Projekt Schneidwerkzeug

WZ 02.1

Wir, das sind Paul Hofmann, Hans-Henning Buhmann, Manuel Rehan und Desirée Wolter

bilden in diesem Jahr die Projektgruppe 5, zuständig für die Grundplatte, Führungsleisten und Anschlag.

In 3 Wöchiger Arbeit, haben durch Diskutieren, Zeichnen, Bearbeiten, Rechnen, und anderen nicht erwähnten Arbeitsweisen es geschafft ein Folgeschneidwerkzeug mit Plattenführung zu konstruieren. Die Klasse hat sich dann für das Werkzeug der Gruppe 4 entschieden. Wir haben dann die Zeichnungen und Bestellungen für das Werkzeug der Gruppe 4 angepasst. Im 2 Block haben wir dann die Grundplatte erodiert. Wir mussten dafür Zeichnungen erstellen, um die Programme für die Durchbrüche zu schreiben. Den ganzen Verlauf des Projektes sieht man im Zeitplan. Wir wünschen euch viel Spaß mit unserer Dokumentation Und los geht’s...

Zeitplan Block 1 : Entwicklung 1.Projektplanung und Raumausstattung 2.Werkzeugkonstrucktion 3.Materialplanung 4.Planung der Wärmebehandlung 5.Materialbestellung 6.Detailkonstrucktion 7.Vorbereitung der Dokumentation

Block 2 : Fertigung 8.Erkundung und Entwicklung einer Fertigungsstrategie für das Drahterodieren. 9.Programmentwicklung 10.Maschineneinrichtung und Fertigung 11.Fertigstellung der Dokumentation 12.Zusammenbau, Inbetriebnahme und Musterung des Werkzeugs 13.Präsentation der Projektergebnisse

Dokumentation Gliederung: 1.Datenblatt / Leitfragen 2.Fertigungsstrategie 3.Technische Beschreibung zur Schneidtechnik Schneidtechnik Allgemein Scherschneiden Schneidvorgang Kräfte beim Schneidvorgang a. Schneidkraft b.Abstreifkraft Fertigungsverfahren Schneidwerkzeuge Bauteile der Werkzeuge Der Schneidspalt Ausnutzungsgrad U.V.V 4. Materialauswahl 5. Wärmebehandlung / Nacharbeit -Weichglühen -Härten -Anlassen -Vergüten 6. Drahterodieren - Erodieren allgemein - Programm

- Zeichnungen - Fehlerprotokoll

7.Englischaufgabe -Aufgaben -Part list -Vokabeln 8. Kostenkalkulation / WG 9.Qualitätssicherung / Qualitätskonrolle 10. Zeichnungen / Stückliste -Gesammtzeichnung / 3D -Einzelteilzeichnung / 2D -Stückliste Gr.5 und Gr.4 -Auftragsbeschreibung -Bestelldaten 11. Rechnungen -Einspannzapfenlage -Kräfte -Schraubenfestigkeit -Druckplatte 12. Projekttagebuch : Gruppe 5

Jetzt geht’s Los !!!!!!!!!!!! 1.Datenblatt / Leitfragen

Datenblatt

1.Werkstück Werkstoffart: CuZn 37 Werkstoffdicke: 0,5 mm Fertigungstoleranz: nach DIN ISO 2768-m Stückzahl: Serienfertigung Streifenmaße: 30mm breit Ausnutzungsgrad: 80% 2.Werkzeug Werkzeugtyp: Folgeschneidwerkzeug mit Plattenführung Vorschub- und: Handvorschub Begrenzungsart: Einhängestift Vorschubgröße V: 48,55 mm Schneidplattenmaße Ausschneiden: 19,85 und 27,9mm Lochen: 10,07 / 19,85 / 15,07 / R 2,01mm Stempelmaße Ausschneiden: 10,05 / 19,85 / 15,05 / R2 mm Lochen: 19,85mm und 27,88mm Lage des Einspannzapfens: 5,92mm aus der Mitte 3.Presse

Pressenart: Hydraulikpresse Mindestkraft: 41,36

Leitfragen

Technologie: Wie ist der Schneidvorgang zu beschreiben? Das Scherschneiden mit Schneidwerkzeugen ist dem Scheren ähnlich, wobei das zerteilen des Werkstoffs mittels Schneidstempel und Schneidplatte erfolgt. Der Werkstoff wird durch den eindringenden Stempel zunächst elastisch. Werden die Werkstofffasern noch weiter gedehnt, so wird die Scherfestigkeit überschritten und der Werkstoff an der Schneide abgeschert. Welche Einflüsse bestimmen die auftretende Schneidkraft? Schnittfläche max.Scherfestigkeit Blechdicke Scherfläche Umfang des Werkstücks Wie wird die Schneidarbeit beeinflusst? Schneidkraft Stempelweg Winkel zwischen Stempel und Werkstück (Schneidplatte)

Bauart/Normalien: Welche Bauarten gibt es? Welche Bauart ist zu wählen? Schneidwerkzeuge: -ohne Führung (Freischneidewerkzeuge) -mit Führung (Platten-, Säulen-, Schneidplattenführung) Welche Normalien setze ich ein? Innensechskantschrauben Passstifte Einspannzapfen Welche Vorschubbegrenzung ist für den Streifen zu wählen? Anlagestift

Kenndaten/Werkstoffe: Welche Abmessung ist erforderlich für: Schneidspalt: 0,01mm Stempel: siehe Zeichnung Stempelabmessungen Durchbrüche: siehe Zeichnung Stempelabmessungen Streifenbild: Blechbreite 30mm Randbreite 1,0mm Stegbreite 0,8mm Unfallverhütung: Unterkante Stempelhalteplatte – Oberkante Führungsplatte min 25mm Unterkante Führungsplatte – Oberkante Schneidplatte < 8mm Unterkante Schneidstempel – Oberkante Schneidplatte < 4mm Alternativ – Schutzgitter, Acrylglasscheiben, Lichtschranken Lage des Einspannzapfens: Siehe Rechnungen Welche Werte ergeben sich für: Schneidkraft: Stempel 1 15,78KN Stempel 2 9,47KN Pressenkraft: 41,36 KN Flächenpressung: Stempel 1 12,21N/mm² Stempel 2 45,40N/mm² Welche Werkstoffe sind für die einzelnen Bauteile verwendbar? Grundplatte C45 W Schneidplatte X 210 CrW 12 Zwischenlage C45 W Führungsplatte C45 W Stempel X 210 CrW 12 Halteplatte C45 W Druckplatte C45 W Kopfplatte C45 W Einspannzapfen St 50-2 Anlagestift C45 W

Konstruktion/Kalkulation: Wie gehe ich bei der Konstruktion vor? Stempelgrößen-, Abstände- und Kräfte berechnen und in der Konstruktion richtig einbringen Vorschub berechnen und Begrenzung richtig setzen Gesamt- und Einzelzeichnungen anfertigen 2D und 3D Zeichnungen anfertigen Wie setze ich das CAD/CAM-System richtig ein? Normalien direkt in das CAD-System einbringen. 2D und 3D Zeichnungen verwenden. Flächen berechnen und bemaßen. Wie lassen sich Zeitaufwand und Kosten ungefähr abschätzen? durch Kalkulation und Planung Ein- u. Verteilung der Arbeit innerhalb der Gruppe Sich über Arbeitsaufwand informieren Sich über Kosten und Verfügbarkeit informieren

Dokumentation: Wie können die Vorüberlegungen dargestellt werden? Stichwortliste Handskizzen Gespräche innerhalb der Gruppe, Gruppenübergreifend oder mit Lehrern Welche Fertigungsunterlagen sind anzufertigen? Einzelzeichnung Gesamtzeichnung Stückliste Auftragsbeschreibung Programm fürs Erodieren Welche Form soll die Dokumentation erhalten? Sie sollte in Auftrag, Organisation, Zeitplan, Controlling gegliedert sein. Alle Rechnungen und Quellenverzeichnisse sollten aufgeführt sein. Eine Gesamtzeichnung, Einzelteil- zeichnungen und eine Stückliste sind beizulegen. Das Programm für das Erodieren und die Kenndaten sind anzfertigen.

2. Fertigungsstrategie Man kann bei einer Fertigung eines Schneidwerkzeuges nach verschiedenen Fertigungsstrategien Vorgehen. Wir sind folgender Maßen vorgegangen: Als erstes haben wir Leitfragen bearbeitet die uns bei der Vorgehensweise helfen sollten,ein Werkzeug zu entwickeln und zu fertigen. Wir haben uns dann an den PC gesetzt und mit Hilfe von Mega CAD ein Werkzeug konstruiert. Dann mussten wir uns Gedanken machen über: Was brauchen wir für ein Material? Was brauchen wir für Schrauben und Stifte? Brauchen wir überhaupt eine Druckplatte? Welche Vorschubbegrenzung benötigen wir? Wie groß die Vorschubgröße ist? Welche Durchbruchform wir benötigen? Wie groß die Abfallöffnungen sind? Welche Führungsart wir wählen? Wie groß der Schneidspalt ist? Wie groß Schneidkraft und Pressenkraft ist (für die Pressen Wahl)? Ob wir überhaupt ein Auflageblech benötigen? Die Wahl und Lage des Einspannzapfens? Wir haben dann erstmal die ganzen Fragen geklärt und das komplette Werkzeug noch mal überarbeitet und eine Stückliste hergestellt. Als nächstes haben wir dann ein Werkzeug ausgewählt was wir fertigen werden. Dazu haben wir dann die Zeichnungen für unsere Teile bearbeitet Auftragszeichnungen und Auftragsbeschreibungen für den Handwerker erstellt. Im nächsten Schritt haben wir uns mit der Erodiermaschine befasst und die Programme für die Durchbrüche der Grundplatte geschrieben. Nach dem Erodieren haben wir das Werkzeug zusammengebaut und einer Qualitätskontrolle unterzogen. Wurden Mängel festgestellt musste dann eventuell nachgearbeitet werden.

3.Technische Beschreibung zur Schneidtechnik Schneid / Stanztechnik allgemein: Mit Hilfe der Stanztechnik fertigt man vorwiegend Werkstücke aus Blechstreifen, Metallbändern, Platten oder Bahnen aus Kunststoff usw. Die zweiteiligen, formgebundenen Werkzeuge werden meist in Pressen eingebaut.Und besitzen ein Ober- und Unterteil, die durch eine geradlinige Hubbewegung der Maschine aufeinander zu bewegt werden. Scherschneiden: Scherschneiden ist das spanlose Zerteilen von Werkstücken zwischen zwei Schneiden, die sich aneinander vorbeibewegen.

Der Verlauf der Schneiden am Werkzeug und der Verlauf der Schnittlinien am Werkstück können dabei sowohl offen als auch geschlossen sein. (Bild)

Der Schneidvorgang: Stauchen: Der Schneidstempel setzt auf das Werkstück auf und die Schneidkraft baut auf. Es kommt zur elastischen Verformung. Nach Überschreitung der Schub- fließgrenze des Werkstoffes erfolgt eine plastische Verformung. Dadurch bilden sich Einrundungen an den Schnittkanten. Scheren: Nachdem eindringen des Schneidstempels in den Werkstoff,wird die Scherfestigkeit überschritten. Es bilden sich von den Schneiden aus Mikrorisse im Werkstück, die sich rasch vergrößern und dann aufeinander zulaufen. Trennen: Durch konische Anrisse, die zwischen den Schneiden der Werkzeugelemente sich bilden, verringert sich der Restquerschnitt des Werkstoffs. Dies führt zum Schlagartigen Durchbrechen.

Kräfte beim Schneidvorgang a. Schneidkraft: Die erforderliche Schneidkraft Fs (N) ist hauptsächlich abhängig von: -Länge (mm) der Schnittlinien, bei Berücksichtigung der Schnittform - Blechdicke s (mm) - Schneidenwiderstand oder spezifische Schneidkraft des Werkstoffes ks (N / mm) -Schärfe der Schneiden -Größe des Schneidspaltes - Oberflächengüte der Druck- und Freiflächen des Stempels und der Schneidplatte - Art der Schmierung Rechnerisch wird die Schneidkraft so berechnet: Die Schneidkraft Fs ist:

Maximale Scherfestigkeit: TaB max = 0,8x Rm max TaB max = 0,8 x 310 N / mm² = 263,5 N / mm² Schneidkraft: Scherfläche: Stempel 1 (Oval) Fs= S x TaB max S 1= U x s = 63,645 x 263,5 = 127,29 x 0,5 = 16770,458 N = 63,645 mm² = 16,770 kN Stempel 2 (Lochen) Fs= S x TaB max S 2= U x s = 40,195 x 263,5 = 80,39 x 0,5 = 10591,383 N = 40,195 mm² = 10,591 kN Kräfte beim Schneidvorgang b. Abstreifkraft Nach dem Schervorgang muss der Werkstoff von der Freifläche des Schneidstempels abgestreift werden. Diese Aufgabe übernehmen Abstreifer bzw. Ausstoßer. Die hierfür notwendige Abstreifkraft ist von verschiedenen Einflüssen abhängig, wie z.B.: -Stempelquerschnittsform -Oberflächengüte der Freiflächen von Schneidstempel -Werkstückwerkstoff -Werkstoff

Fertigungsverfahren In der Schneidtechnik unterscheidet man Folgende Fertigungsverfahren -Lochen: Herstellung einer Innenform am Werkstück -Ausschneiden: Herstellung einer Außenform am Werkstück -Abschneiden: Vollständiges trennen von Teilen -Beschneiden: Abgraten von Rändern -Ausklinken: Herausschneiden von Flächenteilen -Zerschneiden: Trennen eines Halbfertigteils in mehrere Werkstücke

Schneidwerkzeuge: Es gibt verschiedene Arten von Schneidwerkzeugen wie z.B.:

-Freischneidwerkzeuge -Schneidwerkzeuge mit Führung -1.1 Plattenführung 1.2 Säulenführung -Knabberschneidwerkzeuge -Ausklinkwerkzeuge

Wir bauen ein Folgeschneidwerkzeug mit Plattenführung. -Werkzeuge, die verschiedene Fertigungsverfahren in direkter Folge in mehreren Hüben nacheinender ausführen, werden als Folgeschneidewerkzeuge bezeichnet. - Durch die Plattenführung wird die Standmenge dieser Werkzeuge erhöht. - Die Schnitteile sind genauer als bei Werkzeugen ohne Führung. Bauteile des Schneidwerkzeugs: Das Schneidwerkzeug besteht aus mehreren Bauteilen: Grundplatte, Schneidplatte, Führungsleisten, Führungsplatte, Schneidkasten (Schnittkasten), Schneidstempel, Stempelhalteplatte, Druckplatte, Kopfplatte und Einspannzapfen, Vorschubbegrenzung, Auflageblech. Grundplatte: Die Grundplatte wird meist in einer Dicke von 23 mm bis 60 mm gewählt. Sie stellt die Verbindung zwischen Werkzeugunterteil und dem Pressentisch dar. Zum Spannen können Durchgangsbohrungen oder Schlitze vorgesehen werden. Arbeitet man mit Spanneisen, so ist die Platte um den Spannrand größer als die übrige Baubreite zu fertigen. Um ein Störungsfreies durchfallen der Schnitteile zu ermöglichen werden die Durchbrüche um ca. 2 mm größer gemacht als die in der Schneidplatte. Schneidplatte: Die Schneidkräfte beanspruchen die Schneidplatte unter anderem auf Biegung und Flächenpressung. Aus diesen Beanspruchungen leiten sich Forderungen an die Eigenschaften ihres Werkstoffes ab, wie z.B. Druckbelastbarkeit und Zähigkeit. Für den Zerteilvorgang sollte der Werkstoff entsprechende Härte, Durchhärtbarkeit und Verschleißfestigkeit haben. Deshalb wird die Platte gehärtet. Das Material ist 90 Mn Cr V8. Führungsleisten: Der Schnittstreifen muss zu den Schneidstempeln so geführt werden, dass kein seitlicher Versatz der Innekontur zu den Aussenkonturen am Schnittteil möglich ist. Diese Aufgabe der Fixierung übernehmen die beiden Führungsleisten. Der Streifen muss sich in der Führung ohne zu klemmen verschieben lassen. Die Zwischenlagen erweitert man nach oben etwas (ca. 3°), um ein Verklemmen beim Abstreifen zu Vermeiden. Damit sich Steifen aus dünnem Blech nicht zu stark durchbiegen, verlängert man an der Einführseite eine oder beide Zwischenlagen und befestigt daran ein Auflageblech.

Führungsplatte: Bei einem Plattenführungswerkzeug wird unmittelbar zum Werkzeugunterteil durch eine Führungsplatte die Stempelführung gewährleistet. Dabei werden die Stempel gegenüber Querkräften abgestützt, die Gefahr des Ausknickers wird verringert. Sie ist außerdem noch der Abstreifer. Da die Führung relativ kurz sein kann, neigt die Führungsplatte unter Umständen zu einem großen Verschleiß. Die Lage und Form der Durchbrüche entsprechen der Schneidplatte, dürfen jedoch kein Stempelspiel haben. Aufgrund geringer Herstell- und Reparaturkosten werden die Stempelführungen mit Kunstharz ausgegossen oder mit Normalien ausgelegt. Die Stempel müssen genau rechtwinklig ausgerichtet werden. Um eine Beschädigung der Führungswand zu vermeiden, sollten die Schneidstempel weder beim Arbeitsvorgang noch beim Nachschleifen aus der Führung gefahren werden. Für das Plattengeführte Schneidwerkzeug muss daher die Führungsplatte demontierbar sein ohne dass das Werkzeugoberteil herausgezogen werden muss. Schneidkasten: Für Werkzeuge mit Plattenführung können die Grundplatte, Schneidplatte, Führungsleisten und Führungsplatte zum so genannten Schneidkasten zusammengefasst werden. Sie können in den verschiedenen Größen ohne Durchbrüche von Zulieferfirmen als so genannte Normalien bezogen werden. Schneidstempel: Es gibt verschiedene Schneidstempel wie z.B. Ausschneidstempel, Lochstempel. Sie unterscheiden sich zum Teil durch ihren Schneiden Verlauf. Es werden die gleichen Werkstoffe wie bei den Schneidplatten verwendet. Allerdings sind die Stempel vielfach mit einer etwas höheren Härte (62...64 +/- 2 HRC) an der Schneide versehen. Der Kopf hingegen wird bei Lochstempeln oder bei angekopften Schneidstempeln in der Härte gemildert (45...52 HRC). Dadurch können die Rückzugkräfte besser aufgenommen werden. Die Schneidstempel müssen an ihren Flächen geschliffen und Poliert sein. Sie werden durch Gewinde mit Stempelplatte und Kopfplatte verschraubt. Stempelhalteplatte: In der Stempelhalteplatte werden die Stempel gehalten und befestigt. Die Durchbrüche werden so gefertigt das der Stempel im rechten Winkel zur Platten- oberfläche steht. Die Durchbrüche werden oft mit Senkungen versehen, die den Stempel beim zurückfahren des Werkzeugs in seiner Position halten. Die Oberkante des Stempels und Halteplatte werden eingeschliffen. Druckplatte: Da die Schneidkraft von der Kopfplatte auf die Stempel übertragen wird, können sich dünne Lochstempel durch die überhöhte Flächenpressung in die weiche Kopfplatte eindrücken. Man muss deshalb bei einer Flächenpressung von mehr als 250 N/mm² eine gehärtete Druckplatte vorsehen. Die Dicke der Druckplatte beträgt etwa 5mm. Sie hat dieselbe Form wie die Stempelplatte. Bei unserem Werkzeug ist sie nicht notwendig weil die Flächenpressung 28,78 N/mm² beträgt.:

Kopfplatte: Die Kopfplatte, die die gleichen Abmessungen wie Stempelplatte hat, nimmt den Einspannzapfen auf und überträgt den Stößeldruck. Die Dicke liegt je nach Größe des Einspannzapfens zwischen 18 und 28 mm. Einspannzapfen: Für die Spannung des Werkzeugoberteils von kleinen und mittleren Werkzeugen wird in der Regel ein Einspannzapfen verwendet. Man kann ihn nach DIN 9859 herstellen oder als Normalie bestellen. Er wird mit der Kopfplatte oder dem Gestelloberteil fest verbunden und gegen Ausdrehen gesichert. Durch ihn können die Rückzugskräfte auf das Werkzeug übertragen können. Vorschubbegrenzung: Zur Herstellung des Schnittteils sind 2 Hübe notwendig, Lochen und Ausschneiden. Der Vorschub des Schnittstreifens kann durch feste oder verstellbare Anschläge, Anschlagstifte, Suchstifte oder Seitenschneider begrenzt werden. Die Wahl der Vorschubbegrenzung hängt von der Art des Werkzeuges und von der verlangten Genauigkeit ab. Es ist auch möglich, mehrere Einrichtungen zur Vorschubbegrenzung nebeneinander zu verwenden. So kann man z.B in einem Werkzeug mit Seitenschneider auch Suchstifte Einbauen. Auflageblech: Das Auflageblech dient zur ordentlichen Auflage des Streifens. Es hindert den Streifen zu verrutschen und zu knicken. Der Streifen lässt sich dadurch besser durch das Werkzeug führen.Der Schneidspalt Der Schneidspalt ist der Abstand der Schneiden von Eingestauchtem Schneidstempel zur Schneidplatte. Die Messung des Schneidspaltes erfolgt rechtwinklig zur Schneidebene. Der Schneidspalt ist von Blechdicke und Scherfestigkeit des Materials abhängig. Dabei zeigt sich das der Schneidspalt ca. 2...6 % der Werkstoff- dicke (bei geschlossener Schnittlinie) betragen kann. Große Blechdicken erfordern in der Regel einen großen Schneidspalt (z.B 6% von s). Schneidversuche zeigen, das auch eine höhere Scherfestigkeit des Werkstoffes im allgemeinen einen größeren Schneidspalt bedingt. Die Tabelle zeigt die Auswirkung der Abweichung vom günstigen Schneidspalt. Schneidspalt zu groß Schneidspalt zu klein Schnittfläche abgesetzt Einriss innerhalb der Schnittflächen kleine Scherzone größere Scherzone größere Einzugbreite, Einzugtiefe geringe Einzugbreite, Einzugtiefe größere Trennzone, Abrisstiefe kleine Trennzone, Abrisstiefe Abreißgrat Ziehgrat geringe Schneidkraft Hohe Schneidkraft Gefahr der Werkzeugbeschädigung durch ausgeschnittene Teile, die im Schneidplatten- durchbruch wieder nach oben kommen.

großer Verschleiß der Schneidenelemente

Ausnutzungsgrad Schnittteile, die in großen Stückzahlen aus teuren Werkstoffen hergestellt werden erfordern äußerst minimale Steg- und Randbreiten. Auch eine optimale Streifeneinteilung, das bedeutet möglichst viele Schnitte mit wenig Abfall. Um eine Aussage über diese Forderung machen zu können, vergleicht man die Fläche des Schnittstreifens mit der Fläche aller der daraus hergestellten Schnittteile. Somit erhält man den Ausnutzungsgrad.

η = z1 * A z1 = Zahl der Werkstücke aus einem

l * b Streifen A = Fläche des Werkstücks (ohne Berücksichtigung der Lochungen) l = Streifenlänge in mm

b = Streifenbreite in mm

Um das Material möglichst optimal auszunutzen lässt sich nur durch unterschiedliche Anordnung des Schnittteils eine Steigerung der Ausnutzung von ca. 30% erreichen.

Durch eine mehrreihige Anordnung der Schnittteile lässt sich der Ausnutzungsgrad bei der Herstellung von Ronden erhöhen. Sie werden jeweils um einen halben Streifenvorschub gegeneinander versetzt. (siehe Bild Ausnutzungsgrad)

Lässt man bei der Berechnung des ausnutzungsgrades die Abfälle am Anfang und Ende Streifens sowie den Seitenscheiderabfall unberücksichtigt.

η= A*R A = Auschnitsfläche eins Teiles in mm²

b*f R = Anzahl der Reihen U.V.V Damit beim Einrichten, Beschicken und Warten von Schneidwerkzeugen keine Unfälle auftreten, müssen Unfallverhütungsvorschriften getroffen werden: Beim Einrichten des Werkzeuges in die Presse muss darauf geachtet werden, dass das Werkzeugoberteil so fest im Pressenstößel befestigt wird, dass es sich bei betriebsmäßiger Beanspruchung nicht lösen kann. Das Werkzeugunterteil wird überwiegend mit Spanneisen und Spannschrauben Auf den Pressentisch gespannt. Die Spanneisen müssen zu den Spannflächen Und Distanzstücken waagerecht liegen, während die Spannschrauben senkrecht Dazu stehen müssen. (Bild 1) Folgende Grenzwerte müssen eingehalten werden, wenn kein Schutzgitter vorhanden ist: Abstand A zwischen Unterkante Stempelplatte und Oberkante Führungsplatte mindestens 25 mm (Bild 1) Abstand B zwischen Unterkante Führungsplatte und Oberkante Schneidplatte kleiner als 8 mm wenn die Schnittstelle von der nächsten Öffnung mindestens 15 mm wie entfernt ist (Bild 1) Abstand C zwischen Unterkante Schneidstempel und Oberkante Schneidplatte kleiner als 4 mm, wenn z.B. ohne Abstreifer gearbeitet wird wie manchmal bei Freischneid- oder Messerschneidwerkzeugen (Bild 2)

Unfälle an Schneidwerkzeugen sind häufig mit schweren, bleibenden Schädigungen der Finger oder der Hände verbunden. Die Aufgabe des Werkzeugbauers ist es, die Schneidwerkzeuge so zu gestalten, dass ein Hineingreifen in das Werkzeug weitgehend unmöglich ist. Dies lässt sich jedoch nicht in jedem Fall realisieren z.B. Freischneidwerkzeuge. Muss in den Arbeitsraum des Werkzeuges gegriffen werden, um z.B. Teile einzulegen oder zu entnehmen, so ist das dafür Sorge zu tragen, dass Scher- oder Querschneidstellen abgeschirmt werden.

4.Materialauswahl Die Werkstoffauswahl richtet sich nicht nur nach dem Werkstoff des Werkstückes und der geforderten Stückzahl. Fertigungstechnische Überlegungen oder eine bestimmte Lagerhaltung können zu einer anderen Werkstoffauswahl führen. Schneidkräfte beanspruchen die Platten auf Biegung und Flächenpressung. Aus diesem Grund müssen die Werkstoffe Druckbelastbar und Zäh sein. Die Schneidelemente (Schneidplatte, Schneidstempel) sollten beim Zerteilvorgang entsprechend Härte, Durchhärtbarkeit und Verschleiß- festigkeit zeigen. Wir haben uns für den Werkstoff X 155 CrVMo 12 1 entschieden, weil er gut härtbar und erodierbar ist.

Benennung Kurzname DIN 17006

Werkstoffnr. DIN 17007

Grundplatte St 37-2 C 45

1.0037 1.1730

Schneidplatte C 105 W1 X 210 CrW 12

1.1545 1.2436

Zwischenlage St 50-2 C 45

90 MnCrV 8

1.0050 1.1730 1.2842

Führungsplatte St 50-2 C 45

90 MnCrV 8

1.0050 1.1730 1.2842

Schneidstempel X 210 CrW 12 1.2436 Stempelplatte St 50-2

C 45 1.0050 1.1730

Druckplatte C 105 W1 90 MnCrV 8

1.1545 1.2842

Kopfplatte St 50-2 C 45

1.0050 1.1730

Einspannzapfen St 50-2 1.0050

5.Wärmebehandlung Einleitung: Viele Eisenwerkstoffe müssen erst einer speziellen Wärmebehandlung unterzogen werden, damit sie die gewünschte Gebrauchseigenschaften erhalten. Durch Glühverfahren lassen sich einerseits günstige Voraussetzungen für die Bearbeitung schaffen, andererseits können auch bessere Gebrauchseigenschaften nach der Bearbeitung erzielt werden. Die Veränderungen im kristallinen Aufbau durch das Glühen lassen sich den Zustandsdiagramm entnehmen. Bei unlegierten Eisenwerkstoffe ist dies das Eisen- Kohlenstoffdiagramm. Hier ist das für Stahl bedeutsame System Eisen- Eisenkarbid (Fe-Fe3C) dargestellt, das vom eigentliche Eisen-Kohlenstoff- System (Fe-C) geringfügig abweicht. Kristallstruckturen der Werkstoffe so sehr gestört worden sein, dass entweder eine weitere spanlose Bearbeitung nicht möglich ist oder sie für den Gebrauch zu spröde geworden sind. Solche Werkstoffe werden bei Temperaturen geglüht, die ein Wandern der Atome (Diffusion) ermöglichen. Die Kristallfehler vermindert (Erholung), bzw. Kristalle werden neu gebaut (Rekristallisation).

Bei der Glühtemperatur darf aber keine Wandlung der Gitterstruktur erfolgen.

Weichglühen: Hochfeste Stähle, wie sie im Förderteil des Extruders notwendig sind, können spanabhebend nur schlecht bearbeitet werden. Ein Spezielles Glühverfahren zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit ist das Weichglühen. Durch mehrmaliges Pendeln der Temperatur in einem Bereich um 700°C wird erreicht, dass sich die Zementitkörner statt lamellar mehr kugelförmig ausbilden. Dadurch werden nachfolgende Umformen- und Trennvorgänge begünstigt. Härten: Maschinenteile, die Z.B durch Reibung beansprucht werden, müssen große Härte besitzen, damit sie verschleißfest sind. Metalle sind hart und Spröde, wenn durch sehr viele Gitterfehler der Kristall verspannt ist. Eine Umformung wird durch die verbogenen Gleitebenen behindert. Beim Härten von Stahl wird ausgenutzt, dass bei diesem Werkstoff je nach Temperatur ein anderes Kristallgitter stabil ist. Bei langsamer Erwärmung bez. Abkühlung bilden sich die Gefügebestandteile aus, die aus dem Eisen- Kohlenstoff – Schaubild ersichtlich sind. Der Austeniteisenkristall hat kubisch flächenzentrierte Struktur und deshalb in der Mitte viel Platz zur Aufnahme von Fremdatomen. Seine Aufnahmefähigkeit (Löslichkeit) für Kohlenstoff kann bis zu 2% betragen. Austenit ist zäh, fest und nicht magnetisierbar. Im kubisch raumzentrierten Ferritkristall ist nicht so viel Platz. Seine Löslichkeit für Fremdatome ist sehr gering. Ferrit ist weich, verformbar und rostanfällig.

Härten 2. Beim Härten wird der Stahl auf eine Temperatur oberhalb der G-S-K Linie erwärmt, eine Zeitlang auf dieser Temperatur gehalten und nachfolgend schnell abgekühlt. Härtedaten für unser Werkzeug (Stempel, Schneidplatte): Werkstoff : 1.2379 X 155 CrVMo 121 Härten : 1020- 1040°C bei 60min Abschreckmedium : Öl oder Wasser Anlassen 180- 250°C bei 60 min Härte HRC : Gehärtet 64 HRC Angelassen : 60 HRC Anlassen: Anlasen ist das Erwärmen und Halten eines Stahles auf einer Temperatur unterhalb der Austenitumwandlung mit nachfolgender langsamer Abkühlung. Dadurch wird der Stahl nach dem Härten wieder ein bisschen elastischer.

Vergüten: Vergüten nennt man das Härten eines Stahles mit nachfolgendem Anlassen bei einer Temperatur meist oberhalb von 550°C

6. Drahterodieren Technologie des Schneiderodierens: Beim Erodierprozess wird nicht nur vom Werkstück, sondern auch von der Elektrode Werkstoff abgetragen. Das hat relativ große Form- Bzw. Maßänderungen am Draht zur Folge , es sind aber auch Prozessstörungen durch Drahtbruch möglich. Aus diesen Gründen wird der Draht laufend erneuert, d.h. , der Draht spult ständig von einer Rolle ab. Der Werkstoff des Drahtes wird für die einzelnen Bearbeitungsaufgaben vom Maschinenhersteller vorgegeben. Zum Einsatz kommen hauptsächlich Kupfer- und CuZn-Drähte, daneben auch Elektroden aus CuSn , Molypdän und Wolfram. Kräfte am Draht – Formfehler : Obwohl der Draht beim Schneiden das Werkstück nicht berührt, treten beim Erodieren Kräfte quer zur Längsrichtung auf- bedingt durch den Stromfluss im Draht und wegen der Entladungsvorgänge. Die angesprochenen Kräfte können: à den Draht auslenken, d.h., seine Position verändern, à seitliche Schwingungen erzeugen. Um diesen Fehlern entgegen zu wirken, ist der Draht entsprechend zu spannen. Gute Schneidanlagen verfügen über eine Einrichtung, die die Kraft am Draht indirekt überwacht und die Prozessparameter entsprechend regelt. Schruppen/Schlichten : Beim Schneiderodieren ist die gewünschte Oberfläche meist nicht durch einen Schnitt zu erreichen, außerdem liegen Formfehler vor und nach Möglichkeit ist die ,, weiße Schicht ,, zu minimieren bzw. ganz zu beseitigen. Aus den genannten Gründen sind Nachschnitten erforderlich .

Dielektrikum: Beim Drahterodieren sind die Arbeitsspalte relativ klein ( <0,01 mm ). Deshalb kommt als Dielektrikum entionisiertes Wasser mit einer niedrigen Viskosität zum Einsatz.Für den Prozess ist es wichtig, dass der Leitwert der Flüssigkeit gleich bleibt. Davon hängt u.a. die Größe der seitlichen Kraft ab, die auf den Draht wirkt. Der Leitwert lässt sich einstellen und in der Dielektrikum-Anlage regeln.

Erodiertechnicken

Anschneiden und Abtrennen: Der Anschnitt erfolgt entweder von außen oder von innen aus. Beim Anschnitt von außen sind in der ersten Phase die Spülbedingungen schlecht. Deshalb ist die Stromstärke zu reduzieren. Durch eine besondere Schnittführung lassen sich die Spülverhältnisse verbessern. Beim Ausschneiden muß das abgetrennte Teil unterstützt bzw. festgehalten werden, andernfalls kann sich der Draht festklemmen und reißen. Für unterschiedliche Aufgaben stehen verschiedene Techniken zur Verfügung, z.B. : à Einspaßtechnik: Beim Herstellen passgenauer Teile (z.B. Stempel und Schneidplatte eines Schneidwerkzeuges ). Bei beiden Teilen erfolgt der Anschnitt durch eine Bohrung, deren Lage das spätere Werkstück nicht beeinträchtigen darf. Der Draht lässt sich durch die Bohrung automatisch einfädeln. à Vollabtragstechnik: Mit Hilfe dieser Technik lassen sich kleine Öffnungen erodieren, wie z.B. bei Schneidplatten benötigt werden. à Schnittüberlagerungstechnik: Durch entsprechende (nichtwinklige) Nachschnitte lassen sich vielfältige Konturen herstellen. à Durchdringungstechnik: Für das Senkerodieren schmaler Rippen (z.B. Kühlrippen ) sind entsprechend geformte Elektroden erforderlich.

Vor und Nachbehandlung des Werkstücks: Der Rohling bzw. das Werkstück sollte möglichst spannungsfrei sein. Eigenspannungen führen vor allem beim Schneiden großer Öffnungen zum Verzug und damit zur Form- und Maßabweichungen. Für Werkstückoberfläche ist ein Korrosionsschutz sinnvoll, weil das Dielektrikum einen elektrolytischen Abtrag hervorruft. Allerdings dürfen keine Öle oder Fette verwendet werden, weil sich diese Stoffe im Dielektrikum lösen.

Beim funkenerosiven Schneiden, auch Drahterodieren genannt, dient als Werkzeugelektrode ein ablaufender Metalldraht mit einem Durchmesser von 0,03 mm bis 0,35 mm, beim Feinschneiden auch unter 0,01 mm. Die Entladung beginnt, wenn ein bestimmter Abstand zwischen Werkstück und Drahtelektrode erreicht wird. Bis dahin muss sich auch der Spülstahl stabilisieren.

Arbeitsbereich : Die gewünschte Außen- und Innenform wird durch die Bewegung des Tisches in X- und Y-Richtung erzeugt. Zusätzlich lässt sich die Drahtführung in eine U- und V-Richtung sowie in einer vertikalen Z-Richtung bewegen. Die Verfahrbewegungen werden von einer NC-Steuerung programmgemäß aufeinander abgestimmt. Saphir- und Keramikelemente stützen den Draht, verhindern Schwingungen und gewährleisten einen geraden Schnitt. Bei einem Arbeitswechsel schneidet eine Drahtschere programmgemäß den

Draht durch. Zum erneuten Einfädeln wird ein Wasserstrahl mit hohem Druck durch den oberen Führungskopf in das Startloch des Werkstücks und in den unteren Führungskopf gespritzt. Dabei führt der Strahl den Erodierdraht, wodurch ein automatische Arbeitsablauf gewährleistet ist.

Prozessabweichungen: Während des Arbeitprozesses entstehen elektrische Kräfte zwischen Draht und Werkstück und elektromagnetische Kräfte durch den Stromfluss. Diese Kräfte bringen den Erodierdraht zum Schwingen. Deshalb wird der Draht zwischen oberer und unterer Drahtführung gespannt. Damit verhindert man ein Nachschleifen des Drahtes und vermindert Bahnabweichungen sowie eine unnötige Spaltaufweitung. Prozessabhängige Vorschubeinrichtungen und zusätzliche Regeleinrichtungen sollen Abweichungen verhindern. Als Dielektrikum wird demineralisiertes Wasser verwendet.Das zu bearbeitende Werkstück sollte immer vollständig mit Dielektrikum bedeckt sein. Das Einspritzen oder Absaugen des Dielektrikums entlang des Drahtes, von der oberen oder unteren Drahtführung aus führt zu guten Arbeitsergebnissen.Zur Erreichung der geforderten Genauigkeit bedarf es nebender Maschinensteifigkeit auch thermischer Stabilität der Bearbeitungsanordnung. Die Maschinen werden daher im temperierten Räumen betrieben, in denen eine Schwankungvon 0,5 °C zulässig ist.

Drahterodiertechnik: Eine Schrägdarstellung des Drahtes zur Erzielung eines Schrägwinkels bei Durchbrüchen oder anderen so genannten Raumschnitten lässt sich durch Relativbewegungen zwischen Drahtelektrode und Werkstück erzeugen. Die dazu nötigen Auslenkbewegungen des Drahtes und die Bahnbewegungen des Werkstückes werden in Abhängigkeit des Schrägungswinkels von der NC-Steuerung berechnet und koordiniert. Diese Technik wird auch angewendet, wenn bei Stempeln vor dem Trennen ein Nachschneidevorgang notwendig ist und deshalb ein kleiner Steg zum Halten stehen bleiben muss. Sind kleine Öffnungen ( < 5mm ) bzw. Durchbrüche zu erodieren, wird mit mehreren Schnitten das Werkstoffvolumen abgetragen.

Längere Maschinennutzungszeiten, z.B. über Nacht, erreicht man, wenn die zu erodierenden Teile in Anreihungstechnik angeordnet sind und später mit einem Trennschnitt aus dem Werkstoffblock gelöst werden. Da sich der Erodierprozess am Anfang stabilisieren muss, ist die Anschnitt-Technik wichtig. Werden gehärtete, legierte Werkzeugstähle und Vergütungsstähle bearbeitet, so ist auf Restspannungen im Werkstoff zu achten. Diese können beim Erodieren freiwerden und das Erodierteil verformen. Es sollten daher

folgende Regeln beachtet werden: à Werkstück nicht von außen anschneiden, Startloch innerhalb des Werkstücks legen. à Nicht mehr als zwei Profile von einem Startloch aus erodieren. Besser für jedes Teil ein Startloch. à Zuerst den Bereich höchster Präzision ausschneiden à Haltestege stehen lassen. Bei sehr genauen Teilen wird der Durchbruch nachgeschnitten, das heißt, es werden in einem zweiten Arbeitsgang noch einige hundertstel Millimeter Werkstoff abgetragen. Damit können gute Maß- und Oberflächenqualitäten erreicht werden.

Aufspanntechnik: Damit der Erodierprozess im Arbeitsraum genau und kollisionsfrei ablaufen kann, braucht man besondere Spannvorrichtungen. Sie müssen zum Schwenken beweglich sein. Um flache Werkstücke zu spannen, werden Winkelspanner und Zwingen mit der Tischhalterung verbunden. Diese Anordnung erlauben Voreinstell- und Rüstplatz.Zur Feinjustierung sind Schrauben mit Feingewinde angebracht. Elektrodenstähle: Ein Elektrodendraht sollte folgende Eigenschaften besitzen: à gute elektrische Leitfähigkeit à thermische und mechanische Stabilität à genaue Toleranzen und Oberflächengüte. Geeignet sind Drähte aus Kupfer, Kupfer-Zink-Legierungen mit und ohne Zinkmantel. Für dünne Drähte ist Molybdän wegen seiner hohen Zugfestigkeit geeignet. Die Wahl des Elektrodenwerkstoffes hängt von dem zu bearbeitenden Werkstoff, der Schnitthöhe, der Zugfestigkeit des Drahtes und vom Generator ab.

Programme:

Wz-Projekt Drahterodieren im Werkzeugbau Gruppe: 5 Bearbeiter: Buhmann Werkstück: Grundplatte Durchbruch groß Kontur: Programmnummer: L2355 Konturskizze:

Nr. Code Kommentar N10 M80 Dielektrikum ein N20 M82 Drahtvorschub ein N30 M84 Bearbeitung ein N40 G90 Absolutwertbefehl N50 G92 X0 Y0 Vestlegung des Nullpunkt N60 G01 X0 Y7.5 G42 Verfahren gerade rechst von der Kontur N70 G01 x19.2 Y7.5 Verfahren gerade N80 G02 X19.2 Y-22.5 I0 J-15.000 Verfahren im Kreis Uhrzeigersin N90 G01 X-0.65 Y-22.5 Verfahren gerade N100 G02 X0.65 Y7.5 I0 J15.000 Verfahren im Kreis Uhrzeigersin N110 G01 X0 Y7.5 Verfahren gerade N115 M01 Schruppvorgang Ende N120 G01 X0 Y0 G40 Verfahern gerade Mittelpunkt Draht N130 G23 Unterprogrammende N140 M02 Programm Ende Wz-Projekt Drahterodieren im Werkzeugbau Gruppe: 5 Bearbeiter: Buhmann Werkstück: Grundplatte Durchbruch klein Kontur: Programmnummer: L2356 Konturskizze:

Nr. Code Kommentar N10 M80 Dielektrikum ein N20 M82 Drahtvorschub ein N30 M84 Bearbeitung ein N40 G90 Absolutwertbefehl N50 G92 X0 Y0 Vestlegung des Nullpunktes N60 G01 X0 Y6.000 G42 Verfaheren gerade rechts von der Kontur N70 G01 X3.124 Y6.000 Verfaheren gerade N80 G03 X4.420 Y6.476 I0 J2.000 Verfahren im Kreis gegen den Uhrzeigersinn N90 G02 X4.420 Y-6.48 I5.51 Verfahren im Kreis im Uhrzeigersinn N100 G03 X3.124 Y-6.000 I-1.3 J-1.52 Verfahren im Kreis gegen den Uhrzeigersinn N110 G01 X-9.925 Y-6.000 Verfahren gerade

N120 G02 X-9.925 Y6.000 I0 J6.000 Verfahren im Kreis im Uhrzeigersinn N130 G01 X0 Y6.000 Verfahren gerade N135 M01 Schruppvorgang Ende N140 G01 X0 Y0 G40 Verfahren gerade Mittelpunkt Draht N150 G23 Unterprogramm Ende N160 M02 Programm Ende Zeichnungen zu den Programmen: Durchbruch groß

X Y POINT1 0.000 0.000 POINT2 0.000 7.500 POINT3 19.200 7.500 POINT4 19.200 -22.500 POINT5 -0.650 -22.500 POINT6 -0.650 7.500 POINT7 0.000 7.500 POINT8 0.000 0.000

Durchbruch klein

X Y POINT1 -125.000 -5.000 POINT2 -125.000 1.000 POINT3 -115.075 3.500 POINT4 -121.875 1.000 POINT5 -120.580 1.476 POINT6 -115.075 -13.500 POINT7 -120.580 -11.476 POINT8 -121.875 -11.000 POINT9 -134.925 -11.000 POINT10 -134.925 1.000 POINT11 -125.000 1.000 POINT12 -125.000 -5.000

Fehlerprotokoll von Gruppe 1 und 5 Wir haben nach dem Erodieren festgestellt, das die Durchbrüche der Grundplatte und der Stempelhalteplatte in der X- Achse versetzt sind. Die Gründe dafür sind, das nach dem Erodieren des ersten Durchbruchs die Anfahrpunkte für den zweiten Durchbruch leicht versetzt waren. Bei Gruppe 1 könnte es daran liegen, das an der Maschine ein falscher Wert eingegeben wurde. Bei Gruppe 5 könnte es daran liegen, das nach dem Erodieren des ersten Durchbruches das Werkstück zum Messen ausgespannt und leicht versetzt wieder eingespannt wurde. Außerdem haben wir bei der Qualitätskontrolle der Durchbrüche eine Maßabweichung von 0,0125 mm auf jeder Seite festgestellt. In Zukunft könnte man das Werkstück eingespannt lassen und bei der Maschine über die Taste Workpiecesetup Lage erfassen, Workpiecesetup und positionieren in der Spaltmitte die Mittelpunkte automatisch erfassen lassen. By Paul & Michael

7 .Englisch Aufgabe

Die Design Group 5

Explain the two meanings of the word “die”. Use your own words. Don’t copy the text!

The first meaning of the word “die” is the whole tool with all components: for example the steering plate, the ram of the press, the blank, the punch holder, the bolster plate, etc.

The second meaning of the word “die” is just a group of components of the tool. Only the parts which are manufactured to ingest the blank.

Group 5

Die-Design

2) Describe the assembling of the die you have constructed. Name the parts and tools you have to use!

At fist you clean your workbench to make sure no dirt gets inside the die. After cleaning you push the plot(pos.6) into the steering-plate(pos.4) by using a plastic hammer. Mount the base-plate(pos.7) together with the cutting-plate(pos.5) and steering plate(pos.4) by feeding in the two stamps(pos.10 and pos.3) into the die. Now push the two locating pins(pos.8) into the tool by using a plastic hammer. Then tighten the two head socked screws(pos.9) with a hexagonal wrench. Attach the die plate(pos.13) to the stamps and tighten it, the same way like before. In the next step you pull out the fixed stamps together with the die plate. Now clamp the package into a vice with plastic clamping jaws. At last, put the head plate(pos.2) on the die plate and fix it with two locating pins(pos.8) by using a plastic hammer. Tighten the two head socked screws(pos.11) by using a hexagonal wrench. Insert the package with the stamps into the die and you will finalize the assembling.

Pos. amount object description DIN / short term prize

7 1 C45 base- plate SN5-1730-20-125 179,30 5 1 cutting plate SN5-2379-20,4-80,3 161,40 4 1 C45 steering plate SN5-1730-20-80 123,10

10 1 St stamp (small) SN5-2379-20,4-30,3 81,10 3 1 St stamp (big) SN5-2379-30,4-50,3 inexistent

13 1 St die plate SN5-1730-20-40 79,10 2 1 St head plate SN5-1730-20-40 79,10 1 1 St clamping pivot SN1530 d1= 20 10,10

8 2 St locating pins SN1973 8mmx55 51,40 8 2 St locating pins SN1973 6mmx32mm 41,40 9 2 St head socked screws M8 SN3500 m8x55mm 26,00

12 4 St head socked screws M8 SN3500 30mm 14,80 11 2 St head socked screws M6 SN3500 35mm 10,80 6 1 St plot SN5-1730-10-25 35,50

Englisch Vokabeln Englisch Deutsch blueprints Blaupause stampings Prägung require benötigen , brauchen engineering Maschinenbau scrap Ausschuss strip Streifen die design Stanzerei entire press tool Gesamtschnittwerkzeug limited manner begrenzte Methode punch press Stanzmaschine thick dicke steel plate Stahlplatte fastened befestigt press frame Pressenkörper , Pressengestell crank Kurbel , Klammer upper punches oberen schlag blanks Rohlinge die set das Führungsteil , das Säulenteilram Stößel punch holder Stempelhalter bushings die Buchse guide posts Führung , Schlittenführung die holder Werkzeugaufnahme , - halter bolster plate Aufspannplatte slots Nuten part drawing Teilzeichnung link Verbindungsglied , Anschluss pierced gelocht grain Korn weak geschwächt , dünn , empfindlich lacking fehlend rigidity Steifigkeit stiffness Festigkeit strength Stärke die drawing das Ziehwerkzeug uninitiated uneingeweit die assembly Werkzeuaufbau

cold rolled steel kalt gewalzter Stahl rollers Rollen component Bauteile finger Stop manueller Stop automatic stop automatischer Stop die block Anschlag acorn shaped pilots Eichel geformter Sucher recycling Recycling press stroke Pressenhub slugs der Durchschuß narrow eng , begrenzt end-view endansicht solid black voll schwarz hardened gehärtet shape Formteile contour Kontur , Umriss tapped Gewindeloch reamed gerieben dowels Dübel angle winkel centre Mitte sectioning Schnittdarstellung reveal äußere Leibung dotted gepungtet hidden verborgen blanking punch Schnittstempel cutting edge Schneide , Schneidkannte flange Flansch clings haften prevent vermeiden , verhindern shifting Verlagerung , Versetzung spacer Abstandhalter automatically automatisch toe Zehe , Taster further weiter , vorher stripper plate Abstreiferplatte spring-operated Federdruckbremse solid stripper plates solide Abstreiferplatte fasteners Befestigungselemente including inclusive Steering plate Führungsplatte

8.Kostenkalkulation / WG

1. Erstellen sie bitte, wie in der Industrie die Kosten für die Herstellung eines Werkzeuges ermittelt werden.

(Industriekalkulation)

Wenn bei dem DaimlerChrysler Werk Hamburg ein Auftrag für ein Werkzeug angenommen wird und nach dem Preis für das Werkzeug gefragt wird, arbeiten die

Ingineure mit ihren Erfahrungswerten zuzüglich dazu wird noch eine 10%ige Sicherheit darauf gerechnet.

Bei uns wird ein Maschinenkalkulationssatz genommen. Maschinenkalkulationssatz bedeutet das die Kosten von jeder Maschine zusammen gerechnet werden und der Durchschnittswert genommen wird. Maschinenkalkulationssatz: Deswegen kostet bei uns ein Maschinenstunde 71 Euro. In ihr ist das Gehalt des Arbeiters enthalten Konstruktionsstunde:

Bei der Arbeit helfen auch die Konstrukteure, sie kosten 75 Euro.

Darin ist der Lohn des Arbeiters enthalten. Mit dem Maschinenkalkulationssatz werden Arbeiter und Abteilungen finanziert die selber nicht Produzieren aber für das Werk wichtig sind, wie zum Beispiel:

- die Feuerwehr - die Meister - der Werksärztliche Dienst - die Kantine - der Werkschutz - das Lager

Kopfplatte:

- Um die Kontur zu fräsen, werden ca. 121 Std. benötigt

- Um die 10 Bohrungen zu bohren und die Gewinde zu schneiden wird etwa 1 Std. benötigt

à 221 - 3 Std. für die konventionelle Fertigung

à 221 - 3 Std. auch für die CNC-Fertigung mit

21 Std. Programm schreiben

Stempelhalteplatte: - Um die10 Bohrungen zu bohren wir ca. 1 Std. benötigt - Um die Stempelform zu Erodieren werden etwa 8 Std. benötigt

à 9 Std. für die Fertigung Stempel:

- Um die Kontur zu Fräsen werden ca. 2 Std. benötigt - Um die Bohrungen und Gewinde zu Fertigen werden ca. 20 min. benötigt - Um das Material zu Härten und Anzulassen werden ca. 2 Tage benötigt,

die Maschinen zeit ca. 3 Std. - Die Stempel einpassen, ca. 3 Std. - Um die Kontur zu erodieren werden 11 Std. benötigt

à 20 Std. werden für die Herstellung der Stempel benötigt Abstreiferplatte:

Um die Kontur zu Fräsen, werden ca. 121 Std. benötigt

Um die 8 Bohrungen + Gewinde zu fertigen werden ca. 50 min benötigt Um die Durchbrüche zu Fertigen werden ca. 8 Std. benötigt als Erodierzeit à 11 Std. werden für die Fertigung der Abstreiferplatte benötigt Streifenführung:

- Um die Kontur zu Fräsen werden ca. 221 Std. benötigt

- Um die 10 Bohrungen zu Fertigen werden ca. 1 Std. benötigt

à 321 Std. werden für die Fertigung der Streifenführung benötigt

Schneidplatte:

- Um die Kontur zu Fräsen werden ca. 121 Std. benötigt

- Um die 8 Bohrungen und Gewinde zu Fertigen werden ca. 50 min benötigt

- Um die Schneidplatte zu Härten und Anzulassen werden ca. 3 Std. benötigt

- Um die Schneidplatte einzupassen werden ca. 3 Std. benötigt - Um die Durchbrüche herzustellen werden ca. 8 Std. Erodierzeit benötigt

à 14 Std. werden für die Fertigung der Schneidplatte benötigt Grundplatte:

- Um die Kontur zu Fräsen werden ca. 121 Std. benötigt

- Um die 8 Bohrungen und Gewinde zu Fertigen werden ca. 50 min benötigt

- Um die Abfallöffnungen zu Fertigen werden ca. 121 Std. benötigt

à 4 Std. werden für die Fertigung der Grundplatte benötigt Errechnung der Gesamtkosten für das Werkzeug:

Die Maschinenstunden für das Werkzeug betragen etwa 6421 Std.

Von den 64,5 Stunden sind 35 Stunden Erodierzeit. 29,5Std. * 71€ = 2094€ 35Std. * 75€ = 875€ 2969€ Maschinenstunden Die Konstruktionsstunden für das Werkzeug betragen 3Tage (21 Stunden).

21 Std. * 75€ = 1575€ Konstruktionsstunden

Das Material kostet 656,28€

2969,00€ +1575,00€ + 656,28€ 5200,28€ Der Herstellungspreis des Werkzeuges

Welche Kostenarten werden unterschieden? Materialkosten: Sie fallen für Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe an. Rohstoffe sind Stoffe, die als Hauptbestandteile in das Produkt eingehen. Hier können die Kosten erfasst werden. ( z.B. Bleche, Stahl usw. ) Hilfsstoffe gehen auch in das Erzeugnis ein, sie sind jedoch kein wesentlicher Bestandteil des Endprodukts. Sie werden zweckmäßigerweise als Gemeinkosten verrechnet. ( z.B. Kleber, Kabelbinder usw.) Betriebsstoffe gehen nicht in das Produkt ein, sondern werden für die Herstellung benötigt, deshalb werden sie ausschließlich als Gemeinkosten erfasst. (z.B. Strom, Schleifmittel, Heizmaterial usw.) Personalkosten: Zu den Personalkosten zählen alle Kosten, die durch den Einsatz der menschlichen Arbeitskraft im Unternehmen entstehen. Sie werden für die Kostenrechnung weiter unterteilt in: Fertigungslöhne: Das sind Löhne mit ihren Zulagen und Zuschlägen, die den einzelnen Produkten direkt zugeordnet werden können ( Einzelkosten ). Hilfslöhne: Das sind die Löhne, die den Produkten nicht direkt zuzuordnen sind und dementsprechend als Gemeinkosten erfasst werden müssen. Gehälter: Das sind Zeitlöhne, der an Angestellte gezahlt wird, ohne dass ihnen ein Leistungsbezug zugrunde liegt. Sie sind den Produkten nicht zuzuordnen, werden überwiegend als Gemeinkosten erfasst. Sozialkosten: sind Aufwendungen des Unternehmens für die Arbeitnehmer, die nicht Gehalt oder Lohn sind. Sie werden in Gesetzliche, Tarifliche und Freiwillige Sozialleistungen unterteilt. Sonstige: Sonstige Personalkosten fallen zu unterschiedlichen Zwecken an. Zu diesen Kosten gehören: Vorstellungskosten, Umzugskosten für neue Mitarbeiter und Abfindungen.

Dienstleistungskosten: Sie fallen an, wenn das Unternehmen von anderen Unternehmen Leistungen in Anspruch nimmt. Zum Beispiel:

- Beratungskosten - Telefonkosten - Werbekosten - Instandhaltungskosten - Provision - Reisekosten - Versicherungskosten - Werkzeugkosten

Öffentliche Abgaben: Zu den öffentlichen Abgaben werden im Bereich der Kostenrechnung folgende Steuern gezahlt: - Gewerbesteuer

- Grundsteuer - Verbrauchssteuern - Kraftfahrzeugsteuern

Gebühren und Beiträge, die bei staatlichen Stellen zu zahlen sind und in Zusammenhang mit der Leistungserstellung stehen, werden ebenfalls in diese Kostenart eingeordnet. Kalkulatorische Kosten: Die kalkulatorischen Kosten sind keine wirklichen anfallenden Kosten sondern rein theoretische Kosten, die nur in die Kalkulation eingehen, um die Genauigkeit der Kostenrechnung zu erhöhen.

Welche Bedeutung hat die Kalkulation für den Betrieb? Die Kalkulation dient dem Betrieb zur Erfassung aller möglichen Kosten, welche im Unternehmen auftreten können. Der Betrieb ist auf eine Kalkulation angewiesen um auf dem Herstellermarkt bestehen zu können. Der Hersteller kann durch die Kalkulation seine Produktion beliebig umstellen, da sie ihm alle Kostenfaktoren aufstellt und mögliche Einsparpunkte findet . Durch das Einsparen kann wiederum billiger produziert werden (konkurrenzfähiger).

Ermitteln Sie die Kosten für die Herstellung Ihres

Werkzeuges, bzw. für den Teil, den Sie mit ihrer Gruppe herstellen!

Materialkosten : Material: Anzahl: Preis: Einspannzapfen DIN 9859/3 1 9,77 € Flachstahl C45W 1 96,00 € Flachstahl X210CrW12 1 86,00 € Zylinderstifte SN 1973-6-28 2 0,36 € Zylinderkopfschrauben SN 3500-M8-60

3 0,21 €

Gesamt 192,34 €

Entwicklung und Konstruktion : Stundenlohn des Arbeiters: 7,61 € Stundenanzahl der E. und K. : 8 Stunden Gesamtkosten für E. und K. : 60,88 €

Fertigungskosten :

Eine Maschinenstunde für die Erodiermaschine RA9 kostet 54,54 € , darin sind enthalten:

à 7,75 € Wertverlust à 35,00 € Lohnkosten à 1,74 € Miete

à 1,20 € Stromkosten à 2,00 € Wartungskosten à 6,58 € Drahtkosten

Fertigungskosten insgesamt : 109,08 €

Zusammenfassung der Kosten für die Grundplatte und Anschlag:

Materialkosten: 192,34 €

+ Entwicklung und Konstruktion : 60,88 € + Fertigungskosten: 109,08 €

= Gesamtkosten: 301,42 €

Wie werden die Kosten für die Maschinenstunde ermittelt ? Der Maschinenstundensatz wird aus dem Verhältnis der Summe der Maschinenbezogenen Fertigungsgemeinkostenarten pro Jahr zur möglichen jährlichen Nutzungszeit bei geplantem Auslastungsgrad ermittelt. Im Regelfall lassen sich folgende Kostenarten maschinenbezogen abgrenzen : Kalkulatorische Abschreibung : Die Kalkulatorische Abschreibung soll der tatsächlichen Wertminderung der Maschine im Rechnungszeitraum entsprechen.

Kalkulatorische Zinsen : Die kalkulatorischen Zinsen der Maschine beziehen sich auf das durch den Wert der Maschine gebundene Kapital. Als Zinssatz wird meistens der aktuelle Zinssatz für langfristiges Fremdkapital verwendet. Die Raumkosten der Maschine : Die Raumkosten der Maschine enthalten anteilig Abschreibungen und Zinsen auf Gebäude und Instandhaltungskosten für Gebäude, Kosten für Licht, Heizung, Versicherung und Reinigung. Es folgt die Bildung eines m² - Kostensatzes für den Raum oder das Gebäude, der mit der spezifischen Maschinenfläche multipliziert wird. Die Maschinenenergiekosten : Die Maschinenenergiekosten für Strom, Gas, Wasser usw. werden in der Regel durch Multiplikation der spezifischen Listungsaufnahme mit dem Leistungspreise je Zeiteinheit ermittelt. Dieses Produkt wird dann auf die jährliche Nutzungsdauer hochgerechnet. Die Instandhaltungskosten : Die Instandhaltungskosten der Maschine ( laufende Watungen, Reparaturen ) werden sehr unterschiedlich ermittelt. Gebräuchlich sind Jahresdurchschnitte über längere Zeiträume als Absolutbetrag oder als Faktor bzw. Prozentsatz, bezogen meist auf die kalkulatorischen Abschreibungen oder den Wiederbeschaffungswert. Die Werkzeug- oder Vorrichtungskosten : Die Werkzeug- oder Vorrichtungskosten lassen sich in der Regel in ihrer Abschreibungshöhe direkt einer konkreten Maschine zurechnen.

Wie werden die kosten für Entwicklung und Konstruktion ermittelt und einem Auftrag zugeordnet ? - Ich konnte leider nicht ermitteln wie die Kosten für Entwicklung und Konstruktion erfasst werden.

Kostenarten für Konstruktion und Entwicklung: à Studien, Erhebungen, Recherchen, Analysen à Beratungskosten à Kosten für die Abschätzung des späteren Marktpotenzials à Eigene und fremde Personalkosten à Kapitalkosten für Investitionen, die zu Forschung- und Entwicklungszwecken getätigt wurden à Laborkosten à Werkzeugkosten à Materialkosten à Konstruktionsarbeiten à Wartung und Instandhaltung spezieller Geräte und von Ausrüstung à Schulungen, Aus- und Weiterbildung Viele dieser Kostenpositionen sind Einzelkosten, die sich direkt einem Projekt oder einem Produkt zurechnen lassen, z.B. durch Zeitaufschreibungen oder Belege. Andere Positionen wiederum sind ganz oder teilweise Gemeinkosten wie etwa Abschreibungen, Warten oder Werkzeugkosten.

9.Qualitätssicherung-Kontrolle Qualitätssicherung - Abnahme des Werkzeugs nach der Herstellung durch den Handwerker - Fertigungskontrolle nach dem erodieren der Durchbrüche - Kontrolle des gesamten Werkzeugs im zusammengebauten Zustand - Musterung des Werkstücks nach den ersten Schnitten - Überprüfen des Schnittbildes auf Grat, Schnitt- und Bruchzone - Überprüfen des Schnittteils auf Versatz der Lochung - Die benutzten Messwerkzeuge sind Messschieber, Bügelmessschraube, - Endmaße, Digitaler Höhenmesser

By Paul & Michael

Qualitätskontrolle Um Rückrufaktionen zu vermeiden und eine hundertprozentige Qualitätskontrolle in dem Produktionsverfahren von Komponenten zu gewährleisten, besitzt die Qualitätssicherung bei Produkten heute höchste Priorität in den Branchen, die sich eine höhere Produktivität und Kosteneinsparung zum Ziel gesetzt haben. Die Qualitätskontrolle umfasst mittlerweile ein sehr großes Feld im Betrieb, sie fängt bei der Wareneingangskontrolle an geht über die Fertigungskontrolle bis hin zur Prüfmittel Überwachung und Endet erst bei der Warenausgangskontrolle (Qualitätskontrolle für die Grundplatte siehe Zeichnung). Aufgaben der Messtechnik Beim Messen wird der Wert einer physikalischen Größe durch Vergleich mit einer Größe der gleichen Art, deren Wert bekannt ist und vereinbarungsgemäß als „richtig“ gilt, bestimmt. Dabei entscheidet wiederum die Qualität des Messens selbst darüber, welche Unterschiede oder Veränderungen überhaupt erkannt werden können.Die mögliche Entwicklung der Qualität wird somit in starkem Maße von den Leistungsgrenzen der Messtechnik bestimmt. Es lässt sich nachweisen, dass die Qualität von Erzeugnissen und Produktionsprozessen durch die Fortschritte auf dem Gebiet der Messtechnik gefördert und vielfach auch entscheidend beeinflusst wird. Schließlich tragen Messgeräte in hochwertigen Konsumgütern wie PKW, Waschmaschinen, Kühlschränken und Geräten der Heimelektronik zunehmend zur Erhöhung der Qualität und dabei zur Sicherheit sowie zur Senkung des Energieverbrauches beim Betrieb dieser Erzeugnisse bei. Mit der Qualitätsentwicklung steigen die Anforderungen an die Messtechnik in dem Maße wie:

• die Anforderungen an die Funktionseigenschaften von Erzeugnissen und Produktionsprozessen steigen,

• die Toleranzen für funktionelle, stoffliche und geometrische Eigenschaften verringert werden müssen,

• der Automatisierungsgrad industrieller Prozesse zunimmt, • die Komplexität technischer Systeme ansteigt, • sich die Geschwindigkeit technischer Prozesse erhöht, • sich die Herstellung von Bauteilen und Baugruppen spezialisiert und • wie die technische Nutzung wissenschaftlicher Erkenntnisse wachsende

Bedeutung erlangt. Bessere Funktionseigenschaften, hohe Zuverlässigkeit während der zugesicherten Lebensdauer, geringere Masse und Senkung des spezifischen Energieverbrauches beim Einsatz erfordern eine Optimierung der messbaren Solleigenschaften und in vielen Fällen eine Verringerung der Toleranzen dieser

Eigenschaften. So müssen an funktionswichtigen Einzelteilen und Baugruppen von Werkzeugmaschinen, Textilmaschinen, Computern, Erzeugnissen der Mikroelektronik, aber auch von hochwertigen Konsumgütern wie Kraftfahrzeugen Toleranzen festgelegt und deren Einhaltung prozessnah überwacht werden. Die Sollgeometrie und Geometrietoleranzen (Maß-, Form-, Lage- und Rauheitstoleranzen) lassen sich nur selten theoretisch und rechnerisch optimieren. Die große Vielfalt der Funktionen technischer Erzeugnisse erfordert oft, die Ergebnisse von Messungen bei der konstruktiven Gestaltung der Erzeugnisse und bei der Tolerierung mit heranzuziehen. In verfahrenstechnischen Prozessen, z.B. der chemischen Industrie, hängt der Wirkungsgrad vieler Prozesse von den Temperatur- und Druckbedingungen ab, unter denen diese Prozesse ablaufen. Schwankungen dieser Einflussgrößen wirken sich auf die Gleichmäßigkeit und damit die Qualität der erzeugten Produkte aus. Außerdem spielt bei den modernen hochproduktiven Verfahren hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit die Vermeidung von Produktionsstörungen eine bedeutende Rolle. Zur Beherrschung dieser Qualitätsprobleme liegt international der Anteil der Messtechnik bei Investitionen der chemischen Industrie schon bei über 20% der Gesamtinvestitionen. In nahezu allen Qualitätselementen des ISO-Qualitätskreises werden Messinformationen zur Steuerung oder zur Bestimmung von Qualitätsmerkmalen gewonnen und genutzt. In den meist diskontinuierlich ablaufenden Prozessen der Fertigungstechnik dienen Messinformationen

• der Prozesssteuerung und -regelung nach Leistung, nach geometrischen Qualitätsmerkmalen wie Maß, Form, Lage und Rauheit der Werkstückflächen,

• der Maschinenüberwachung und Maschinendiagnose durch Messung von Lager- und Kühlmitteltemperaturen, Schwingungen, Kräften und Drehmomenten,

• der Werkstückprüfung nach der Bearbeitung zur Feststellung, ob die Qualitätsmerkmale innerhalb der spezifizierten Grenzen liegen, aber auch zur indirekten Überwachung von Verschleißbeanspruchten Bauelementen der Werkzeugmaschinen sowie zur Optimierung der nachfolgenden Bearbeitungsstufen oder der Montage, wobei neben geometrischen Eigenschaften zunehmend auch stoffliche Eigenschaften gemessen werden müssen,

• der Stabilisierung und Erfassung der Prozessfähigkeit und des Zuverlässigkeitsverhaltens des Fertigungsprozesses.

Für die Messung geometrischer Eigenschaften und der Prozesseigenschaften in der Fertigungstechnik hat sich der Begriff Fertigungsmesstechnik herausgebildet.

Wenn auch zur Prozessüberwachung verstärkt Schnittkräfte, Spannkräfte, Drehmomente, Temperaturen, Antriebsleistungen, Schwingungen und (Werkzeug-)verschleiß unter Prozessbedingungen gemessen werden müssen (s. nachfolgende Grafik), so ist doch die Messung der Istgeometrie vor, während oder nach der jeweiligen Bearbeitungsstufe der Schwerpunkt der Fertigungsmesstechnik.

Bild 1. Messgrößen zur Qualitätsüberwachung beim Außenrundschleifen Die große Vielfalt der Abmessungen, Formen, Vor- und Endbearbeitungstoleranzen verlangt dabei eine außergewöhnlich große Palette gerätetechnischer und programm-technischer Lösungen zur Messung und zur statistischen Auswertung von Maß-, Form- und Lageabweichungen sowie der Oberflächenrauheit.

In den meist kontinuierlichen verfahrenstechnischen Prozessen dienen die Messungen • der Optimierung der Stoffumwandlungsprozesse und der Prozessführung durch

kontinuierliche Bestimmung der stofflichen Eigenschaften der am Prozess beteiligten Werkstoffe und Hilfsstoffe als Grundlage der Prozessregelung,

• der Ermittlung von Zustandsgrößen wie Temperatur, Druck und Geschwindigkeit • der sicherheitstechnischen Prozessüberwachung • der Qualitätsanalyse und -prüfung des Endproduktes.

Die Messtechnik zur Prozessregelung und Prozessanalyse verfahrenstechnischer Prozesse wird meist als Prozessmesstechnik bezeichnet. Messeinrichtungen (Messanordnungen) dienen der Verwirklichung der Messverfahren. Sie bestehen aus (anzeigenden) Messgeräten, Maßverkörperungen und Hilfsmitteln, die in der Längenprüftechnik auch als Prüfmittel bezeichnet werden.

Grundlegende Begriffe Die Qualität von Produkten definiert sich über Merkmale, die mit Grenzwerten möglichst genau festgelegt (spezifiziert) werden. In diesem Zusammenhang ist Klarheit über mindestens einige Begriffe notwendig.

• Qualität o Gesamtheit von Merkmalen (und Merkmalswerten) einer Einheit bezüglich

ihrer Eignung, festgelegte und vorausgesetzte Erfordernisse zu erfüllen • Merkmale

o Eigenschaft zum Erkennen oder zum Unterscheiden von Einheiten • Sollwert

o Wert eines Merkmals zur Gliederung des Anwendungsbereichs • Grenzwert

o Mindestwert oder Höchstwert • Toleranz

o Höchstwert minus Mindestwert, und auch höchste Grenzabweichung minus untere Grenzabweichung

• Fehler o Nichterfüllung einer festgelegten Forderung

Um die Qualität der Prüfmittel sicherzustellen, müssen:

• Prüfmittel eindeutig gekennzeichnet werden • Anforderungen an Prüfmittel definiert werden • Prüfmittel regelmäßig dahingehend überprüft werden, ob sie die definierten

Anforderungen erfüllen, d.h. sie müssen regelmäßig kalibriert (und ggf. justiert werden)

• Prüfmittel, die zur Kalibrierung benutzt werden, sich auf nationale oder internationale Normale zurückführen lassen (bzw. auf dokumentierte Kalibriergrundlagen, wenn keine solchen Normale existieren)

• Prüfmittel so gehandhabt werden, dass deren Eigenschaften nicht beeinträchtigt werden

Kalibrierung von Prüfmitteln

Definition „Kalibrierung“:

Tätigkeiten zur Ermittlung des Zusammenhangs zwischen den ausgegebenen Werten eines Messgerätes oder einer Messeinrichtung oder den von einer Maßverkörperung oder von einem Referenzmaterial dargestellten Werten und den zugehörigen, durch Normale festgelegten Werten einer Messgröße unter vorgegebenen Bedingungen.

Kalibrierungen werden durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Anzeige des verwendeten Messmittels ein bekanntes und dokumentiertes Verhältnis zu einem internationalen Normal für die verwendete Maßeinheit hat. Ziel ist, dass bei verschiedenen Prüfungen eines Merkmales die Vertreter unterschiedlicher Stellen, z.B. Kunde und Lieferant, zu vergleichbaren Ergebnissen kommen. Das setzt voraus, dass die auftretende Messunsicherheit - die mit jeder Messung zwangsläufig verbunden ist - bekannt sein muss.

Festlegung von Grenzwerten Grenzwerte für Messabweichungen bzw. für Einzelmerkmale eines Prüfmittels (bzw. Prüfmitteltyps) sollten grundsätzlich individuell festgelegt werden, d.h. sie sollten unternehmensspezifisch oder - wo sinnvoll - individuell für den jeweiligen Anwendungsfall festgelegt werden. Die „klassische“ Festlegung der Anforderung an Prüfmittel ist, dass der maximale Fehler des Prüfmittels nicht größer als 5 bis 10% der Toleranz des zu prüfenden Produkt- bzw. Prozessmerkmals sein sollte. Es sollten interne Richtlinien erstellt werden, bei welchen Toleranzen welche Prüfmittel eingesetzt werden können.

Prüfmittelkennzeichnung Mögliche Kennzeichnungen von Prüfmitteln sind:

• Identnummer • nächster Kalibriertermin • wird kalibriert/wird nicht kalibriert • Einschränkung/Angabe des Messbereichs • Kalibriervermerk der letzten Kalibrierung • vor Gebrauch kalibrieren

Voraussetzung für jedes Prüfmittel-Managementsystem ist die eindeutige Identifizierbarkeit eines jeden einzelnen Prüfmittels. Die Identifizierung kann auf folgende Art und Weise erfolgen:

• Ätzen/Gravieren von Identnummern • Aufkleber/Schilder • Barcode • Schlagzahlen • Chip-Systeme

Qualitätskontrolle der Grundplatte

Wir haben bei der Kontrolle der Maße eine Maßabweichung von 0,0125 mm auf jeder Seite festgestellt.

10.Zeichnungen

Entwürfe

Unser entworfenes Werkzeug

Zu fertigendes Werkzeug

Auftragsbeschreibung / Bestelldaten:

Auftragsbeschreibung Gruppe 5

Inhalt: -Einzelteilzeichnung -Gesammtzeichnung -Stückliste Auftrag: Grundplatte, Zwischenlage Zu fertigen sind alle Konturen, Bohrungen, Senkungen, Reibungen, Gewinde, Startlochbohrungen fürs Erodieren. Überfräsen der Bezugsseiten (Parallelfräsen). Wichtig: Durchbrüche werden nicht gefertigt ! ! ! Stiftlöcher im Packet bohren und reiben !!! Grundplatte

Grundplatte

Stift zur Vorschubbegrenzung

Halteblech

Führungsleiste1

Führungsleiste2

Sückliste Gr 5:

Pos. Menge Einheit Benennung Sachnr./Norm-

Kurzbezeichnung Preis

1 1 C45 Grundplatte SN5-1730-20-125 179,30 2 1 Schneidplatte SN5-2379-20,4-80,3 161,40 3 1 C45 Stempelführungsplatte SN5-1730-20-80 123,10 4 1 St Stempel (klein) SN5-2379-20,4-30,3 81,10 5 1 St Stempel (groß) SN5-2379-30,4-50,3 Nicht

vorhanden 6 1 St Stempelhalteplatte SN5-1730-20-40 79,10 7 1 St Kopfplatte SN5-1730-20-40 79,10 8 1 St Einspannzapfen SN1530 d1= 20 10,10 9 2 St Zylinderstifte SN1973 8mmx55 51,40

10 2 St Zylinderstifte SN1973 6mmx32mm 41,40 11 2 St Zylinderkopfschrauben M8 SN3500 m8x55mm 26,00 12 4 St Zylinderkopfschrauben M8 SN3500 30mm 14,80 13 2 St Zylinderkopfschrauben M6 SN3500 35mm 10,80 14 1 St Anschlag SN5-1730-10-25 35,50

Sückliste Gr.4: Stückliste Pos. Menge Einheit Artikelnr./Art Sachnr./Norm- Kurzbez. Mat.Nr. bes. Bemerkung

1 1 Stk. Grundplatte 25x140x105 1,1730 C45W 2 1 Stk. Schneidplatte 20x140x65 1,2436 X155CrMoV12 3 1 Stk. Anschlag O 10x12 1,2379 C45W d=10mm d=5mm L=12mm4 1 Stk. Zwischenplatte 5x140x17,5 1,1730 C45W L=160mm 5 1 Stk. Zwischenplatte 5x160x17,5 1,1730 C45W L=140mm 6 1 Stk. Auflageblech 2x50x18 1,1730 C45W 7 1 Stk. Führungsplatte 20x140x65 1,1730 C45W 8 1 Stk. Lochstempel 80x32,4x15,05 1,2436 X155CrMoV12 9 1 Stk. Stempel 80x27,88x47,73 1,2436 X155CrMoV12

10 1 Stk. Stempelhalteplatte 20x140x40 1,1730 C45W 11 1 Stk. Kopfplatte 20x140x40 1,1730 C45W 12 1 Stk. Einspannzapfen DIN 9859/3 1,0050 St50-2 d=25mm M16x1,5 13 4 Stk. Zylinderstifte DIN 6325-6x60 1,3505 d=8mm L=60mm 14 2 Stk. Zylinderstifte DIN 6325-6x28 1,3505 d=6mm L=28mm 15 4 Stk. Zylinderkopfschrauben DIN 912-8.8-M6x50 d=M8 L=60mm 16 3 Stk. Zylinderkopfschrauben DIN 912-8.8-M6x25 d=M6 L=25mm 17 4 Stk. Zylinderkopfschrauben DIN 912-8.8-M5x30 d=M5 L=20mm 18 2 Stk. Zylinderkopfschrauben DIN 912-8.8-M4x8 d=M4 L=8mm

Bestelldaten:

11.Rechnungen

Lage des Einspannzapfens Mit Hilfe des Tabellenbuches: S. 293 S. 30

n Summe der Schneidkanten ln Schneidkantenlänge an Abstände des Kräftemittelpunktes von der Bezugskante

n ln in mm an in mm 1 15,79 10,751 2 14,25 21,075 3 14,25 21,075 4 36,28 35,889 5 127,29 72,425

X = 54321

5*54*43*32*21*1lllll

alalalalaL++++

++++

X = 29,12725,3625,1425,1479,15

978,9218053,1302319,300319,300758,169++++

++++

X = 86,207428,11291

X = 54,3 mm

r d 1 7,525 mm 15,05 mm 2 5,025 mm 10,05 mm 3 13,95 mm 27,9 mm

L1 = U = 2

2* dπ

= 2

05,10*π

= 15,78 mm

ys Werkstückschwerpunkt

a1 = r3 - ys ys = rr

*6366,02*2

=π

= 13,95 – 3,199 = 025,5*6366,0025,5*2

=π

=10,751 mm = 3,199 mm l2 = 19,85 – a l2 = a² + b² = c² / -b = 19,85 – 5,60 = 14,25 mm a² = c² - b²

= 7,525² - 5,025² / √ = √ 7,525² - 5,025² = 5,60 mm

l3 = l2

lb Bogenlänge l4 = U = π * d1 lb = 36,28 mm = π * 15,05 = 47,28 mm ausgerechnet am PC l4 = lb

a2 = xs = 21

= 225,14

= 7,125 mm a2 = xs + r3 = 7,125 + 13,95

= 21,075 a3 = a2

a4 = r3 + 19,85 + ys ys = lb

lr *

= 13,95 + 19,85 + ys = 28,36

05,10*525,7

= 13,95 + 19,85 + 2,084 = 2,084 mm = 35,884 mm l5 = U = π * d + 2 * l = π * 27,9 + 2 * 19,85 = 127,35 mm

a5 = 2

85,199,27 +

= 275,47

= 23,875 mm a5 = 23,875 + 0,8 + 47,75 = 72,425 mm

Kräfte Fs = Schneidkraft S = Schneidfläche Sq = Spanungsquerschnitt Rm max. = Maximale Zugfestigkeit Tab max. = Maximale Scherfestigkeit F max = Nennpresskraft s = Blechdicke Fa = Abstreifkraft P1 = Stempel 1 P2 = Stempel 2 A = Fläche U = Umfang F = Flächenpressung Material: CuZn37 Rm = 310N/mm²

P1

A1= a*b A2= π *d² A1= 19,85 * 27,88 4

A1= 553,418mm² A2= π * 27,88² 4 A2= 610,48 A = A1+ A2 A = 553,41+610,48 A = 1163,90mm²

Die Durchmesser und längen maße aus der Zeichnung mit den Werten für die Stempel entnommen.

P2

A1= π*d² :2 A2= π*d² A3= a*b 4 4 A3= 14,25 * 10,05 A1= π* 10,05 :2 A2= π *15,05² A3= 143,21mm² 4 4 A1= 39,66mm² A2= 177,89mm²

A4= U = π *d A4= Lb*r-l*(r-b) A4= U = π * 15,05 2 A4= U = 47,28mm² A4= 11*7,525-10,05*(7,525-10,05)

2 A4=82,775-10,05*(-2,525)

2 A4= 82,775²-(-25,376) 2 A4= 108,11 2 A4= 54,055mm² A = A1+A2+A3-A4 A = 39,66+177,89+143,21-54,05 A = 306,71

Lb1= 36,28 (auf dem Computer in Mega CAD gemessen)

U-Lb1=Lb2 47,28-36,28=11mm

Maximale Scherfestigkeit: TaB Max. = 0,85 * Rm max. ( 0,85 aus dem Tabellenbuch auf Seite ) = 0,85 * 310 N/mm² = 263,5 N/mm² Schneidfläche: S1= u * s S2= u * s = 127,29 x 0,5 = 80,39 x 0,5 = 63,645mm² = 40,195mm² Schneidkraft:

Fs = Tab max * S = 263,5 N/mm²* (S1+S2) = 263,5 N/mm²* 103,84 = 27361,84 N =27,361 KN Flächenpressung: F1 = S1 * TaB max F2 = S2 * TaB max F1 = 63,645mm² * 263,5 F2 = 40,195mm² * 263,5 F1 = 16770,4575 N F2 = 10591,38 N F1 = 16,77 kN F2 = 10,59 kN P1 = F P1 = 16770,45 N P2 = F P2 = 10591,38 N A 1163,90mm² A 347,66mm² P1 = 14,41 N/mm² P2 = 30,46 N/mm²

Nennpresskraft

F max. = Fs + 60% ( die 60% wurden uns von Herrn Schnur genannt ) F max. = 27,361 KN + 60%

F max. = 43,7776 KN

Belastungen der Schrauben Schneidkraft gesamt: 27,361KN Abstreifkraft: Fa= Fs*0,2 = 27,361 KN*0,2 = 5,4722 KN S. 190 Spannungsquerschnitt M8= 36,6mm² Fa : Sq = min. Belastung der Schrauben 5,4722 KN : 36,6mm² = 5472 N : 36,6mm² = 149,50 N/ mm² S.41 Stempelschrauben Sicherheitsklasse III / 4 Andere Schrauben Sicherheitsklasse II / 2 Stempelschrauben 8.8 Schraube 640N/ mm² : 4= 160N/mm² Vergleich Min. Belastung 141,96N/ mm² Belastung der Stempelschrauben 160N/mm² Andere Schrauben 8.8 Schraube 640N/ mm² : 2= 320N/mm²

Druckplatte

Berechnung der Schneidkraft für den kleinen Stempel Fs = Tab max x S2 Fs = 263,5 N/mm² x 40,28mm² Fs = 10613,78 N Fs = 10,613 KN

Berechnung der Schneidfläche S2 = ls x s ls = u S2 = u x s S2 = 80,39 mm² x 0,5 mm S2 = 40,28 mm²

Berechnung der Flächenpressung P2 = F A P2 = 10613,78 N 306,71 mm² P2 = 34,60 N/mm² Da die Flächenpressung kleiner als 250 N/mm² ist, muss keine gehärtete Druckplatte eingebaut werden. 250 N/mm² ist die maximale Flächenpressung von Stahl.

12.Projekttagebuch

Fertigungs- und FlugzeugtechnikStaatliche Gewerbeschule

Zust. Änderung Datum Name

NameDatumBearb.Gepr.

Maßstab

Blatt

Werkstoff

Benennung

Dateiname

Maßeohne Toleranzangabe

DIN ISO 2768 m

Oberfläche

DIN ISO 1302

Note

Staa

tlich

eGe

werb

esch

ule

Ferti

gung

s-un

dFl

ugze

ugte

chni

k-G

15Ha

mbu

rgFa

chgr

uppe

Wer

kzeu

gbau

Ernst MittelbachG15 - Hamburg

M 1 : 1Technische

Kommunikation

NameDatum

Rz 25

Fertigungs- und FlugzeugtechnikStaatliche Gewerbeschule

Zust. Änderung Datum Name

NameDatumBearb.Gepr.

Maßstab

Blatt

Werkstoff

Benennung

Dateiname

Maßeohne Toleranzangabe

DIN ISO 2768 m

Oberfläche

DIN ISO 1302

Note

Staa

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Ferti

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chni

k-G

15Ha

mbu

rgFa

chgr

uppe

Wer

kzeu

gbau

Ernst MittelbachG15 - Hamburg

M 1 : 2Technische

Kommunikation

Gruppe503.09.04

Rz 25

Fertigungs- und FlugzeugtechnikStaatliche Gewerbeschule

Zust. Änderung Datum Name

NameDatumBearb.Gepr.

Maßstab

Blatt

Werkstoff

Benennung

Dateiname

Maßeohne Toleranzangabe

DIN ISO 2768 m

Oberfläche

DIN ISO 1302

Note

Staa

tlich

eGe

werb

esch

ule

Ferti

gung

s-un

dFl

ugze

ugte

chni

k-G

15Ha

mbu

rgFa

chgr

uppe

Wer

kzeu

gbau

Ernst MittelbachG15 - Hamburg

M 1 : 2Technische

Kommunikation

Gruppe507.09.04

Rz 25

Fertigungs- und FlugzeugtechnikStaatliche Gewerbeschule

Zust. Änderung Datum Name

NameDatumBearb.Gepr.

Maßstab

Blatt

Werkstoff

Benennung

Dateiname

Maßeohne Toleranzangabe

DIN ISO 2768 m

Oberfläche

DIN ISO 1302

Note

Staa

tlich

eGe

werb

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ule

Ferti

gung

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dFl

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ugte

chni

k-G

15Ha

mbu

rgFa

chgr

uppe

Wer

kzeu

gbau

Ernst MittelbachG15 - Hamburg

M 1 : 2Technische

Kommunikation

Buhmann10.09.04

Rz 25

Fertigungs- und FlugzeugtechnikStaatliche Gewerbeschule

Zust. Änderung Datum Name

NameDatumBearb.Gepr.

Maßstab

Blatt

Werkstoff

Benennung

Dateiname

Maßeohne Toleranzangabe

DIN ISO 2768 m

Oberfläche

DIN ISO 1302

Note

Staa

tlich

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chni

k-G

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mbu

rgFa

chgr

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Wer

kzeu

gbau

Ernst MittelbachG15 - Hamburg

M 1 : 2Technische

Kommunikation

Buhmann10.09.04

Rz 25

Fertigungs- und FlugzeugtechnikStaatliche Gewerbeschule

Zust. Änderung Datum Name

NameDatumBearb.Gepr.

Maßstab

Blatt

Werkstoff

Benennung

Dateiname

Maßeohne Toleranzangabe

DIN ISO 2768 m

Oberfläche

DIN ISO 1302

Note

Staa

tlich

eGe

werb

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Ernst MittelbachG15 - Hamburg

M 1 : 1Technische

Kommunikation

Buhmann10.09.04

Rz 25