Gliederung und Planung des Projektes

1. Gliederung und Planung des Projektes Von Breitsprecher, Grundei, Siegert

2. Gliederung und Planung des Projektes Selbständiger Entwurf und Fertigung eines Schneidwerkzeuges

3. Gliederung und Planung des Projektes • Arbeitsfragen erörtert und beantwortet • Werkzeugart festgelegt • Gliederung des Werkzeugaufbaus • Mehrsprachigkeit (Englisch) • Design und Entwurf des Werkzeuges • Berechnung der Lage des Einspannzapfens • Ermittlung der Materialdaten • Ermittlung von Passungen • Ermittlung von Abmaßen

4. Gliederung und Planung des Projektes • Ermittlung von Stegbreiten • Ermittlung der Härte- und Vergütungsdaten • Ermittlung der Schneidkraft • Ermittlung der Flächenpressung • Zeichnen des kompletten Werkzeuges • Problemerkennung und Beseitigung • Erstellen einer Stückliste • Betriebswirtschaftliche Kalkulation • Ermittlung der Materialkosten • Einführung an der Erodiermaschine

5. Gliederung und Planung des Projektes • Herstellung des Stempels (Gruppenfachbereich) • Führung des Projekttagebuches • Verwendung des lo-nets • Bildschirmpräsentation (Dokumentation) • Erodierprogramm schreiben • Schwerpunkte bearbeiten

6. Schwerpunktthemen • Schneidkraft/Flächenpressung • Pressenauswahl • Festigkeit der Schrauben

7. Materialdaten • Material: CuZn37 (Messingblech) • Maße: 30,1mm x 0,5mm • Rm : 440N/mm²

8. Schnittfläche und Schneidkraft • Fs = Schneidkraft • ls = Schnittlinienlänge • s = Blechdicke • Rm = Zugfestigkeit des Werkstoffes • ks = Scherfestigkeit

9. Folgende Formel wird benötigt • Fs = ls · s · ks mit ks ca. 0.8 · Rm

10. Laserstrahlunterstütztes Scherschneiden • zunehmende Nachfrage nach metallischen Kleinteilen • wirtschaftliche Fertigungstechnologie • ständig steigende Genauigkeitsanforderungen • Schneidkräfte reduziert • erreichbare Genauigkeiten erhöht

11. Diagramm: • Verlauf der Schneidkraft ohne Erwärmung und mit Erwärmung durch Laserstrahlung

12. Ansicht • Geöffnetes Scher-schneidwerkzeug mit integrierter Laserstrahloptik und Spezial- schneidstempel zur Laserstrahlführung

13. Vorteile • . Die Schneidkraft konnte mit dem Einstrahlen einer Energie von 120 J um ca. 35 % reduziert werden.  • Mögliche Anwendungen sind insbesondere die Bearbeitung von höherfesten Werkstoffen mit hohen Genauigkeitsanforderungen aus der Mikrotechnik und Elektronik. Hier können durch geringere Prozesskräfte höhere Form- und Lagegenauigkeiten sowie höhere Werkzeugstandzeiten erzielt werden.

14. Flächenpressung • Die Flächenpressung bei einem Schneidwerkzeug wird berechnet, um zu ermitteln, ob eine Druckplatte zwischen Stempel und Kopfplatte montiert werden muß

15. Kriterien einer Druckplatte • Druckplatte muss wärmebehandelt werden • häufig verwendetes Material: 90MnCrV8; C105W1; 51CrV4 • Max. zulässige Flächenpressung: 250N/mm²

16. Warum eine Druckplatte? • Stempel wird in die Kopfplatte gedrückt und löst folgendes aus: • Abweichung der Maße • Verkanten des Werkzeuges • der sichere Halt der Stempel ist nicht mehr gewährleistet

17. Berechnung • Die Flächenpressung (p) wird ermittelt, indem die Stempelquerschnittsfläche (Sst) und die Schneidkraft (Fs) errechnet und nachfolgend durcheinander dividiert werden: p=Fs/Sst • (VORSICHT: VIELE STEMPEL VERJÜNGEN SICH NACH OBEN; ES GILT DIE SCHNITTFLÄCHE)

18. Pressenauswahl • Da es mehrere Pressenarten gibt mussten wir uns für eine wirtschaftliche Variante entscheiden • Um die richtige Presse zu wählen, haben wir zuerst die Schneidkräfte ermittelt • Die benötigte Schneidkraft für das Werkstück beträgt 28019N

19. 1.Hydraulikpresse • Bei der Hydraulikpresse wird die Kraft durch eine hydraulische Flüssigkeit erreicht, die vom Vorratsbehälter in den Arbeitskolben gepresst wird und den Kolben aus/einfahren lässt.

20. Hydraulikpresse • Eine Hydraulikpresse kann eine Kraft von bis zu 200000kN aufbringen

21. 2.Spindelpresse • Bei der Spindelpresse wird der Druck durch eine Spindel auf eine ebene Fläche übertragen. Am oberen Ende befindet sich ein Hebel, Ring oder ähnliches, um die Drehbewegung auf die Spindel zu bringen. Diese Bewegung wird dann wiederum an der Unterseite der Spindel auf eine Fläche gebracht. Diese Fläche drückt dann auf das Werkzeug und presst es nach unten. Die ebene Fläche kann man auch gegen andere Aufnahmen für Einspannzapfen austauschen.

22. Spindelpresse • Eine Spindelpresse kann ein Kraft von 1300-10000kN aufbringen

23. 3.Exzenterpresse • Bei der Exzenterpresse wird die Hubbewegung durch eine Schwungscheibe und einen Exzenterzapfen, der exzentrisch auf der Schwungscheibe befestigt ist ausgelöst. Der Zapfen ist mit einer Stange verbunden, die die Drehbewegung der Scheibe in eine lineare Bewegung umwandelt. Diese lineare Bewegung wird dann auf das Werkstück übertragen.

24. Exzenterpresse • Die Exzenterpresse kann eine Kraft von 25-5000kN aufbringen

25. Festigkeit der Schrauben

26. Materialkunde • Die wichtigsten Eigenschaften einer Schraube sind Zugfestigkeit und Dehn- oder Streckgrenze. Je nach Güte werden Stahlschrauben Festigkeitsklassen zugeordnet, und die Inschrift auf dem Schraubenkopf gibt Auskunft über: • a) die Güteklasse • b) Zugfestigkeit und Dehngrenze

27. Festigkeitsklassen von Schrauben

28. Die Festigkeitsklasse besteht aus zwei Zahlen: • die erste Zahl entspricht 1/100 der Nennzugfestigkeit in N/mm2 (siehe Tabelle) • die zweite Zahl gibt das 10fache des Verhältnisses der unteren Streckgrenze ReL (oder 0,2 %-Dehngrenze Rp 0,2) zur Nennzugfestigkeit Rm an (Streckgrenzenverhältnis)

29. Beispiel • Festigkeitsklasse 5.8 bedeutet Mindestzugfestigkeit Rm = 500 N/mm2 • Mindeststreckgrenze ReL = 400 N/mm2 • die Multiplikation der beiden Zahlen ergibt 1/10 der Steckgrenze in N/mm2

30. Merke • Man muß wissen, daß die optimale Festigkeit einer Schraubverbindung dann erreicht ist, wenn die Schraube sich im "normalen" Dehnbereich befindet.Eine wenig höhere Zugfestigkeit und höherer Dehnbereich schaden in der Regel nicht!

31. Nochwas Edelstahl oder VA-Schrauben werden eingesetzt, wenn es um Korrosionsbeständigkeit geht. VA-Schrauben besitzen aber nicht die Festigkeit von hochwertigen Stahlschrauben. Die Streckgrenze liegt weit unter der einer vergleichbaren Stahlschraube.Das bedeutet folglich, dass beim einfachen Ersetzen einer Stahlschraube durch eine Edelstahlschraube die Belastbarkeit dieser Verbindung reduziert wird! Auffangen kann man dieses, in dem z. B. eine Schraubverbindung mit einer M6-Schraube aus Stahl durch eine M8-Schraube aus Edelstahl ersetzt. Vorausgesetzt ist natürlich, dass mir um das Innengewinde herum genügend Material zur Verfügung steht, um entsprechend aufzubohren und ein Gewinde schneiden zu können. Eine gängige Bezeichnung ist V2-70; die Zahl 70 gibt die Zugfestigkeit von 700 N/mm2 an.

32. Ermittlung von Durchmesser und Festigkeitsklasse der Schrauben • Sicherheitszahl • Auftretende Schneidkraft • Abstreifkraft • Zulässige Spannung • Spannungsquerschnitt • Anzahl der Schrauben in dem Teil

33. Motivation der Mitarbeiter