle Fälle, z. B. bei Teilungen für rechteckige Freischneidstempel oder bei vielen Präge- und Biege-Matrizen/-Einsatzstücken. 13 Einsatzplatte - Aufnahmeplatte für Schneideinsätze 12. 14 Streifenheber, mit großer Fase am Bandeinlauf 15 Streifenheber, ggf. nur mit kleinerer Fase für Anordnung nach erstem Streifenheber 14, mehrfach im Werkzeug. 16 Basis-Bohrung - zwei Passbohrungen zur exakten Positionierung der Platten bei Bearbeitung und Montage. 17 Unterplatte 18 Grundplatte 19 Schneidbuchse - nur für Sonderfälle in Schneideinsatz/-platte eingesetzt. 20 Lochstempel mit angestauchtem Kopf, zum vereinfachten Wechseln mit Druckstift 3. 21 Streifendruckplatte Bild 67: Einbauvarianten für Stempel, Suchstifte und andere Elemente WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter b3 b2 b1 0,66 s 1,3 s B68_69_FS-Red.doc - Überarbeitung: Donnerstag, 31.08.2000, 21:09 Uhr a a 0,5 … 1 b1 > b2 > b3 a £ 10° a £ 6° a £ 4° (außer bei billigen Rundstempeln) unterschiedliche Stempellängen schräger Anschliff Konvexanschliff Konkavanschliff Bild 68: Maßnahmen zum Reduzieren der Schneidkraft und des Lärms beim Schneiden zentrische Bohrung konvexe Stirnfläche Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Grafik aus: B68_69_FS-Red.cdr ¬ B68_69_FS-Red.dwg 0,5 30° £4 Æ 1,5 … 5 eingeschliffene Kerben gefederter Abdrückstift im Stempel Bild 69: Stempelgestaltung zum Vermeiden des Anhaftens bzw. des „Aufsteigens“ von Butzen, Ausklinkungen oder Ausschnitten Einfügen - Grafik aus: Wz Härter.jpg, Wz Härter*1.jpg, u. *2.jpg, B70 Modulbauweise.jpg B70_WZ Härter.doc - Überarbeitung: Samstag, 30.12. 2000, 13:06 Uhr Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. massiv Bild 70: Schneidplatte, Kleinversäulung WH Zwickau (FH) Werkzeugmaschinen Maschinenbau/Kfz-Technik mit massiven Schneidplatten (Härter Werkzeugbau GmbH) Folgeverbundwerkzeug in Modulbauweise Säulenführung Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Schneid- und Umformw erkzeuge für die Streifenheber Streifenführung WZM/UZAW Werkzeug in Modulbauweise /1/ Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter b Mindest-Randabstände: Eckiger Durchbruch a ³ 35 mm a a Runder Durchbruch b ³ 25 mm B71_Schneidplatten.doc - Überarbeitung: Freitag, 08.09.2000, 22:08 Uhr a h Richtwerte für Schneidplattendicke h: Schneidplattenabmessung Schneidplattendicke h in mm Breite x Länge bei Blechdicke s in mm 2 mm £2 > 2 - 3,5 > 3,5 - 5 > 5 - 10 50 x 50 bis 63 x 80 18 23 27 32 63 x 100 bis 80 x 100 23 27 32 36 63 x 160 bis 125 x 200 27 32 36 40 160 x 160 bis 200 x 250 32 36 40 45 160 x 315 bis 315 x 315 36 40 45 50 Richtwerte a, b und p für Schneidplattendurchbrüche: b b p a a Einfügen - Grafik aus: B71_Schneidplatte.cdr, B71-Freiwinkel.cdr ¬ *.dwg V1 V2 - V4 V5 (b = 90°) Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. a für V1 bei V2 V3 V4 s [mm] Kantenlänge/Æ [mm] p [mm] a b p [mm] a b p [mm] a b s [mm] >5 £5 £ 0,5 3-5 3-5 90° 10‘ wie 0,1 - 0,5 10‘ 15‘ > 0,5 - 5 0,5 + s 90° > 5 - 10 3° - 5° 90° > 5 - 10 3° - 5° 90° 20‘ V1 >0,5 - 1 15‘ 20‘ > 5 - 10 > 10 - 15 > 10 - 15 90° 30‘ >1 - 2 20‘ 30‘ V1 Vorzugsweise für mittlere Stückzahlen, Ausschneiden kleiner Teile, mittlere Genauigkeit. >2 - 4 30‘ 45‘ Schneidspaltvergrößerung Du beim Nachschliff um Dh: Du = Dh tan a >4 45‘ 1° V2 Gegen Zurückkommen der Ausschnitte u. Butzen, für mittlere Stückzahlen. V3 Große Stückzahlen, großer Nachschliffbereich Dh ohne Schneidspaltzunahme s Blechdicke V4 Große Stückzahlen, Schneidspaltvergrößerung beim Nachschliff: Du = Dh tan (b - 90°) a ³ 30’ für weiche, leicht V5 Achsparalleler Schneidplattendurchbruch bei Gesamtschneid-Wz, Matrizenauswerfer, schmierende offener Schnittlinie oder bei großen Abmessungen Werkstoffe Bild 71: Richtlinien zur Schneidplattengestaltung WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Draht (Werkzeug-Elektrode) Stromkontakt Drahtführung Dielektrikum Werkstück (Elektrode) Dielektrikum Bild 72: Funkenerosive Bearbeitung gehärteter Aktivelemente, vorrangig durch Drahterodieren WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter B73 Schneideins.doc - Überarbeitung: Samstag, 25.11.2000, 11:27 Uhr geteilte Schneideinsätze allseitig eingepasst und geteilte Schneideinsätze allseitig eingepasst und eingepresst verschraubt Wenn gegen Auffedern der Fugen zusätzlich - Führungsleisten müssen Einsätze überdecken eingepresst, dann auch Bohrungen zum - Bohrungen zum Herausschlagen der Einsätze Herausschlagen der Einsätze. Variante 1 Variante 2 Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: Schneideinsätze.cdr aus B73 Schneidpl.dwg Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. geteilte Schneideinsätze allseitig eingepasst und Schneidleisten verschraubt und verstiftet verschraubt, für kleine Durchbrüche Schneidbuchsen - für Schneidplattendurchbrüche etwa ³ 200 x 250 mm² - Schneidbuchsen als Kaufteile, auch nur mit - für genügend breite und steife Auflage der gebohrtem Startloch für Drahterodieren lieferbar Schneidleisten sorgen - Schneidbuchsen mit Formdurchbrüchen gegen Verdrehen sichern Variante 3 Variante 4 Allgemein gilt - Vorzugsweise ungeteilte massive Schneidplatten mit drahterodierten Durchbrüchen und Stiftlöchern verwenden. Stiftbohrungen bei sehr hohen Ansprüchen z. T. nachträglich noch koordinatengeschliffen. - Nur bei zu schleifenden Konturen sind meist geteilte Schneideinsätze erforderlich. - Teilfuge nicht unmittelbar nach Radiusende, scharfe Ecken durch zweckmäßige Teilung möglich. - Fertigung für genaues Einpassen teuer. - Beim Nachschleifen zugleich gehärteten Werkzeugstahl und weichen Stahl der Aufnahmeplatte zerspanen ® Wahl der Schleifscheibe problematisch. - Bohrungen zum Herausschlagen der Einsätze vorsehen, wenn diese eingepresst sind. Bild 73: Auswahl von Gestaltungsvarianten geteilter, geschliffener Schneideinsätze und Schneidleisten Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B 74 Sol.cdr (aus *.dwg), HM Stemp.jpg, HM Einsatz.jpg B74 Schneidpl.doc - Überarbeitung: Freitag, 24.11.2000, 21:25 Uhr Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. WH Zwickau (FH) Werkzeugmaschinen Maschinenbau/Kfz-Technik massive Schneidplatte Hartmetall-Schneidstempel [AGIE-Bild] Æ1 . 0 bohrungen Æ1 bemaßt Bild 74: Bemaßung drahterodierter Aktivelemente Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Schneid- und Umformw erkzeuge für die Hartmetall-Schneideinsatz [Batten & Allen] Konturen vom CAD-Modell in die Maschinen- steuerung, Außenabmessungen und 3 Startloch- WZM/UZAW Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr M G = N + T = Æ30,3 © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter u St (G + K)/2 +0,3 Æ30 ,N=K Soll- Werkstück B75 Maße Aktivelem.doc - Überarbeitung: Mittwoch, 27.12. 2000, 14:03 Uhr Werkstück, Stempel neu Werkstück, Stempel verschlissen Mv uv St v Ausschnitt ist Butzen, hier Werkstückmaß durch Stempel bestimmt Æ30 -0,3 , N = G (G + K)/2 K = G - T = Æ29,7 Soll-Werkstück N Nennmaß Werkstück, Matrize neu G größtzulässiges Werkstückmaß (statt “Höchstmaß” Go) K kleinstzulässiges Werkstückmaß (statt “Mindestmaß” Gu) T Maßtoleranz, T = G - K Werkstück, Matrize Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B75 Maße Aktivel.cdr aus B75 Maße Aktivel.dwg verschlissen u Schneidspalt zwischen neuen / scharfgeschliffenen Aktivelementen St Stempelmaß, neu bzw. scharfgeschliffen Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. M Matrizenmaß, neu bzw. scharfgeschliffen Ausschnitt ist Werkstück, Werkstückmaß durch Matrize bestimmt Index v für verschlissene Aktivelemente - Das Werkstückmaß wird bestimmt beim Lochen durch den Stempel, beim Ausschneiden durch die Matrize. - Durch (Mantelflächen-)Verschleiß der Aktivelemente wird das Loch kleiner, der Ausschnitt größer. ® Herstellmaße des Stempels nahe Loch-Größtmaßen, der Matrize nahe Ausschnitt-Kleinstmaßen oder bei größeren Toleranzen St und M so festlegen, dass Werkstückmaße zwischen zwei Scharfschliffen etwa symmetrisch zu (G + K)/2 liegen. VDI 3368 symmetrisch bei großen Toleranzen Toleranz Lochen Ausschneiden Lochen Ausschneiden St = G M=K T £ 0,05 T uv - u T uv - u M= St + 2 u St = M - 2 u St = G - + M=K+ - 2 2 2 2 St = G - 0,2 T M = K + 0,2 T M = St + 2 u St = M - 2 u T > 0,05 M = St + 2 u St = M - 2 u Abschätzen von uv beim Fehlen von Angaben: Größtwerte für u bei geringem Kraft- und Arbeitsbedarf nach Bild 55 wählen. - Bei geschliffenen Aktivelementen Werkzeug-Herstelltoleranz von ca. 0,02 mm berücksichtigen! - Allgemeintoleranzen für Stanzteile aus Stahl nach DIN 6930. Bild 75: Bemaßung der Aktivelemente unter Berücksichtigung des Verschleißes WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Schneidstempel ideale Werkstückkontur Werkstückkontur infolge Schneidplatte Schneidspalt 12 8 3H10 B76 Maße Aktivelem.doc - Überarbeitung: Samstag, 24.03. 2001, 22:17 Uhr ausgewählte Platinenmaße 50,1 40 A12 B5 A8 B3 Stempel- und Schneidplattenform für Variante 1 A12, A12 v Abstand Maß 12 A8, A8 v Abstand Maß 8 0,1 B5, B5v Breite Maß 5 B3, B3v Breite Maß 3 H10 B5 v B3 v Index v für verschlissene Aktivelemente Maße am Werkstück bei neuen und ver- schlissenen Aktivelementen für Variante 2 A12 v A8 v Variante 1 Auschneiden der Platine in einer Stufe des Ausschneidwerkzeuges Variante 2 Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B76 Maße Aktivel.cdr ¬ B76*.dwg Lochen der Schlitze in der 1. Stufe und Ausschneiden in der 3. Stufe des Folgeschneidwerkzeuges Maß Nennmaße und Abstände der Aktivelemente Abmaße bestimmt bei VDI 3368 symmetrisch zum Toleranzfeld Maß T u Variante 2 Stempel Matrize Ao Au Stempel Matrize max. uv durch neu verschl. neu verschl. 3 H10 0,04 0 0,04 St 0,03 3,04 3,10 0,08 3,04 3,00 3,10 3,14 5 0,1 0,1 0 0,1 St 5,08 5,16 5,09 5,01 5,17 5,25 8 0,15 - 0,15 0,3 Abstand St-St 0,04 A8 = 7,91 0,12 A8 = 7,96; A8 v = 8,04 12 0,2 - 0,2 0,4 Abstand St-M A12 = 11,88 A12 = 11,96; A12 v = 12,04 Rückfederung der Werkstücke bei T < 0,05 durch Versuch ermitteln und Stempel-/Matrizenmaße entsprechend korrigieren. 0,02 Beispiele für geschliffenen Elemente: Stempel 5,09 -0,02, Matrize 5,17 Bild 76: Beispiel zur Bemaßung der Aktivelemente in Abhängigkeit der Arbeitsstufenfolge WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 70 X210CrW12 65 X153CrMoV12 60 Härte HRC B77_78 Wz-Wff.doc - Überarbeitung: Sonntag, 25.03. 2001, 12:15 Uhr 60WCrV8 55 45NiCrMo16 50 45 0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 Blechdicke s [mm] Bild 77: Anwendungsbereiche von Werkzeugstählen in Schneidstufen und Härte der Aktivelemente in Abhängigkeit der Blechdicke (Unternehmensauswahl) 0,2- Anwendungsbereich für Schneidstufen Werkstoff Stauchgren EN ISO 4957 ze Härte Blechdicke Bemerkungen (DIN 17350) sd 0,2 [mm] N/mm² C105U 58-62 HRC £2-3 Ausnahme, für untergeordnete Zwecke, Härteverzug, (C 105 W1, 1.1545) Rundstempel ³ Æ8 Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B77 mit Schraff.cdr ¬ Wz-Wff MB.xls ¬ B77 Schraff.dwg ---- 58-62 HRC £2-3 Rundstempel £ Æ12, meist als Silberstahl (115 CrV 3, 1.2210) X210CrW12 60-65 HRC £ 2 - 3 (4) Rund- und Formstempel, massive Schneidplatten, (X 210 CrW 12, 1.2436) Schneideinsätze, Schneidbuchsen 90MnCrV8 56-60 HRC £ 2 - 4 (6) einfache Formstempel und massive Schneidplatten (90 MnCrV 8, 1.2842) (Verzug!), Schneideinsätze, Schneidbuchsen; 1900 - 2500 Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Ölhärter X153CrVMo12 56-62 HRC 2-6 Stempel, Schneidplatten u. -einsätze für dickere (X 155 CrMoV 12 1, 1.2379) Bleche, für wenig Abrasivverschleiß verursachende Werkstoffe (ersetzt z. T. X210CrW12 u. 90MnCrV8) 60WCrV8 54-56 HRC 5 - 12 (60 WCrV 7, 1.2550) Stempel, Schneidplatten u. -einsätze für dicke und dickste Bleche, für wenig Abrasivverschleiß 45 NiCrMo16 52-54 HRC 8 - 12 (15) verursachende Werkstoffe (X 45 NiCrMo 4, 1.2767) Schnellarbeitsstahl 3000 - 3700 62-65 HRC £4 HS6-5-2C (S 6-5-2, 1.3343) Rund- und Formstempel, massive Schneidplatten, 1 Schneideinsätze, Schneidbuchsen für große pulvermet. 68-71 HRC £8 2 Standmengen und Feinschneidwerkzeuge Hartstofflegierung, nicht 60-65 HRC genormt, Ferro-Titanit , CPMÒ 1 2 Hartmetall 4200 - 5700 1200-1500 £1 Abrasivverschleiß verursachende, dünne, spröde pulvermet., WC-Basis HV Bleche, höchste Standmengen Bild 78: Werkstoffe für Aktivelemente von Schneidwerkzeugen bzw. Schneidstufen WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 12:47 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Gesenkbiegen: - Abbiegen (gerade Biegekante) - Keilbiegen - Formbiegen (gekrümmte Biegekante) über eine o. mehrere Biegekanten mit o. ohne Radienprägen durch Radienaufschlag Einfach-Abbiegen, links ohne, rechts mit Radienaufschlag B79 Biege-Varianten.doc - Überarbeitung: Mittwoch, 27.12. 2000, 16:57 Uhr Einfach-Abbiegen mit Gegenhalter (Elastomerfeder) Mehrfach-Abbiegen über 2 Biegekanten (Sonderfall U-Biegen) Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B79 BiegVar.cdr ¬ B79 BiegVar.dwg Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Mehrfach-Abbiegen über 10 Biegekanten Werkzeug mit Federboden-/Gegenhalterabstützung über Druckbolzen auf unter dem Werkzeug angeordnete Feder. Beispiel: im Pressentisch eingesetzter Zentral- auswerfer („Federdruckapparat“) Bild 79: Varianten des Gesenkbiegens WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Ver- Druck: 22.05.2002, 13:13 Uhr B80 Biege-Varianten.doc - Überarbeitung: Mittwoch, 27.12. 2000, 17:12 Uhr massive Biegematrize mit Gegenhalter/Ausheber mit Niederhalter und Gegenhalter Mehrfach-Abbiegen über 4 Biegekanten Mehrfach-Abbiegen über 2 Biegekanten („Abbiegen“ und „Hochstellen“) Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B80 BiegVar.cdr ¬ B79 BiegVar.dwg, B80 Formbiegen.dwg wendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. mit Gegenhalter-Spitze zum Fixieren des Blechs Einfach-Keilbiegen, geschlossenes Gesenk Mehrfach-Keilbiegen über 2 Biegekanten Mehrfach-Formbiegen über 2 gekrümmte Biegekanten Bild 80: Varianten des Gesenkbiegens WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformwerkzeuge für die Maschinenbau/Kfz-Technik WZM/UZAW Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzwerkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Ver- Verschiebung der neutralen Druck: 07.01.2006, 14:32 Uhr α j Faser von der Blechmitte zum Innenradius r j rij r j = rij + xj s lk Für Biegewinkel αj in Grad errechnet sich die gestreckte Länge x (Abwicklungslänge) l 0 aus j- 1 s ∑ l k + 180 ⋅ ∑ α j ⋅ (r i j + x j ⋅ s ) s n π m B81 Abwickl.doc - Überarbeitung: Samstag, 07.01. 2006, 14:24 Uhr l0 = ) k =1 j =1 - 1 (j ri Im Allgemeinen gilt m = n - 1 1 α j- l2 α1 l3 l1 ri2 α2 r i1 s l 0 = l1 + l 2 + l 3 + π 180 [ ( ) ( ⋅ α 1 ⋅ r i 1 + x 1⋅ s + α 2 ⋅ r i 2 + x 2 ⋅ s )] 0,50 20 10 6,66 5 0,45 3,33 Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B81 Abwick.cdr / dwg, B81 Biegefaktor.xls Korrekturfaktor xj Biegeverhältnis r i : s 2 wendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. 1,5 0,40 1 0,5 0,35 0,33 0,1 0,2 0,30 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 Biegewinkel α j in ° −α j ⎡ 12 ⋅ r i j rij ⎤ ⎛ −α j ⎞ x j ≈ 0,5 ⋅ 1,02 + ⎢0,25 + 0,13 ⋅ lg − ⎥ ⋅ ⎜ 1 − 1,02 ⎟, 0,5 ≥ x j ≥ 0,3 ⎣⎢ s 300 ⋅ s ⎦⎥ ⎝ ⎠ Korrekturfaktor x j für Abwicklungen (Approximation nach AWAN-Tabellenwerten) Bild 81: Ermittlung der gestreckten Länge abgebogener Biegeteile WH Zwickau (FH) Maschinenbau/Kfz-Technik Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenkonstruktion Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Ver- Druck: 22.05.2002, 13:15 Uhr Biegeradien E×s E×s E×s Maximaler Biegeradius: r i max << » Bei r i max = federt Biegung voll elastisch zurück. 2×R e 2 × R p 0,2 2 ×R e 60 Minimaler Biegeradius: r i min » nach Datsko/Yang /1, S. 303/ mit der Brucheinschnürung Z Z -1 r i min » c × s mit dem Biegefaktor c als Erfahrungswert c-Werte: B82 Biegfakt c.doc - Überarbeitung: Montag, 15.01. 2001, 23:49 Uhr - parallel u. senkrecht zur Walzrichtung in /3, S. 85/ für geglühte sowie verfestigte Stähle u. NE-Metalle - parallel zur Walzrichtung in /6, S. 687 ff./ für Stähle u. NE-Metalle, /12, S. 171/ bei a = 90° sowie EN 485-2 bei a = 90° und 180° für Al u. Al-Legierungen, Kleinstmögliche (kritische) Biegeradien, bei deren Unterschreiten es zu Rissen an der gedehnten Randfaser kommt, abhän- gig von: - Werkstoffeigenschaften, auch Kaltverfestigung der Kanten nach vorausgegangenem (Frei-)Schneiden, nach /3, S. 84/ Härte 20 - 30 % höher als beim übrigen Werkstoff - Biegewinkel, weil Randdehnung mit Biegewinkel zunimmt - Lage der Biegekante zur Walzrichtung; nach /1, S. 302/ r i min parallel Walzr . » r i min senkrecht Walzr . + 0,5 × s für Stahlblech. Nach /12, S. 171/ bei Al-Werkstoffen schräg zur Walzrichtung etwas kleinere Radien möglich als parallel oder senkrecht zur Walzrichtung. - Gratlage; Grat an den ohnehin kritischen verfestigten Kanten bewirkt Risse an der gedehnten Randfaser ® Grat an ge- stauchte Randfaser oder Entgraten. Mindest-Biegeradien nach einigen Normen, wie DIN 6935/EN 10025 für Stahl sowie DIN 5520 für Al und Al-Legierungen im Schienenfahrzeugbau, beinhalten Sicherheiten für die Konstruktion von Blechformteilen. Sie sind größer als die kleinstmögli- chen Biegeradien, mit denen nur bei zwingendem Erfordernis gebogen werden sollte. Biegefaktor c Biegekante zur senkrecht parallel senkrecht parallel Walzrichtung Werkstoff | Zustand geglüht verfestigt DC03 (St 13) C10 0 0,4 0,4 0,8 St 34 C15 - C 22 0,1 0,5 0,5 1,0 St 37-2 Vergleiche auch z. T. abweichende Größen nach Bild 83! GOST-Werkstoffe durch etwa analoge Werkstoffe ersetzt. C25 - C30 0,2 0,6 0,6 1,2 C35 - C40 St 44-2 0,3 0,8 0,8 1,5 St52-3 St 50-2* wendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. C45 - C50 0,5 1,0 1,0 1,7 St 60-2* C55 - C60 0,7 1,3 1,3 2,0 St 70-2* Al 99 - Al 99,8 0,3 0,8 Cu | R220 0 0,3 1,0 2,0 Verknüpfungen bzw. Grafik aus: B82 c Roman.xls CuZn37 | R300 0,4 0,8 Al CuMg1 | O 1,0 1,5 1,5 2,5 Al CuMg1 | T42 - T8 2,0 3,0 3,0 4,0 bei 300 °C bei Raumtemperatur MgMn2 | F22 2,0 3,0 7,0 9,0 bei 300 °C bei Raumtemperatur MgAl6Zn2 | F27 2,0 3,0 5,0 8,0 bei 200 - 370 °C bei Raumtemperatur Titan 0,5 2,0 3,0 5,0 * eigentlich ungeeignet zum Kaltbiegen Bild 82: Mögliche Biegeradien und Biegefaktor c nach Romanowski /3/ WH Zwickau (FH) Maschinenbau/Kfz-Technik Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenkonstruktion Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig © 2000 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Ver- Druck: 22.05.2002, 13:16 Uhr Biegefaktor c für Stahl nach /11/, Teil Werkstoffkennwerte Biegefaktor c Biegekante zur Walzrichtung parallel senkrecht Blechdicke s [mm] bis 0,8 0,8 - 3 3-6 bis 0,8 0,8 - 3 3-6 bis 6 Werkstoff G - geglüht bzw. nicht kalt nachgewalzt ; K - kalt nachgewalzt Art DIN EN G K G K St 12 DC01 weicher Stahl RR St 13 DC03 0,5 --- 1,0 --- 0,1 0,4 St 14 DC04 St 37-2 1,8 St 44-2 B83 Biegfakt c.doc - Überarbeitung: Montag, 22.01. 2001, 10:45 Uhr Allgemeine St52-3 1,3 2,0 Baustähle St 50-2* 0,7 1,3 St 60-2* 1,3 2,0 2,0 2,5 St 70-2* C 10 C 10 0,5 1,0 1,0 2,0 0,1 0,5 C 15 C 15 unlegierte C 25 (C 25) 0,6 1,2 0,2 0,6 Qualitäts- C 35 (C 35) 0,8 1,5 0,3 0,8 stähle C 45 (C 45) 1,0 1,7 0,5 1,0 C 60 (C 60) 1,3 2,0 2,0 2,5 0,7 1,3 X5CrNi18 10 X5CrNi18-10 0,5 1,0 1,5 2.5 3,0 4,0 Nirosta X12CrNi17 7 X10CrNi18-8 X10Cr13 X12Cr13 0,8 ( ) nicht für Kaltband * eigentlich ungeeignet zum Kaltbiegen Biegefaktor c für Aluminium und Aluminium-Knetlegierungen bei 90° Biegewinkel und Lage der Biegekante parallel zur Walzrichtung Blechdicke s [mm] bis 0,8 0,8 - 3 3-6 6 - 10 bis 0,8 0,8 - 3 3-6 6 - 10 bis 0,8 0,8 - 3 3-6 6 - 10 Werkstoff/Werkstoffzustand weich halbhart hart DIN 1745-1 EN 485-2 DIN EN DIN EN DIN EN Al99,8 - Al99,0 Al 99,8 - Al 99,0 W6-W8 O/H111 F10-F11 H14 F13-F14 H16 Biegefaktor c(s) 0,6 0,45 0,55 0,65 1,2 0,8-0,9 0,9-1 1,1-1,2 2-3 2-2,5 2,5-2,7 2,8-3,2 [0,5-0,7] [0,6-0,9] [0,8-1,5] [0,8] [1,0-1,4] [2,0-2,5] AlMn1 Al Mn1 W9 O/H111 F14 H14 F17 H16 AlMnCu Al Mn1Cu W10 O/H111 F14 H14 F17 H16 AlMg1 Al Mg1(C)/(B) W11 O/H111 F13 H12 F15-F17 H14-H16 Biegefaktor c(s) 0,6-1 0,7-0,8 0,9 0,9-1,1 1,3-2 1,3-1,5 1,5-1,7 1,7-2 3-5 3,5-4 -- -- [1,4-1,0] [0,9-0,6] [0,6-0,8] [1,5-1,0] [0,9-0,7] [0,7-1,5] AlMn1Mg1 Al Mn1Mg1 W16 O/H111 F22 H14 F24 H16 AlMg2Mn0,3 Al Mg2 W16 O/H111 F21-F23 H12-H14 F25-F27 H16-H18 AlMg2,5 Al Mg2,5 W17 O/H111 F21-F23 H12-H14 F25-F27 H16-H18 Biegefaktor c(s) 0,8-1,2 0,8-1 1-1,1 1,2-1,3 1,5-2,5 1,7-2 2-2,2 2,3-2,7 4-6 4-5 -- -- AlMg3 Al Mg3 W19 O/H111 F21-F23 H12-H14 F25-F27 H16-H18 Biegefaktor c(s) 1,5 1,3-1,5 1,5-1,6 1,9-2 2 2,1-2,3 2,5-2,7 2,9-3,3 4,5 5-5,5 -- -- wendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B83 Biegefaktor.xls, Tab. 1 u. 2 [1,4-1,3] [1,2-1,3] [1,4-1,5] [1,7-1,4] [1,5-2,0] [2,5-3,0] [4,2-4,4] [4,5-5,0] [6,0-8,0] AlMg4Mn Al Mg4 W24 O/H111 F28 H12 AlMg4,5Mn Al Mg4,5Mn0,7 W28 O/H111 F28 H112 Biegefaktor c(s) 1,6-2 1,7-2 2-2,2 2,3-2,8 -- 3-3,6 3,7-3,9 -- -- -- -- -- [1,9] [1,9-2,2] [2,7-3,4] [5,0] [5,1-5,2] [6,0-8,0] AlMgSi1 Al Si1MgMn W O F21 ka* T4, T451 F28-F32 wa* T6-T651 AlMg1SiCu Al Mg1SiCu W O F21 ka* T4, T451 F29 wa* T6-T651 Biegefaktor c(s) 0,5-0,8 0,5-0,7 0,7-0,8 0,8-0,9 2-3 2-2,5 2,5-2,7 3-3,3 3-4,5 3,2-3,7 3,7-4,1 4,3-5 AlCuMg1 Al Cu4MgSi(A) W O F39-F40 ka* T4, T451 Biegefaktor c(s) 1,4-2,2 1,5-2,2 1,7-1,8 2-2,3 2,6-4 2,8-4,5 3,3-3,6 3,9-4,5 -- -- -- -- [für F23-F25 DIN 1725-1] [1,8-1,9] [2,0-2,3] [2,5-3,5] AlZn4,5Mg1 Al Zn4,5Mg1 W O nach Wärmestoß s>1,5: Biegefaktor c(s) -- 1,3-1,5 -- 1,3-1,8 1,3-1,5 1,5-1,7 1,9-2 1,1 * ka - kalt ausgehärtet, wa - warm ausgehärtet Biegefaktoren c errechnet aus /12, S. 171/, teilweise erhebliche Abweichungen gegenüber /6/ und /11/! Zum Vergleich [...] Werte nach /11/. Bild 83: Biegefaktor c für Stahl nach /11/ sowie für Aluminium und Aluminium-Knetlegierungen nach /11/ und /12/ WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformwerkzeuge für die Maschinenbau/Kfz-Technik WZM/UZAW Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzwerkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Ver- Druck: 14.06.2005, 09:08 Uhr 1,00 4.1 Vielzahl weiterer K- 0,95 Werte für r i /s =1 und r i /s =10 in /6, S. 687 - 696/ 0,90 5 we ich 0,85 e rS 1.2 B84 Rückfed.doc - Überarbeitung: Dienstag, 14.06. 2005, 09:00 Uhr tah l 0,80 Ni 0,75 ros ta 11 K 0,70 6.1 3.1 1.1 3.2 0,65 2.1 10 2.2 0,60 4.2 7 6.2 8 0,55 9 6.3 0,50 1 2 3 5 7 10 20 30 50 70 100 ri s ri Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B84 Rückfed-Diag.cdr ← B84 Wff Rückfed.xls, B84 Rückfed.dwg Kurven aus /1, S. 252/ und /6, S. 223/ αW ri W α Werkstoff Zugfest. Streckgr. Bruchdeh- Nr. EN DIN Rm Re bzw. Rp 0,2 nung A Art in Kurzzeichen| Kurzzeichen| N/mm² N/mm² % B. 84 Zustand Zustand DC01 St 12 270 - 410 (140) - 280 28 1.1 DC01 | LC St 2 | LG 270 - 410 max. 280 28 weicher DC04 St 14 270 - 350 (140) - 210 38 Stahl 1.2 DC04 | LC St 4 | LG 270 - 350 max. 210 38 DC05 St 15 270 - 330 (140) - 180 40 X10CrNi18-8 | X12CrNi 17 7 | ≥ 250 wendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. nichtrost. 2.1 600 - 700 40 Stahl, weich weich α austenitisch 2.2 X10CrNi18-8 | X12CrNi 17 7 | ≤ 950 starke Verfestigung αW = ausgehärtet ausgehärtet K Chrom- 3.1 NiCr20Ti NiCr20Ti | F65 ≥ 650 ≥ 240 25 Nickel-Stahl 3.2 --- NiCo20Cr20MoTi | ≥ 970 ≥ 570 30 ri W = ri ⋅K (Nimonic) F97 Al 99 | O/H111 Al 99 | W8 75 - 105 ≥ 25 19 - 33* 4.1 Aluminium Al 99,5 | O/H111 Al 99,5 | W7 α Biegewinkel des Blechs Al 99 | H14 Al 99 | F12 115 - 155 ≥ 90 - 95* 2 - 6* 4.2 Al 99,5 | H14 Al 99,5 | F11 α W Biegewinkel im UT des Werkzeuges Al Mg1 | O/H111 AlMg1 | W11 100 - 145 ≥ 35 15 - 24* 5 Al Mn1 | O/H111 AlMn1 | W9 90 - 130 ≥ 35 17 - 28* ri innerer Biegeradius des Blechs 6.1 Al Si1MgMn | O AlMgSi1 | W ≤ 150 ≤ 85 14 - 18* 6.2 Al Si1MgMn | AlMgSi1 | F21 ≥ 205 ≥ 110 12 - 15* r i W Biegeradius im UT des Werkzeuges T4; T451 Al Si1MgMn | AlMgSi1 | F28 ≥ 280 ≥ 205 10 - 12* T61; T6151 Al- 6.3 Legierungen Al Si1MgMn | AlMgSi1 | F32 ≥ 300 - 310* ≥ 240 - 260* 6 - 10* T6; T651 Al Mg2Mn0,8 | 7 AlMg2Mn0,8 | G22 220 - 270 ≥ 130 7 - 11* H22 Al Cu4MgSi(A) | Bild 84: 8 AlCuMg1 | F39 ≥ 390 ≥ 245 - 260* 12 - 15* T4; T451 Rückfederungsfaktor K in Abhängigkeit 9 Al Cu4Mg1 | T42 AlCuMg2 | F42(?) ≥ 420 - 425* ≥ 260* 8 - 15* Kupfer 10 Cu | R220 Cu | F22 220 - 260 ≤ 140 33 - 42* des auf die Blechdicke bezogenen Messing 11 CuZn33 | R280 CuZn33 | F28 280 - 380 ≤ 170 40 - 50* Biegeradius * abhängig von Blechdicke WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Ver- Druck: 22.05.2002, 13:18 Uhr B85_86 BieReg u t.doc - Überarbeitung: Montag, 03.12.2001 Kanteneinzug am Außenradius Aussparungen in der Platine zum Vermeiden einer Breiten- und Ausbeulen am Innenradius überschreitung infolge des Ausbeulens am Innenradius a min ri s Mindest-Schenkellänge und Mindestabstand l min a min = 2 s zwischen Bohrungen und Biegeradius l min = r i + 2 s Bild 85: Gestalten von Biegeteilen (DIN 6935) uB uB rE ri W =r M s aR t EB r s aR ri E t EB W =r St Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B85 BiegReg.cdr / dwg, B86 Biegsp*.cdr / dwg rE = (3 ... 4 ) s wendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Einlaufradius Biegespalt u B = s + 0,2 × s nach /2/. Biegespalt sehr groß, nur bei langen Schen- keln und großen Eintauchtiefen vertretbar! u B = s max unter Berücksichtigung der Blechdickentoleranz Mindest-Eintauchtiefe Biegestempel (ohne Berücksichtigung einer Hinterführungs-Verlängerung) t EB ³ r E + r i + a R = r E + r i + x B × s s £ 0,5 > 0,5 - 1,2 > 1,2 - 2,5 > 2,5 xB 6 4 3 2 Bild 86: Biegespalt u B , Einlaufradius r E und Eintauchtiefe des Biegestempels t EB WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Ver- Druck: 22.05.2002, 13:18 Uhr Rückfederung vermindern ® Streckgrenze überschreiten: - zusätzliche Druckspannung im Biegeradius ® Radius prägen (Bild 87a) - zusätzliche Zugspannung ® Biegeschenkel im Umformbereich abstrecken (Bild 87b) - zusätzlich versteifende Prägung quer zur Biegekante (Bilder 40 u. 43) „Überbiegen“ um den Rückfederungswinkel (beim 90°-Abbiegen): - Schwenken der Biegebacken (Kippbiegebacken Bild 87c) bzw. Biegestempel (Bild 88b) - Querbewegung der Biegebacken durch Keiltrieb (Bild 87d) B87 Rückfed begr.doc - Überarbeitung: Donnerstag, 28.12. 2000, 19:52 Uhr - Abbiegen des Streifens in der Biegestufe um den Rückfederungswinkel durch Blechhalterschräge an Matrize und Blechhalter (Bild 88a) - elastisches Durchbiegen mittels konvex und konkav erodierter / geschliffener Stirnflächen von Biege- stempel und Gegenhalter (Bild 88c) s min - 0,05 u B = s max s max + 0,05 r St a s s rE t1 rS = r t M t2 rA a r A = r St + s + 0,2 + z × s Rm [N/mm²] z a = 89° - 90° a » s/3 für s £ 1,5 < 180 0,275 t 1 ³ r E + 4×s a = 0,5 für s > 1,5 180 - 370 0,225 t 2 ³ r St + 2×s > 370 0,175 rE Einlaufradius, im Bild Matrizenradius Bild 87a: Prägen im Radius Bild 87b: Biegebacken mit Abstreckwirkung wendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B87.cdr ¬ B87*.dwg Bild 87c: Kippbiegebacken Bild 87d: Biegebacken mit Keiltrieb Bild 87: Möglichkeiten zur Reduzierung bzw. Kompensation der Rückfederung beim Gesenkbiegen WH Zwickau (FH) Maschinenbau/Kfz-Technik Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenkonstruktion Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig © 2000 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Ver- Druck: 22.05.2002, 13:19 Uhr B88 Überbiegen.doc - Überarbeitung: Montag, 15.01. 2001, 18:26 Uhr a Abbiegen des Streifens in der Biegestufe Stützbacke mit Keilfläche Keilschieber zur Höhenver- stellung der Stützbacke b b Pendelnd aufgehängter Biegestempel b St b St c c r St Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B88 Überbieg.cdr ¬ B87 Ueberbieg.dwg g R wendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. r St g g R g - Rückfederungswinkel der 90°-Abbiegung g = a w - a c R erf = c » b St - 2 × r St 2 × sin g Für nur elastisches Biegen des Bodens gilt E×s s E×s R³ + » 2 × R p 0,2 2 2 × R p 0,2 c Elastisches Durchbiegen des Bodens mit konkavem Biegestempel und konvexem Gegenhalter Bild 88: Möglichkeiten zum Überbiegen der Schenkel um den Rückfederungswinkel WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 13:19 Uhr © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter 1. 2. 3. 4. 5. B89-91 Keiltrieb.doc - Überarbeitung: Sonntag, 25.03. 2001, 18:46 Uhr Stufe 2, U-förmiges Abbiegen über durch Keile Arbeitsstufenfolge (5 Stufen, 4. Stufe als Leerstufe) gespreizte Biegebacken Keilstellung im UT Keilstellung im OT Stufe 3, Abbiegen des Umgriffes durch Keilschieber Bild 89: Biegen mit Keilschiebern in einem Folgeverbundwerkzeug (nach Oehler) Keil mit Federrückstellung ohne verzögerten Rückhub mit verzögertem Rückhub Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Vor- und Rückhub mit Treibkeil (Zwangsrückführung) Bild 90: Keilschieber-Rückholung mit Federn und Doppel-Treibkeil Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B89-91 Keiltrieb.cdr . Geschwindigkeit Stößel = Treibkeil h Keilschieber ohne Vorbeschleunigung Vorbeschleunigung durch Kurvengetriebe 0 180 j [°] OT UT Bild 91: Vorbeschleunigung des Keilschiebers durch Kurve und Rolle zum Vermeiden des Auftreffstoßes WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig FB FEN Endkraft Nachdrücken und Radius prägen FEN + FRP F Endkraft Nachdrücken FEN ^ maximale Biegekraft FB Biegen Biegen und Nachdrücken FN FRP FEN + FRP h Kraft-Weg-Verlauf beim Biegen F̂B = ( 0,2 ... 0,22 ) × s × lB × R m lB lB Gesamtlänge aller abgebogenen Biegekanten Biegen und Radius prägen Biegen, Nachdrücken und Radius prägen Bild 92: Prinzipieller Kraftverlauf beim Abbiegen, Nachdrücken und Radius-Prägen F EN ³ 3 F̂B Biegen ohne Gegenhalter F EN ³ ( 1,5 ... 3 ) F̂B FG Biegen mit zu kleiner Gegenhalterkraft FG F̂ B F N bzw. F G ³ 3 1 F EN ³ 1 F̂B 3 Biegen mit ausreichend großer Gegenhalterkraft, die das Blech eben an der Stempelstirnfläche hält Bild 93: Einfluss der Gegenhalterkraft FG bzw. Niederhalterkraft FN auf die Größe der erforderlichen Endkraft zum Nachdrücken FEN am Beispiel des Zweifach-Abbiegens im U-Gesenk WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 13:21 Uhr iW © 1996 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter =r rM rM = riW Form für r i W ³ 0,5 mm Prägewulst am Stempel bzw. an der Matrize, B94 Biegekraft2.doc - Überarbeitung: Donnerstag, 11.01. 2001, 11:14 Uhr im Allgemeinen für Blechdicken s ³ 1 mm /2 aW Form für p1 p2 r i W < 0,5 mm nach VDI 3389 rM = r iW Form der Prägewulst ist abhängig von der Bearbeitung (drahterodieren, schleifen) und dem Biegeradius (r i > r i W , vgl. Bild 84) t Radius prägen mit Prägewulst Aus dem rechtwinkligen Dreieck mit a 2 2 r i W = p 1 + ( r i W - t ) 2 folgt a » 1,2×s /TGL/, a » (1,5 … 5)× riW /11/ p1 = t ×(2×riW - t) . t » 0,1×s für s ³ 1 mm Mit p 2 = a - r i W ergibt sich die (theoretische) Breite der (t = 0,06×s für s £ 1 mm nach VDI 3389) Prägezone p p = p 1 + p 2 = a - riW + t ×(2×riW - t ) . s/2 rA Radius prägen mit Aufschlagradius r A (vgl. Bild 87) s aW Aus dem rechtwinkligen Dreieck folgt die (theoretische, r iW Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B94 Radpräg.cdr ¬ B94 Radpräg.dwg p maximale) Breite der Prägezone Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. p = r A × sin a W a W £ 90° aW rA erforderliche Radius-Prägekraft (tatsächl. Kraft bei weggebundenen Pressen durch Hublage beim Einrichten, Steife der Presse sowie Blechdickentoleranz bestimmt!) F RP = p × l P × R p 0,2 × K RP mit K RP » ( 2 ... 4) , Größtwert für s £ 1 mm ri innerer Biegeradius am Blech a Breite der Prägewulst riW innerer Biegeradius im Werkzeug vor lP Länge der geprägten Biegekante(n) der Prägebreite p der Blech-Rückfederung p Breite der geprägten Zone rM Matrizenradius s Blechdicke rA Aufschlagradius t Höhe der Prägewulst aW Biegewinkel im Werkzeug vor K RP Fließgrenz-Korrekturfaktor, berücksichtigt Kaltver- der Blech-Rückfederung festigung und erhöhten Fließwiderstand infolge Reibung Bild 94: Radius-Prägen mit Aufschlagradius oder Prägewulst am Stempel bzw. an der Biegematrize WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig Druck: 22.05.2002, 13:22 Uhr © 2000 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Blechdicke s Reckung pro Prägezone [mm] [mm] £ 0,5 0,05 0,5 < s £ 1 0,1 1<s£2 0,15 Bild 95: Reckung des Blechs durch Prägen der 2<s£4 0,2 Biegeradien nach VDI 3389 B95-97.doc - Überarbeitung: Samstag, 27.01. 2001, 20:13 Uhr w a St s aG r St rE rG offenes Gesenk halboffenes Gesenk geschlossenes Gesenk aSt << aG aSt = aG - 0,5° aSt = aG - 0,5° rG < rSt + s rG < rSt + s rG ³ rSt + smin Bild 96: Keilbiegen („V-Biegen“) im offenen, halboffenen und geschlossenen Gesenk Eignung Werkstoff Bemerkungen (Vgl. auch Tafel 1 und Bild 78!) bedingt gut 90MnCrV8 x „Wald- und Wiesen-Werkstoff“ für normale Beanspruchung X153CrVMo12 x ist dem 90MnCrV8 vorzuziehen X210CrW12 x feingliedrige Stempel, verschleißfester als 90MnCrV8 ® bei großen Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. Biegewegen 60WCrV8 x Biegebacken bei großen Blechdicken Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B96*.cdr ¬ B96*.dwg, 50NiCr13 x Biegebacken bei großen Blechdicken HS6-5-2C x CPM 10V, CPM REX M4 x G-CuAl 10Ni, G-CuAl 11Ni x Al-Mehrstoffbronzen mit gutem Gleitverhalten und hoher Abriebsfestigkeit unter starker Druckbelastung. Gute Schmierung erforderlich! Hartmetall G30, G40 x für dünne Bleche St70-2 (x) für untergeordnete Zwecke, kleine Stückzahlen, bei geringer Reibbeanspruchung Bild 97: Werkstoffe für Biegestempel und Biegebacken WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig © 2000 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Ver- Druck: 22.05.2002, 13:23 Uhr d4 d1 Gewindedurchmesser d2 Krageninnendurchmesser (Gewindekerndurchmesser) d3 Kragendurchmesser s d4 Vorlochdurchmesser h r h Durchzughöhe r Ziehradius, r = s/2 d2 d1 B98-101.doc - Überarbeitung: Samstag, 27.01. 2001, 19:01 Uhr d3 Bild 98: Blechdurchzug mit Gewinde nach DIN 7952 1 Stempel 2 Matrize 3 vorgelochtes Blech 4 Blech mit Kragen a enger Kragen b weiter Kragen, enger Ziehspalt c weiter Kragen, weiter Ziehspalt d enger, abgestreckter Kragen „enger Kragen“ d2 £ (4 ... 5) s Bild 99: Kragenformen nach /1/ d2/d4 Bild 100: Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B98 - B101.cpt/jpg - nicht aus cdr! Erreichbares Aufweitverhältnis in Abhängig- wendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. d4/s keit des bezogenen Vorlochdurchmessers und der Qualität des Vorloches nach /1/ Bild 101: Verringerung des möglichen Aufweitverhält- nisses in Abhängigkeit der Grathöhe nach /1/ WH Zwickau (FH) Schneid- und Umformw erkzeuge für die WZM/UZAW Maschinenbau/Kfz-Technik Werkzeugmaschinen Blechbearbeitung (Stanzw erkzeuge) Prof. Dr.-Ing. habil. W. Klepzig © 2000 Klepzig/WH Zwickau, FB MBK – Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung u. Verbreitung sowie der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Kompendiums darf in irgendeiner Form ohne schriftliche Genehmigung des Herausgebers reproduziert o. unter Ver- Druck: 22.05.2002, 13:24 Uhr d2/d4 B102-104.doc - Überarbeitung: Montag, 29.01. 2001, 18:31 Uhr d4/s Bild 102: Kragenziehen mit Gegenhalter nach /1/ 3 Luftkanäle am Umfang Vorlochen und Kragenziehen Kragen prägen und Lochen Bild 103: Herstellen von Kragen bei großen Stückzahlen in Folgeverbundwerkzeugen Verknüpfungen mit bzw. Grafik aus: B101_1 u._2 grau.jpg, B103ff.cdr ¬ B103*.dwg Form A Form B s > 3 mm s £ 3 mm dA R10 wendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt o. verbreitet werden. D2 a r3 5° l r 3 r 1 r D2 2 r 2 r 2 l2 D 2 = d2 r2 = 0,5 × s r Form B wie Form A bis auf 2 d A = 2 × d3 r3 = 0,3 × s d5 a und r1 statt r3 l = h - 0,2 × s 60° d 2 , d3 und h nach Bild 98 aus DIN 7952 D 2 = d 2 + (0,01 ... 0,05) r1 = 0,23 × d 2 d5 = d 4 - 0,03 × s r2 = 0,1× d 2 l 2 = 0,3 + 0,1× d 2 r3 = 0,5 × (d 2 - d5 ) a = 60° ... 90° (DIN 7952: a = 90°) Bild 104: d 2 und d 4 nach Bild 98 aus DIN 7952 Formen und Maße der Durchzieh- und Prägestempel nach DIN 7952