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2012 | OriginalPaper | Chapter

9. Ziehwerkzeuge

Author : Matthias Kolbe

Published in: Spanlose Fertigung Stanzen

Publisher: Vieweg+Teubner Verlag

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Zusammenfassung

Der Aufbau eines Ziehwerkzeuges ist von der gewählten Pressenart abhängig (siehe Abschn. 8.5). Auswechselbare Werkzeugaufbau- und Umformteile zum Tiefziehen zylindrischer Näpfe auf doppeltwirkenden Ziehpressen zeigt Abb. 9.1. Ziehstempel müssen wegen der Zipfelbildung am Zargenrand der gezogenen Näpfe um mindestens 20 ... 40 mm länger als die Ziehteilhöhe sein; Auswechselstempel sind meist 100 mm lang. Im Ziehstempel verhindern Luftkanäle (d. h. eine oder mehrere Bohrungen, 3 ... 8 mm ∅) die Entstehung eines Vakuums im Ziehteil beim Abstreifen (Abb. 9.2). Ohne Belüftung ist das Abstreifen der Näpfe vom Stempel erschwert; dünnwandige Teile könnten infolge des äußeren Luftdruckes zusammengedrückt werden.

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In Verbundwerkzeugen „Ausschneiden-Ziehen“ ist bei Schneidkanten infolge großer Eintauchtiefe mit erhöhtem Verschleiß zu rechnen. Reichliche Schmierung (Emulsionsmittelstrahl) sollen Schäden durch Schnittgrat-Teilchen an Blechgleitflächen verhindern.

Fließkurven metallischer Werkstoffe enthalten VDI-Richtlinien 3200, 3201, 3202 (für einige Werkstoffe in Abb. 8.2).

Durchmesservergrößerung \(\Delta d=d_{{\text{s}}}\cdot(t_{{\text{2}}}-t_{{\text{1}}})\cdot\alpha\); dabei sind: \(d_{{\text{s}}}\) der Schrumpfringinnendurchmesser in mm, \(t_{{\text{2}}}\) und \(t_{{\text{1}}}\) die Temperaturen in K, \(\alpha\) der Längenausdehnungskoeffizient des Stahles (linear) \(\alpha=11\) µm/m/K.

Bei größeren Pressen befinden sich im Pressentisch mehrere Bohrungen zur Aufnahme von Druckbolzen, die auf die Blechhalterplatte unmittelbar wirken (Abb. 11.5).

Schnittquerschnitt ist der zu trennende, zwischen den Schneiden des Werkzeuges sich befindliche Werkstoffquerschnitt (DIN 8588).

Die wirksame Stößelkraft bei \(H_{{\text{max}}}\) und Kurbelwinkel \(\alpha=30\text{°}\) vor dem unteren Totpunkt UT wird nach DIN 55171 mit Pressennennkraft bezeichnet. Die Stößelkraft mindert sich, je größer der Kurbelwinkel \(\alpha\) ist, entsprechend der Beziehung \(F_{{\text{Stößel}}}=\frac{F_{{\text{Nennkraft}}}}{2\cdot\sin\alpha}\). Im obigen Verbundwerkzeug Ausschneiden-Ziehen ist bei Schneidbeginn der Kurbelwinkel \(\alpha\approx 75\text{°}\). Für \(\sin 75\text{°}\) 1,0 gesetzt, wird \(F_{{\text{Nennkraft}}}=F_{{\text{Stößel}}}\cdot 2\cdot\sin\alpha=F_{{\text{Stößel}}}\cdot 2\cdot 1{,}0=2\cdot F_{{\text{Stößel}}}\) (vgl. Abschn. 8.2).

Untersuchungen von Prof. Panknin, veröffentlicht in den Mitteilungen der Forschungsgesellschaft Blechverarbeitung e.V. Nr. 2/3 v. 25.1.59.

Unmagnetischer (austenitischer) Chrom-Nickel-Stahl hat die Eigenschaft, an Stellen übermäßiger Umformbeanspruchung im kristallinen Werkstoffaufbau „umzukippen“, in diesem engbegrenzten Gebiet wird dann der Stahl magnetisch. Mit einem kleinen Dauermagnet, der an einer dünnen Messingkette hängt, kann man nun auf der Ziehteiloberfläche magnetische Werkstoffzonen suchen. Findet man derartige Punkte, dann sind es die Stellen mit übermäßiger Umformbeanspruchung, somit hoher Kaltverfestigung, die später interkristalline Spannungsrisse (Zargenlängsrisse) verursachen können: Es ist zu überprüfen, ob durch Änderungen am Werkzeug (evtl. der Werkstückform) diese kritischen Zonen entlastet werden können.

Unter einfachwirkenden Pressen können auch Zieharbeiten mittels Werkzeugen, die eine handbetätigbetätigte Blechhalterplatte haben (vgl. Abb. 8.8), ausgeführt werden.

Der natürliche Logarithmus \(\ln\) wird mit Hilfe des Briggsschen (dekadischen) Logarithmus \(\lg\) durch Multiplikation mit 2,303 berechnet. Es ist z. B. \(\ln 2=2{,}303\cdot\lg 2=2{,}303\cdot 0{,}3010=0{,}6932\).

Bei Umformbeginn wird der ebene Zuschnitt mittig durchgebogen. In der Berechnungsgleichung dieser Durchbiegung ist der Ausdruck \(d_{{\text{p}}}^{2}{/}s^{3}\) enthalten. Um Grenzziehverhältnisse \(\beta _{{\text{max}}}\) auf beliebige Abmessungen des Stempels und der Blechdicke übertragen zu können, wird nach Pankin \(\beta _{{\text{max}}}\) auf Verhältnis \(({\frac{d_{{\text{p}}}}{s\cdot\sqrt{s}}})\) bezogen.

\(V_{{\text{Z}}}\) kann auch ermittelt werden aus \(V_{{\text{Z}}}=V_{{\text{Zuschnitt}}}-V_{{\text{Boden}}}-V_{{\text{Bodenrundung}}}=152.000\text{ mm}^{{3}}-17.000\text{ mm}^{{3}}-30.200\text{ mm}^{{3}}=104.800\text{ mm}^{{3}}\).

Die Schneidenecke, gebildet durch Haupt- und Nebenschneide, ist mit einer Eckenrundung versehen.

Title: Ziehwerkzeuge
Author: Matthias Kolbe
Publisher: Vieweg+Teubner Verlag
Book: Spanlose Fertigung Stanzen
Print ISBN: 978-3-8348-1802-7

Electronic ISBN: 978-3-8348-2229-1

Copyright Year: 2012
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-8348-2229-1_9

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