Formelsammlung Spanlose Fertigung PDF

Preview

Summary

Download Formelsammlung Spanlose Fertigung PDF

Description

 Schneidkraft: Die Schneidkraft hängt ab von: - Größe des Schneidspaltes us [mm] d=3∙s Siehe Tabelle - Scherfestigkeit des Blechwerkstoffes τs [N/mm²] Fs1 = lgelb ∙ t ∙ 0,8 ∙ Rm [] Fs2 = lblau ∙ t ∙ 1,0 ∙ Rm Fs = Fs1 + Fs2

(

Fs1 = lgelb ∙ t(=3) ∙ τs

)

[

]

0,6 für : Zähe Werkstoffe 0,8 für : Nicht bekannt ob hart oder spröde 0,9 für : Spröde Werkstoffe

Fs2 = lblau ∙ t(=5) ∙ τs Fs = Fs1 + Fs2

- Blechdicke s [mm] - Länge der Schnittlinie l [mm] l : Schnittlinienlänge s : Blechdicke τS : Scherfestigkeit Rm : Zugfestigkeit

[mm] [mm] [N/mm²] [N/mm²]

Größenordnung Scherfestigkeit:

Beim Stanzen kleiner Löcher ist durch den Einfluss der Gestaltfestigkeit größer: Lochdurchmesser d Scherfestigkeit [mm] τS [N/mm²] τS = 0,8 ∙ Rm d>2∙s d = (1,5 bis 2,0) ∙ s τS = 1,0 ∙ Rm d = (1,0 bis 1,5) ∙ s τS = 1,5 ∙ Rm d = (0,7 bis 1,0) ∙ s τS = 2,0 ∙ Rm Für nichtrunde Löcher gilt: dersatz = U / π

U : Umfang

[mm]

Minderung der Schneidkraft beim Lochen: -

Durch Neigen der Messer verringert sich die Schneidkraft, da die ganze Schnittfläche des Bleches nicht gleichzeitig getrennt wird: ()

Durch einen dachförmigen Schrägschliff wird die Schneidkraft bis zu 30% verringert. Der Schneidwegwird größer Die Schneidarbeit bleibt konstant Allgemein verringert sich Fs durch anschrägen des Stempels:

()

Stoßbelastung der Maschine sinkt Geringere Gefahr der Abdrängung des Stempels

Gilt nur bei üblichen Verhältnissen der Geometrie geneigter Schneiden

Nomogramm:

Fallbeispiel: Gegeben: s = 1 [mm] Lochdurchmesser = 40 [mm] τs = 300 N/mm² Gesucht: FS in [N] Fs = 5000∙10∙300/400 = 37500[N]

Formelsammlung - Schneid- und Umformtechnik

Seite 1

 Schneidarbeit:

Ws : Schneidarbeit [Nm] Ks : Beiwert-Stempelspiel [-] =0,3 bei großen Spiel [ ] =0,5 bei sehr kleinen Spiel  Abstreifkraft:  Hohe Reibung hs : Schneidweg [mm] - Beim Schneiden wird der Werkstoff plastisch verformt und die Werkstoffteilchen werden radial an den Stempel gepresst. Das Werkstück muss beim Stempelrückgang mit einer bestimmten Kraft abgestreift werden. - Die Abstreifkraft beträgt ca. 10 bis 20% von Fs, bei Werkstoffdicken über 4mm bis ca. 30% - Abhängig von Blechdicke, Stempelspiel, Werkstoff und Arbeitsverfahren Abstreifkraft in % der Schnittkraft beim… … Ausschneiden …Lochen 12 … 18 10 … 15 12 … 20 20 … 25 15 … 20 25 … 30

Blechdicke [mm] bis 2,0 2,0 … 3,5 über 3,5

Der kleinere Wert gilt für runde und ovale Stempelformen, sowie beim Schneiden spröder Werkstoffe mit Rp0,2 / Rm > 0,85 Kleine Lochstempel (d 0 : Δr = 0 : Δr < 0 :

Zipfelbildung unter 0° und 90° zur Walzrichtung Keine Zipfelbildung Zipfelbildung unter 45° zur Walzrichtung

Formelsammlung - Schneid- und Umformtechnik

Seite 8

 Tiefziehen: Ziehverhältnis: Fallbeispiel:

-

Eine Blechronde mit D0=200mm wird im 1. Zug auf d1 =100mm und in 2 Weiterzügen auf d2=63mm und d3=45mm gezogen. β 1 = 200/100 = 2 β 2 = 100/63 = 1,59 β 3 = 63/45 = 1,4 β ges = 2*1,59*1,4=4,45

Einzelziehverhältnis: []

-

Gesamtziehverhältnis: []

g

-

-

oder β ges = 200/45 = 4,44

Hängt ab von:  Werkstoff (Festigkeit, Zähigkeit), Blechdicke  OF-Güte des WZ, Stempelform, -größe, -radius, Ziehspaltweite  Niederhalterkraft, Ziehgeschwindigkeit, Schmierung βmax:  Das Maximale Ziehverhältnis, bei dem gerade noch ein Napf ohne Bodenreißer gezogen werden kann

Niederhalterdruck: )

[( -

[-]

β : Ziehverhältnis

mit n = 1,2,3…

]

[

β1 : Ziehverhältnis für 1.Zug pn : Niederhalterdurck

]

[-] [N/mm²]

Bei zu niedrigem Niederhalterdruck kann es zu Faltenbildung am Flansch kommen. Bei zu hohem Niederhalterdruck kann der Mantel des Napfes in Bodennähe reißen

Niederhalterkraft: Gilt nur beim einfachen Napfziehen. Für nichtrunde Ziehformen

(

)

Fn : Niederhalterkraft

[N]

Fz : Stempelziehkraft

[N]

Stempelziehkraft:

muss 5*d durch den Umfang U des Stempels ersetzt werden

mit g

( )

( ) ∑

Zug

[]

Stempelziehkraft ( )

1

()

( )

2

( )

⁄ ⁄

Bodenreißkraft: (

)

[]

mit

FB : Bodenreißkraft

[N]

rst : Stempelradius rz : Ziehring-Radius

[mm] [mm]

Werkzeugausführung: i. Stempelradius: (

)

[ ]

ii. Ziehring-Radius: (

(

)) √

[ ]

iii. Bedingung:

Rondendurchmesser: i. Formel für einfachen Napf: ( √

(

)

)

[ ]

Formelsammlung - Schneid- und Umformtechnik

Seite 9

ii. Tabelle von Rondendurchmesser: Napf

Formel

Napf

Formel

Napf

Formel

Napf

Formel

iii. Rondendurchmesser in Abhängigkeit von der Blechstärke: -

Blechstärke konstant: √

-

[ ]

∑

mit

∑

xi: Schwerpunkt L : Ziehteilumrisslinie

[mm] [mm]

Blechstärke nicht konstant: √

[ ]

mit

∑

∑

Fallbeispiel:

Formelsammlung - Schneid- und Umformtechnik

Seite 10

 Abstreck-Gleitziehen: Hauptformänderung: (

)

)

(

[]

φH : Hauptformänderung

[-]

D1 : Erreichbarer AußenØ nz : Anzahl der Züge

[mm] [-]

FAB : Abstreckkraft

[N]

Erreichbarer Außendurchmesser: √

[ ] (

⁄ )

Mit einem Ziehring

[]

Anzahl der Züge, die notwendig sind, um den gewünschten Außendurchmesser zu erzielen

Abstreckkraft: - Entspricht der Umformkraft unter Berücksichtigung der Reibungsverluste. )

(

[]

mit

ηF = 0,3 bis 0,4

A0 : Aquer der Zarge vor dem Abstrecken A1 : Aquer der Zarge nach dem Abstrecken Rondendurchmesser: √

(

[ ]

)

[ ]  Streckziehen: Streckziehkraft: (

)

[]

mit (

)

( ( (

) da b=const ) )

Höchstzulässige Stempelkraft: ()

[]

( ) γ

Forderung: , sonst reißt das Blech Fallbeispiel:

Formelsammlung - Schneid- und Umformtechnik

Seite 11

 Kaltstauchen: Stauchverhätnis: []

bei Stauchen in einer Stufe

[]

bei Stauchen in zwei Stufe

S: Stauchverhältnis ls: Stauchlänge

[-] [mm]

FU : Umformkraft μ: Reibwert K1 : Formkennzahl K2 : Formkennzahl

[N] [-] [-] [-]

Umformkraft: )

( Mit:

[]

)

( )

( Umformarbeit:

Mit:

])

[

( (

[

[ ] ])

Volumenkonstanz:

Formkennzahlen K1 und K2:

 Kalteinsenken: Einsetzkraft: []

mit

[

[]

]

für nichtrunde Stempel gilt: √

[ ]

Fallbeispiel:

Formelsammlung - Schneid- und Umformtechnik

Seite 12

 Prägen: Prägekraft: []

mit

FPr: Prägekraft kw : Formänderungswiderstand

[N] [N/mm²]

WPr: Prägearbeit

[N]

Prägearbeit: [ ] Fallbeispiel:

Formelsammlung - Schneid- und Umformtechnik

Seite 13

 Fliespressen: Kräfte: (

)

{

)

(

mit

Formänderung zur Bestimmung von kf1 und kf2: )

(

Axial:

 kf1

(

Radial:

)

(

)

)

(

[

(

)]}

[]

Fges: Umformkraft FA : Axialkraft FR : Radialkraft A1 : Stempelfläche A0 : Querschnitt des Rohteils d1 : Stempeldurchmesser h0 : Höhe des Rohlings h1 : Bodendicke des Rohteils s : Wanddicke des Hohlteils

 kf2

Umformarbeit: g

(

)

[ ]

mit

(

) [ ]

Fallbeispiel:

Formelsammlung - Schneid- und Umformtechnik

Seite 14

[N] [N] [N] [mm²] [mm²] [mm] [mm] [mm] [mm]...