Spanlose Fertigung: Schneiden - Biegen - Zieben

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Irma Förstner
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1 Erwin Semlinger Spanlose Fertigung: Schneiden - Biegen - Zieben 3., durchgesehene Auf1a~e mit 131 Bildern Friedr. Vieweg & Sohn Braunschweig / Wiesbaden

2 CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Semlinger, Erwin: Spanlose Fertigung: Schneiden - Biegen - Ziehen/ Erwin Semlinger. - 3., durchges. Auf!. - Braunschweig; Wiesbaden: Vieweg, (Viewegs Fachbiicher der Technik) ISBN ISBN (ebook) DOl / Bis. 2. Auf!. u. d. T.: Semlinger, Erwin: Stanztechnik Masch.-Ingenieur Erwin Semlinger ist Oberstudienrat und Fachberater an der Technikerschule fur Blechverarbeitung Sindelfingen. 1. Auf!age , verbesserte Auflage 1973 (Die 1. und 2. Auf!age erschienen unter dem Titel "Stanztechnik") 3., durchgesehene Auflage 1987 Aile Rechte vorbehalten Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbh, Braunschweig 1987 Das Werk unt, seine Teile sind urheberrechtlich geschiitzt. Jede Verwertung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fallen bedarf deshalb der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages. Umschlaggestaltung: Hanswerner Klein, Leverkusen Satz: Vieweg, Braunschweig ISBN

3 v Vorwort Der Band "Spanlose Fertigung: Schneiden-Biegen-Ziehen" (in der 1. und 2. Auflage "Stanztechnik") behandelt den Aufbau der Schneid-, Biege- und Ziehwerkzeuge. Trotz sinnvoller Beschrankung auf das Wesentliche dieses umfangreichen Stoffgebietes zeigen viele Einzeldarstellungen die grundsatzlichen Bausteine dieser Werkzeuge. Gebrauchswerte aus der Praxis und in Form sorgfaltig ausgewiihlter Schaubilder und Tafeln erganzen mit angewandten, neuzeitlichen Berechnungsbeispielen und Gestaltungsregeln die Konstruktionsgrundlagen, deren Anwendung an Hand ausgewiihlter, durchgerechneter Beispiele mit anschlie~ender Werkzeugkonstruktion noch zusatzlich erlautert wird. Durch Vergleich verschiedener Ausflihrungsformen ist die jeweils zweckma~igste Werkzeugform zu erkennen. Die Gestaltung der Bauteile des gewiihlten Werkzeuges kann dann entsprechend den Forderungen der gestellten Aufgaben erfolgen. Da mehrere Ausflihrungsmoglichkeiten von Bauelementen dargestellt sind, eignet sich vorliegender Band besonders zu selbstandigen Konstruktionstibungen. Die im Anhang tabellarisch angeflihrten Berechnungsgleichungen sind dem Band "Umformtechnik"l) entnommen. Bei Formelzeichen wurde DIN 1304, bei Ma~einheiten das "Intemationale Einheitensystem" (SI) gema~ DIN 1301 berticksichtigt. Die Benennung der verschiedenen Trenn- und Umformverfahren, ebenso der dazu erforderlichen Werkzeuge, erfolge entsprechend dem Ordnungssystem DIN Mehrfach wurde auf AWF-, DlN- und VDI-Arbeitsblatter, bei wichtigen Stoffgebieten auf wissenschaftliche Forschungsergebnisse u.a. von May, Oehler, Panknim und Siebel verwiesen. Die Abschnitte tiber Werkstoffe und Druckfedem wurden vorangestellt, da sie fiir aile Werkzeuge giiltig sind. Werkzeuge flit Flie~pressen sowie Gumrnipre~-, Hydroform- und Hochgeschwindigkeitsverfahren sind im Band "Umformtechnik" behandelt. Besonderer Dank gilt den einschlagigen Firmen, die mich durch Anregungen oder Oberlassung von Unterlagen bei der Ausarbeitung des Manuskriptes untersttitzt haben. Ftir anregende Kritik ist der Verfasser jederzeit dankbar. Moge das Buch nicht nur wiihrend der Ausbildung, sondem auch in der Praxis stets eine wertvolle Hilfe sein. Herrenberg Erwin Semlinger 1) Griining, Umformtechnik, Viewegs Fachbiicher der Technik, Verlag Vieweg, Braunschweig!Wiesbaden.

4 VI Inhaltsverzeichnis Einleitung 1 A. Werkstoffe im Werkzeugbau 1. Aufbau- und Umformwerkstoffe 9 2. Formgebung geharteter Teile Sinterwerkstoffe im Werkzeugbau 16 B. Fedem im Werkzeugbau 1. Einbau von Druckfedern 18 a) Federanordnung 18 b) FederfUhrung 19 c) Spielraum iiber dem Kopf der Hubbegrenzungsschraube 21 d) Federiiberbeanspruchung Zylindrische Schraubendruckfedern Tellerfedern Kunststoffdruckfedern 32 c. Grundlagen iiber Schneiden auf der Presse 1. Festlegung auftretender Krafte 35 a) Schneidvorgang 35 b) Schnittkraft 36 c) Minderung der Schnittkraft 38 d) Schnittarbeit 39 e) Abstreifkraft Abstand zwischen den Schneiden 40 a) Schneidspalt und Stempelspiel 40 b) HochreiBen der Lochabflille Steg- und Randbreite 43 a) Metallische Werkstoffe 43 b) Nichtmetallische Werkstoffe 44 D. Schneidwerkzeuge 1. Schneidwerkzeuge ohne Fiihrung 46 a) Grundlagen 46 b) Ausschneidwerkzeuge 47 c) Lochwerkzeuge Ausklinkwerkzeug mit Schneidplattenfiihrung Schneidwerkzeuge mit Plattenfiihrung 52 a) Formgebung der Aufbauteile 52 b) Ausgegossene Stempelfiihrungs- und Halteplatte 56 c) Streifenflihrung und Streifenzentrierung 57 d) Vorschubbegrenzung einfacher Streifen 60 e) Vorschubbegrenzung bei Wendestreifen 68 f) Abschneidwerkzeuge 69 g) Mehrteilige Stempel und Schneidplatten 71 h) Schneidwerkzeuge mit Sinterwerkstoffen 74

5 lnhaltsverzeichnis VII 4. Lage des Einspannzapfens 75 a) Lagebestimmung mit Schnittkriiften einzelner Stempel 76 b) Lagebestimmung mit den Liingen der Schnittlinien 76 c) Lagebestimmung mit Linienschwerpunkten 78 d) Lagebestimmung bei Mehrfachschneidwerkzeugen Streifeneinteilung, Stiickzahlberechnung je Tafel Sliulengefiihrte Werkzeuge 85 a) Grundlagen 85 b) Schneidwerkzeuge mit Sliulenflihrung 89 c) Ausschneidwerkzeuge in Gesamtbauweise 89 d) Gesamtschneidwerkzeuge 91 e) Nachschneid- und Kantengllittezugwerkzeuge 98 E. Werkstoffverhalten bei Biegeumformungen 1. Riickfederung Berechnung der Zuschnittllinge 106 F. Biegewerkzeuge 1. Grundlagen 109 a) Aufnahme der Umformkrlifte im Werkzeug 109 b) Einlaufkante 109 c) Aufnahmeformen fur Zuschnitte Federeinbau Anwendung von Kunstharzen Waagerechtbewegungen im Werkzeug Rollbiegen Lage des Einspannzapfens 126 G. Verbundwerkzeuge 1. Grundlagen 128 a) Einteilung der Werkzeuge 128 b) Richtlinien fur den Aufbau der Folgewerkzeuge 132 c) Lage des Einspannzapfens Ausfiihrung einiger Folgeverbundwerkzeuge 143 a) FVW in offener Plattenbauweise 143 b) FVW in Plattenbauweise mit federnder Streifenfestklemmung 145 c) FVW mit Sliulengestell und starrem Abstreifer 146 d) FVW mit federnder Fiihrungsplatte 147 e) FVW sliulengefiihrt, mit getrennt federnden Platten 152 f) FVW sliulengefuhrt mit Wippe 158 g) FVW fur Rollbiegen mit Umformungen in Stolbelbewegung 160 H. Tiefziehen 1. Grundlagen 163 a) BegritTe 163 b) Abhlingigkeit des Werkzeugaufbaues von der Pressenart 163 c) Der Blechhalter beim Werkzeugentwurf 167 d) Ziehen iiber Wulste Ermittlung des Zuschnittes 171 a) Zuschnittgrof.e runder Nlipfe 171 b) Zuschnittform unrunder Ziehteile mit senkrechten Zargenwlinden 173

6 VIII Inhal tsverzeichnis 3. I K. l L. l. 2. FestIegung der Abmessungen fur Umformfliichen a) Ziehverhiiltnis b) Ziehspalt c) Ziehkantenhalbmesser beim Ziehen mit Blechhalter Aufbau der ZiehwerJtzeuge Napfzug auf doppeitwirkender Ziehpresse a) Auswechselbare Bauteile b) Gleitf1iichen aus Sonderwerkstoffen c) Ausfiihrung einiger Napf-Ziehwerkzeuge Tiefziehen auf einfachwirkender Presse mit Ziehkissen ill Ziehen zylindrischer, runder Napfe b) Ziehen unrunder Hohlteile mit senkrechten Zargenwanden Ziehfehler beim Ziehen mit Blechhalter Blechhalterloses Tiefziehen Abstreckziehen Verbundwerkzeuge,,schneiden-Ziehen" Auswahl des geeigneten Werkzeuges Verbundwerkzeug Ziehen-Schneiden Verbundwerkzeug Ausschneiden-Ziehen Verbundwerkzeug Lochen-Ausschneiden-Kragendurchziehen Verbundwerkzeug Ausschneiden-Ziehen-Flanschbeschneiden Verbundwerkzeug Formbiegen-Ziehen-Lochen-Beschneiden Verbundwerkzeug Ausschneiden-Ziehen-Lochen-Beschneiden Arbeitsgiinge zur Erleichterung des Tiefziehens Schmierung beim Tiefziehen Wannebehandlung zwischen Foigeziigen a) Allgemeines b) Rekristallisationsgliihen Anhang Berechnungsgleichungen fur Biegen und Ziehen Kurvenziige als Berechnungsgrundlagen zum Ziehen Kennwerte einiger nach DIN 2093 genormten Tellerfedern (Tabelle O/l) Literatur Sachwortverzeichnis

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