Fachschule für Technik

Transkript

1 Werkzeugkonstruktion Werkzeugkonstruktion Schneidwerkzeuge für Blechbearbeitung (Stanzwerkzeuge) OStR Matthias Grywatsch Lehrmaterial für den Gebrauch in der Mühlhausen Fachgebiet Maschinentechnik Fach Konstruktion/Lehrgebiet Werkzeugkonstruktion Mühlhausen Sondershäuser Landstraße Mühlhausen/Thüringen

2 Werkzeugkonstruktion Inhalte Fachrichtung Maschinentechnik Fach Konstruktion Lehrgebiet: Werkzeugbau Einteilung Schneidvorgang Schneidkraft Schneidspalt Schneidelemente Folgewerkzeuge Gesamtwerkzeuge

3 Übersicht Werkzeugbau Werkzeugbau Werkzeuge Vorrichtungen Stanzwerkzeuge. Formwerkzeuge. Schneidwerkzeuge Umformwerkzeuge Verbundwerkzeuge Werkzeugbau: die konstruktive Gestaltung von Vorrichtungen und Werkzeugen zur Realisierung verschiedenster Produktionsverfahren! Werkzeuge: meist kostenintensive Einzelanfertigung!

4 Quelle: FRITZ, Alfred Herbert; SCHULZE, Günter (Hrsg.): Fertigungstechnik. Berlin. 7., neu bearbeitete Auflage, Springer-Verlag 2006, Seite 2 Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 8 Einteilung Fertigungsverfahren (DIN8550)

5 Quelle: Einteilung der Schneidwerkzeuge (Auszug - nach Verfahren) Schneidwerkzeuge Keilschneiden Messerschneidwerkzeuge Keilschneiden Beißschneidwerkzeuge Scherschneiden Scherschneidwerkzeuge 1 Schneidkeil gegen feste Unterlage bewegt 2 Schneidkeile aufeinander zu bewegt 2 Schneidkeile aneinander vorbei bewegt Bearbeitung weicher Materialien, Papier, Pappe, Textilien, Leder Bearbeitung harter Materialien unter Wärmeeinsatz, Schmiedteile,. Bearbeitung harter Materialien, hauptsächlich Blechbearbeitung

6 Einteilung der Schneidwerkzeuge (nach Stempelführung) Stempelführung ohne Führung mit Führung Freischneidwerkzeuge Plattenführung Säulenführung - Schneiden nicht gegeneinander geführt, Führung durch Pressenstößel gewährleistet - durch einfachen Aufbau oft preiswerter - hoher Aufwand beim Einrichten (Schneidspalt) - großer Verschleiß - Einsatz bei kleinen Stückzahlen und geringer Genauigkeit, Zuschnitt von Ronden und Platinen für anschließende Umformung - Schneiden direkt durch Führungsplatte geführt, oft mit Führungsbuchsen - Lagefehler der Schneidelemente verhindert - Führungsplatte übernimmt gleichzeitig Abstreiffunktion - Ausknicken dünner Stempel wird verhindert - am Stempel anhaftende Teile führen zu hohem Verschleiß - durch komplexeren Aufbau teurer, aber hohe Genauigkeiten - Massen-/Serienfertigung von Blechteilen - Schneiden direkt durch Säulenführungsgestell gegeneinander geführt - hohe Genauigkeit - Einrichten sehr einfach und kostengünstig, da keine Lagefehler zu berücksichtigen - durch komplexeren Aufbau teurer, aber hohe Genauigkeiten - durch hohe Genauigkeit sehr geringer Verschleiß zu erwarten - Massen-/Serienfertigung von Blechteilen

7 Quelle: FRITZ, Alfred Herbert; SCHULZE, Günter (Hrsg.): Fertigungstechnik. Berlin. 7., neu bearbeitete Auflage, Springer-Verlag 2006, Seite 242 Freischneidwerkzeug - Aufbau

8 Quelle: FRITZ, Alfred Herbert; SCHULZE, Günter (Hrsg.): Fertigungstechnik. Berlin. 7., neu bearbeitete Auflage, Springer-Verlag 2006, Seite 242 Plattenführung - Aufbau

9 Quelle: FRITZ, Alfred Herbert; SCHULZE, Günter (Hrsg.): Fertigungstechnik. Berlin. 7., neu bearbeitete Auflage, Springer-Verlag 2006, Seite 243 Säulenführung - Aufbau

10 Schneidvorgang Schneiden Zerteilen von Werkstoff entlang einer Schnittlinie spanloses Verfahren Schneiden Ausschneiden - geschlossenen Schnittlinie - Druckkräfte durch eindringende Schneidstempel bestimmen den Schneidprozess - Einflussgrößen Schneidspalt u S Verformungsverhalten tribologisches Verhalten (Reibungsverhalten) Abschneiden - offene Schnittlinie - Kräftepaar an Schneidkanten erzeugt Schnittmoment - feste oder gefederte Gegenplatte notwendig, federnder Längenanschlag - Einflussgrößen Schneidspalt u S Verformungsverhalten tribologisches Verhalten

11 Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 20 Quelle: TU Dresden, Vorlesung Fertigungstechnik II Zerteilen / Folie 8 Schneidvorgang geschlossene Schnittlinie a) Schneidbeginn, nach elastischer Verformung beginnt der Fließprozess plastische Verformung, Entstehung der Einziehrundungen b) Fließprozess bis zum Beginn der Entstehung von Kerbrissen c) Ende des Fließen, Beginn der Bruchbildung d) Bruchbildung beendet, Trennvorgang beendet aber die Reibung wirkt noch

12 Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 21 Schneidvorgang offene Schnittlinie I Kräftepaar und entstehendes Moment II federnder Längenanschlag / F F sorgt für seitliches wegdrücken von Werkstückteilchen 1 feste Abstreifplatte / Gegenhalterplatte zur Aufnahme der Momente 2 Kopfplatte 3 Druckplatte 4 Stempelführungsplatte 5 Schneidstempel 6 Schneidplatte 7 federnder Längenanschlag 8 Halterung 9 federnde Streifenführung

13 Schneidkraft Schneidkraft F S o o o Grundlage der Auswahl der zu verwendenden Presse für das Schneidwerkzeug Einflussgrößen auf die Schneidkraft Länge der Schneidlinie (Form des Schnittteiles) Blechdicke des Materials Schneidwiderstand k S (Materialwert) Schärfe der Schneiden Größe des Schneidspaltes Oberflächengüte der Schneidelemente (Druck- /Freifläche von Stempel und Schneidplatte) Schmierung Berechnung der Schneidkraft folgt verschiedenen Ansätzen (siehe Übersicht) im Wesentlichen werden Länge der Schnittlinie, Blechdicke und Schneidwiderstand berücksichtig durch Zuschläge und Faktoren werden weitere Einflussgrößen berücksichtigt Materialdaten und Informationen der Materiallieferanten sind grundlegend zu berücksichtigen

14 Quelle: TU Dresden, Vorlesung Fertigungstechnik II Zerteilen / Folie 8 Schneidkraft - Berechnungsansätze

15 Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 25/27 Schneidkraft - Berechnungsgrundlagen F S = l s k S l s k S - Länge der Schnittlinie - Blechdicke - spezifische Schneidkraft k S = F S A S A S = l s k S 0,8 R m überschlägige Berechnung k S = 0,65 0,9 R m abhängig von R m und der Blechdicke s Erhöhung bei kleinen Stempeldurchmessern k S

16 Quelle: TU Dresden, Vorlesung Fertigungstechnik II Zerteilen / Folie 8 Quelle: TU Dresden, Vorlesung Fertigungstechnik II Zerteilen / Folie 8 Schneidkraft - Kraftverlauf/Einflussgrößen Einflussgrößen Kraftverlauf

17 Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 32 Schneidkraft - Abstreifkraft Abstreifkraft Abstreifkräfte entstehen durch die Klemmreibung der Werkstücke an den Stempeln (Lochen) oder in den Schneidplatten (Ausschneiden) durch die elastischen Spannungen (Rückfederungsvermögen) der Materialien. Zur Überwindung müssen Abstreifer oder Ausstoßer verwendet werden, welche diese Kräfte überwinden müssen und nach diesen dimensioniert werden. Einflussgrößen: Stempelform (Ausschneiden oder Lochen), Zunahme mit abnehmendem Stempeldurchmesser Zahl der Schneidstempel, Verspannen zwischen den Stempeln Schneidspalt, starke Zunahme bei sehr kleinen Schneidspalten (bis 40% F S ) Materialstärke (Blechdicke), Materialeigenschaften Schneidverfahren (Feinschneiden, ) Schmierung, Reduzierung um 55% möglich Berechnung der Abstreifkraft Abstreifkräfte werden als prozentualer Anteil der Schnittkraft definiert - Werte aus Tabellen F A = C R F S nach Kern/Liebers C R Abstreiffaktor wahrscheinlich ab u/s 0,4

18 Schneidkraft - Belastung/Knickung Stempelknickung Schneidstempel werden durch verschiedene Belastungen beansprucht, wobei Knickung die Hauptgefahr für das Stempelversagen darstellt. Grundlage sind der Berechnung sind die Knickfälle nach Euler, je nach konstruktiver Ausführung (Freischneiden, geführtes Schneiden). JAHNKE, Heinz et al.: Umformen und Schneiden. Berlin. VEB Verlag Technik 1971 Seite 349

19 Schneidspalt Schneidspalt u S / Stempelspiel s P o o beeinflusst die Oberflächengüte der Schnittflächen, die Standzeit der Schneidwerkzeuge und den Schnittkraftverlauf Einflussgrößen auf den Schneidspalt Materialdicke / spezifische Schnittkraft Oberflächenqualität notwendige/gewünschte Glattlänge (geschnittene Fläche) des Stanzteiles Oberflächengüte der Freiflächen (Schneidelemente) Form der Schneidplatte (kegeliger oder zylindrischer Durchbruch) o Berechnung/Dimensionierung des Schneidspalt offene Schnittlinie u S = 3 4% der zu schneidenden Blechdicke geschlossene Schnittlinie s P = 2 * u S o Herstellung Schneidspalt sehr hohe Fertigungsgenauigkeiten (möglich u S = 0,0015 mm) Maßtoleranz der Schneidelemente 0,001mm nötig Führungen spielfrei, thermoneutral und in der Bandlaufebene

20 Quelle: TU Dresden, Vorlesung Fertigungstechnik II Zerteilen / Folie 8 Quelle: TU Dresden, Vorlesung Fertigungstechnik II Zerteilen / Folie 8 Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 35/36 Schneidspalt - Auswirkungen/Dimensionierung Einfluss auf den Kraftverlauf Dimensionierung Stempelspiel s P Stempelspielvergrößerung s P je 1 mm Abschliff α = 10 α = 30 s P = 0,006 mm s P = 0,017 mm Einfluss auf die Qualität der Schnittfläche für Lochung können die Tabellenwerte um % verkleinert werden Lochwandungen werden glatter (Qualität der Schnittfläche) Kraftaufwand ist nur minimal erhöht siehe auch VDI-Richtlinie 3368

21 Schneidelemente - Schneidstempel DIN-Normen Schneidstempel nach DIN mit verschiedenen Kopfformen (Auszug) DIN 9837 DIN 9844 DIN DIN Hersteller bieten Stempel nach den gültigen Normen an, liefern aber auch kompliziertere Formen von Schneidstempeln

22 Schneidelemente - Schneidstempel Hersteller Schneidstempel nach Herstellern (Auszug) Ramseier SEITZ Normteile Steinel

23 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 124 Schneidelemente - Stempelformen & -befestigung im Werkzeug Stempelbefestigung ist abhängig von: Kopfform des Stempels Geometrie des Stempels Platz im Werkzeug Stempel mit zylindrischem Kopf wo räumlich möglich robuste Ausführung hohe Standzeiterwartung günstige Aufnahme von Stanzdruck und Rückzugskraft Stempel mit konischem Kopf Platzgründe verhindern zylindrische Köpfe kleinere Abstände der Stempel möglich geringere Standzeiterwartung Schnellwechselelemente Großwerkzeuge/Wechsel ohne hohen Montageaufwand bis 3 mm Materialstärke eingesetzt

24 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 103 Schneidelemente - Stempelanschliff Auswirkungen auf Schneidkraft Stempel - Anschliffvarianten Minderung der Schneidkräfte durch Anschliff Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 31 Schneidkraftminderung F 2 = 0,5 0,67 F 1 je nach Anschliff LIMBERGER, Helmut.: Stanznormalien Bibliothek der Technik Bd.95. Landshut. verlag moderne industrie 1994 Seite46/47

25 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 126 Schneidelemente - Schneidplatten/Schneidbuchsen Schneidplatten/Schneidbuchsen nach DIN für einfache Formen (Auszug) DIN 9845 Schneidplattendurchbrüche nach Verwendungszweck

26 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 137 Schneidelemente - Schneidwerkstoffe Schneidwerkstoffe

27 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 128 Schneidelemente - Herstellung Herstellung Schneidelemente (Aktivelemente) müssen hohe Anforderungen an die Genauigkeit erfüllen Herstellung durch Schleifverfahren (vorrangig Stempel - Außenkonturen) Herstellung durch Drahterodieren (hauptsächlich Schneidplatten Innenkonturen) Vorteile des Drahterodieren Wärmebehandlung (Härtung) kann vor Drahterodieren stattfinden kein Härteverzug komplexe Formen möglich ungeteilte Schneidplatten ohne zusätzliche Aufnahme-/Positionselemente kleinere Werkzeugabmessungen möglich geringerer Zeitaufwand der Werkzeugherstellung hohe Reproduzierbarkeit Ersatzteile schnell und in gleicher Qualität herstellbar nahezu alle verwendeten Scheidwerkzeugmaterialien (Werkzeugstahl, Hartmetall, )lassen sich bearbeiten Prinzipdarstellung Drahterodieranlage

28 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 126/127 Schneidelemente - geteilte Konturen geteilte Schneidelemente zur Realisierung komplexer Konturen in den Aktivelementen (Schneidstempel und Schneidplatte) werden die Schneidelemente geteilt hergestellt Vorteile: Herstellung durch Profilschleifen möglich Bruchfestigkeit der Einsätze (geteilte Elemente) wird erhöht Härtespannungen und Härteverzug werden weitgehend vermieden, weniger Zerstörung Kostengünstige Reparatur, Ersatzteile werden während der Herstellung mit gefertigt Variation der Schneidstoffe, hoch belastete Konturen/ Teilformen werden aus verschleißfesteren Materialien erzeugt kostengünstig Nachteile: erhöhter Aufwand in der Positionierung zusätzliche Bauelemente nötig

29 Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 87 Schneidelemente - geteilte Konturen geteilte Schneidelemente

30 Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 36 Schneidelemente - Sicherung Blechabfälle Verhinderung Hochreißen der Lochabfälle Ursache: - Adhäsionskräfte, Saugwirkung bei dünnen Blechen und kleinen Stempelformen - Kohäsionserscheinung bei dicken Blechen infolge hoher Drücke Maßnahmen zur Verhinderung

31 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 112 Folgewerkzeuge Folgewerkzeuge In einem Folgewerkzeug werden die Werkstücke in mehreren unmittelbar aufeinander folgenden Hüben unter Anwendung verschiedener Arbeitsverfahren gefertigt. vgl. [2] Seite 111 Die in einem Folgewerkzeug gefertigten Teile werden umso genauer und gleichmäßiger je weniger Arbeitsstufen notwendig sind und je präziser der Vorschub erfolgt vgl. [2] Seite 112 Vorteile einfacher Werkzeugaufbau, einfache Überwachung und ggf. einfache Reparatur größere Anzahl von Arbeitsverfahren (Schnitte) mit komplexeren Werkstückkonturen möglich, durch Teilung der Schnitte einfache Stempel für die meisten Anwendungen ist ausreichende Werkstückgenauigkeit garantiert Werkstück und Abfall können nach unten fallen und liegen getrennt Nachteile Werkzeuge sind größer Hoher Aufwand in Vorschubbegrenzung Fehler führen zu Ungenauigkeit im Werkstück Gratseite für Lochen und Ausschneiden sind verschieden

32 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 115 Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 38 Folgewerkzeuge - Gestaltung Schnittstreifen Streifeneinteilung Unter Streifeneinteilung versteht man die Lagebestimmung für die Ausschnitte im Streifen oder Band unter dem Gesichtspunkt bestmöglicher Werkstoffausnutzung bei gleichzeitiger funktions- und kostengerechter Werkzeugkonstruktion. vgl. [2] Seite 115 Druckkräfte verformen den Schnittstreifen Verdrehung von schmalen Stegen und Rändern Störungen des Schneidprozesses Ausbruch von Schneidkanten, Zerstörung der Schneidelemente Steg- und Randbreiten sind in Abhängigkeit von Werkstoff, den Steg- und Randlängen und Stärke des Schnittstreifens aus Tabellen zu entnehmen

33 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 115 Folgewerkzeuge - Werkstoffausnutzung Werkstoffausnutzung Ausnutzungsgrad Streifen η = z 1 A l b 100% Band η = z 2 A v b 100% η Ausnutzungsgrad in % z 1 Ausschnitte je Streifen z 2 Ausschnitte je Band l b v Streifenlänge Streifenbreite Vorschublänge

34 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 119 Folgewerkzeuge - Vorschubbegrenzung Vorschubbegrenzung haben allgemein den Zweck, bei Verarbeitung von Streifen- oder Bandwerkstoff den Abfall auf ein Mindestmaß zu beschränken, im Besonderen aber in Folgewerkzeugen einen genauen Taktvorschub und damit ausreichende Werkstücktoleranzen zu gewährleisten. vgl. [2] Seite 118 Anschneideanschlag (Voranschläge) Positionierung des Streifen oder Band für den Anschnitt bzw. bis Streifen oder Band vollständig im Werkzeug geführt ist oder am eigentlichen Vorschubbegrenzungsanschlag anliegt oft nur für die ersten Schnitte benötigt, müssen dann entfernt bzw. durch federnde Lagerung für den Einsatz eingerückt werden Achtung! es besteht die Gefahr der Werkzeugzerstörung wenn Anschneide- oder Voranschläge nicht beseitigt werden

35 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 120 Folgewerkzeuge - Vorschubbegrenzung Anlagestifte / Anlageplatten / Anlagewinkel einfache kostengünstige Bauelemente zur Vorschubbegrenzung Beachtung der konstruktiven Gestaltung zur Vermeidung von Werkzeugbruch (zusätzliche Durchbrüche in der Schneidplatte erhöhen die Bruchgefahr) es handelt sich um feste permanent Anschläge über welche der Streifen oder das Band hinweggeführt werden muss zusätzlicher Aufwand und Behinderung des Vorschub werden zusätzlich Suchstifte zur Lagekorrektur des Schnittstreifens/-bandes verwendet müssen die Anlageelemente in Vorschubrichtung versetzt werden

36 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 121 Folgewerkzeuge - Vorschubbegrenzung Suchstifte sichern die Streifenlage und die Vorschubbegrenzung Einsatz immer in Kombination mit anderen Vorschubbegrenzungselementen Anwendung Stahlblech ab s = 0,5 mm, Aluminium s = 1,25, bei dünnen Blechen kommt es zur Aufweitung der Löcher und die Lagesicherung ist nicht gegeben sind im Werkstück (Schnittteil) keine geeigneten Bohrungen, können im Abfallstreifen zusätzliche Löcher für Suchstifte angebracht werden Ausnutzungsgrad kann sich verringern Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 81

37 Folgewerkzeuge - Vorschubbegrenzung Seitenschneider zusätzliche Stempel Stempellänge/Schnittlänge entspricht Vorschublänge nur zur Vorschubbegrenzung verwendet Seitenschneider ersetzt den Anschneideanschlag, je nach Anordnung Seitenschneider können paarweise verwendet werden, wodurch die Streifenführung verbessert und eine restlose Streifenausnutzung möglich wird Seitenschneiderverschleiß wird durch Gestaltung (Form) ausgeglichen Formseitenschneider können gleichzeitig einen Teil der Werkstückkontur schneiden Ausnutzungsgrad erhöht sich, Werkzeugaufbau wird einfacher SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 121

38 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 122 Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 78/79 Folgewerkzeuge - Vorschubbegrenzung Seitenschneider

39 Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 78/79 Folgewerkzeuge - Vorschubbegrenzung Formseitenschneider

40 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 122 Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 77 Folgewerkzeuge - Vorschubbegrenzung Pendelanschlag (Hakenanschlag) genaue sichere Vorschubbegrenzung Anlagestifte sind nicht nötig, der Schnittstreifen muss während des Vorschubes nicht angehoben werden kein Randabfall (vgl. Seitenschneider) hoher Ausnutzungsgrad

41 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 132 Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 72/73 Folgewerkzeuge - Streifenführung Streifenführung Die Streifenführung soll eine Verschiebung des Streifens aus der Vorschubrichtung verhindern. In Folgewerkzeugen kommt ihr die selbe Bedeutung zu wie der Vorschubbegrenzung. vgl. [2] Seite 132

42 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 108 Folgewerkzeuge - Plattenführung Werkzeugführung die exakte Ausrichtung der Aktivelemente (Schneidelemente Schneidstempel und Schneidplatte) zu einander, zur Sicherung des Schneidspaltes! Plattenführung direkte Führung des Schneidstempel in der Führungsplatte Führungsplatte und Schneidplatte sind miteinander verschraubt Position gesichert Führungsplatte übernimmt die Funktion des Abstreifens Stempel muss in Führungsplatte und Kopfplatte eingepasst werden Spiel gegen Null (Führungsplatte) durch Führungsplatte wird freie Knicklänge eingeschränkt - Knickgefahr minimiert hoher Aufwand beim Einrichten des Werkzeuges

43 Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 51 Folgewerkzeuge - Plattenführung Schneidstempel in Stempelaufnahmeplatte und Führungsplatte durch Gießharz eingepasst

44 Folgewerkzeuge - Plattenführung Schneidstempel eingepasst / Schneidstempel eingegossen Blechdicke Führungsspalt Schneidspalt Toleranz t 0,1 mm -> 0,0025 0,003 +0,002 t 0,2 mm -> 0,003 0,006 +0,002 t 0,3 mm -> 0,005 0,009 +0,002 t 0,4 mm -> 0,005 0,012 +0,004 t 0,5 mm -> 0,007 0,02 +0,002 t 0,6 mm -> 0,007 0,028 +0,002 1 Einspannzapfen 2 Kopfplatte 3 Stempelaufnahmeplatte 4 Gießharz 5 Führungsplatte 6 Schneidplatte Praxisangaben aus CAD-Forum

45 KRAHN, Heinrich et al.: 1000 Konstruktionsbeispiele Werkzeugbau. München, Carl-Hanser-Verlag 2009 Seite 55 Folgewerkzeuge - Säulenführung Säulenführung indirekte Führung des Schneidstempel über die Führungssäulen Position wird über Genauigkeit der Säulen bzw. des Säulenführungsgestells gesichert Abstreifen muss durch gesonderte Abstreifelemente realisiert werden freie Knicklänge der Stempel ist höher Knickgefahr steigt an geringerer Aufwand beim Einrichten der Werkzeuge / Stempel müssen nur in Kopfplatte 1 Gestelloberteil 2 Führungssäule 3 Stempel 4 Abstreifer 5 Schneidplatte 6 Gestellunterteil Gleitführung ohne Gleitbuchse Gleitführung mit Gleitbuchse Wälzführung in Pressbüchse SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 109

46 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 110 Folgewerkzeuge - Säulenführung Säulenführung - Einsatzmöglichkeiten

47 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 113 Gesamtwerkzeug Gesamtwerkzeuge In einem Gesamtwerkzeug werden die Werkstücke in einem Hub unter gelichzeitiger Anwendung verschiedener Arbeitsverfahren gefertigt. vgl. [2] Seite 113 Die in Gesamtschneidwerkzeugen zumeist und in einem Arbeitsgang angewandten Verfahren sind Lochen und Ausschneiden vgl. [2] Seite 112 Vorteile hohe Maßgenauigkeit der Werkstücke unmittelbar aus der Herstellungsgenauigkeit des Werkzeuges Vorschubgenauigkeit hat keinen Einfluss, auf genaue Vorschubbegrenzung kann verzichtet werden dünne Bleche (unter 0,3 mm) sind verwendbar, Steg und Randbreiten sind klein gehalten Grat an Innen- und Außenform liegt an der gleichen Seite Nachteile Werkzeuge sind aufwendig wegen der in einander liegenden Stempel, Auswerfer, etc. hohe Herstellungskosten, nur wenn hohe Genauigkeit (0,01 0,02 mm) gefordert wirtschaftlich Komplexität der Konturen ist begrenzt keine Trennung von Werkstück und Abfall

48 KRAHN, Heinrich et al.: 1000 Konstruktionsbeispiele Werkzeugbau. München, Carl-Hanser-Verlag 2009 Seite 88 Gesamtwerkzeug - Aufbau/Funktion 1 Druckplatte 2 Schneidstempel 3 Schneidring 4 Werkstück (Blechstreifen) 5 Ausschneidstempel (Hauptstempel) 1 Auswerfer/Abstreifplatte 2 Lochabfall 3 Abstreiferplatte 4 Federelemente 1 Federelemente Oberteil 2 Federelemente Unterteil Funktion Ausschneidstempel schneidet die Außenkontur und dient gelichzeitig als Schneidplatte für das Lochen - Werkzeugunterteil Lochstempel und Schneidring Werkzeugoberteil federnde Abstreifer (Werkzeugoberteil und unterteil) überwinden die Abstreifkräfte Werkstück und Platinenabfall bzw. Streifen liegen in der Arbeitsebene, Lochabfälle fallen nach unten Aufbau Aktivelemente übernehmen mehrere Funktionen gleichzeitig (Lochen, Ausschneiden) weshalb diese entsprechend konstruiert sein müssen Aktivelemente und Abstreifelemente müssen ineinander gesetzt werden um Schneidprozess und Abstreifprozess zu realisieren federnde oder zwangsgeführte Elemente realisieren den Abstreif- bzw. Ausstoßprozess

49 KRAHN, Heinrich et al.: 1000 Konstruktionsbeispiele Werkzeugbau. München, Carl-Hanser-Verlag 2009 Seite 89 Gesamtwerkzeug - konstruktiver Aufbau konstruktiver Aufbau 1 Druckplatte 2 Gehärtete Zwischenplatte (Druckplatte) 3 Schneidring 4 Lochstempel 5 Werkstück 6 Schnittstreifen 7 Lochabfall 8 Ausschneidstempel 9 Oberteil 10 Ausstoßerstifte 11 Stempelaufnahmeplatte 12 Ausstoßer/Abstreifplatte 13 Abstreifer 14 Unterteil

50 KRAHN, Heinrich et al.: 1000 Konstruktionsbeispiele Werkzeugbau. München, Carl-Hanser-Verlag 2009 Seite 89 Gesamtwerkzeug - konstruktiver Aufbau Aufbau mit Säulenführung 1 Oberteil 2 Werkstück 3 Kupplungszapfen 4 Führungssäule 5 Schneidplatte 6 Lochstempel 7 Ausstoßer 8 Unterteil 9 Ausschneidstempel 10 Abstreifer Gesamtschneidwerkzeuge werden i.d.r. in Säulenführungsgestelle eingebaut

51 Gesamtwerkzeug - federnde Elemente Federelemente konstruktive Ausführung (Auszug) Federelemente werden als Zubehör von Herstellern der Säulenführungsgestelle geliefert Auslegung erfolgt je nach notwendiger Abstreifkraft Einbau erfolgt je nach Platzbedarf und konstruktiver Gestaltung Zwangsausstoßer werden durch den Pressenhub betätigt du können Federelemente ersetzen KRAHN, Heinrich et.al.: Konstruktionselemente 2 Umform- und Schneidwerkzeuge. Würzburg. Vogel Buchverlag 1996

52 SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 Seite 129 Gesamtwerkzeug - Einspannzapfen/Kupplungszapfen Einspannzapfen / Kupplungszapfen Position in Schwerpunktlage der Schnittlinie oder Momentenschwerpunkt der Schnittkräfte (Berechnung nötig) werden als Zubehör von Herstellern der Säulenführungsgestelle geliefert bzw. sind nach Norm (DIN9859, ISO10242, ) zu beziehen Einspannzapfen sind steife Verbindungen (Anwendung Lage außermittig der Führungssäulen), Ungenauigkeiten der Stößelführung (Presse) werden auf das Werkzeugoberteil übertragen Kupplungszapfen leiten den Kraftfluss punktförmig ein (Anwendung Lage mittig der Führungssäulen), Da Druckpunkt durch Schneidspalt verschoben i.d.r. nur bei annähernd runden Teilen anwenden Quelle: HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012, Seite 92

53 Literatur/Quellenangaben Bücher: [1] HELLWIG, Waldemar; KOLBE, Matthias: Spanlose Fertigung Stanzen. Wiesbaden 10., überarbeitet und erweitere Auflage, Springer Vieweg, 2012 [2] SCHAL, Willy Hrsg.: Fertigungstechnik 2. Hamburg 9., überarbeitete Auflage, Handwerk und Technik 2002 [3] KRAHN, Heinrich et al.: 1000 Konstruktionsbeispiele Werkzeugbau. München, Carl-Hanser-Verlag 2009 [4] FRITZ, Alfred Herbert; SCHULZE, Günter (Hrsg.): Fertigungstechnik. Berlin. 7., neu bearbeitete Auflage, Springer-Verlag 2006 [5] DOLMETSCH, Heiner et al.: Der Werkzeugbau Europa-Fachbuchreihe. HAAN-Gruiten. 16. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel 2013 [6] DIN-Taschenbuch 46.: Stanzwerkzeuge. Berlin. 5. Auflage, Beuth-Verlag GmbH 1988 [7] LIMBERGER, Helmut.: Stanznormalien Bibliothek der Technik Bd.95. Landshut. verlag moderne industrie 1994 [8] JAHNKE, Heinz et al.: Umformen und Schneiden. Berlin. VEB Verlag Technik 1971 [9] KRAHN, Heinrich et.al.: Konstruktionselemente 2 Umform- und Schneidwerkzeuge. Würzburg. Vogel Buchverlag 1996 Homepages: