Projekt: Folgeschneidwerkzeug

Ziel:

Planen & Fertigen eines

Schneidwerkzeugs

Gruppe 2

Sebastian HedkeThomas KloeßAlexander Hafner

Zuständigkeit: Schneidstempel

Notwendige BerechnungenVorüberlegungen

• Scherfläche Schneidkraft

• Flächenpressung

• Lage des Einspannzapfens

• Rückzugskraft Schraubenquerschnitte

• Schneidspalt Stempel-& Schneidplattenabmaße

Fragen zum Schnittbau

• Wie ist der Schneidvorgang zu beschreiben? Scherschneiden ist das Zerteilen von Werkstücken zwischen

zwei Schneiden, die sich aneinander vorbeibewegen.

Welche Bauarten gibt es?

Säulen- und Plattengeführte Schneidwerkzeuge.Plattengeführtes Schneidwerkzeug

Fragen zum Schnittbau

• Welche Einflüsse bestimmen die auftretende Schneidkraft?

Durch die Scherfläche(Schnittumfang*Blechdicke) und die maximale Scherfestigkeit(0.8*Rm max).

• Wie wird die Schneidarbeit beeinflusst?

    Durch die Schneidkraft und die Blechdicke.

Fragen zum Schnittbau

• Welche Vorschubbegrenzung ist für den Streifen zu wählen? Verwendung eines Anschlags, gegen die das Blech von Hand gegen geschoben wird.

• Welche Fertigungsunterlagen sind anzufertigen?

Gesamtzeichnung, Einzelteilezeichnung, Stückliste und Arbeitsauftrag für zu fertigende Rohteile

Berechnungen

ScherfestigkeitRm=440N/mm²Tabmax 0,8*RmTabmax 0,8 * 440 N/mm²

Tabmax 352 N/mm²

SchneidkraftF = s * TabmaxF1 = (15,7mm + 9,4mm + 28,4mm) * 0,5 * 352 N/mm²F1 = 9451 N

 F2 = (2 * 28mm + 2 * 25mm) * 0,5 * 352 N/mm²F2 = 18656 N

 Fg = 9451 N + 18656 N

Fg = 28,1 KN

BerechnungenFlächenpressungLs = 15,7 mm + 9,4 mm + 28,6 mmLs = 53,7 mm

Die Flächenpressung ist bei gleicher Kraft bei kleineren Stempeln größer. Daher ist es nur nötig den kleineren Stempel zu prüfen.Wenn die Flächenpressung ≤ 250 N/mm² beträgt, wird keine Druckplatte benötigt.

F = ls * s * TabmaxF = 53,7 mm * 0,5 * 352 N/mm² A2 ist der Querschnitt derF = 9451 N = 9,451 KN Bohrung. A1 = (10² *π/8mm) + (6² *π/8) + 8 * 14,15 A2=4,5²*/4 A1 = 166,5 mm² A2=15,904 mm² Ag=150,59 mm²

P= F/AP = 9451 N /150,59 mm²

P= 62,75 N/mm²  

Berechnung:Rückzugskraft

Für die Rückzugskraft sind 20- 30% der Schneidkraft zu berechnen. 25%

Lochstempel: Ausschneidstempel:Fr1 = 9451N / 4 Fr2 = 18656N / 4

Fr1 = 2363N Fr2 = 4664N

Gesamtkraft:Frg= 28107N / 4

Frg = 7026NBei zwei Schrauben = 3513N

Berechnung: Schraubenauslegung

StempelSchraube 8.8Re = 640N/mm²

Lochstempel: Ausschneidstempel: A1 = F1/Re A2= F2/Re

A1 = 2363N / 640N/mm² A2= 4664N / 640N/mm² A 1= 3,7mm² A2= 7,3mm²

Sicherheitszahl = 2

 A1 = 3,7mm² * 2 A2 = 7,3mm² * 2A1 = 7,4mm² A2 = 14,6mm²

D1 = 4 * A1 / π D2 = 4 * A2 / π D1 = 4 * 7,4mm² / π D2 = 4 * 14,7mm² / π

D1 = 3,07mm M4 D2 = 4,33mm M6

Berechnung: SchraubenauslegungPlattenverschraubung

Schraubenquerschnitt  Schraube 8.8

Re = 640N/mm²Gesamtkraft Durchmessererrechnung Ag = Frg/Re Dg = 4 * Ag / πAg = 3513N / 640N/mm² Dg = 4 * 11mm² / π Ag = 5,5mm²  Dg = 3,7mm M5 Sicherheitszahl = 2

Ag = 5,5mm² * 2Ag = 11mm²

Welche Schraubendurchmesser werden benötigt?

Um den Schraubendurchmesser zu bestimmen, benötigt man die erforderliche Rückzugskraft der einzelnen Stempel und die Streckgrenze Re. Der sich ergebende Querschnitt wird mit der Sicherheitszahl 2 multipliziert. Daraus ergeben sich Durchmesser Kerndurchmesser.

Lochstempelbefestigung: M 4

Ausscheidstempelbefestigung: M 6

Plattenverschraubung: 2 mal M5

Werkstoffbestimmung

Schnittplatte, Stempel werden aus X155CrMoV12-1 gefertigt.

Weil er als hochlegierter Kaltarbeitsstahl auch im nicht gehärteten Zustand eine ausreichende Härte besitzt.

 

Alle anderen Platten (Grundplatte, Zwischenlagen, Führungsplatte,

Stempelhalteplatte und Deckplatte) werden aus C45W gefertigt.

 

Der Einspannzapfen wird aus E295 hergestellt.

Gesamtzeichnung

Die Stempel

Stückliste1 2 3 4 5 6

Pos. Menge Einheit Benennung Norm-Kurzbezeichnung Werkstoff1 1 Grundplatte 100x20x124 C45W3

2 1 Schneidplatte 100x20x84 X155CrMoV12-1

3 1 Führungsleiste kurz 25x4x104 C45W3

4 1 Führungsleiste lang 25x4x129 C45W3

5 1 Auflageblech 25x4x59 C45W3

6 1 Führungsplatte 100x20x84 C45W3

7 1 Lochstempel 80,3x30,3x150 X155CrMoV12-1

8 1 Ausschneidstempel 80,3x30,3x150 X155CrMoV12-1

9 1 Stempelhalteplatte 100x20x54 C45W3

11 1 Kopfplatte 100x20x54 C45W3

12 1 Anschlag Ø12x30 C110

13 1 Einspannzapfen DIN 9859-3 d1 25 E295

14 1 Zyl.-schraube DIN EN ISO 4762 M4x18 8.8

15 1 Zyl.-schraube DIN EN ISO 4762 M6X20 8.8

16 2 Zyl.-schraube DIN EN ISO 4762 M5x40 8.8

17 4 Zyl.-schraube DIN EN ISO 4762 M5x50 8.8

18 2 Zylinderstift DIN EN ISO 8734 5 m6x50 1.1305

19 4 Zylinderstift DIN EN ISO 8734 5 m6x60 1.1305

20 2 Senkschraube DIN EN ISO 2009 M4x8 5.8

Arbeitsauftrag

Bei der Fertigung dieses Folgeschneidwerkzeugs sind folgende Punkte unbedingt zu beachten:

 - Zum Drahterodieren der Durchbrüche sind Startlochbohrungen(3mm) gemäß der Einzelteilzeichnungen für jeden Durchbruch anzufertigen

 - Zum anfahren der Koordinaten sind an alle Platten, bis auf die Grundplatte, 2 Bezugsflächen im zusammengebauten Zustand zu schleifen (gemäß der Gesamtzeichnung). Die Grundplatte wird auf der Länge 100mm im montierten Zustand und auf der Breite 120mm im demontierten Zustand an ihren Bezugsflächen geschliffen.

  

Drahterodieren der Stempel

Auswahl der richtigen Presse

Die Auswahl der richtigen Presse ist entscheidend für die Wirtschaftlichkeit der Fertigung.

PressenartenWeggebundene Pressen

Exenterpresse KniehebelpresseFür leichte & mittelschwere Für Kalt-& Warmpräge-Pressen zum Schneiden, arbeiten mit großerLochen, Biegeumformen, Genauigkeit.Abgraten, Prägen & fürLeichte Zieharbeiten.

Presskraft: 25...5000kN Presskraft: 250...36000kN

PressenartenWeggebundene Pressen

Kurbelpresse KeiltriebpresseFür mittelschwere & schwere Für schwere großflächigePressen mit einer oder zwei Gesenkschmiedearbeiten.Kurbeln zum Prägen, Schneiden,Ziehen, mit großen Ziehkräften, sowieZum Fließpresse & Spritzpressen.

Presskraft: 1250...40000kN

PressenartenKraftgebundene Pressen Energiegebundene Pressen

Hydraulikpresse SpindelschlagpresseFür Zieh- & Schneidarbeiten a) Mit Friktionsantriebgroßflächige Teile b) mit Direktantrieb(Karosserieteile), zum Für Kalt-& Warmpressarbeiten,Einsenken. Zum Prägen, Biegeumformen,

Abgraten.

Presskraft: bis 2000000kN Presskraft: 1300...10000kN

PressenauswahlErforderliche Schneidkraft: 28,1 kN

Die Kniehebelpresse, Kurbelpresse, Spindelschlagpresse & die Keiltriebpresse sind für die Fertigung des Schlüsselbleches ungeeignet, da die Mindestpresskraft die dort aufgebrachte wird, die erforderliche Kraft weit übersteigt.

Die Exenterpresse & die Hydraulikpressen sind für unsere Kraftanforderung geeignet.

Da hier, in den Räumlichkeiten hydraulische Pressen vorhanden sind und eine Exenterpresse erst beschafft werden müsste und einen Motor als Antrieb benötigt, wobei die hydraulischen Pressen hier auch von Hand angetrieben werden können ist die Hydraulikpresse die wohl am besten geeignetste Presse für unser Werkzeug.