Wirtschaftliche Fertigung eines Lagerdeckels Stand : 01.09.2012 von Prof. Dr.-Ing. Norbert Miersch
Gliederung 1 Fertigungsaufgabe 3 Zeichnungskritik 4 Rohteilefertigung 5 Teilebearbeitung 6 Zusammenfassung/Ausblick
Entwicklung Fertigung - Idee - Werkstoffauswahl - Verfahrensauswahl - Konstruktion - Prototypenfertigung - Fertigungsvorbereitung - Rohteilefertigung - Rohteilebearbeitung - Montage Nutzung Recycling - Betrieb - Wartung - Instandhaltung - Demontage - Erfassung - Sortierung - Verwendung - Verwertung - Entsorgung Produktlebenszyklus Allgemein 3
1. Konstruktion / Zeichnungskritik Ergänzungen : - Zusammenbauzeichnung ZngsNr.: M01-01-000 F F F W - Stückliste DIN ISO 7200 - Deckel Pos. 5 ZngsNr.: M01-01-005 2. Fertigung / Vorgaben - Stückzahl 3560 Stck./a - wirtschaftliche Gussrohteilherstellung - Konstruktionsänderungen ( Vorschläge ) W F 3. Produktionssysteme - DISAMATIC Formanlage - CNC Fertigbearbeitung Prof. Dr.-Ing. Norbert Miersch Aufgabenstellung Anforderungen 4
Ergänzungen : Prof. Dr.-Ing. Norbert Miersch Urformen Übersicht 5
Zusammenbauzeichnung Fertigungsunterlagen 6
12 1 Stck. Stahlklemmhebel norelem 06430-112 0,25 M12x82 11 1 Stck. Spannstück/unten CuZn39Pb3 0,14 32x35 10 1 Stck. Spannstück/oben CuZn39Pb3 0,13 32x35 9 1 Stck. Zylinderstift ISO 2338-6m8x35-St St 0,01 8 1 Stck. Handrad norelem 06273-0180x16 AlMg3 0,44 DIN 950 7 4 Stck. Zylinderschraube ISO 4762-M6x20-10.9 10.9 0,007 DIN 912 6 1 Stck. Gewindestift ISO 4026-M10x20-A5-21H A5-21H 0,009 DIN 915 5 1 Stck. Lagerdeckel EN-GJL-250 0,38 4 1 Stck. Spindel E295 (St 50-2) 3 1 Stck. Pinole E295 (St 50-2) 2 1 Stck. Zentrierspitze GEDEMA Typ 541 DIN 806 WS 90MnCrV8 0,76 DIN 806 0,4 40x190 2,4 52x220 1 1 Stck. Gehäuse EN-GJL-250 17,8 Pos. Men. Einh. Benennung Sachnummer/ Norm-Kurzbezeichnung Werkstoff Gewicht Kg/Einh. Bemerkung Stückliste DIN 6771-B2 ohne Schriftfeld n. DIN EN ISO 7200 7
Einzelteil Lagerdeckel ( Pos. 5) 8
- Freistich DIN 509-H0,4x0,2-80 roh - 30 / 8 mm zum spannen - Bohrung R z 10 ausreichend - alle Radien R2 ( Zentrier ) Zeichnungskritik fertigungsgerechte Gestaltung 9
Kostenbetrachtung Gussrohteil 10
6 1 5 3 2 4 Legende : 1. DMM (Disamatic Molding Machine) - Disamatic Formmaschine 2. CSE (Core Setter) - Kerneinleger 3. AMC (Automatic Mold Conneyor) - Automatischer Sandformförderer 4. SBC (Synchronized Belt Conveyor) - Synchronbandförderer 5. QPC (Quick Pattern Change Unit) - Modellplattenschnellwechseleinrichtung 6. SSU (Sand Supply Unit) - Sandbeschickungseinheit Gussrohteilherstellung DISAMATIC-Formanlage 11
Gussrohteilherstellung DISAMATIC-Formanlage 16
Gussrohteilherstellung DISAMATIC-Formanlage 13
Merkmal DISAMATIC - Formanlage Herstellung der Form : durch Verdichten Blasen / Schießen, Hochdruckpressen Formteilung : vertikal Kastenbindung : kastenungebunden Formblockdicke : variabel (100-315 mm, DISAMATIC 2110 MK3 ) Mindestrandabstände : variabel (seitlich, oben, unten) Flächenausnutzung : 60 % [ DISA-Handbuch ] Lage von Flächen mit hohen Anforderungen : Schwenkplattenseite und im unteren Bereich der Form Formschrägen : spezielle Formschrägen [ DISA Handbuch ] Kerne : Nutzung eines automatischen Kerneinlegers Speiser : eingeschränkte Anwendung von Standardspeisern (Speisereingussverfahren möglich) Anschnittsystem : Verlauf unmittelbar auf der Formteilung, Lage der Anschnitte in variabler Höhenlage möglich Gussrohteilherstellung DISAMATIC-Formanlage 14
Rohteilgenerierung DISAMATIC-Formanlage 15
Anschnitt- und Speisersystem DISA-Layout 16
Anschnitt- und Speisersystem Fertigteil Gussrohteil Schwenkplatte Pressplatte Formstrang Gussrohteil Entstehungsprozess 17
Gussrohteil Deckel ( Pos. 5) 18
Benennung : CTX 510 Bauart : Schrägbett Steuerung : CNC 4 1 3 2 6 1 Kugelumlaufspindel 2 direktes WMS (X;Z-Achse) 3 Motorspindel 4 Werkzeugspeicher (VDI 30/40-Revolver) 5 5 Maschinenbett (4 Bahnen Stahlguss 45 ) 6 Linearführung (X;Z-Achse) Werkzeugmaschine Fertigbearbeitung 19
Benennung CTX 510 DECKEL MAHO GILDEMEISTER Steuerung Umlauf über Schlitten Spannfutter Stangendurchlass Spannfutter Planweg X; Längsweg Z Siemens 840 D 680 mm 250 / 315 mm 76 mm (90 mm optional) 210 mm 300 mm ; 1050 mm Ergänzungen : P A - 40% ;100% - ED M A - 40% ; 100% - ED 42 kw / 31 kw 670 Nm / 495 Nm n max 25-3500 min -1 WZG-Speicher angetriebene Werkzeuge P A - 40% - ED / 4000 min -1 M A - 40% - ED n max Reitstockspitze MK 5 Prof. Dr.-Ing. Norbert Miersch 12 Werkzeuge (Revolver) 6 mit Schaft 40 DIN 69 880 8,4 kw 20 Nm 4000 min -1 Werkzeugmaschine Datenblatt 20
Parameter Formteilung Trennlinie BAZ Gussteil Sandform / kastenlos eben günstig Grat verputzen DIN 1686-Teil1 (1 5 mm) Genauigkeit DIN ISO 8062 Radien Sondertabellen ( R min 1 2 mm ) Formverfahren, Werkstoff, Abmessungen, Lage Schrägen DIN EN 12890 (0,5 2 ) Wanddicken Bodendicke Sondertabellen S min Arbeitsblatt Werkstoff Schmiedeteil Gesenk eben günstig Abgratpresse DIN 7523 (0 5 mm) DIN EN 10243-1 DIN 7526 F (normal) DIN 7526 E (fein) DIN 7523 ( R min 1,6 mm ) Werkstoff, Abmessungen, Lage, DIN 7523 (1:6 bis 1:60 9,5 bis 1 ) DIN 7523 S min Arbeitsblatt (h/b) Hammer, Presse Halbzeug Stange keine nach Güte (0 5 mm) DIN EN 755-3 DIN EN 754-3 DIN 1013 keine keine keine Formelemente Natur, Kerne Zwischenboden keine Rohteilparameter Vergleich Rohteilvarianten 21
Gussteil Sandform / kastenlos V1 10 drehen ( 2 Aufspannungen ) 20 entgraten 25 prüfen Schmiedeteil Gesenk V2 10 drehen ( 2 Aufspannungen ) 20 entgraten 25 prüfen Halbzeug Stange V3 10 drehen ( 1 Aufspannung ) 20 entgraten 25 prüfen 30 Buchse einpressen V4 V5 10 sägen 20 drehen ( 2 Aufspannungen ) 25 prüfen 30 Buchse einpressen 10 sägen 20 drehen ( 2 Aufspannungen ) 30 Bohren auf BAZ 40 entgraten 45 prüfen 50 Buchse einpressen Mechanische Bearbeitung Varianten 22
Beschreibung Werkzeug a p [mm] n [ min -1 ] f [ mm/u ] v c [ m/min ] 1 1. Aufspannung 35 2 WSP-bohren 10 WALTER-B 3212.DF.10,0.Z01.20R LCMX 050203-B57; WKP 35 3 drehen außen längs; 81 Walter - PCLN R 2020 K12 CNMA 120408 T02020; WAK 20 4 drehen plan 81/ 55 und 55/ 10 Walter -PCLN R 2020 K12 CNMA 120408 T02020; WAK 20 6 drehen außen längs; 51 Walter - PCLN R 2020 K12 CNMA 120408 T02020; WAK 20 7 drehen Kontur fertig Walter - PDJN R 2020 K12 DNMG 1104 NF 3; WAK 20 6 2. Aufspannung 80 7 drehen plan 80/ 35 und 35/ 10 WALTER-PCLN R 2020 K12 CNMA 120408 T02020; WAK 20 8 drehen außen längs; 31 WALTER-PCLNR 2020 K12 CNMA 120408 T02020; WAK 20 9 drehen Kontur fertig WALTER-PDJN R 2020 K12 DNMG 1104 NF 3; WAK 20 10 drehen innen längs; 16f7 WALTER A12M-SCLC R 06 CCMT 060204 PM5; WAK 20 5 6366 0,09 200 2 1258 0,4 320 2 1258 10000 0,4 320 2 2000 0,4 320 0,5 2190 15000 2 1273 10000 0,1 550 0,4 320 2 3286 0,4 320 0,5 2190 15000 0,1 550 3 6000 0,2 300 11 HSS-bohren; 11/ 6,6 GARANT- Stufenbohrer 180 5,5 650 0,07 22,4 Mechanische Bearbeitung Gussteil drehen auf CTX 510 23
Längsdrehen ( EN-GJL-250) k 0 r K k F F c 2 6 95 k 66,7 0 0 1 cmz cmz k h K K K v ver Sch 0,88 0,93 1,4 c1.1 N 1270 m mm b h 1043 k c N K 0 K 0,9 v 2 K ver K sch b 2 mm h 0,398 mm n 1258 U min D 81 mm v c 320 m min N k c 1.1 1005 mm m 0,25 f z 0,4 mm z ; 2 P Fc vc 1000 60 A 8 kw 0,7 a p 2 mm Schnittkraft und Leistungsberechnung 24
- repräsentatives Beispiel - wirtschaftliche Gussrohteilfertigung - DISAMATIC-Formverfahren - weitere Rohteilvarianten - mechanische Bearbeitung Zusammenfassung 25
- weitere technologische Varianten - Wirtschaftlichkeitsbetrachtung - Baukastenvorrichtung für BAZ - Messprotokoll (Kontrolle, QM) Ausblick 26