W. P. Romanowski Kandidat der technischen Wissenschaften, Dozent Handbuch der Stanzereitechnik Fünfte Auflage Q VEBVERLAG TECHNIK BERLIN
INHALTSVERZEICHNIS 1. Einführung 15 1.1. Charakteristik der Umformtechnik 15 1.2. Wirtschaftliche Bedeutung der Stanzereitechnik 16 2. Verfahren der Stanzereitechnik 20 2.1. Grundsätzliche Stanzverfahren 20 2.1.1. Einteilung der Stanzverfahren 20 2.1.2. Begriffe und Kennzeichen der Stanzverfahren 24 2.2. Schneiden 31 2.2.1. Schneiden von Blechen mit der Schere 31 2.2.2. Berechnung des Kraftbedarfs beim Schneiden mit Scheren 35 2.2.3. Schneiden von Blechen mit Schneidwerkzeugen 35 2.2.4. Kraft- und Arbeitsbedarf beim Ausschneiden und Lochen 39 2.2.5. Schneidspalt im Schnittwerkzeug 53 2.2.6. Präzisionsausschneiden und -lochen sowie Nachschneiden 56 2.2.6.1. Präzisionsausschneiden und -lochen 58 2.2.6.2. Nachschneiden 61 2.2.7. Schneiden mit Hilfe von Gummi 69 2.3. Biegen 73 2.3.1. Biegevorgang beim Abbiegen von Blechen 73 2.3.2. Neutrale Faser 76 2.3.3. Biegeradius 83 2.3.4. Zuschnittsberechnung beim Biegen 86 2.3.5. Rückfederung 90 2.3.6. Biegen mit gleichzeitigem Recken 96 2.3.7. Biegemoment und Biegekraft 99 2.3.8. Konstruktion von Biegewerkzeugen 101 2.4. Tiefziehen 113 2.4Л. Grundlagen des Tiefcuges \\Ъ 2.4.2. Zuschnittsermittlung 123 2.4.2.1. Zuschnittsermittlung runder Teile einfacher Form 123 2.4.2.2. Zuschnittsermittlung runder Teile komplizierter Form 132
10 Inhaltsverzeichnis 2.4.2.3. Berechnung der Streifenbreite für Folgezüge im Band 137 2.4.2.4. Zuschnittsermittlung für rechteckige Teile [237]. 140 2.4.2.5. Zuschnittsermittlung für komplizierte und asymmetrische Teile. 150 2.4.2.6. Zuschnittsermittlung beim Tiefziehen und nachfolgendem Abstrecken der Wand (AbStreckung) 151 2.4.3. Ziehverhältnis und Berechnung der Zugabstufung 153 2.4.3.1. Umformgrad und Ziehverhältnis 153 2.4.3.2. Bestimmung der Zugabstufung 158 2.4.3.3. Umstülpziehen 160 2.4.3.4. Tiefziehen von Teilen mit breitem Flansch 161 2.4.3.5. Tiefziehen aus dem Band 165 2.4.3.6. Tiefziehen quadratischer, rechteckiger und ovaler Teile 169 2.4.4. Tiefziehen komplizierter Teile 180 2.4.4.1. Ziehen abgestufter Teile 180 2.4.4.2. Ziehen sphärischer (Halbkugeln) und parabolischer Teile 182 2.4.4.3. Tiefziehen konischer Teile 185 2.4.5. Abstrecken zylindrischer Näpfe aus dickem Werkstoff 191 2.4.6. Bestimmung der Ziehtiefe bei Folgezügen [242] 193 2.4.7. Bestimmung der Ziehkraft und des Niederhalterdruckes 201 2.4.8- Berechnung von Arbeit, Leistung und Geschwindigkeit beim Tiefziehen. 208 2.4.9. Abrundungsradius und Ziehspalt 211 2.4.9.1. Abrundungsradius 211 2.4.9.2. Ziehspalt 216 2.4.10. Schmierung beim Tiefziehen 218 2.4.11. Sonderverfahren des Tiefzuges 222 2.4.11.1. Tiefziehen mit partiell erwärmten Werkzeugen [15] [121] 223 2.4.11.2. Tiefziehen mit partiell unterkühlten Werkzeugen [114] 228 2.4.11.3. Umformen mit gummibestückten Werkzeugen 229 2.4.11.4. Umformen mit Flüssigkeitsdruck 234 2.4.11.5. Tiefziehen und Formstanzen mit Fallhämmern 240 2.4.11.6. Reckziehen auf hydraulischen Pressen 241 2.4.11.7. Formstanzen mittels Druckluft 243 2.4.12. Kaltverfestigung der Werkstoffe beim Tiefziehen und die erforderlichen Glühoperationen 244 2.5. Formstanzen 250 2.5.1. Formstanzen im engeren Sinne 250 2.5.2. Bördeln 253 2.5.2.1. Bördeln von Öffnungen (Durchziehen) 253 2.5.2.2. Durchziehen mit Wandschwächung 260 2.5.3. Bördeln äußerer Umrisse 264 2.5.4. Ausbauchen und Aufweiten 267 2.5.5. Einziehen 271 2.5.6. Planieren und Formschlagen 275 ^
Inhaltsverzeichnis 11 2.6. Umformung kompakter Teile 276 2.6.1. Gliederung '. 276 2.6.2. Stauchen 279 2.6.2.1. Flachstauchen 279 2.6.2.2. Anstauchen 285 2.6.3. Kaltpressen (Gesenkpressen) 292 2.6.4. Kalibrieren geschmiedeter Teile 297 2.6.5. Kaltfließpressen 301 2.6.6. Prägen, Einschlagen und Ankörnen 319 2.7. Sonstige durch Druck hervorgerufene Umformungen 320 2.7.1. Kaltpreßschweißen 320 2.7.2. Weitere Verbindungsarten der Stanzereitechnik 324 2.7.3. Profilieren von Bändern, Streifen und Blechen 326 2.7.4. Biegen profilierter Werkstücke 332 2.7.5. Bearbeitung durch Druck bei gleichzeitiger Drehung (Anwalzen) 335 2.7.5.1. Drückarbeiten 335 2.7.5.2. Gewindedrücken 341 2.7.5.3. Zahnradherstellung durch Drücken sowie Glattwalzen 343 2.8. Schneiden und Umformen nichtmetallischer Werkstoffe 345 2.8.1. In der Stanzereitechnik übliche nichtmetallische Werkstoffe 345 2.8.2. Abschneiden und Ausschneiden nichtmetallischer Werkstoffe [76] [158].. 346 2.8.3. Biegen nichtmetallischer Werkstoffe [76] 352 2.8.4. Tiefziehen nichtmetallischer Werkstoffe 353 3. Grundlagen der Technologie in der Stanzereitechnik 355 3.1. Einfluß der Form auf die Fertigungsmöglichkeit 355 3.1.1. Grundsätzliche Forderungen 355 3.1.1.1. Allgemeine Forderungen für die Gestaltung eines Teiles 356 3.1.1.2. Grundsätzliche Forderungen an auszuschneidende Teile 357 3.1.1.3. Grundsätzliche Forderungen an Biegeteile 358 3.1.1.4. Grundsätzliche Forderungen an Zieh- und Fließpreßteile 359 3.1.2. Beispiele für Werkstoffeinsparung 359 3.2. Ausarbeiten von Technologien 362 3.2.1. Grundsätzliche Aufgaben [91] 362 3.2.2. Ausnutzung des Werkstoffes und die Stegbreite beim Schneiden 364 3.2.2.1. Anordnung der Schnitteile zur wirtschaftlichen Ausnutzung des Werkstoffes 364 3.2.2.2. Aufteilung von Blechtafeln 364 3.2.2.3. Schnittanordnung bei Streifen- und Bandwerkstoff 367 3.2.2.4. Bestimmung der Stegabmessung und Verwendung abfalloser bzw. abfallarmer Zuschnitte 372 3.2.2.5. Berechnung der Streifenbreite 378 3.2.2.6. Ausnutzung der Abfälle und weitere Maßnahmen zur Werkstoffeinsparung 381
12 Inhaltsverzeichnis 3.2.3. Festlegung der Technologie, des Stadienplanes und der Kombination verschiedener Umformmöglichkeiten 382 3.2.4. Umformtechnik in der Kleinserie und im Versuchsbau 386 3.2.5. Herstellungstoleranzen umgeformter Teile 393 3.2.6. Auswahl der Umformmaschine 401 3.2.7. Zeitgliederung in der Stanzereitechnik 414 3.2.8. Technologische Dokumentation 421 4. Konstruktion von Umformwerkzeugen, Baugruppen und Werkzeugteilen 423 4.1. Einteilung der Werkzeuge und Einzelteile 423 4.1.1. Technologische Einteilung der Werkzeuge 423 4.1.2. Einteilung der Werkzeuge nach Konstruktionsmerkmalen und Ausnutzungsgrad 423 4.1.3. Einzelteile eines Werkzeuges 435 4.2. Konstruktion von Baugruppen und Werkzeugeinzelteilen 435 4.2.1. Baugruppen und ihre Einzelteile 435 4.2.2. Werkzeugteile mit technologischer Bestimmung 443 4.2.2.1. Stempel 443 4.2.2.2. Schnittplatten 448 4.2.2.3. Ziehringe 453 4.2.2.4. Werkzeugelemente zum Führen und Zentrieren von Streifen und einzelnen Zuschnitten im Werkzeug 456 4.2.2.5. Niederhalter und Abstreifer für Stanzereiwerkzeuge 462 4.2.2.6. Zuführvorrichtungen (Magazine) 468 4.2.2.7. Vorrichtungen zum Entfernen der Werkstücke 469 4.2.2.8. Keilschieberelemente 471 4.2.2.9. Befestigungselemente für Stanzereiwerkzeuge 472 4.2.3. Herstellungsgenauigkeit und Oberflächenbeschaffenheit von Umformwerkzeugen; Toleranzen und Passungen 476 4.2.4. Werkstoffe zur Werkzeugherstellung 483 4.2.5. Werkzeugfestigkeit 488 4.3. Konstruktion und Berechnung von Umformwerkzeugen 495 4.3.1. Konstruktionsgrundsätze 495 4.3.2. Bestimmung des Kraftangriffspunktes 496 4.3.3. Festigkeitsberechnung für Werkzeugteile 499 4.3.4. Einbauhöhe des Werkzeuges 510 5. Umformmaschinen 513 5.1. Einteilung 513 5.2. Modernisierung der Umformmaschinen 515 5.3. Mechanisierung und Automatisierung der Stanzereitechnik 532, 5.3.1. Werkstoff- und Zuschnittzuführung 539 5.3.2. Fertigteil- und Abfallentfernung 544
Inhaltsverzeichnis * 13 6. Automatische Pressenstraßen und automatisierter Zwischentransport 548 7. Lagern (Stapeln) der Fertigteile 556 8. Pressensteuerung und Kontrolle des Arbeitsvorganges 558 9. Arbeitsorganisation 561 10. Werkstoffe det Stanzereitechnik 565 10.1. Werkstoffcharakteristik 565 10.2. Eigenschaften der Werkstoffe 583 10.2.1. Technologische Eigenschaften 583 10.2.2. Bestimmung der mechanischen und technologischen Eigenschaften von Blechen 585 Anhang 597 Literaturverzeichnis 627 Sachwörterverzeichnis 638