Prüfungsvorbereitung

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1 Prüfungsvorbereitung Fertigungstechnik Frage/Antwortkatalog zum Teil 1 Umform- und Zerteiltechnik (Prof. Dietrich) - 1 -

2 Übersicht 1. Grundlagen 1.1. Was verstehen Sie unter der Fließspannung k f? Wie ist diese definiert? 1.2. Wodurch unterscheiden sich Kalt - und Warmumformung? Nennen Sie Vor - und Nachteile! 1.3. Erläutern Sie anhand von Diagrammen die Einflussgrößen auf die Fließspannung k f! 1.4. Welche Kenngrößen der Formänderung zur Berechnung von Umformvorgängen sind Ihnen bekannt und erläutern Sie die Unterschiede! 1.5. Wie ist der Umformgrad φ definiert und welche Zusammenhänge bestehen zwischen den einzelnen Umformgraden? 1.6. Was verstehen Sie unter ϕg? Wozu benötigt man ϕ g? 1.7. Weshalb wird in der Umformtechnik vorteilhaft der Umformgrad als Kennwert verwendet? 1.8. Wie kann die ideelle Umformkraft beim Stauchen eines Zylinders berechnet werden? Wie verhält sich diese beim Kalt - und Warmstauchen? 1.9. Wie können Sie die ideelle Umformarbeit berechnen? Wodurch ist der Unterschied zwischen der ideellen und tatsächlichen Arbeit begründet? 2. Druckumformen 2.1. Geben Sie eine Einteilung der Walzverfahren! 2.2. Nennen Sie die Vorteile gewalzter Gewinde! 2.3. Was verstehen Sie unter dem Begriff Fließscheide? 2.4. Wie wird in der Praxis der Unterschied zwischen "Greifen" und "Durchziehen" beim Walzen genutzt? 2.5. Erläutern Sie die Unterschiede zwischen Freiform - und Gesenkschmieden! 2.6. Welche Aufgabe hat der Grat beim Gesenkschmieden? 2.7. Wozu dienen Gratbahn und Gratrille (Gratmagazin)? 2.8. Welche Varianten des Strangpressens kennen Sie (Skizzen)? 2.9. Geben Sie Vor - und Nachteile des Strangpressens an! Unter welchen Bedingungen ist das Strangpressen von Stahl möglich? Geben Sie die Unterschiede zwischen Strangpressen und Fließpressen an! Welche Varianten des Fließpressens kennen Sie (Skizzen)? Unter welchen Bedingungen ist das Kaltfließpressen von Stahl möglich und nennen Sie die Vor - und Nachteile! - 2 -

3 3. Zug- Druck- Umformen 3.1. Weshalb erfolgt das Drahtziehen in der Regel in mehreren Stufen? 3.2. Wie setzt sich die Gesamtziehkraft beim Drahtziehen zusammen und welche Abhängigkeit vom Kegelwinkel der Ziehdüse besteht dabei? 3.3. Erläutern Sie den Umformvorgang beim Tiefziehen! Wie kann man eine "Faltenbildung" vermeiden? 3.4. Wie erfolgt die Berechnung des Zuschnittes (Ronde)? 3.5. Skizzieren Sie den Tiefziehvorgang im Anfangs-, Zwischen- und Endzustand. Benennen Sie die Werkzeugaktivelemente und zeichnen Sie in die jeweilige Skizze die Umformzone ein! 3.6. Wie ist das Ziehverhältnis β definiert und von welchen Faktoren hängt das Grenzziehverhältnis ab? Wie kann es bei einem konkreten Fall beeinflusst werden? 3.7. Was verstehen Sie unter niederhalterlosem Tiefziehen? Wann wird es angewendet? 3.8. Was verstehen Sie unter "Anschlag" und "Weiterschlag"? Skizzieren Sie einen Schnitt durch ein Tiefziehwerkzeug im Weiterschlag! Bezeichnen Sie die Werkzeugelemente und markieren Sie die Umformzone! 3.9 Fragen zum Formdrücken - siehe Praktikum/Internet/Fachbuch 4. Biegen 4.1. Welche Biegeverfahren sind Ihnen bekannt und erläutern Sie das Rundbiegen! 4.2. Nennen Sie Möglichkeiten zur Verringerung der Rückfederung! 5. Schneiden (Zerteilen) 5.1. Was verstehen Sie unter Ausschneiden, Lochen und Abschneiden? 5.2. Wie kann die Schneidkraft beim Lochen berechnet werden? 5.3. Wie kann die Schneidkraft beim Ausschneiden berechnet werden? 5.4. Was verstehen Sie unter einem Folgeschneidwerkzeug? 5.5. Erläutern Sie die Funktion eines Seitenschneiders! Welche anderen Möglichkeiten zur Vorschubbegrenzung kennen Sie? 5.6. Wie wird der Materialausnutzungskoeffizient berechnet? 5.7. Was verstehen Sie unter einem Gesamtschneidwerkzeug? 5.8. Skizzieren Sie die charakteristischen Schnittflächen am Schnittteil! 5.9. Was verstehen Sie unter Schneidspalt und welchen Einfluss hat dieser auf den Schneidvorgang? Was verstehen Sie unter Feinschneiden (Vor und Nachteile)? - 3 -

4 1. Grundlagen 1.1. Was verstehen Sie unter der Fließspannung k f? Wie ist diese definiert? Die Fließspannung ist die Normalspannung, die bei einem einachsigen Spannungszustand zum Erreichen bzw. bei vorgegebener Formänderung, zum Aufrechterhalten des plastischen Zustandes notwendig ist. k f Kraft F = = Fläche S 1.2. Wodurch unterscheiden sich Kalt - und Warmumformung? Nennen Sie Vor - und Nachteile! Kaltumformen Umformen ohne Aufwärmen des Rohlings Vorteile - hohe Genauigkeit - große Festigkeit Nachteile - hohe Fließspannung - hoher Werkstückverschleiß - begrenztes Umformvermögen Warmumformen Umformen mit Anwärmen des Rohlings Vorteile - niedrige Fließspannung - hohes Umformvermögen Nachteile - niedrige Genauigkeit - Erwärmungseinrichtung notwendig 1.3. Erläutern Sie anhand von Diagrammen die Einflussgrößen auf die Fließspannung k f! Die Fließspannung ist keine Konstante, sondern vom Werkstoff, dessen Vorbehandlung und Zustand, von dem Umformgrad, der Umformgeschwindigkeit und der Umformtemperatur abhängig. Die Abhängigkeit von den Einflussgrößen bezeichnet man als Fließkurven. Umformgrad Werkstoff - 4 -

5 Umformgeschwindigkeit Temperatur Fazit: - Wirkung des Umformgrades und der Umformgeschwindigkeit wird wesentlich von der Umformtemperatur beeinflusst - abhängig vom Kalt- bzw. Warmumformgebiet (Rekristallisationstemperatur als Grenze) - bei Kaltumformung großer Einfluss des Umformgrades auf die Höhe der Fließspannung Umformgeschwindigkeit ist unbedeutend - bei Warmumformung tritt durch die hohe Umformgeschwindigkeit eine Warmverfestigung auf hohe Umformgeschwindigkeit beeinflusst die Fließspannung, Umformgrad ist unbedeutend - tendenzieller Fall der Fließspannung bei steigender Temperatur 1.4. Welche Kenngrößen der Formänderung zur Berechnung von Umformvorgängen sind Ihnen bekannt und erläutern Sie die Unterschiede! Gesetz der Volumenkonstanz Absolute Formänderung Bezogene Formänderung Formänderungsverhältnis Umformgrad - Volumen bleibt während der Umformung annähernd gleich - Änderung der geometrischen Abmessungen - Unterschied der geometrischen Abmessung vor und nach der Umformung - Verhältnis der absoluten Formänderung zu den Ausgangsabmessungen - Verhältnis der geometrischen Abmessung vor und nach dem Umformen (Stauchgrad) - ist das logarithmische Formänderungsverhältnis 1.5. Wie ist der Umformgrad φ definiert und welche Zusammenhänge bestehen zwischen den einzelnen Umformgraden? Der Umformgrad ist das logarithmische Formänderungsverhältnis. h1 ϕ h = ln h 0 b1 ϕ b = ln b 0 l1 ϕ l = ln l 0 Zusammenhang: - Summe der orthogonalen Umformgrade ist Null ϕ h + ϕ b + ϕ l = Was verstehen Sie unter ϕg? Wozu benötigt man - maximaler Umformgrad - Träger des Vorzeichens ϕ g? - 5 -

6 - wird zur Ermittlung des Kraft-Arbeits-Bedarfs benötigt - mathematische Beschreibung der Fließkurve 1.7. Weshalb wird in der Umformtechnik vorteilhaft der Umformgrad als Kennwert verwendet? - bezieht sich auf die Formänderung vor und nach dem Umformen - berücksichtigt Ausgangs- und Endzustand sowie alle Zwischenstufen und Formänderungen in alle Richtungen 1.8. Wie kann die ideelle Umformkraft beim Stauchen eines Zylinders berechnet werden? Wie verhält sich diese beim Kalt - und Warmstauchen? F = k A id f A Werkstückfläche k Fließspannung f Kaltstauchen: - Raumtemperatur - Fließspannung steigt - Umformkraft steigt Warmstauchen: - hohe Temperaturen nötig - Fließspannung sinkt - Umformkraft sinkt 1.9. Wie können Sie die ideelle Umformarbeit berechnen? Wodurch ist der Unterschied zwischen der ideellen und tatsächlichen Arbeit begründet? W = V k ϕ id f g V k f ϕ g η u umgeformtes Werkstückvolumen Fließspannung maximaler Umformgrad Umformwirkungsgrad W tat W = η id u - 6 -

7 Unterschiede: - bei der tatsächlichen Umformarbeit wird die Reibung und die Gleitung im Körperinneren, die einen Energiemehraufwand benötigen, berücksichtigt 2. Druckumformen 2.1. Geben Sie eine Einteilung der Walzverfahren! Längswalzen Querwalzen Schrägwalzen 2.2. Nennen Sie die Vorteile gewalzter Gewinde! - nicht unterbrochener Faserverlauf - kalt verfestigte Gewindeflanken - kleiner Reibungskoeffizient - gute Oberfläche - erhöhte Dauerfestigkeit - ausreichende Genauigkeit - beträchtliche Materialeinsparung gegenüber dem Spanen 2.3. Was verstehen Sie unter dem Begriff Fließscheide? - ist eine fiktive Grenze im Walzspalt, wo die Walzgutgeschwindigkeit die der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen entspricht - 7 -

8 u 0 Einlaufgeschwindigkeit u 1 Auslaufgeschwindigkeit des Walzgutes h 0 Ausgangsdicke h 1 Enddicke des Walzgutes v u Umfangsgeschwindigkeit der Walzen l d gedrückte Länge E Einlaufpunkt an der Walze A Auslaufpunkt der Walze k f Fließspannung k w,m mittlerer Formänderungszustand k w,max maximaler Formänderungszustand 2.4. Wie wird in der Praxis der Unterschied zwischen "Greifen" und "Durchziehen" beim Walzen genutzt? Greifen: - Walzgut wird durch die Walzen mitgezogen - Greifen ist möglich, wenn der Eingriffswinkel kleiner als der Reibungswinkel ist Durchziehen: - das Walzgut zieht die Walzen mit Praxis: - Eingriffswinkel kann beim Walzen doppelt so groß sein wie beim Greifen Walzgutanfang wird angespitzt bzw. der Vorschub vergrößert Erzwingung des Greifens Vergrößerung des eigentlichen Eingriffwinkels beim Greifen 2.5. Erläutern Sie die Unterschiede zwischen Freiform - und Gesenkschmieden! Freiformschmieden Beim Freiformschmieden kann der Werkstoff zwischen den Wirkflächen der Schmiedewerkzeuge frei ausweichen. Die Form des finalen Werkstücks ist nicht oder nur teilweise in den Werkzeugen eingearbeitet. Gesenkschmieden - 8 -

9 Gesenkschmieden ist ein Druckumformverfahren mit Formwerkzeugen, die das auf Schmiedetemperatur erwärmte Werkstück ganz oder zum größten Teil umschließen. Durch die hohen Kosten der Gesenke wird es meist in der Massenfertigung eingesetzt. Vorteilhaft sind der geringe Masseeinsatz und verlust (geringe spanende Nachbearbeitung), der günstige Faserverlauf sowie die gute Toleranzgenauigkeit Welche Aufgabe hat der Grat beim Gesenkschmieden? - Sicherstellung einer vollständigen Gesenkfüllung - Aufnahme überflüssigen Materials 2.7. Wozu dienen Gratbahn und Gratrille (Gratmagazin)? Gratbahn: Steuerung des Werkstoffflusses Gratrille: Aufnahme des überflüssigen Werkstoffs 2.8. Welche Varianten des Strangpressens kennen Sie (Skizzen)? Varianten: - Vorwärts-Strangpressen - Hohl-Vorwärts-Stranpressen - Rückwärts-Strangpressen - Quer-Strangpressen Hohl-Vorwärts-Strangpressen Vorwärts-Strangpressen Quer-Strangpressen 2.9. Geben Sie Vor - und Nachteile des Strangpressens an! Vorteile - relativ niedrige Werkzeugkosten - enge Maßtoleranzen (wenig Nacharbeit) - große Vielfalt an Formgebungsvarianten - arbeitssparende Profilabschnitte als Konstruktionsmittel für Massenfertigung - rationelles Ausgangsmaterial für spanende Weiterverarbeitung Nachteile - Pressfehler (Innen- und Längsrisse) - Änderung der Werkstoffeigenschaften beim Erwärmen - relativ langsame Pressgeschwindigkeit - hohe Reibungswärme zwischen Pressblock und Aufnehmer - 9 -

10 2.10. Unter welchen Bedingungen ist das Strangpressen von Stahl möglich? - bei der Warmumformung mit Glas als Kühl- und Schmiermittel Geben Sie die Unterschiede zwischen Strangpressen und Fließpressen an! Strangpressen Strangpressen ist das Durchdrücken eines Werkstücks durch eine formgebende Werkzeugöffnung. - Herstellung von Halbzeugen - niedrige Werkzeugkosten - Warmumformung - mäßige (Dauer-)Festigkeitswerte Fließpressen Fließpressen ist das Duchdrücken eines zwischen Werkzeugteilen aufgenommenen Werkstücks mittels Stempel durch eine Düse (Matrize). - Herstellung von Werkstücken (keine Halbzeugherstellung möglich) - teure Einrichtungen und Werkzeuge - Kalt- und Warmumformung - gute (Dauer-)Festigkeitswerte Welche Varianten des Fließpressens kennen Sie (Skizzen)? - Vorwärts-Fließpressen (A) - Rückwärts-Fließpressen (B) - Kombiniertes Fließpressen (C) - Quer-Fließpressen Unter welchen Bedingungen ist das Kaltfließpressen von Stahl möglich und nennen Sie die Vor - und Nachteile! - legierte Stähle und Stähle mit geringen C-Gehalt - Einsatz eines Schmiermittels erforderlich (Phosphatschicht) Vorteile - gute (Dauer-)Festigkeitswerte - ununterbrochener Faserverlauf - große Materialeinsparungen gegenüber dem Spanen - hohe Mengenleistungen - komplizierte Formen möglich - hohe Maßgenauigkeit - hohe Oberflächengüte Nachteile - hoher Werkzeugverschleiß durch hohe Beanspruchung - hohe Werkzeugkosten - teures Einrichten - Vor- und Nachbehandlung notwendig

11 3. Zug- Druck- Umformen 3.1. Weshalb erfolgt das Drahtziehen in der Regel in mehreren Stufen? - ist tritt eine Kaltverfestigung ein, wodurch fast nach jedem Zug Glühen erforderlich ist sonst Abriss -Gefahr 3.2. Wie setzt sich die Gesamtziehkraft beim Drahtziehen zusammen und welche Abhängigkeit vom Kegelwinkel der Ziehdüse besteht dabei? Fges = Fid + FR + FS F id F F R S ideelle Umformkraft Reibkraft Kraftbedarf für inner Schiebungsverluste Kegelwinkel: Gesamtziehkraft ist abhängig vom Kegelwinkel α der Ziehdüse. Der halbe Kegelwinkel α beeinflusst die Reibung und den Kraft- bzw. Arbeitsbedarf für innere Schiebungsverluste. 3 α opt = μ ϕ 2 μ Reibung ϕ Formänderungsgrad 3.3. Erläutern Sie den Umformvorgang beim Tiefziehen! Wie kann man eine "Faltenbildung" vermeiden? Umformvorgang: - Verfahren mit unmittelbarer Krafteinleitung - Werkstoff wird durch den Stempel in die Matrize gezogen - der zwischen Ziehring und Niederhalter liegende Flansch entspricht der Formgebungszone - Grenze der Verformung ist erreicht, wenn die Bodenzone die zur Umformung des Flansches erforderliche Kraft nicht mehr übertragen kann Bodenriss Faltenvermeidung: - mittels Niederhalter (ausreichende Kraft auf den Flansch) - erforderliche Druckspannung einhalten

12 3.4. Wie erfolgt die Berechnung des Zuschnittes (Ronde)? - einfaches rotationssymmetrisches Ziehteil ohne Bodenrundung 0 2 D = d + 4 d h 3.5. Skizzieren Sie den Tiefziehvorgang im Anfangs-, Zwischen- und Endzustand. Benennen Sie die Werkzeugaktivelemente und zeichnen Sie in die jeweilige Skizze die Umformzone ein! 3.6. Wie ist das Ziehverhältnis β definiert und von welchen Faktoren hängt das Grenzziehverhältnis ab? Wie kann es bei einem konkreten Fall beeinflusst werden? - ist das Verhältnis vom Durchmesser des Zuschnittes zum Innendurchmesser des gezogenen Napfes Ziehverhältnis D β= d beim Überschreiten des Grenzziehverhältnisses kommt es zu Bodenreißern Gremzziehverhältnis D β max = d 0 max 1 β max ist abhängig von: Beeinflussung durch: - der Blechdicke - Materialart - der Werkzeuggeometrie - Geometrie (Radien) - dem Werkstoff - Dickenänderung - dem Reibungsverhältnis - durch weitere Züge

13 3.7. Was verstehen Sie unter niederhalterlosem Tiefziehen? Wann wird es angewendet? Der Tiefziehprozess kann bei relativ dicken Blechteilen ohne Niederhalter durchgeführt werden. Dabei sollte der Ziehring möglichst traktrixförmig ausgebildet sein. Blechteil: d s 1 0 < 25mm Begriff - traktrixförmig: Gottfried Wilhelm Leibniz ( ) beschrieb die Traktrix dadurch, dass er eine Taschenuhr mit Kette so auf den Tisch legte, dass die Kette senkrecht zur Tischkante lag. Zog er nun das Kettenende an der Tischkante (hier rot) entlang, war die Bahn der Uhr eine Traktrix. Daher heißt die Traktrix auch "Schleppkurve" Was verstehen Sie unter "Anschlag" und "Weiterschlag"? Skizzieren Sie einen Schnitt durch ein Tiefziehwerkzeug im Weiterschlag! Bezeichnen Sie die Werkzeugelemente und markieren Sie die Umformzone! Anschlag: - Tiefziehen im Erstzug eine Ronde wird in einem Zug tiefgezogen Weiterschlag: - Tiefziehen im Weiterzug Tiefziehen in mehreren Zügen, bis der gewünschte Napfdurchmesser erreicht ist

14 3.9 Fragen zum Formdrücken - siehe Praktikum/Internet/Fachbuch 1. Wie ist das Verfahren Drücken einzuordnen. Welche Drückverfahren sind Ihnen bekannt und was kann man damit herstellen? Drücken ist Zugdruckumformen eines Blechzuschnittes zu einem rotationssymmetrischen Hohlkörper mit nahezu beliebiger Mantellinie. Verfahren: Drücken von Hohlkörpern, Weiten und engen durch Drücken. Beispiele: Kochkessel, Parabolspiegel, Radarreflektoren, sehr lange Teile im Flugzeug- und Raketenbau 2. Wie sind die Werkzeuge für das Verfahren Formdrücken beschaffen? - einfache Werkzeuge mit (großen) Drückfutter-Durchmessern 3. Welche Versagensfälle kennen Sie und wie kann man diesen entgegenwirken? - vertikale Risse durch tangentiale Spannungen/Druck-Biegung Anwendung der Kreisbogenstrategie, Vermeidung von hohen Zug- und Druckspannungen - tangentiale Risse durch radiale Zugspannungen Drücken in mehreren Umformstufen, Verkleinerung des Drückverhältnisses sowie Erhöhung des Vorschubes - Faltenbildung durch tangentiale Druckspannungen Verkleinerung des Drückverhältnisses sowie Herabsetzen des Vorschubs 4. Wie ist der Verlauf der Wanddicke über der Napfhöhe zu erwarten? - Wanddicke bleibt nahezu gleich, eine Änderung ist nicht beabsichtigt 5. Was versteht am unter dem Begriff Drückverhältnis? - ist der Quotient aus Rondendurchmesser und Drückfutterdurchmesser 6. Wodurch unterscheidet sich eine CNC- Drehmaschine von einer konventionellen Drehmaschine? Bei der Bearbeitung von Werkstücken auf Werkzeugmaschinen müssen der Werkstückrohling und das Werkzeug so geführt werden, dass ein Werkstück in der vorgegebenen Form entsteht. In der herkömmlichen Fertigung werden vom Maschinenbediener die Wege gesteuert, Bewegungen (z.b. Vorschub, Umdrehungsfrequenz) geschaltet und der Ablauf überwacht. In modernen Werkzeugmaschinen werden all diese Informationen als Programm, bestehend aus Buchstaben und Zahlen, eingegeben. Ein Computer verarbeitet dieses und gibt entsprechende Stellbefehle an die Steuerung der Maschinentriebe. Gleichzeitig überwacht der Computer die Ausführung der Befehle. Man bezeichnet darum Maschinen mit solchen Steuerungen als computerüberwacht und zahlenwertgesteuert englisch: computerized numerical control als CNC-Maschinen

15 7. Welche Unterschiede zwischen Tiefziehen und Formdrücken sind bezüglich Formenwelt, Verfahrensgrenzen, eingesetzte Werkstoffe, Maschinen und Wirtschaftlichkeit zu nennen? Drücken Tiefziehen Formwelt: symmetrische Formen jegliche Formen Verfahrens- Grenzen: Wanddickenabhängigkeit größenabhängig (Fläche) Werkstoffe: relativ weich alle umformbaren Werkstoffe Maschinen: relativ kleine größer und schwerer, für große Werkstücke komplexerer Aufbau Wirtschaftlichkeit: kostengünstiger bei der nur rentabel bei der Massen- Herstellung kleinerer fertigung Stückzahlen Des Weiteren sollte man die allgemeinen Formeln für das (Grenz)Zieh- bzw. Drückverhältnisses kennen und die Gleichung für die Ziehkraft. Zieh-/Drückverhältnis: ß=d0/d1 Grenzziehverhältnis: ßmax=ß0max/d1 Ziehkraft: FZ=Fid+FR1+FB+FR2=Fid+FB+FR 4. Biegen 4.1. Welche Biegeverfahren sind Ihnen bekannt und erläutern Sie das Rundbiegen! Biegeverfahren: - Biegeumformen mit geradliniger Werkzeugbewegung (Gesenkbiegen) - Biegeumformen mit drehender Werkzeugbewegung (Schwenkbiegen) Rundbiegen: - Erzeugung von bogenförmigen und rohrartigen Werkstücken auf Rundbiegemaschinen Werkstück wird von einer Biegewalze in Richtung der beiden Führungswalzen gebogen je größer der Abstand zwischen Führungs- und Biegewalze, desto größer der Radius des finalen Werkstücks

16 4.2. Nennen Sie Möglichkeiten zur Verringerung der Rückfederung! Die Reduzierung der Rückfederung beruht auf einer Verringerung der elastischen Kernzone. Möglichkeiten: - Nachdrücken der Biegekante im Gesenk - Anwendung eines erhöhten Prägeimpulses - Anwendung von Warm- statt Kaltbiegen - Verringerung des relativen Biegeradius - Anwendung des Profilierens 5. Schneiden (Zerteilen) 5.1. Was verstehen Sie unter Ausschneiden, Lochen und Abschneiden? Ausschneiden - Schneidverfahren mit in sich geschlossener Schnittlinie - das abgetrennte Werkstoffteil ist das Werkstück - gesamte Außenform wird in einem Arbeitsgang erzeugt Lochen - Schneidverfahren mit in sich geschlossener Schnittlinie - eine Innenform wird am Werkstück erzeugt - ausgeschnittener Werkstoff ist Abfall Abschneiden - Trennen eines Teils von Rohteil oder Halbfertigteil - Schnittlinie meist offen - kreuzt die Werkstückränder 5.2. Wie kann die Schneidkraft beim Lochen berechnet werden? Fs = ks As ks 0.8 Rm Fs =τs As = As = d π s0 k s Scherwiderstand A s Scherfläche R m Zugfestigkeit d Lochdurchmesser s 0 Blechdicke τ s Scherfestigkeit 5.3. Wie kann die Schneidkraft beim Ausschneiden berechnet werden? F k A scharfes Werkzeug s = s s As d s0 s = s s stumpfes Werkzeug As ls s0 F 1.6 k A = π runde Scherfläche = rechteckige Scherfläche k s Scherwiderstand A s Scherfläche l s Schnittlänge d Lochdurchmesser s Blechdicke

17 5.4. Was verstehen Sie unter einem Folgeschneidwerkzeug? - einzelne Arbeitsschritte werden in mehreren aufeinander folgenden Presshüben gefertigt 5.5. Erläutern Sie die Funktion eines Seitenschneiders! Welche anderen Möglichkeiten zur Vorschubbegrenzung kennen Sie? Funktion des Seitenschneiders: - genaue Begrenzung des Vorschubs bei mechanischen Vorschubeinrichtungen andere Möglichkeiten: - Einhängestifte - Such- oder Pilotstifte - Fangstifte - Walzenvorschubeinrichtungen Einhänge und Anschlagstift Fang- und Pilotstift 5.6. Wie wird der Materialausnutzungskoeffizient berechnet? Gesamtfläche der Schnittteile η= 100% Gesamtfl äche des Bleches 5.7. Was verstehen Sie unter einem Gesamtschneidwerkzeug? - Werkstück wird in Umriss und Durchbrüchen mit einem einzigen Hub der Presse ausgeschnitten

18 5.8. Skizzieren Sie die charakteristischen Schnittflächen am Schnittteil! - Kontur bzw. Qualität ist von der Größe des Schneidspalts abhängig A Schneidspalt zu klein B optimal C Schneidspalt zu groß 5.9. Was verstehen Sie unter Schneidspalt und welchen Einfluss hat dieser auf den Schneidvorgang? - Abstand zwischen den Schneiden der Schermesser - abhängig von der Werkstückdicke Einfluss: - zu enger Schneidspalt verursacht Reibung zwischen den Messern starke Abnutzung Rissbildung Schnitt- und Arbeitskraft sind zu hoch - zu großer Schneidspalt führt zur Gratbildung am Werkstück Schnittkraft ist zu klein Zunahme von Maßungenauigkeiten - optimaler Schneidspalt glatte Schnittoberfläche Was verstehen Sie unter Feinschneiden (Vor und Nachteile)? 1 Führungsplatte 2 Stanzmaterial 3 Auswerfer 4 Schneidstempel 5 Ringzacke 6 Werkstück 7 Schneidplatte - Feinschneiden wird auch als Genauschneiden oder Feinstanzen bezeichnet - zur Herstellung von Teilen mit glatter Schnittfläche - allseitiges Einspannen des Werkstücks - Trennung durch Fließen (also ohne Bruchfläche) - dreifach wirkende Presse erforderlich Vorteile: - hohe Maß-, Plan- und Formgenauigkeit - keine Nachbearbeitung nötig - nur ein Arbeitsschritt bis zum Endprodukt nötig - hohe Belastbarkeit der Werkstücke Nachteile: - nur in der Massenproduktion rentabel