Das Durchziehen enger Kragen an ebenen Fein- und Mittelblechen

Springer-Verlag
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Publisher
Springer-Verlag
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Published on
Mar 14, 2013
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Pages
52
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ISBN
9783663045380
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Best For
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Language
German
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Genres
Technology & Engineering / General
Technology & Engineering / Industrial Engineering
Technology & Engineering / Manufacturing
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Otto Kienzle
Beim Zerteilen der Stangen gewinnt das Scheren besonders bei großen Werk stückzahlen immer mehr an Bedeutung, da die Scherzeiten kurz sind und kein Werkstoff verlorengeht. Nachteilig sind verschiedene Mängel an den gescherten Abschnitten, die ein Weiterverarbeiten der Werkstücke häufig erschweren oder unmöglich machen. Ein großer Teil dieser Mängel ist auf eine ungenügende Kenntnis des Verfahrens, seiner Möglichkeiten und Grenzen zurückzuführen. Das geht auch daraus hervor, daß bisher kaum Schrifttum über das Zerteilen von Stangen durch Abscheren vorliegt. Wesentliche Fragen sind ungeklärt, wie eine umfangreiche Ermittlung des Erkenntnisstandes zu Beginn der Arbeit ergab. Zwei besonders den Fertigungstechniker und den Konstrukteur interessierende Aufgaben sind vordringlich: 1. Fertigung geometrisch richtiger bzw. weiterverarbeitbarer Stangenabschnitte durch Scheren. 2. Ermittlung der dabei in den Maschinen auftretenden Beanspruchungen als Grundlage für die Maschinenkonstruktion. Zu ihrer Lösung liefert die Arbeit einen Beitrag. Nach einer allgemeinen Beschreibung der geometrischen und kinematischen Mög lichkeiten, Stangen durch Abscheren zu zerteilen, wurde die Aufgabe unter Berücksichtigung praktischer Belange eingeschränkt. Untersucht wurden acht Werkstoffe (Ma 8, Ck 15, Ck 35, Ck 45, Ck 60,41 Cr 4, AIMgSi 1, AICuMg 1) in neun Werkstück-Werkzeug-Kombinationen: Flachkantmesser scheren Recht Ohne Werkstückhalter eck- u. Quadratquerschnitte (Freies Scheren) Spitzkantmesser scheren Mit Abschnitt- und Quadratquerschnitte Stangenhalter Rundkantmesser scheren Mit Stangenhalter Rundquerschnitte Für die gewählten Messerformen wurden Schneidwinkel und Koordinatensysteme in Anlehnung an die für die Zerspantechnik genormten Begriffe definiert. Die Scherversuche wurden in einer handelsüblichen Knüppelschere für 400 Mp Scherkraft und einer eigens für die Aufgabe gebauten Schervorrichtung für 150 Mp Scherkraft durchgeführt.
Otto Kienzle
Das Herstellen von Borden besteht darin, daß Randzonen von ebenen Blechteilen aufgerichtet werden. Je nach der Werkzeugform entstehen dabei gerade (Abb. 1. 1 ), nach innen zum Blechteil hin (Abb. 1. 2) oder nach außen gekrümmte Borde (Abb. 1. 3). Dieses Hochstellen von Borden erscheint zunächst als ein Biegen. So weit die Kanten gerade sind, ist es tatsächlich ein reiner Biegevorgang. Geht man indes zu gekrümmten Kanten über, so treten im hochgestellten Bord zusätzlich Zug-oder Druckspannungen auf. Verläuft die Krümmung der Kante gleichmäßig, so ergibt sich die geschlossene Kreiskante. Dabei besteht eine Ähnlichkeit zum Tiefziehen, weshalb man das Verfahren als »Tiefziehen ohne Blechhalter« bezeich net. Bei niederen Borden ist in der Praxis auch die Benennung »Anbiegen von Borden« gebräuchlich. 0. KIENZLE [1] ordnet das Verfahren unter bestimmten Voraussetzungen dem Biegen zu und unterscheidet: A) Biegen um gerade Achsen B) Biegen um gekrümmte Achsen Das letzte V erfahren kann auf zweierlei Art verwirklicht werden, nämlich a) mit Werkzeugen mit konkav gekrümmter Biegekante (Ringkante), b) mit Werkzeugen mit konvex gekrümmter Biegekante (Stempelkante). Die Biegeachse ist dabei der geometrische Ort der Krümmungsmittelpunkte von nebeneinander liegenden Blechquerschnitten. Die Bezeichnungen konkav und konvex können jedoch nur für körperliche Gegenstände angewendet werden, also für die der Biegeachse zugehörige abgerundete Kante am Werkzeug. Mit den beiden Werkzeugformen (a und b) können Innen- bzw. Außenborde sowohl durch Drücken, das hier nicht behandelt wird, als auch zwischen Stempel und Ring hergestellt werden.
Otto Kienzle
Beim Zerteilen der Stangen gewinnt das Scheren besonders bei großen Werk stückzahlen immer mehr an Bedeutung, da die Scherzeiten kurz sind und kein Werkstoff verlorengeht. Nachteilig sind verschiedene Mängel an den gescherten Abschnitten, die ein Weiterverarbeiten der Werkstücke häufig erschweren oder unmöglich machen. Ein großer Teil dieser Mängel ist auf eine ungenügende Kenntnis des Verfahrens, seiner Möglichkeiten und Grenzen zurückzuführen. Das geht auch daraus hervor, daß bisher kaum Schrifttum über das Zerteilen von Stangen durch Abscheren vorliegt. Wesentliche Fragen sind ungeklärt, wie eine umfangreiche Ermittlung des Erkenntnisstandes zu Beginn der Arbeit ergab. Zwei besonders den Fertigungstechniker und den Konstrukteur interessierende Aufgaben sind vordringlich: 1. Fertigung geometrisch richtiger bzw. weiterverarbeitbarer Stangenabschnitte durch Scheren. 2. Ermittlung der dabei in den Maschinen auftretenden Beanspruchungen als Grundlage für die Maschinenkonstruktion. Zu ihrer Lösung liefert die Arbeit einen Beitrag. Nach einer allgemeinen Beschreibung der geometrischen und kinematischen Mög lichkeiten, Stangen durch Abscheren zu zerteilen, wurde die Aufgabe unter Berücksichtigung praktischer Belange eingeschränkt. Untersucht wurden acht Werkstoffe (Ma 8, Ck 15, Ck 35, Ck 45, Ck 60,41 Cr 4, AIMgSi 1, AICuMg 1) in neun Werkstück-Werkzeug-Kombinationen: Flachkantmesser scheren Recht Ohne Werkstückhalter eck- u. Quadratquerschnitte (Freies Scheren) Spitzkantmesser scheren Mit Abschnitt- und Quadratquerschnitte Stangenhalter Rundkantmesser scheren Mit Stangenhalter Rundquerschnitte Für die gewählten Messerformen wurden Schneidwinkel und Koordinatensysteme in Anlehnung an die für die Zerspantechnik genormten Begriffe definiert. Die Scherversuche wurden in einer handelsüblichen Knüppelschere für 400 Mp Scherkraft und einer eigens für die Aufgabe gebauten Schervorrichtung für 150 Mp Scherkraft durchgeführt.
Otto Kienzle
Das Herstellen von Borden besteht darin, daß Randzonen von ebenen Blechteilen aufgerichtet werden. Je nach der Werkzeugform entstehen dabei gerade (Abb. 1. 1 ), nach innen zum Blechteil hin (Abb. 1. 2) oder nach außen gekrümmte Borde (Abb. 1. 3). Dieses Hochstellen von Borden erscheint zunächst als ein Biegen. So weit die Kanten gerade sind, ist es tatsächlich ein reiner Biegevorgang. Geht man indes zu gekrümmten Kanten über, so treten im hochgestellten Bord zusätzlich Zug-oder Druckspannungen auf. Verläuft die Krümmung der Kante gleichmäßig, so ergibt sich die geschlossene Kreiskante. Dabei besteht eine Ähnlichkeit zum Tiefziehen, weshalb man das Verfahren als »Tiefziehen ohne Blechhalter« bezeich net. Bei niederen Borden ist in der Praxis auch die Benennung »Anbiegen von Borden« gebräuchlich. 0. KIENZLE [1] ordnet das Verfahren unter bestimmten Voraussetzungen dem Biegen zu und unterscheidet: A) Biegen um gerade Achsen B) Biegen um gekrümmte Achsen Das letzte V erfahren kann auf zweierlei Art verwirklicht werden, nämlich a) mit Werkzeugen mit konkav gekrümmter Biegekante (Ringkante), b) mit Werkzeugen mit konvex gekrümmter Biegekante (Stempelkante). Die Biegeachse ist dabei der geometrische Ort der Krümmungsmittelpunkte von nebeneinander liegenden Blechquerschnitten. Die Bezeichnungen konkav und konvex können jedoch nur für körperliche Gegenstände angewendet werden, also für die der Biegeachse zugehörige abgerundete Kante am Werkzeug. Mit den beiden Werkzeugformen (a und b) können Innen- bzw. Außenborde sowohl durch Drücken, das hier nicht behandelt wird, als auch zwischen Stempel und Ring hergestellt werden.
Otto Kienzle
01 Die Beanspruchungen eines Blockaufnehmers Das Strangpressen ist eine Massivumformung vom Guß- oder Walzblock zur Profilstange. Unter den Umformverfahren gehört es zu denjenigen, bei denen äußere Druckkräfte die Umformung bewirken. Zylindrische Blöcke, die bei NE-Metallen meist durch Gießen, bei Stahl durch Walzen herge stellt sind, werden durch den formgebenden Durchbruch eines düsenarti gen Hohlwerkzeuges - der Matrize - gedrückt. Die Möglichkeiten der Her stellung verschiedener Profilformen sind erheblich vielseitiger als z.B. beim Walzen und Ziehen, zumal auch Rohre und andere Hohlprofile belie bigen Querschnitts aus hohlen Blöcken über Dorne gepreßt werden können. Der Rohling wird in einem von der Matrize abgeschlossenen Zylinder auf genommen und durch einen Kolben, den Stempel, unter so hohen Druck ge setzt, daß er zu fließen beginnt und Stoff durch die Matrize austritt. Diese Drücke werden wir als Umformdrücke kennenlernen. Abbildung 1*) zeigt den Werkzeugsatz einer Metallrohrstrangpresse. Zum Strangpressen dienen hydraulische Pressen meist liegender Bauart, die zu den größten Werkzeugmaschinen zählen und Preßkräfte bis zu 20 000 Mp auszuüben vermögen. 011 Umformdrücke Nach der Geometrie des Umformraumes - der zylindrischen Bohrung des Blockaufnehmers - kann man die Umformdrücke in eine axiale und eine radiale Komponente zerlegen. Der radiale Innendruck muß vom Blockauf nehmer aufgenommen werden; dieser erleidet dabei hohe tangentiale Zug spannungen, die zum Reißen des Werkzeuges führen können.
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