F3
Abschlussfragen
Abschlussfragen
Spanlos geformte teile haben im vergleich zu spanend bearbeiteten teilen eine höhere festigkeit
wieso?
Der faserverlauf des werkstoffes wird nicht unterbrochen. die formänderung bewirkt eine verdichtung des gefüges
bei der kaltumformung nimmt die dehnung ab und die festigkeit zu
etliche werkstoffe sind für spanloses umformen ungeeignet
welche eigenschaft muss ein werkstoff aufweisen damit er sich für die spanlose formgebung eignet?
Für die spanlose formgebung ist eine hohe dehnbarkeit des werkstoffes nötig
a) elastischer bereich: 0- Re
plastischer bereich: Re - Rm
b) elastischer bereich: bei entlastung nimmt das stück wieder die ursprüngliche form an.
Plastischer bereich: nach der entlastung bleibt die verformung bestehen
Wir unterscheiden Warmumformen und kaltumformen
weshalb wird beim Warmumformen weniger kraft benötigt
Die festigkeit des materials nimmt mit steigender temperatur ab. die Dehnbarkeit nimmt zu
Metalle lassen sich im kalten oder im warmen zustand verformen
nenne drei vorteile des kaltumformens
- hohe genauigkeit
- kein wärmeverzug
- die oberfläche bleibt blank
- höhere festigkeit durch die verdichtung des werkstoffs
Dehnbarkeit und elastizität eines werkstoffes sind beim biegen von grosser bedeutung
welche gefahr besteht beim biegen von harten metallen mit geringer dehnbarkeit?
Es besteht bruchgefahr Je härter das material ist, desto eher bricht es
1 gesenkschmieden
2 strangziehen
3 walzen
4 strangpressen
beim biegen von werkstücken wird die querschnittfläche ungleichmässig verformt. dabei hat die neutrale faser eine besondere bedeutung.
berschreibe den begriff neutrale faser
Als neutrale faser wird diejenige werkstückzone bezeichnet, die beim biegen weder gestaucht noch gestreckt wird
bei symmetrischen querschnitten befindet sich die neutrale faser in der mitte des Profils
Die länge der geraden teile entspricht ungefähr der summe der innenmasse der bogen entspricht der länge der neutralen faser
Gerade länge = 2(27mm+10mm) =74mm
Bogen= 58mm * Pi : 2= 91,1mm
gesammtlänge= 165,1mm
Ein stahlrohr wird im schraubstock im warmen zustand von hand gebogen
beschreibe stickwortartig die fünf wichtigsten arbeitsschritte
- Biegezone anzeichnen
- rohr mit trockenem sand füllen und gut stopfen
- ein wenig mehr als die biegelänge gleichmässig auf biegetemperatur erwärmen
- das rohr gleichmässig leicht über den gewünschten winkel hinaus biegen
- das Zurückbiegen auf den gewünschten winkel verbessert die form des bogens
rohre können mit unterschiedlichen verfahren gebogen werden
nenne drei vorteile des kaltbiegens mit der dornbiegemaschine
- Schnell und genau
- der innenliegende dorn verhindert das zusammenquetschen des rohrquerschnittes
- erlaubt kleinste biegeradien
Biegearbeiten an geschweissten rohren erfordern in bezug auf die lage der schweissnaht besondere beachtung
Worauf?
Die schweissnaht soll nach möglichkeit in der neutralen biegezone liegen
Ein kalt gezogenes messingrohr 25mm * 2mm wird um 90° gebogen.
Der biegeradius beträgt 120mm. Das Rohr kann auf verschiedene arten gebogen werden
Beschreibe einen möglichen arbeitsvorgang
messingrohre werden grundsätzlich gleich gebogen wie stahlrohre
- rohr mit sand füllen und warm biegen
- Kalt biegen mit der dornbiegemaschine, wenn nötig biegezone vorher weichglühen
- wird an den rohrbogen keine besondere anforderung gestellt, kann er auch mit der Rohrbiegeapparat hergestellt werden
Leichtmetall rohre werden aus nicht aushärtbaren legierungen (AlMg) oder aus aushärtbaren legierungen (AlMgSi) hergestellt.
Beim biegen müssen die unterschiedlichen werkstoffeigenschaften berücksichtigt werden.
a) nenne zwei mögliche biegeverfahren für das kaltbiegen von rundrohren
beim Warmbiegen wird die biegezone mit dem schweissbrenner erwärmt
b) bei welcher temperatur wird leichtmetall warm gebogen
c) wie kann die temperatur gemessen werden ?
d) worauf muss bei ausgehärteten legierungen geachtet werden?
a) Rohr mit sand oder kolophonium- harz füllen oder mit innenliegender schraubenfeder stützen
Biegen mit der dornbiege maschine, für grössere radien mit der drei walzen rohr biegemaschine
Wird an den rohrbogen keine besondere anforderung gestellt kann er auch mit dem rohrbiegeapparat gebogen werden
b) die biegetemperatur beträgt etwa 450° C
c) Die richtige biegetemperatur wird durch bestreichen mit temperaturkreide festgestellt
d) ausgehärtete legierungen verlieren durch das erwärmen ihre festigkeit und müssen unter umständen nachvergütet werden
Bleche können auf verschiedene arten umgeformt werden
nenne vier biegeverfahren, welche in metallbaubetrieben angewendet werden.
- freies biegen von hand
- biegen mit biegelehren
- abkanten (gesenkbiegen)
- schwenkbiegen
- rundbiegen
für das biegen von bauteilen werden oft lehren verwendet
begründe warum beim kaltbiegen die lehre etwas stärker zu biegen ist als das fertige werkstück
damit nach dem elastischen rückfedern das genaue mass erreicht wird
beim biegen von blechen muss die walzrichtung beachtet werden
begründe diesen sachverhalt
je nach lage der walzrichtung zum abbug entstehen unteschiedliche biegewinkel
wird längs zur walzrichtung gebogen, bilden sich bei kleinen biegeradien haarrisse, die zum bruch führen können. quer zur walzrichtung hat das blech eine höhere biegefestigkeit und erlaubt kleinere biegeradien.
beim biegen ist es vorteilhaft einen möglichst grossen radius zu wählen
begründe diesen sachverhalt
die plastische formänderung verteilt sich auf einer grösseren länge.
es entstehen geringere spannungen, das material wird weniger belastet.
bleche können nicht beliebig eng gebogen werden
nenne vier einflüsse welche die minimale grösse des biegeradius bestimmen.
- materialdicke
- dehnung und festigkeit
- biegewinkel
- walzrichtung
- verwendete machinen und werkzeuge
- biegeverfahren
bleche werden meistens auf abkantpressen oder schwenkbiegemaschinen (abkantmaschinen gebogen)
beschreiben sie die unterschiedliche biegevorgänge
schwenkbiegemaschinen (abkantmaschine) : Das blech wird zwischen ober und unterwange eingespannt und durch die biegewange gebogen.
abkantpresse: das blech wird von einem stempel in eine matrize gepresst
In meltallbaubetrieben werden zum biegen von blechen vor allem abkantpressen und schwenkbiege maschienen verwendet
Ordne beiden arbeitsverfahren voreile und nachteile zu
Abkantpresse Vorteile:
Massgenau, vielseitig, auch für grosse blechstärken
Nachteile: Hoher anschaffungspreis
Schwenkblechmaschine Vorteile: Ohne werkzeugwechsel vielseitig verwendbar, für dünne bleche sehr rationelle fertigung
Nachteile: Je nach maschine beschränkte massgenauigkeit, das Prägen (Auspressen) ist nicht möglich, für dicke bleche nicht geeeignet
Beim abkanten von blechen unterscheiden wir luftpressen und prägen
beim luftpressen kann der minimale innere biegeradius mit hilfe einer faustregel bestimmt werden
wie heisst diese regel?
minimaler innerer biegeradius= blechstärke
beim abkanten von blechen unterscheiden wir luftpressen und prägen. Für feinbleche bis 3mm muss beim prägen (auspressen)
für jeden abbug ein längenzuschlag berücksichtigt werden
wie gross sind die richtwerte für:
- Abbug 90°
-abbug 180°
Abbug 90° : Zuschlag = 1/3 bis 1/2 der blechsträrke
Abbug 180° : Zuschlag = 1/2 bis 2/3 der blechstärke
Scharfkantig ausgepresste bleche sind statisch geschwächt
nenne zwei gründe.
- Das material wird in der randzone überdehnt.
dadurch können aussen risse entstehen
- der scharfkantige abbug kann innen eine kerbwirkung verursachen
Mit der asymmetrischen blechrundmaschine lassen sich die bleche auf der ganzen länge runden
bei der symmetrischen maschine bleiben am anfang und ende ein stück gerade
für einen abbug mit einem radius von 300mm verwenden wir die blechrundmaschine
begründe warum sich die abkantpresse oder schwenkbiegemaschine dafür weniger eignen
Grosse radien können auf der abkantpresse oder der schwenkbiegemaschine nur durch viele kleine biegungen erreicht werden.
Diese biegekanten bleiben sichtbar
auf der blechrundmaschine können gleichmässig geformte, gatte rundungen hergestellt werden
Beim biegen eines profiles wird der Querschnitt aussen getsreckt und innen gestaucht
danei können sich T-Profile, L-Profile, U-Profile und Z-Profile ungleichmässig verformen.
Nenne zwei massnahmen mit denen dies verhindert werden kann
- Entsprechend profilierte walzen verhindern eine ungleichmässige verformung
- Bei engen biegeradien wird die gestauchte zone ausgeklinkt
- bei engen biegeradien wird die gedehnte zone vor dem biegen gestreckt
Ab lager gelieferte stahlprofile sind oft krumm
nenne sie drei werkzeuge oder hilfsmittel zum richten
kaltrichten mit hammer richtgabel presse oder schraubstock
warmrichten mit der Flamme
Die geringe biegefestigkeit flacher bleche lässt sich durch konstruktive massnahmen verbessern
nenne vier versteifungsmöglichkeiten
- versteifung durch verformen: Brödeln, sicken, Falzen, umschlagen
- Versteifung durch einbauen von verstärkungsprofilen
A schwenkbiegen
b stanzen
c tiefziehen
d sicken (mit rollen)
a-f-d-c-b-e
a-f-c-d-b-e
bei den schmiedetechniken unterscheiden wir das freiform schmieden und das gesenkschmieden
wodurch unterscheiden sich die beiden verfahren?
beim freiformschmieden kann der werkstoff beim umformen frei fliessen
beim gesenkschmieden ist der werkstoff durch eine form (gesenk) umschlossen
im gesenk geformte werkstücke sind form und massgenau
das gesenkschmieden eignet sich nur für serienteile da die gesenke teuer sind
Damit sich ein metall für das tiefziehen eignet, muss es eine grosse dehnbarkeit haben
a ) nenne drei metalle mit dieser eigenschaft
b) nenne für jedes metall ein anwendungsbeispiel
begründe warum beim richten mit der flamme die erwärmte stelle nach dem erkalten kürzer ist
Das erwärmte weiche material dehnt sich aus und stösst dabei an kaltes festes material.
Weil das kalte material nur wenig nachgibt wird die warme zone gestaucht
sie wird dabei dicker
Beim abkühlen kann die verdickung nicht mehr ganz rückgängig gemacht werden
dies bewirkt eine verkürzung der erwärmten zone
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Lernkarten
Spanlos geformte teile haben im vergleich zu spanend bearbeiteten teilen eine höhere festigkeit
wieso?
Der faserverlauf des werkstoffes wird nicht unterbrochen. die formänderung bewirkt eine verdichtung des gefüges
bei der kaltumformung nimmt die dehnung ab und die festigkeit zu
etliche werkstoffe sind für spanloses umformen ungeeignet
welche eigenschaft muss ein werkstoff aufweisen damit er sich für die spanlose formgebung eignet?
Für die spanlose formgebung ist eine hohe dehnbarkeit des werkstoffes nötig
a) elastischer bereich: 0- Re
plastischer bereich: Re - Rm
b) elastischer bereich: bei entlastung nimmt das stück wieder die ursprüngliche form an.
Plastischer bereich: nach der entlastung bleibt die verformung bestehen
Wir unterscheiden Warmumformen und kaltumformen
weshalb wird beim Warmumformen weniger kraft benötigt
Die festigkeit des materials nimmt mit steigender temperatur ab. die Dehnbarkeit nimmt zu
Metalle lassen sich im kalten oder im warmen zustand verformen
nenne drei vorteile des kaltumformens
- hohe genauigkeit
- kein wärmeverzug
- die oberfläche bleibt blank
- höhere festigkeit durch die verdichtung des werkstoffs
Dehnbarkeit und elastizität eines werkstoffes sind beim biegen von grosser bedeutung
welche gefahr besteht beim biegen von harten metallen mit geringer dehnbarkeit?
Es besteht bruchgefahr Je härter das material ist, desto eher bricht es
1 gesenkschmieden
2 strangziehen
3 walzen
4 strangpressen
beim biegen von werkstücken wird die querschnittfläche ungleichmässig verformt. dabei hat die neutrale faser eine besondere bedeutung.
berschreibe den begriff neutrale faser
Als neutrale faser wird diejenige werkstückzone bezeichnet, die beim biegen weder gestaucht noch gestreckt wird
bei symmetrischen querschnitten befindet sich die neutrale faser in der mitte des Profils
Die länge der geraden teile entspricht ungefähr der summe der innenmasse der bogen entspricht der länge der neutralen faser
Gerade länge = 2(27mm+10mm) =74mm
Bogen= 58mm * Pi : 2= 91,1mm
gesammtlänge= 165,1mm
Ein stahlrohr wird im schraubstock im warmen zustand von hand gebogen
beschreibe stickwortartig die fünf wichtigsten arbeitsschritte
- Biegezone anzeichnen
- rohr mit trockenem sand füllen und gut stopfen
- ein wenig mehr als die biegelänge gleichmässig auf biegetemperatur erwärmen
- das rohr gleichmässig leicht über den gewünschten winkel hinaus biegen
- das Zurückbiegen auf den gewünschten winkel verbessert die form des bogens
rohre können mit unterschiedlichen verfahren gebogen werden
nenne drei vorteile des kaltbiegens mit der dornbiegemaschine
- Schnell und genau
- der innenliegende dorn verhindert das zusammenquetschen des rohrquerschnittes
- erlaubt kleinste biegeradien
Biegearbeiten an geschweissten rohren erfordern in bezug auf die lage der schweissnaht besondere beachtung
Worauf?
Die schweissnaht soll nach möglichkeit in der neutralen biegezone liegen
Ein kalt gezogenes messingrohr 25mm * 2mm wird um 90° gebogen.
Der biegeradius beträgt 120mm. Das Rohr kann auf verschiedene arten gebogen werden
Beschreibe einen möglichen arbeitsvorgang
messingrohre werden grundsätzlich gleich gebogen wie stahlrohre
- rohr mit sand füllen und warm biegen
- Kalt biegen mit der dornbiegemaschine, wenn nötig biegezone vorher weichglühen
- wird an den rohrbogen keine besondere anforderung gestellt, kann er auch mit der Rohrbiegeapparat hergestellt werden
Leichtmetall rohre werden aus nicht aushärtbaren legierungen (AlMg) oder aus aushärtbaren legierungen (AlMgSi) hergestellt.
Beim biegen müssen die unterschiedlichen werkstoffeigenschaften berücksichtigt werden.
a) nenne zwei mögliche biegeverfahren für das kaltbiegen von rundrohren
beim Warmbiegen wird die biegezone mit dem schweissbrenner erwärmt
b) bei welcher temperatur wird leichtmetall warm gebogen
c) wie kann die temperatur gemessen werden ?
d) worauf muss bei ausgehärteten legierungen geachtet werden?
a) Rohr mit sand oder kolophonium- harz füllen oder mit innenliegender schraubenfeder stützen
Biegen mit der dornbiege maschine, für grössere radien mit der drei walzen rohr biegemaschine
Wird an den rohrbogen keine besondere anforderung gestellt kann er auch mit dem rohrbiegeapparat gebogen werden
b) die biegetemperatur beträgt etwa 450° C
c) Die richtige biegetemperatur wird durch bestreichen mit temperaturkreide festgestellt
d) ausgehärtete legierungen verlieren durch das erwärmen ihre festigkeit und müssen unter umständen nachvergütet werden
Bleche können auf verschiedene arten umgeformt werden
nenne vier biegeverfahren, welche in metallbaubetrieben angewendet werden.
- freies biegen von hand
- biegen mit biegelehren
- abkanten (gesenkbiegen)
- schwenkbiegen
- rundbiegen
für das biegen von bauteilen werden oft lehren verwendet
begründe warum beim kaltbiegen die lehre etwas stärker zu biegen ist als das fertige werkstück
damit nach dem elastischen rückfedern das genaue mass erreicht wird
beim biegen von blechen muss die walzrichtung beachtet werden
begründe diesen sachverhalt
je nach lage der walzrichtung zum abbug entstehen unteschiedliche biegewinkel
wird längs zur walzrichtung gebogen, bilden sich bei kleinen biegeradien haarrisse, die zum bruch führen können. quer zur walzrichtung hat das blech eine höhere biegefestigkeit und erlaubt kleinere biegeradien.
beim biegen ist es vorteilhaft einen möglichst grossen radius zu wählen
begründe diesen sachverhalt
die plastische formänderung verteilt sich auf einer grösseren länge.
es entstehen geringere spannungen, das material wird weniger belastet.
bleche können nicht beliebig eng gebogen werden
nenne vier einflüsse welche die minimale grösse des biegeradius bestimmen.
- materialdicke
- dehnung und festigkeit
- biegewinkel
- walzrichtung
- verwendete machinen und werkzeuge
- biegeverfahren
bleche werden meistens auf abkantpressen oder schwenkbiegemaschinen (abkantmaschinen gebogen)
beschreiben sie die unterschiedliche biegevorgänge
schwenkbiegemaschinen (abkantmaschine) : Das blech wird zwischen ober und unterwange eingespannt und durch die biegewange gebogen.
abkantpresse: das blech wird von einem stempel in eine matrize gepresst
In meltallbaubetrieben werden zum biegen von blechen vor allem abkantpressen und schwenkbiege maschienen verwendet
Ordne beiden arbeitsverfahren voreile und nachteile zu
Abkantpresse Vorteile:
Massgenau, vielseitig, auch für grosse blechstärken
Nachteile: Hoher anschaffungspreis
Schwenkblechmaschine Vorteile: Ohne werkzeugwechsel vielseitig verwendbar, für dünne bleche sehr rationelle fertigung
Nachteile: Je nach maschine beschränkte massgenauigkeit, das Prägen (Auspressen) ist nicht möglich, für dicke bleche nicht geeeignet
Beim abkanten von blechen unterscheiden wir luftpressen und prägen
beim luftpressen kann der minimale innere biegeradius mit hilfe einer faustregel bestimmt werden
wie heisst diese regel?
minimaler innerer biegeradius= blechstärke
beim abkanten von blechen unterscheiden wir luftpressen und prägen. Für feinbleche bis 3mm muss beim prägen (auspressen)
für jeden abbug ein längenzuschlag berücksichtigt werden
wie gross sind die richtwerte für:
- Abbug 90°
-abbug 180°
Abbug 90° : Zuschlag = 1/3 bis 1/2 der blechsträrke
Abbug 180° : Zuschlag = 1/2 bis 2/3 der blechstärke
Scharfkantig ausgepresste bleche sind statisch geschwächt
nenne zwei gründe.
- Das material wird in der randzone überdehnt.
dadurch können aussen risse entstehen
- der scharfkantige abbug kann innen eine kerbwirkung verursachen
Mit der asymmetrischen blechrundmaschine lassen sich die bleche auf der ganzen länge runden
bei der symmetrischen maschine bleiben am anfang und ende ein stück gerade
für einen abbug mit einem radius von 300mm verwenden wir die blechrundmaschine
begründe warum sich die abkantpresse oder schwenkbiegemaschine dafür weniger eignen
Grosse radien können auf der abkantpresse oder der schwenkbiegemaschine nur durch viele kleine biegungen erreicht werden.
Diese biegekanten bleiben sichtbar
auf der blechrundmaschine können gleichmässig geformte, gatte rundungen hergestellt werden
Beim biegen eines profiles wird der Querschnitt aussen getsreckt und innen gestaucht
danei können sich T-Profile, L-Profile, U-Profile und Z-Profile ungleichmässig verformen.
Nenne zwei massnahmen mit denen dies verhindert werden kann
- Entsprechend profilierte walzen verhindern eine ungleichmässige verformung
- Bei engen biegeradien wird die gestauchte zone ausgeklinkt
- bei engen biegeradien wird die gedehnte zone vor dem biegen gestreckt
Ab lager gelieferte stahlprofile sind oft krumm
nenne sie drei werkzeuge oder hilfsmittel zum richten
kaltrichten mit hammer richtgabel presse oder schraubstock
warmrichten mit der Flamme
Die geringe biegefestigkeit flacher bleche lässt sich durch konstruktive massnahmen verbessern
nenne vier versteifungsmöglichkeiten
- versteifung durch verformen: Brödeln, sicken, Falzen, umschlagen
- Versteifung durch einbauen von verstärkungsprofilen
A schwenkbiegen
b stanzen
c tiefziehen
d sicken (mit rollen)
a-f-d-c-b-e
a-f-c-d-b-e
bei den schmiedetechniken unterscheiden wir das freiform schmieden und das gesenkschmieden
wodurch unterscheiden sich die beiden verfahren?
beim freiformschmieden kann der werkstoff beim umformen frei fliessen
beim gesenkschmieden ist der werkstoff durch eine form (gesenk) umschlossen
im gesenk geformte werkstücke sind form und massgenau
das gesenkschmieden eignet sich nur für serienteile da die gesenke teuer sind
Damit sich ein metall für das tiefziehen eignet, muss es eine grosse dehnbarkeit haben
a ) nenne drei metalle mit dieser eigenschaft
b) nenne für jedes metall ein anwendungsbeispiel
begründe warum beim richten mit der flamme die erwärmte stelle nach dem erkalten kürzer ist
Das erwärmte weiche material dehnt sich aus und stösst dabei an kaltes festes material.
Weil das kalte material nur wenig nachgibt wird die warme zone gestaucht
sie wird dabei dicker
Beim abkühlen kann die verdickung nicht mehr ganz rückgängig gemacht werden
dies bewirkt eine verkürzung der erwärmten zone