Untersuchung der Verschleißmechanismen beim Scherschneiden

Zur Verringerung der Produktionskosten des Fertigungsverfahrens Scherschneiden von Feinblechen werden stets steigende Anforderungen an die erreichbare Werkzeugstandmenge gestellt. Erst durch Kenntnis der Reibungs- und Verschleißvorgänge wird eine Optimierung des Schneidvorgangs in Hinblick auf minimalen Kantenverschleiß durch geeignete Parameterwahl möglich.Aus den Ergebnissen dieser Untersuchung wird deutlich, daß der Verschleiß an den Werkzeugstirnflächen entscheidend beeinflußt wird durch die Oberfläche des zu schneidenden Bleches. Ungünstige Oberflächeneigenschaften des Blechwerkstoffs führen zu größerem abrasiven Verschleiß an der Werkzeugstirnfläche als Folge der vorhandenen Relativbewegung unter der hohen Flächenpressung im Bereich einer sich ausbildenden Ringzone.Ein großer Verschleiß im Werkzeugmantelflächenbereich entsteht, wenn als Folge der vorliegenden Schneidbedingungen höhere Druckspannungen im Bereich der Scherzone auftreten, die nach der Blechtrennung teilweise frei werden. Durch die damit verbundene Schnitteilvergrößerung bzw. Lochdurchmesserverringerung kommt es zu Reibvorgängen zwischen den Blechscherflächen und Werkzeugmantelflächen. Schneidparameter, die die Maßgenauigkeit der Schnitteile entscheidend beeinflussen, sind somit auch verantwortlich für den Verschleiß im Mantelbereich der Schneidelemente.So hat eine große senkrechte Anisotropie des Blechwerkstoffs zur Folge, daß größere Spannungen im Bereich der Umformzone auftreten, die nach dem Blechabriß eine Maßveränderung der Schnitteile bewirkt. Eine hohe Brucheinschnürung und Streckgrenze sowie ein großer n-Wert eines Bleches führen dazu, daß aufgrund der dadurch besseren Verformbarkeit die Blechtrennung relativ spät erfolgt. Das Blech wird weit in den Schneidspalt hineingezogen und die Reibung an den Werkzeugmantelflächen damit entscheidend vergrößert.