Herstellung von Stanz- und Umformtechnik
Themen : Fließpressen, WerkzeugZiehen mit unregelelmäßigen Blechteilen, Temperiertes Umformen
Themen : Fließpressen, WerkzeugZiehen mit unregelelmäßigen Blechteilen, Temperiertes Umformen
Kartei Details
| Karten | 77 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Technik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 05.01.2017 / 27.11.2018 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/20170105_herstellung_von_stanz_und_umformtechnik
|
| Einbinden |
<iframe src="https://card2brain.ch/box/20170105_herstellung_von_stanz_und_umformtechnik/embed" width="780" height="150" scrolling="no" frameborder="0"></iframe>
|
Welche Grenzen setzt das Fließpressen ?
- Werkzeugbelastung
- hohe Umformkräfte
Fertigungsvorteile von Fließpressen?
- präziser
- geometrisch komplexer,
- hochbeanspruchter Werkstücke aus
- hochfesten Stählen für
- weite Einsatzbereiche mit
- geringstem Werkstoffeinsatz
Einsatzbereiche von Fließpressen?
- Bauteile für Fahrzeug, Maschinen und Militärtechnik ..
- 85 - 90 % Automobilindustrie (Kaltfließpressteile)
Fortschritte im FP - Verfahren ?
- Weiterentwicklung der Werkstück- und Werkzeugstoffe und Bearbeitungstechniken
- Erneuerungen bei Schmierstoffen/-techniken und Oberflächenbeschichtung
- Prozess-Simulation (Werkzeug zu optimieren)
Vorteile von Fließpressen?
- hohe Dauerfestigkeit
- ungestörter Faserverlauf
- gute Werkstoffausnutzung
- Verkürzung der Prozesszeit
Fertigungsablauf (Fließpressen Allgemein) ?
1. Rohteilherstellung
- Sägen/ Abscheren und Entgraten
2. Wärme- und Oberflächenbehandlung
- Weichglühen oder Normalisieren
- Reinigen, Entfetten, Entzundern
- Phophatieren (Bondern)
- Auftragen von Schmierstoffen
3. Umformen (1 oder mehrere Schritte)
- Laut Stadienplanung
- mit oder ohne Zwischenbehandlungen (Schritt 2.)
4. Nachbehandlungen
- Spannungsarmglühen
- Spanende Bearbeitung/Kalibrieren(Nachpressen)
- Oberflächenbehandlung (Lackieren, Beschichten, Randschichthärten)
Prinzip von Voll - Vorwärts - Fließpressen ?
Ausgangsmaterial : Vollkörper
Endprodukt : Vollkörper mit vermindertem Querschnitt
Werkzeugöffnung : Matrize
Werkstofffluss : in Richtung Stempelbewegung
Prinzip Hohl - Vorwärts - Fließpressen ?
Ausgangsmaterial : Napf/Hülse
Endprodukt : Napf/Hülse mit verminderter Wanddicke
Werkzeugöffnung: Matrize und Dorn
Werkstofffluss : In Richtung Stempelbewegung
Prinzip Napf- Rückwärts - Fließpressen ?
Ausgangsmaterial : Vollmaterial
Endprodukt : Hohlkörper mit dünner Wandung
Werkzeugöffnung: Matrize und Stempel
Werkstofffluss : Entgegen Stempelbewegung
Prinzip Quer-Fließpressen ?
Endprodukt : Nebenformelemente, umlaufende Flansche
Werkzeugöffnung: während Pressprozess unverändert
Werkstofffluss : Quer zur Stempelbewegung
Kriterien für die Auslegung eines Stadienplans ?
- der Werkstofffluss muss alle Enden der Gravur gleichzeitig erreichen
- Werkstofffluss bei niedrigsten Kräften ermöglichen
- möglichst wenige Arbeitsstufen
Welche Grundlagen umfasst der Stadienplan?
1. Werkzeuggestaltung
- Pressteil muss auf den vorgesehenen Einrichtungen hergestellt werden können
2. Umformmaschine
- Festlegung der Umformpresse
- Kenngrößen wie Presskraft, Auswerfkräfte, Arbeitsvermögen etc.
3. Überprüfung von Genauigkeitsgrößen
- Oberflächen-, Maß-, Lage-, und Formtoleranzen
4. Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
- Festlegung Verfahrensfolge und Kombination
- Festlegung wirtschaft. Herstellung
Was sind Grundbestandteile eines Fließpresswerkeugs ?
Aktivteile
- direkter Kontakt zu Umformteil
- unterliegt Bruch und Verschleiß
- Matrizen, Stempel, Dorn, Auswerfer
Einbauteile
- Fassen Aktivteile ein und stützen sie ab
- leiten die Kraft durch das Gesamtwerkzeug
- unterliegen weniger Überlastungen und verschleiß
- Druckplatte, Druckstücke, Hülse, Einfassungen
Gestellteile
Im Werkzeuggestellt werden Einbau und Aktivteile mit Hilfe von Säulen geführt und zentriert
Was ist die Funktion von Druckplatte, Spannring und Zentrierring?
Druckplatte : Last hinter Stempel oder Matrize aufzunehmen und weiterzuleiten
Spannring : Abheben von Matrize beim Auswerfen von Umformteil verhindern
Zentrierring : Zentrierung der Matrize
Welche Werkstoffe werden für Pressstempel ( Voll- und Quer FP) verwendet und für welche Druckspannungen sind diese ausgelegt?
Druckspannung < 2200 N/mm²
Werkstoffe :
- Kaltarbeitsstähle
- Schnellarbeitsstähle
- Hartmetalle
Welcher Beanspruchungen ist ein Stempel (Napf-Fließpressen) ausgesetzt und welche Stempelgeometrien sind einzuhalten?
Druckspannungen > 2200 N/mm²
Bruchgefahr und Verschleiß sind Hoch.
Stempelgeometrien :
- Stmepellänge so kurz wie möglich
- Große und abrupte Querschnittveränderungen vermeiden
- Bei Qerschnittsänderungen große Übergangsradien + flache Winkel
- Fließbund muss absolut zylindrisch sein
Welches Verhalten der Matrize ist beim Fließpressen bekannt? Gegenmaßnahmen?
- Reißen
- "Atmen"
Gegenmaßnahme :
- Reißen : Teilung der Matrize (längs und quer)
- "Atmen" : Verspannung der Matrize (radial und axial)
Wann kann eine Matrize ohne Armierung betrieben werden und worauf ist zu achten?
- Innendruck < 1000N/mm"
- Spannungen an der Matrizen Innenwand darf die Streckgrenze des Matrizenwerkstoffes nicht überschreiten
Was sind Gründe für die genauen Berechnung der Matrize bei großen Innendurchmesser ?
- Gewicht
- Handhabung
- Kosten für Werkstoff und Fertigung
Herstellung der Armierung ?`
- harter Matrizenkern mit Übermaß wird in zähen Ring eingespannt
- Druckvorspannung auf den Matrizenkern ermöglicht einen höheren Druck auf die Matrizenkerninnenwand
- Druckvorspannung so groß, dass im Kern möglichst keine Zugspannung auftreten.
Vor-und Nachteile beim Einschrumpfverfahren?
Vorteile :
- zylindrische Fügeflächen
- Kerne wandern nicht im Pressbetrieb
Nachteile:
- Wärmeausdehung und Anlasstemperatur begrenzen das Einschrumfübermaß und damit die Vorspannung
Vor und Nachteile Kegeliges Fügen mit Molybdänsulfid ?
Vorteile :
- Handhabung bei Raumtemepratur
- kürzere Fügewege (vgl Einschrumpfen)
- Haftmaß direkt am Überstand zu messen
- Kerne sind austauschbar
- Molybdänsulfid verhindert das Anfressen beim Fügen
Nachteilig :
- Im Pressbetrieb können die Kerne wandern
Woraus besteht eine Bandwickelarmierung und welche Vorteile bietet diese?
- unter Vorspannung aufgewickelten Blechband aus Federstahl
- gefasst in einem Metallgehäuse
Vorteile :
- Höhere Vorspannungen erreichbar
- höherfeste Matritzenwerkstoffe verwendbar
Wovon hängt die Ziehwerkzeuggestaltung primär ab?
Ziehteilgestaltung
Worauf hat die Ziehteilform größten Einfluss?
- Stufenplan
- Werkzeugkonstruktion
- Herstellkosten
Nenne und beschreibe 4 Kritierien zur Gestaltung eines Blechwerkstücks!
1. Blechwerkstoff
Werkstoffauswahl nach Funktion, Form und Größe der Blechwerkstücke
2. Werkstückteilung
Nicht Ziehbare Blechwerkstücke zu Ziehteilen vereinigen
Große Blechwerstücke in kleinere Ziehteile unterteilen
Herstellung komplexer Karosserieteile werden viele verschiedene Einzelwerkzeuge verwendet
Jedes Einzelwerkzeug ist für jeweils einen Fertigungsschritt ausgelegt
3. Fertigungsstufen
Fertigungsoperationen : Tiefziehen, Beschneiden, Lochen, Nachformen/Kalibrieren
Festlegung und optimale Abstimmung der Fertigungsstufenfolge
4. Stückzahl
Von der Werkstückzahl ist die Menge und die Art von Fertungsstufen direkt abhängig
(Einzelfertigung - Werkstück geteilt in Boden und Flansch)
Welche Beanspruchungen sind zur Formgebung nötig?
Zug-Druck-Beanspruchung
ein- oder zweiachsige Zugbeanspruchung
Biegung
Warume wird Anstelle des klaissichen Ziehrings, Ziehmatrizen eingesetzt?
Aufgrund von unterschiedlichen Beanspruchungsverhältnisse.
(Schwierige Umformverhältnisse, damit schwerer Werkstoffluss, somit Fehler im Werkstück)
Hauptumformverfahren für unregelmäßige Blechteile?
Tiefziehen
Streckziehen
Welche Möglichkeiten zur Materialflusssteuerung gibt es?
1. Werkstück
- Blechwerkstoff
- Platinenform/Ziehverhältnis
2. Werkzeug
- Werkzeugwerkstoff
- Ziehwulst
- Ziehstab
3. Reibung
- Schmierstoff (Typ, Menge, Verteilung)
4. Prozess
- Niederhaltekraft
Wie kann der Werkstofffluss beeinflusst werden?
- Erhöhung der Niederhaltekraft
- Verminderung des Ziehverhältnisses
- Verwendung von Ziehwulsten, Ziehstäben
Wo werden Ziehwulste und Ziehstäbe angebracht?
Ziehwulste : an der Ziehkante
Ziehstäbe : in Abstand von der Ziehkante
Welchen Einfluss und Wirkung haben Ziehstäbe und Ziehwulste ?
Einfluss :
- Erhöhung radiale Zugspannung
- Verkleinerung tangentiale Druckspannung
-> Dadurch Spannungsausgleich an Ecken und geradlinigen Abschnitten
Wirkung :
-> Erhöhung der Werkstückqualität
(Verringerung Gefahr von Falten&Reißern, Reduzierung der Rückfedern)
-> Verminderung der Niederhaltekraft
Aufgaben der Ziehwulst?
- Erzeugung örtlich erhöhter Niederhaltedruck
Was bewirken doppelte Ziebstäbe?
Mehr Blechverbrauch
Was sind Aufgaben des Niederhalters?
- Verhinderung von Faltenbildung
- Positionierung in optimaler Lage
- Fixierung der Platine
- Spannen des Blechs
Kriterien zur Auslegung der Niederhaltefläche?
Niederhaltefläche sollte :
- abwickelbar sein
- keine starken Höhenunterschiede
- an das Fertigteil angepasst sein (Vermeidung von hohem Werkstoffeinsatz)
Definition Abwickelbar ?
Eine Fläche lässt sich auf ein ebenes Flächenstück abbilen, nur durch Verbiegung, ohne dass ein Teil von ihr gedehnt wird.
Was passiert bei Aufbringen des falschen Niederhaltedruckes?
zu niedrig : Faltenbildung
zu hoch : Risse durch überschreiten der Reißfestigkeit
Eigenschaften von starren Niederhalter?
- unterschiedliche Flächenpressungen im Ziehteilflansch
- aufwendige manuelle Einarbeitung der Werkzeugherstellung
- Erneute Einarbeitung bei Inbetriebnahme
