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G15 P i c t u r e s und eine HH01.2 Produktion präsentieren:

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Präsentation zum Thema: "G15 P i c t u r e s und eine HH01.2 Produktion präsentieren:"—  Präsentation transkript:

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2 G15 P i c t u r e s

3 und eine HH01.2 Produktion

4 präsentieren:

5 Nikolai Andreev und Christian Grobelin

6 a Group 1 Film Das Projekt in

7 Die Handlung dieser Präsentation ist frei erfunden und entspricht nicht der Wahrheit Sie entstand und basiert sich auf Fakten und dem Wissen der Zivilisation im Jahre 2003, 13. Dezember, der 7. Stunde in der Früh und dem 7. Kaffee (mit Milch und Zucker) n.Ch. Sollten Sie mit diesem Meisterwerk unzufrieden sein, so mögen Sie es für Sich behalten

8 Das Schneidwerkzeug Ausführlich: Kopfplatte, Druckplatte / Stempelhalteplatte, Stempelplatte Themenschwerpunkte: Lage des Einspannzapfens, Werkstoffauswahl, Wärmebehandlung

9 MENÜ AUFGABENLISTE Technologie Bauart / Normalien Kenndaten / Werkstoffe Konstruktion / Kalkulation Dokumentation

10 Wie ist der Schneidvorgang zu beschreiben: Beim Schneiden wird der Werkstoff durch den eindringenden Stempel zunächst gestaucht. Dabei wird der Werkstoff zur des Stempels hin eingezogen; es entstehen Einziehungsrundungen, deren Größe vom Werkstoff, der Blechdicke und dem Schneidspalt abhängt. Beim weiteren Eindringen des Stempels beginnt der Werkstoff zu fließen. Nach Überschreiten der Scherfestigkeit reißt er an den Schnittflächen auseinander.

11 Wie wird die Schneidarbeit beeinflusst? Die Schneidarbeit wird beeinflusst durch......die Schneidkraft, der Blechdicke & dem Schneidspalt

12 Welche Einflüsse bestimmen die auftretende Schneidkraft? Die auftretende Schneidkraft hängt von der max. Scherfestigkeit des Werkstoffes und der Schnittfläche des Teils ab. Rückfederung des Werkstoffes, Schneidenausbildung, Änderungen des Schneidspaltes, Schmierung, Verschleißerscheinungen an den Werkzeugen u.a. Faktoren machen eine exakte Berechnung der aufzubringenden Kraft unmöglich.

13 Welche Bauarten gibt es? Die Schneidwerkzeuge unterteilt man nach Ihrer Führungsart und nach dem Fertigungsablauf..ohne Führung.. mit Plattenführung..mit Schneidplattenführung..mit Säulenführung..Einverfahrenwerkzeuge..Folgeschneidwerkzeuge..Gesamtschneidwerkzeuge..Feinschneidwerkzeuge

14 Welche Bauart ist anzuwählen? Folgeschneidwerkzeug mit Plattenführung! Weil das Werkstück in zwei Hüben hergestellt wird.. Es gilt: Werkzeuge, die verschiedene Fertigungsverfahren in direkter Folge in mehreren Hüben nacheinander ausführen, werden als Folgeschneidwerkzeuge bezeichnet Weil wir eine mittlere Genauigkeit ( ± 0,1mm) und eine mittlere Stückzahl produzieren möchten.. Es gilt: Durch die Plattenführung wird die Standmenge dieser Werkzeuge erhöht. Die Schnittteile sind genauer als bei Werkzeugen ohne Führung und

15 Welche Normalien werden für das Bauvorhaben benötigt? Folgende:

16 Welche Vorschubbegrenzung ist zu wählen? Bei Gesamtschneid- und Folgeschneidwerkzeugen hat die Vorschubbegrenzung keinen Einfluss auf die Lagegenauigkeit der Lochungen zum Ausschnitt. Wichtiger ist hierbei die Werkstoffersparnis. Dafür genügen aber ein einfaches Vorschubbegrenzungselement wie ein Anlagestift, der am Werkzeugausgang positioniert wird. Für den Weitertransport des Streifens muss dieser angehoben, über das Vorschubbegrenzungselement bewegt und an demselben wieder angeschlagen werden. Quelle: Metalltechnologie – Fachkenntnisse Werkzeugmechaniker / Handwerk und Technik, Seite 366

17 KenndatenKenndaten & WerkstoffeWerkstoffe

18 Welche Werte ergeben sich für: Schneidkraft Flächenpressung Schraubenquer- schnittberechnung Welche Abmessung ist erforderlich für: Schneidspalt Stempeln Durchbrüche Streifenbild Einspannzapfenlage Schnittfläche Stegbreite / Randbreite Scherfestigkeit des Werkstoffes

19 Rückzugskraft Für die Rückzugskraft sind % der Schneidkraft zu berechnen. Lochstempel: Ausschneidstempel: F1 = 9451N / 4 F2 = 18656N / 4 F2 = 2363N F2 = 4664N Gesamtkraft: Fg = 28107N / 4 Fg = 7026N Für 2Schrauben = 3513N Schraubenquerschnittberechnung

20 Lage des Einspannzapfen LinieLänge X lx Y ly 128mm mm- 12,5- 312, mm mm- 12,5- 312, ,7mm- 38,4- 602,922, ,3mm- 34,4- 491,914200,2 79,4mm- 38, ,955,5 814,3mm- 42,4- 606,314200,2 Σ = 159,7mm Σ = -3387,1 mm ² Σ = 2297,9mm ² X0 = Σlx / Σl X0 = -3387,1mm ² / 159,7mm X0 = -21,2mm Y0 = Σly / Σl Y0 = 2297,9mm ² / 159,7mm Y0 = 14,4mm

21 Allgemeine Informationen zur Berechnung des Schneidstempel & Schneidplattenmaße Seite 1 Quelle: Metall Technologie: S.343 Quelle: Metall Technologie S.340

22 Allgemeine Informationen zur Berechnung des Schneidstempels & Schneidplatte Quelle: Tabellenbuch S. 292 Seite 2

23 Formeln zur Berechnung des Schneidstempels & der Schneidplatte Mindestmaß des Werkstücks: L=28,1mm B=25,1mm Schneidplattendurchbruch & Stempel Formel + Lösung Schlüsselloch & Stempel Formel und Lösung

24 Durchbruch und der Stempel

25 Schlüsselloch und der Stempel

26 Werkstoffbestimmung:

27 Der Einspannzapfen Mit Hilfe der Einspannzapfen, die nach DIN 9859 ( Werkstoff: E295 / ) genormt sind, werden die Oberteile kleiner und mittlerer Werkzeuge mit dem Pressenkopf/Pressenstößel verbunden. Sie können in der Kopfplatte eingeschraubt, angeschraubt oder in sie eingepresst sein. Quelle: Metalltechnik – Der Werkzeugbau / EUROPA Lehrmittel, Seite 30 und 41

28 KopfplatteKopfplatte Druckplatte StempelplatteDruckplatteStempelplatte

29 Die Kopfplatte Die Kopfplatte / Oberteil nimmt einerseits den Einspannzapfen auf, andererseits stützt sie die Stempel gegen die Schneidkraft ab. Schnitteilstoffe hoher Festigkeit und großer Dicke verursachen große Schneidkräfte. Dabei besteht die Gefahr, dass sich Stempel mit kleiner Kopfquerschnittsfläche in die Kopfplatte einarbeiten. Sie verlieren dadurch ihren sicheren halt. Sie ergibt sich aus der Beziehung: Die Erfahrung zeigt, dass sein sollte! In unserem Falle beträgt die Fächenpressung einen Höchstwert von : Die Druckplatte ist daher nicht erforderlich. Geeignete Werkstoffe:

30 Aus wirtschaftlichen Gründen werden die Kopfplatte, Stempelhalteplatte, Stempelplatte die Streifenführungsplatten sowie die Grundplatte aus C45W gefertigt. Die Plattendicke beträgt 12 bis 25mm. Als Werkstoff wird E295 (St 50-2) gewählt. Quelle: Metalltechnik-Der Werkzeugbau / EUROPA Lehrmittel, Seite 30 Wird nicht gehärtet. Quelle: Metall Technologie- Fachkenntnisse Werkzeugmechaniker / Handwerk und Technik, Seite 358

31 Die Flächenpressung am Stempelkopf ergibt sich aus: Stempel 1 Stempel 2 zurück zur Kenndaten

32 Berechnung der Stempelschaftquerschnittsfläche: Stempel 1: Stempel 2:

33 Die Druckplatte Da die zulässige Flächenpressung bei unserem Vorhaben nicht überschritten wird, entfällt die Druckplatte. An Stelle der Druckplatte wird von uns aus Fertigungsgründen eine Stempelhalteplatte verwendet. Durch hohe Schneidkräfte kann es bei dünnen Lochstempeln zu überhöhter Flächenpressung kommen, wodurch sich die Stempel in die weiche Kopfplatte eindrücken. Man muss deshalb bei einer Flächenpressung von mehr als eine gehärtete Druckplatte aus C105W1 vorsehen. Die Dicke der Druckplatte beträgt etwa 5mm und ist meist auf 45-58HRC gehärtet. In der Regel wird heute für jedes anspruchsvolle Schneidwerkzeug eine Druckplatte verwendet. Quelle: Metalltechnik- Der Werkzeugbau / EUROPA Lehrmittel, Seite 30 Aus wirtschaftlichen Gründen werden die Kopfplatte, Stempelhalteplatte, Stempelplatte die Streifenführungsplatten sowie die Grundplatte aus C45W gefertigt. Quelle: Metall Technologie- Fachkenntnisse Werkzeugmechaniker / Handwerk und Technik, Seite 358

34 Die Stempelplatte In der Stempelplatte, die die gleichen Durchbrüche wie die Führungsplatte hat, werden die Schneidstempel befestigt. Sie werden stramm passend und genau senkrecht in die Durchbrüche eingepasst. Die Größe der Stempelplatte kann meist seitlich etwas kleiner gewählt werden als die der Grundplatte, was die Demontage der Führungsplatte erleichtert. Die Plattendicke beträgt 12 bis 25mm. Als Werkstoff wird E295 (St50-2) gewählt. Quelle: Metalltechnik- Der Werkzeugbau / EUROPA Lehrmittel, Seite 30 Wird nicht gehärtet. Quelle: Metalltechnologie-Fachkenntnisse Werkzeugmechaniker / Handwerk und Technik, Seite 357

35 Schneidstempel

36 Die Schneidstempel Die Schneidstempel werden durch die Schneidkraft unter anderem auf Druck beansprucht. Beim Abziehen des Werkstoffes vom Stempel beim Rückhub wird dann eine Zugbeanspruchung wirksam. Die wechselnden Beanspruchungen sind die hauptsächlichste Ursache für Stempelbruch. Daher ist die Auswahl des Werkstoffes und die Gestaltung (Form) von großer Bedeutung. Es werden die gleichen Werkstoffe wie bei der Schneidplatte verwendet. Allerdings sind die Stempel vielfach mit einer etwas höheren Härte ( ±2HRC) an der Schneide versehen. Hingegen wird der Kopf bei angekopften Schneidstempeln, problematischen Stempelquerschnitten, oder auch handelsüblichen Lochstempelnormalien in der Härte (ca HRC) gemildert. Dadurch können die nicht geringen Rückzugskräfte besser aufgenommen werden. Quelle: Metalltechnologie – Fachkenntnisse Werkzeugmechaniker, Seite 355

37 Die Schneidplatte Die Schneidkräfte beanspruchen die Platte unter anderem auf Biegung und Flächenpressung. Aus diesen Beanspruchungen leiten sich Forderungen an die Eigenschaften ihres Werkstoffes ab, wie z.B. Druckbelastbarkeit und Zähigkeit. Für den Zerteilvorgang sollte der Werkstoff entsprechende Härte, Durchhärtbarkeit und Verschleißfestigkeit zeigen. Für die Schneidplatten werden in der Regel folgende Werkstoffe eingesetzt: Aus wirtschaftlichen Gründen werden in unserem Falle die Schneidstempel und die Schneidplatte aus dem Werkstoff X155CrMoV12-1 gefertigt und wird nicht gehärtet. Quelle: Metalltechnologie – Fachkenntnisse Werkzeugmechaniker / Handwerk und Technik, Seite 353

38 SchneidplatteSchneidplatte Grundplatte / SpannplatteGrundplatte / Spannplatte

39 Die Grundplatte / Spannplatte Die Grundplatte stellt die Verbindung zwischen dem dem Werkzeugunterteil / Schneidplatte und dem Pressentisch dar. Sie ist 25 bis 60mm dick und kann aus St, GG, oder Alu-Legierungen gefertigt werden und wird nicht gehärtet. Zum Festspannen des Unterteils auf dem Pressentisch können an der Grundlatte ein Spannrand, Querbohrungen oder Spannschlitze vorgesehen werden. Quelle: Metalltechnik – Der Werkzeugbau / EUROPA Lehrmittel, Seite 24 Quelle: Metalltechnologie – Fachkenntnisse Werkzeugmechaniker, Seite 369

40 FührungsplatteFührungsplatte StreifenführungStreifenführung

41 Die Führungsplatte Bei dem säulengeführten Folgeschneidwerkzeug geschieht die Stempelführung mittelbar, bei einem Plattenführungsschneidwerkzeug unmittelbar zum Werkzeugunterteil durch eine Führungsplatte. Dabei werden die Stempel gegen über Querkräften abgestützt, die Gefahr des Ausknickens wird verringert. Da die Führung relativ kurz sein kann, neigt sie unter Umständen zu einem großen Verschleiß Quelle: Metalltechnologie – Fachkenntnisse Werkzeugmechaniker, Seite 364 Als Werkstoff eignet sich C45W. Sie wird nur in Ausnahmefällen gehärtet. Quelle: Metalltechnik – Der Werkzeugbau, Seite 27 Aus wirtschaftlichen Gründen werden unsere die Kopfplatte, Stempelhalteplatte, Stempelplatte die Streifenführungsplatten sowie die Grundplatte aus C45W gefertigt.

42 Die Streifenführung Der Schnittstreifen muss nun zu den Schneidstempeln so geführt werden, dass kein seitlicher Versatz der Innenkonturen zu Außenkonturen am Schnittteil möglich ist. Diese Aufgabe der Fixierung übernehmen die beiden Führungsleisten. Da die Gleitflächen der Leisten großem Verschleiß unterzogen sind, muss der Werkstoff dahingehend ausgewählt werden. Möglich sind St50, C45W oder 90MnCrV8 (1.2842) gehärtet auf ca. 58HRC. Aus wirtschaftlichen Gründen werden unsere die Kopfplatte, Stempelhalteplatte, Stempelplatte die Streifenführungsplatten sowie die Grundplatte aus C45W gefertigt. Quelle: Metalltechnologie – Fachkenntnisse Werkzeugmechaniker / Handwerk und Technik, Seite 365

43 Kosten-Grundplatte Materialkosten Mat.-Nr (C45W3) Flachstahl: 20x100x120mm Bearbeitung: Sägeschnitt 3mm + Planfräsen 2mm Materiallänge Gesamt: 125mm 1mm Materiallänge(20x100mm) entsprechen 0,15 Materialkosten: 18,75 Rabatt 15%: 2,81 Materialkosten mit Rabatt: 15,94 Summe incl. Mehrwertsteuer 16%: 18,49 Gesamtkosten Stempelplatte Tabelle

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45 Kosten-Führungsplatte Materialkosten Mat.-Nr (C45W3) Flachstahl: 20x100x100mm Bearbeitung: Sägeschnitt 3mm + Planfräsen 4mm Materiallänge Gesamt: 107mm 1mm Materiallänge (20x100mm) entsprechen 0,15 Materialkosten: 16,05 Rabatt 15%: 2,41 Materialkosten mit Rabatt: 13,64 Summe incl. Mehrwertsteuer 16%: 15,82 Gesamtkosten Stempelplatte Tabelle

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47 Kosten-Stempelplatte Materialkosten Mat.-Nr (C45W3) Flachstahl: 20x80x50mm Bearbeitung: Sägeschnitt 3mm + Planfräsen 4mm Materiallänge Gesamt: 57mm 1mm Materiallänge (20x100mm) entsprechen 0,15 Materialkosten: 8,55 Rabatt 15%: 1,28 Materialkosten mit Rabatt: 7,27 Summe incl. Mehrwertsteuer 16%: 8,43 Gesamtkosten Stempelplatte Tabelle

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49 Kosten-Kopfplatte Materialkosten Mat.-Nr (C45W3) Flachstahl: 20x80x50mm Bearbeitung: Sägeschnitt 3mm + Planfräsen 4mm Materiallänge Gesamt: 57mm 1mm Materiallänge (20x100mm) entsprechen 0,15 Materialkosten: 8,55 Rabatt 15%: 1,28 Materialkosten mit Rabatt: 7,27 Summe incl. Mehrwertsteuer 16%: 8,43 Gesamtkosten Kopfplatte Tabelle

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51 Kosten-Führungsleisten Materialkosten Mat.-Nr Flachstahl: 4x25x100mm + 4x25x125mm Bearbeitung: Sägen 6mm + Planfräsen 6mm Materiallänge Gesamt: 237mm 1mm Materiallänge (5x25mm) entsprechen 0,03 Materialkosten: 7,11 Rabatt 15%: 1,07 Materialkosten mit Rabatt: 6,04 Summe incl. Mehrwertsteuer 16%: 7,01 Gesamtkosten Führungsleisten Tabelle

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53 Kosten-Schneidplatte Materialkosten Mat.-Nr Flachstahl: 25,4x80x100mm Bearbeitung: Sägen 3mm + Planfräsen 2mm Materiallänge Gesamt: 105mm 1mm Materiallänge (25,4x80,3mm) entsprechen 0,38 Materialkosten: 39,90 Rabatt 15%: 5,99 Materialkosten mit Rabatt: 33,91 Summe incl. Mehrwertsteuer 16%: 39,34 Gesamtkosten Schneidplatte Tabelle

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55 Kosten-Schneidstempeln Materialkosten Mat.-Nr Radius-Längen-Kontur: 21x80x x80x25mm Bearbeitung: Sägen 6mm + Planfräsen 6mm Materiallänge Gesamt: 47mm 1mm Materiallänge (25,4x80,3mm) entsprechen 0,38 Materialkosten: 17,86 Rabatt 15%: 2,68 Materialkosten mit Rabatt: 15,18 Summe incl. Mehrwertsteuer 16%: 17,61 Gesamtkosten Schneidstempel Tabelle

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57 Sonstiges Material

58 Kosten-Stempelhalteplatte Materialkosten Mat.-Nr Flachstahl: 10x80x50mm Bearbeitung: Sägen 3mm + Planfräsen 2mm Materiallänge Gesamt: 55mm 1mm Materiallänge (20x100) entsprechen 0,15 Materialkosten: 8,25 Rabatt 15%: 1,24 Materialkosten mit Rabatt: 7,01 Summe incl. Mehrwertsteuer 16%: 8,13 Gesamtkosten Stempelhalteplatte Tabelle

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60 Materialbestellschein der Gruppe 1:

61 Schneidkraft Quelle: Tab.-Buch Metall, Seite 43

62 Stegbreite / Randbreite Quelle: Tab.-Buch Metall, Seite 292 Stegbreite = 0,9mm / Randbreite = 1mm

63 Der Schneidspalt Der Schneidspalt ist der Abstand der Schneiden von eingetauchtem Schneidstempel zur Schneidplatte. Die Messung des Schneidspaltes erfolgt rechtwinklig zur Schneidebene. Der Schneidspalt ist abhängig von der Werkstückdicke s und der Scherfestigkeit Quelle: Metall Technologie / Fachkenntnisse Werkzeugmechaniker, Seite 343

64 Schnittflächenberechnung Quelle: Metall Technologie/Fachkenntnisse Werkzeugmechaniker, Seite 340

65 Gestaltung des Durchbruches (der -Freiwinkel) Es gilt: Für durchfallende Schnitteile ist nach unten zu erweitern, um ein Ausfallen zu erleichtern und somit einen störungsfreien Betrieb zu erleichtern. Aus fertigungstechnischen Gründen (einfache Herstellung mit Drahterosion) wird der Durchbruch von der Schneide konisch ausgebildet. Trotz Vergrößerung des Schneidspaltes beim Nachschleifen und der daraus entstehenden Folgen (vgl. Schneidspalt) kann dies gerechtfertigt werden. Eine Konizität von 15` bei 1mm Abschliff der Schneidplatte bedeutet eine Spaltvergrößerung von nur 0,004mm Der -Freiwinkel = 30`

66 Scherfestigkeit des Werkstoffes Werkstoff: CuZn37 (CW508L) Quelle: Tab.-Buch Metall, Seite 43 Quelle: Tab.-Buch Metall, Seite 159

67 Drahterodieren Gruppe 1: Christian Grobelin und Nikolai Andreev Werkstück: Stempelplatte Konturen: Stempeldurchbrüche Kontur 2: Progr.Nr.: 2211Progr.Nr.: 2211 Kontur 1: Progr.Nr.: 2212Progr.Nr.: 2212

68 Drahterodieren – Programm Nr. 2211

69 Drahterodieren - Programm Nr. 2212

70 Zeichnungen Gesamtzeichnung Kopfplatte Druckplatte / Stempelhalteplatte Stempelplatte Kosten Kopfplatte Stempelhalteplatte Stempelplatte Führungsplatte Führungsleisten Schneidplatte Grundlatte Schneidstempeln Sonstige Teile Gesamtkosten Stückliste

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76 Stückliste

77 Bei der Herstellung von Werkstücken mit Schneid- und Umformwerkzeugen sind oft Sehr große Kräfte von der Presse auf das Werkzeug zu übertragen. Bei kleineren Pressen erfolgt diese Kraftübertragung auf Pressenstößel und Werkzeug an einem Punkt, deshalb muss die Lage des Einspannzapfen dem so genannten Kräftemittelpunktes entsprechen. Der Kräftemittelpunkt liegt in der Wirkungslinie der resultierenden Kraft aus allen Schneidkräften. Das hat zur folge das im Werkzeug und im Pressenstößel keine Kippmomente auftreten können. Sowohl in den Führungen des Werkzeuges, als auch in der Stößelführung hätten Kippmomente eine erhöhte einseitige Abnutzung zur Folge. Eine einseitig erhöhte Abnutzung hätte zur Folge das der Schneidspalt bei Schneidwerkzeugen verändert wird. Also ist bei Folgeschneidwerkzeugen eine sehr genaue Lageberechnung des Kräftemittelpunktes notwendig. Lage des Einspannzapfens Bei allen Berechnungsarten wird der Kräftemittelpunkt mit Hilfe des Hebelgesetzes ermittelt. Man betrachten die Stempelplatte dabei als Hebel. Wir legen die Drehachse des Hebels zweckmäßig so, dass alle Stempelkräfte in einem Drehsinn wirken und die äußerste rechte oder linke Kraft durch den Drehpunkt geht. Diese Momente der Stempelkräfte wirken dem Moment aus gesamter Schneidkraft und gesuchter Hebellänge x entgegen.

78 Lageberechnung mit den Kräften der Stempel Lageberechnung mit den Schwerpunkten der Stempelumfänge Lageberechnung mit den Lienenschwerpunkten Lageberechnung mit den Flächenschwerpunkten bei Biege- und Prägewerkzeugen

79 Beispiel : F1 = 126,2kN (Schneidkraft für das Ausschneiden) F2 = 30,57kN ( Schneidkraft für das Lochen) A2 = 28mm ( Abstand Mitte Lochstempel bis Mitte Ausschneidstempel; entspricht dem Vorschub V) Sind mehrere Stempelkräfte wirksam, so ergibt sich als allgemeine Berechnungsformel: X = abstand des Einspannzapfens vom gewählten Drehpunkt F1, F2 = Schneidkräfte der einzelnen Stempel a1, a2 = abstand der Stempelschwerpunkte vom gewählten Drehpunkt Lageberechnung mit den Schneidkräften Lösung Quelle: EUROPA Lehrmittel – Metalltechnik / Der Werkzeugbau, Seite 47

80 Für die Lösung wird angenommen, das der Drehpunkt des Hebels auf der Wirkungslinie der Schneidkraft für das Ausschneiden liegt.

81 Meist ist das Berechnen der Schneidkräfte für die Lage des Einspannzapfens nicht erforderlich. Man kann dessen Lage auch nach den Schwerpunkten der Stempelumfänge berechnen. Nimmt man an, dass die Dicke des Streifens gerade so groß ist, das man für das Trenne von 1mm Schnittkantenlänge 1N Schneidkraft benötigt. Das heißt die Schneidkräfte werden so groß wie die Schnittkantenlänge ( Stempelumfänge). Man kann also anstelle der Schneidkräfte der Stempel deren Umfänge (U1, U2...) und für die gesamte Pressenkraft die summe der Stempelumfänge(U1+U2+...) setzen. U = Summe aller Stempelumfänge U1, U2 = Umfänge der einzelnen Stempel a1, a2 = abstände der Schwerpunkte der Stempelumfänge vom gewählten Drehpunkt Die Formel: Lösung des Beispiels Quelle: EUROPA Lehrmittel / Metalltechnik – Der Werkzeugbau, Seite48 Lösung für unser Werkzeug

82 Lösung :des Beispiels

83 Weitere Lösung : U1 = 2(23mm+62mm)=190mm a 1=0mm; a2=36mm; a3=28mm; a4=44mm U2 = 2(24mm+36mm)=120mm b 1=21mm; b2=28mm; b3=0mm; b4=0mm U3 =U4=28,3mm Lösung 3 und die Wertetabelle

84 Die obige Formel gilt nur für geometrisch einfache, geschlossene Stempelquerschnitte mit bekannten Schwerpunkten wie z. B. Quadrat, Rechteck, Dreieck, Raute, Vollkreis, Ellipse. Bei unsymmetrisch angeordneten Stempeln fällt der Kräftemittelpunkt meist nicht auf eine Mittelachse. In solchen Fällen werden die Abstände x und y des Kräftemittelpunkteszweckmäßig in zwei rechtwinklig zueinander stehenden Richtungen berechnen. Wichtig ! Lösung 2

85 Mit einer Berechungstabelle lassen sich die Werte leichter und übersichtlicher berechnen! z.B.: -Summe aller Umfänge -Summe aller Produkte, also Summe aller Momente mit den Hebelarmen -Summe aller Momente mit den Hebelarmen Quelle des Beispiels und der Tabelle: EUROPA Lehrmittel – Metalltechnik / Der Werkzeugbau, Seite 48,49

86 Bilden die Schneidkanten der Stempel zusammengesetzte Lienenketten, dann fällt der Kräftemittelpunkt mit dem Linienschwerpunkt aller Schneidkanten zusammen. Auch hier nehmen wir an das wir für das Trennen von 1mm Werkstofflänge eine Kraft von 1N benötigen. Die Schneidkanten werden in Linienabschnitte mit bekannten Linienschwerpunkt zerlegt.( gerade Linien, Kreisbögen) Die Schneidkantenlänge (l 1, l 2, l 3,...) setzen wir dann als Teilkräfte, den senkrechten abstand ihrer Schwerpunkte von einer angenommenen Drehachse als Hebelarme( a 1, a 2, a 3 ;...)in die Rechnung ein und berechnen nach dem Hebelgesetz den abstand x für die Gesamtkraft. Bezeichnungen: x = Abstand des Einspannzapfen s vom gewählten Drehpunkt l 1, l = Länge der einzelnen Schneidkanten a 1, a 2... = Abstand der Schneidkantenschwerpunkte vom gewählten Drehpunkt Formel: Die Lösung Quelle: Metalltechnik-Der Werkzeugbau / EUROPA Lehrmittel, Seite 49 Lageberechnung mit den Linienschwerpunke

87 Lösung: als Drehachse nehmen wir die 46mm lange gerade Kante an Berechnung: Sind in einem Schneidwerkzeug Seitenschneider angebracht, so sind auch deren Schneidkanten zu berücksichtigen.

88 Diese Berechnungsart zur Lage des Einspannzapfens wird bei Biege- und Prägearbeiten angewandt, weil meistens die Stempelkraft senkrecht zur Werkstückfläche wirkt. Um den Kräftemittelpunkt zu berechnen zu können nehmen wir die Teilflächen als Kräfte(A1, A2, A3...).Für die Hebelarme nehmen wir die senkrechte Entfernung a1, a2, a3 vom Schwerpunkt der Teilflächen zur gewählten Drehachse. Für die Entfernung des Kräftemittelpunktes von dieser Drehachse erhält man nach dem Hebelgesetz die Formel. X= Abstand des Einspannzapfens vom Gewählten Drehpunkt A1, A2= Größe der einzelnen Teilflächen a1, a2= Abstände der Teilflächenschwerpunkte zum gewählten Drehpunkt Formel: Bei Biegearbeiten liegen die Flächen des Werkstückes oft Schräg zur Wirkungsrichtung der Stempelkraft. Man setzt dann die senkrechten Projektionen der Flächen und ihrer Hebelarme auf die Ebene des Pressentisches in diese Gleichung ein. Lageberechnung mit den Flächenschwerpunkte

89 Blechstreifen

90 Vollbestellschein der Klasse

91 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. -Gewinde des Einspanzapfens auf 18mm kürzen - Bis auf die Durchbrüche können alle Arbeitsgänge getätigt werden

92 Zeichnungen mit Bezeichnungen in Englisch Vorderansicht Seitenansicht Draufsicht Tabelle mit Bezeichnungen Funktionsbeschreibung in Englisch Werkzeugaufbau in Englisch

93 Englisch Vorderansicht

94 Draufsicht Englisch

95 Seitenansicht Englisch

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97 Funktion Description Of a stamp die The upper part is consist of the punch plate, pressure plate and punch holder plate.At first we fasten the punch shank in the punch holder plate and than in the press.The heading perpendicularly moves up and down. We fastened the three plates with hexagonal screws together. Our group are assembles the blanking and the piercing punch with the pressure plate. The punch holder plate is fix the position of the punches. The lower part of our stamp die consists of the stripper plate, die block, die holder, stop stick, back gage, front spacer, guide sheet Metal. The function of the stripper plate is to holds the right position during the movements. The die block, blanking punch and piercing punch are made of hardened steel because this parts are strongly stressed. We must be mount the die holder on the holster plate of the press with two hexagonal screws.The press presses the Blanking punch in to the die block and cuts the first form in the sheet metal. Afterwards the Blanking punch is lifted. The sheet metal is moved against the stop stick. If the sheet metal moved against the stop stick the piercing punch move down and our second form is pressed.

98 The Die design At first we must answered the construction questions. For example: Which material is to choose, which feed rate limitation is to choose or which die design is to select. Now we calculated the forces to choose the press and to adjudicate if we need a punch plate. After we had answered the question had make the draft of the total die. Than we made the component part drawings and write the part list. When the groups are finished with the previous things, we had to compare the dies and chose the best. Now we could ordered the needful material. Before we could to erode we had a briefing in eroding machine. After this briefing we wrote the programs, tested it and entered it into the machine. Then we had to erode the breakthroughs in the punch holder plate.

99 Materialbestellschein der Gruppe 1 Materialbestellschein der Klasse Technisches Englisch Erodieren der Stempelplatte Arbeitsauftrag Visuelle Dokumentation Text Dokumentation

100 Hauptquartier, Hamburg-Harburg, 15. Dezember, Uhr Bild: Wir kannten keinen Feierabend denn die Ansprüche waren hoch!

101 Irgend wo, irgend wann und wenn keiner zu sah...

102 ...ohne Führung

103 ...mit Plattenführung

104 ...mit Schneidplattenführung

105 ...mit Säulenführung

106 Erste Phase: In der ersten Woche des Projekts begnügten wir uns fast gangzeitig mit physikalischen Berechnungen, die wir mit Hilfe des Microsoft Formel-Editors 3.0 in unsere PP-Präsentation übertragen haben. Leider Gottes besaß ich die Frechheit mich mit einer Sekunde Unachtsamkeit zu bereichern und löschte, wie vom Teufel geritten, die mühsam erarbeitete Daten ohne Widerruf. Kurzeitig waren wir durch das fürchterliche Geschehen am Boden zerstört und noch nicht einmal ein Herr Schnurr, auch wenn er mit Engelsflügen, die im kühlen Schein der Dezembersonne wie das heilig leitende Licht der Hoffnung das in der tiefdunklen Nacht des Zorns und Unlabilität erscheint, zu uns ans Fenster der Lehranstalt geflattert kommt, hätte die müden Krieger nicht auf die Siegesstrasse führen können. Im inneren gab ich nicht auf. So geschah in der nächsten Woche des Projekts das, was geschehen musste! Ich übernahm Verantwortung! Nun lief vieles anders. Wir teilten uns die Aufgaben auf: der eine Knecht rechnet und der andere überträgt das gerechnete in die Maschine mit der Künstlichen Intelligenz. Um keine Routine aufkommen zu lassen tauschten wir untereinander die Rollen... In der ersten Phase wurde von uns die Einzelteilzeichnungen, die Gesamtzeichnung, die Berechnungen zur Schneidkraft usw. sowie die Bestellliste, die Stückliste und Teile der Präsentation fertig gestellt. Nikolai Andreev – & –

107 Nikolai Andreev – Zweite Phase: In der ersten Woche des erfreuten wir uns die Programmierung und die Herstellung unseres Werkstückes an der Erodiermaschine. Die Arbeit war sehr Interessant. Die Vervollständigung der Präsentation und deren Gestaltung beanspruchte von mir sehr viel Zeit und Geduld welche ich nie hatte und soweit um diese zu haben sie neu erlernen musste (einwenig Langweilig). Die meisten Schwierigkeiten, die unsere Gruppe in die Urzeiten der Zivilisation und der Produktivität ab und an führten, ergaben sich aus der Handhabung der Programmen am PC. Diese mussten in kleinen mühsamen Stritten und einsamen Nächten erlernt werden. Bei Erstellung der Dokumentation, deren angestrebter Inhalt uns allen wahrscheinlich bis heute nicht wirklich geläufig ist, begann der zweite Albtraum: die Dokumentation aller unserer Aktivitäten, Gedanken und persönliche homogene Entwicklungen sollten als ein Text, als ein Meisterwerk, oder wenigstens als ein genialer Gedankenfluss auf dem Papier festgehalten werden. Es stellte sich aber raus, dass dieser Plan der Selbstverwirklichung zu realisieren unmöglich sein wird. Grund: alle durch emotionale Erfahrungen entstandene kreative Ideen wurden geklaut. Aus der schrecklichen Bedrohung des Verrats und Nachahmung, ließen wir von unserem Vorhaben ab und beließen uns somit bei einem überragenden Standart. Dis Projektarbeit ist eine Bereicherung für meinen aufgeschlossenen Geist und meine zarte Seele.Für diese Zeit, Vielen Dank! (Der Text ist maschinell und auch ohne Unterschrift ungültig)

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113 Staatliche Gewerbeschule Fertigungs- und Flugzeugtechnik G 15 Raun – Projekterklärung durch Frau Schilling-Fürst (1Std.) Projekteinleitungsdiskussionsrunde mit Herrn Nieman und Fr. Schilling-Fürst (3Std.) Gruppenzuordnung der Leitfragen mit Hilfe des Flipcharts und Pappkärtchen durchgeführt (2Std.) Die Konstruktionshilfe durchgelesen (1Std.) Die Schnittfläche, die Scherfestigkeit, den Schneidspalt,, den Freiwinkel, die Rand- sowie die Stegbreite des Streifens berechnet. (3Std.) Einweisung in das pupil.lo-net System sowie MegaCAD durch Herrn Middendorf (4Std) Den Vorschub, die Schneidkraft, die Stempel- und die Durchbruchmaße sowie die Pressenkraft berechnet (4Std.) MegaCAD Gesamtzeichnung und die Präsentation mit PowerPoint2000 erstellt. (4Std.) Einscanen von Lehrmaterial und dessen Übermittlung ins lo-net für die Präsentation. (3Std.) Weiterarbeit an der Gesamtzeichnung und an der Präsentation. (5Std.) Teileliste erstellt und die Lage des Einspannzapfens berechnet. (2Std.) Weiterarbeit an der MegaCAD-Gesamtzeichnung und der PowerPoit- Präsentation. (6Std.) Nikolai Andreev, Gruppe 1

114 Staatliche Gewerbeschule Fertigungs- und Flugzeugtechnik G15 / Raum 0.7 Die Gesamtzeichnung und die Präsentation ins lo-net übertragen. (1td.) Auswahl des zu fertigende Werkzeuges unter allen Gruppen. (3Std.) Weiterarbeit an der Gesamtzeichnung. (1Std.) – Den aktuellen Stand einzelner Gruppen präsentiert und besprochen. (3Std.) Weiterarbeit an der Gesamtzeichnung und der PP-Präsentation. (4Std.) Besprechung des weiteren Arbeitsablaufes. (1Std.) Das Zeichnen der Einzeiteilzeichnungen begonnen (Schneistempelhalteplatte, Zwischenplatte, Kopfplatte) (7Std) Stückliste erstellt. (1Std.) Bestellformular ausgefühlt. (1Std.) MegaCAD-Einzeiteilzeichnungen fertig gestellt. (4Std) Weitere Arbeitsplanung besprochen. (1Std.) Projektbuch sauber geschrieben. (1Std.) MegaCAD-Gesamtzeichnung überarbeitet. (2Std.) Präsentation/Beurteilung der Gruppenarbeit. (2Std.) Nikolai Andreev, Gruppe 1

115 – Staatliche Gewerbeschule Fertigungs- und Flugzeugtechnik G15 / Raum 0.7 Aufgabenbesprechung der zweiten Projektphase mit Herrn Middindorf.(2Std) Gruppenzusammenstellung für die Einweisung in das Drahterodieren. (1Std) Zusammenstellung und Erweiterung der PowerPoint-Präsentation. (4Std) Einweisung in das Drahterodieren durch Herrn Niemann. (4Std) Zusammenstellung und Erweiterung der PowerPoint-Präsentation. (4Std) Herstellung der Durchbrüche in der Stempelplatte durch das Drahterodieren an der MITSUBISHI ELECTRIC MAGIC-LINE – RA 9. (8Std) Erstellen eines Erodierprogramms (2212). (3Std) Zusammenstellung und Erweiterung der PowerPoint-Präsentation. (4Std) Einscanen einiger Grafiken und Tabellen für die Präsentation. (1Std) Zusammenstellung und Erweiterung der PowerPoint-Präsentation. (4Std) Einscanen einiger Grafiken und Tabellen für die Präsentation. (2Std) Überarbeitung der Stempelplatte-Einzelteilzeichnung mit MegaCAD. (2Std) Nikolai Andreev, Gruppe 1

116 – Staatliche Gewerbeschule Fertigungs- und Flugzeugtechnik G15 / Raum 0.7 Zusammenstellung und Erweiterung der PowerPoint-Präsentation mit diversen Berechnungen. (4Std) Schulvollversammlung. (1Std) Material- und Informationssuche zum einem Schwerpunktthema der Gruppe (Werkstoffauswahl). (4Std) Erarbeitete Informationen und Berechnungen des der Schwerpunktes Werkstoffauswahl in die Präsentation eingearbeitet. (4Std) Durch den Mitarbeiter Grobelin erarbeitete Informationen und Berechnungen des Schwerpunktes Berechnung der Einspannzapfenlage durch in die Präsentation eingearbeitet. (4Std) Dazugehörige Tabellen und Grafiken eingescant und verarbeitet. (4Std). Entschuldigt gefehlt. Materialkosten für das Werkzeug errechnet. (3Std) Das erarbeitete Material in die PP-Präsentation übertragen. (3Std) Planung der letzten Projektwoche. (1Std) Überprüfung der Fertigungskosten. (1Std.) Nikolai Andreev, Gruppe 1

117 – Staatliche Gewerbeschule Fertigungs- und Flugzeugtechnik G15 / Raum 0.7 Gemeinsame Überarbeitung der englischen Funktionsbeschreibung und der Beschreibung des Zusammenbaus sowie der Stückliste. (4Std.) Die Englisch-Seiten in die Präsentation eingearbeitet. (2Std.) Die Folien der PP-Präsentation sortiert. (1Std.) Sortierte Folien wegen der Button-Führung wieder auf einander abgestimmt. (2Std) Präsentation der Gruppe 2. (0,5Std.) Unsere Präsentation (Gruppe1). (0,5Std.) Präsentationen der nächsten 3 Gruppen. (2Std.) Die Kostenrechnung in die PP-P. eingearbeitet. (3Std) Zeichnungen, Berechnungen usw. in die Dokumentation eingearbeitet. (4Std) Weitere Dokumentationsunterlagen erstellt und verarbeitet. (2Std.) Die mit der Präsentation verbundene Dokumentation ausgedruckt. (2Std) Auswertungsgespräche: Projektbewertung im Auswertungsgespräch. Gruppenergebnisse, Projektbücher. Nikolai Andreev, Gruppe 1


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