Praktische Stanzerei Ein Buch für Betrieb und Büro mit Aufgaben und Lösungen: Zweiter Band Ziehen, Hohlstanzen, Pressen Automatische Zuführ-Vorrichtungen

171 Pages·1954·7.499 MB·German

by  Eugen Kaczmarek (auth.)

Praktische Stanzerei
Ein Buch für Betrieb und Büro
mit Aufgaben und Lösungen
Von
Engen Kaczmarek
Oberingenieur in Berlin
Zweiter Band
Ziehen, Hohlstanzen, Pressen
Automatische Zuführ-Vorrichtungen
Vierte, verbesserte Auflage
Mit 175 Abbildungen
Springer-V erlag Berlin Heidelberg GmbH
1954
ISBN 978-3-642-52912-2 ISBN 978-3-642-52911-5 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-642-52911-5
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Copyright 1942, 1949 and 1954 by Springer-Verlag Berlin Heidelberg
Ursprünglich erschienen bei Springer-Verlag OHG., Berlin}Göttingen}Heidelberg 1954
Softcover reprint of the bardeover 1st edition 1954
Vorwort zur vierten Auflage.
In der Stanzereitechnik herrscht die Tendenz vor, durch zeitver
kürzende Arbeitsverfahren zu billigen Verbrauchsgütern zu gelangen.
Diese Kurzverfahren erfordern ein erhöhtes Tempo der Produktions
maschinen, dessen Beurteilung von Ingenieur und Konstrukteur ein
großes praktisches Können und technisches Wissen voraussetzt. Um
hier ideenschöpferisch zu wirken, wird in diesem Buche der Schritt
unternommen, dem in der Praxis Stehenden eine möglichst umfassende
Darstellung der neuzeitlichen Stanzereitechnik in knapper Form zu
bieten. Dafür sind mit vielen Abbildungen die Werkstücke, Vorrich
tungen, Arbeitsverfahren und die hierbei nötigen Berechnungen be
sprochen worden. Konnten früher die mit neuen Aufgaben in der Stan
zereitechnik auftretenden Schwierigkeiten nur durch immer wiederholte
Versuche überwunden werden, so bat die neuere Entwicklung eine wissen
schaftliehe Auswertung und Vertiefung gebracht. Nur durch die Ver
bindung von Werkstatterfahrung und Festigkeitslehre können muster
gültige Entwürfe entstehen, zu deren Gelingen dieses Buch helfen will.
So ist seine vierte Auflage durch fachliche Ergänzungen und Normen
binweise gekennzeichnet. Im neuzeitlichen Betrieb wird jetzt sach
gemäß berechnet, die Arbeitsverfahren werden planmäßig festgelegt und
genormte Werkzeuge verwendet. Auch die Kenntnis der Werkstoffe ist
sehr wichtig geworden.
Der erste Band bringt das Schneiden und Stanzen von Flachteilen,
die dazu erforderlichen Werkzeuge und Maschinen, zahlreiche Ferti
gungsbeispiele nach weniger bekannten Verfahren und einen technischen
Nacbschlageteil, der gerade dem Praktiker den Gebrauch des Buches
und die rasche Beantwortung der auftretenden Fragen erleichtern solL
Der zweite Band behandelt entsprechend das· Ziehen, Hohlstanzen
und Pressen. Auch dieser Teil endet mit einem eigenen technischen
NachschlageteiL
Um den heutigen Forderungen nach Mechanisierung der Stanzerei
verfahren bis zu Spitzenleistungen und nach vorteilhaft arbeitenden
Werkzeugen zu entsprechen, sind in dem neuendritten Band Verbund
werkzeuge, Zuführmittel mit Gleichriebtverfahren und Fließweganlagen
mit vielen Anwendungsbeispielen besprochen.
Berlin, im Mai 1954
E. Kaczmarek.
Inhaltsverzeichnis.
Seite
A. Einleitung . . . . 1
Allgemeines ü her die Vorbedingungenzum Ziehen vonHohl teilen
Werkstoffprüfung und -Iagerung .............. .
Vorgang beim Umformen der Scheibe zum Topf für metallische und
nichtmetallische Werkstoffe . . . . 4
a) Für metallischen Werkstoff. . . . . 4
b) Für nichtmetallischen Werkstoff 8
B. Hilfsmittel und Richtlinien in der Ziehtechnik 9
Scheibenermittlung für runde gleichwandige und ungleich-
wandige Hohlteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Ermittlung der Scheibenform für eckige Hohlteile . . . . . . . . . 9
Richtlinien und Zuschnittsermittlung der Formscheibe für eckige
Hohlteile . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Vier Beispiele für die Ermittlung der Halbmesser R . . 10
Fall 1: Hohlteil mit scharfer Bodenkante . . . . . 10
Fall 2: Hohlteil mit abgerundeter Bodenkante, Eckenhalb-
messer und gleichen Bodenkantenhalbmesser 11
Fall 3: Hohlteil mit abgerundeter Bodenkante, Ecken und
Bodenkantenhalbmesser zueinander ungleich 11
Fall 4: Hohlteil mit abgeschrägter Bodenkante. . . 11
Konstruktion der Scheibenform mit ausprobierter Scheibengegenüber-
stellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Ermittlung von Eckenhalbmessern viereckiger Hohlteile für Profil-
scheiben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Ermittlung der Halbmesser für gewölbte Seiten viereckiger Hohlteile 18
Ziehbeanspruchung für metallische und nichtmetallische Werkstoffe 19
Aufbau des Ziehringsatzes . . . . . . 21
Halbmesser der Ziehkante und Ziehspalt 22
Ausführung der Ziehkante für Metall 22
Ausführung der Ziehkante für Aluminium 23
Ausführung der Ziehkante für Zink 23
Niederhalter für ersten Zug bei starrer und elastischer Scheibenfest-
haltung . . . . . . . . . . . . . . 23
Geeignete Schmiermittel und ihre Wirkung . 24
Arbeitsleistungen beim Ziehen. . . . . . 25
Richtlinien für die Herstellung von Hohlteilen . 25
Ziehen nach Ziehstufendiagramm . . . . . 26
Ziehen mit Ziehringsatz. . . . . . . . . . 26
Anwendung der Ziehkante für den ersten Zug 26
Anwendung des Stufenziehens . 26
Anwendung von Rückstoßzügen 26
Stufung beim Streckziehen 27
Ziehen von kegeligen Teilen . . 27
Ziehen von halbkugligen Teilen 27
Formgestaltung von bauchigen Teilen 27
Stabilisieren von Bohlteilwänden 28
Ziehen von eckigen Hohlteilen . . . . 28
Gewinderollen von Hohlteilen . . . . 28
Ziehstufenanwendung bei gegebenen Teilen 28
Inhaltsverzeichnis. V
Seite
C. Bauteile für Ziehwerkzeuge . . . 57
Erläuterungen zum Aufbau 57
Ziehringe nach A WF 5920. . 57
Einspannfrösche nach A WF 5910 58
Abstreifer für Züge nach A WF 5921 58
Auswerfer ........... . 58
Niederhalterköpfe nach AWF 5923 . 58
Niederhalterrringe . . . . . . . . 58
Niederhalter für Stufenzüge nach A WF 5924 für Teilverkleinerungen 59
Züge ohne Niederhalter ..... 59
Einfacher Zug ohne Niederhalter .. 59
Rückstoßzug für Zylinder . . . . . 59
Rückstoßzug für konischen Mantel . 60
Rückstoßzug mit Stanzaufschlag .. 60
Bodenrückstoßzug für anliegenden Doppelmantel 60
Bodenrückstoßzug für abstehenden Doppelmantel 61
Züge mit Niederhaltern . . . . . . . . . . . 61
Zug mit Niederhalterplatte in Schnittkastenform. 61
Zug mit federndem Niederhalter, Teil nach oben ziehend 62
Zug mit oberem Luftdruckniederhalter, Hohlteil nach unten ziehend 62
Zug mit Niederhalter zwangsläufig oder elastisch zu steuern . . 63
Zug ohne oder mit Niederhalter (Deckstück) und Gummikissen 64
Universelle Verwendung von Stufenzugniederhaltern . . . . 66
Verbundwerkzeuge. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
Schnittzug mit Federniederhalter für einfach wirkende Presse 66
Dreifach wirkender Schnittzug für einfach wirkende Presse 67
Schnittzug für doppelt wirkende Pressen . . . . . . . . 68
Dreifach wirkender Schnittzug für doppelt wirkende Presse 69
Zugschnitt für doppelt wirkende Presse . 69
Zugschnitt für Sterngriff . . . . 69
Schnittzugschnitt . . . . . . . 70
Bauchungszug mit Füllhilfsmittel 70
Vorrichtung für das Sicken . . 71
Doppelt wirkender RücketoBzug 72
D. Stanzen für Hohlteile . . . . . 72
Erläuterungen zum Aufbau . 72
Einfach wirkende Stanzen. 73
Rohrwinkelstanze für einen Winkel . 73
Rohrwinkelstanze für zwei Winkel 73
Formstanze für Nietkopf . . . 73
Formstanze für Halbkugelform 74
Rückstoßstanze . . . . . . . 74
Randrollstanze. . . . . . . . 7 5
Bördelstanze mit beweglichem Gegenhalter 75
Doppelt wirkende Stanzen . . . . . 76
Hydraulische Bauchstanze . . . . . 76
Ausbauch-Arbeitsgänge zum Zierhohlteil 77
Angaben für die Teilherstellung . . . . 78
Fertigungsplan. Teil aus der Scheibe gezogen 80
Bauchstanzen mit Gummifüllung . 81
Schnittzugstanze . . . . . . . . 83
Schnittzugstanze für Reflektor . . 83
Schnittrollstanze . . . . . . . . 84
Stanzzug für eckige Grundplatte . 84
Stanzzug für Schreibzeug . . . . 85
VI
Inhaltsverzeichnis.
Seite
Musterstreifen aus Verbund-Werkzeugen 86
Blechstreifen für Lötösen . . . . 86
Blechstreifen für Dosenöffner 87
Blechstreifen für Stufennäpfchen 88
E. Das Preßspritzverfahren . . . . . . 89
Zweckbedingte Preßspritzvorgänge 89
F. Warm- und Kaltpressen ..... . 94
Erläuterungen über Werkzeuge, Preßteile und Arbeitsweisen 94
Froschgesenk . . . . . . . . . . . . . 96
Vollgesenk . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Traversengesenk . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Gesenk mit geteilten Gesenkdruckflächen . . . . . . 98
G. Aufgaben und Lösungen . . . . . . . . 99
H. Höchstleistungen mit Stanzereimaschinen. 117
Betriebliche Übersicht 117
Verarbeitung gestapelter Teile 118
Zuführvorrichtungen ..... 118
Zuführvorrichtung mit Bürstenrotor 119
Zuführvorrichtung mit Gleitbahnaufnahmen .... 120
Zuführvorrichtung mit Gleitrichtung im Zuführkanal . 121
Zuführvorrichtung mit Schöpfschnecke . . . . 122
Zuführvorrichtung: Schaukelkopf . . . . . . 123
J. Anwendung von Zuführmitteln und Vorrichtungen. 125
Der Ge brauch von Zuführkanälen ..... 125
Zuführvorrichtung an Revolverpressen . . . . 125
Umwandlung eines Halb-in einen Vollautomaten 125
Zuführvorrichtung an der Abstechmaschine . . 126
Zuführvorrichtung für Beschneidemaschine . . 128
Halb- und Vollautomat für Hülsenvernietung . 128
Gewindedrückautomat für Kreisbogengewinde . 130
Pressenfolge für Serienfertigung . . . . . 131
Zickzackautomat für Tafelverarbeitung . . 131
Blankglühofen mit fahrbarer Beschickung. 134
Hülsenbeizautomat. . . . . . 135
K. Technischer Nachschlageteil . . . . . . . . 136
Gleichungen für die Ziehpraxis. . . . . . . . . 136
Ziehkantenhalbmesser für hohe Blechbeanspruchung . 137
Halbmesser für Stufenzüge. Einspannplatten nach AWF 138
Ziehringsatz nach A WF . 138
Ziehringe aus Hartmetall . 139
Verstell bare Zieheisen 140
Abstreifer für Züge . . . . . 141
Niederhalterköpfe und -ringe für ersten Zug . 142
Niederhalterköpfe und -einsätze für Stufenzüge 143
Richtwerte für Durchzüge . . . . . . . 145
Ermittlung für Durchzüge . . . . . . . . . . 146
Für Niederhalter des 1. Zuges . . . . . . . . 146
Ziehstufendiagramm für eckige Hohlteile . . . . 150
Maxima-Ziehdiagramm für eckig gezogene Hohlteile 151
Nomogramme für Formscheiben eckiger Hohlteile 151
Zum Ziehen nichtmetallischer Werkstoffe 154
Beim Ziehen erprobte Schmiermittel . 154
Formmasse Lasema . . . . . . . . . 155
Formtafel für eckige Hohlteile . . . . . 156
Gestufte Manteldicken für Streckzüge . . . 157
Gleichungen und Umformungen für Hohlteile 158
A. Einleitung.
Allgemeines über die Vorbedingungen zum Ziehen
von Hohlteilen.
Das Ziehen von Hohlteilen setzt eine gute Kenntnis der Werkstoff
eigenschaften voraus. Nicht inuner liegen günstige Eigenschaften vor,
die beim Werkstoff erwünscht sind, z. B. hohe Zerreißfestigkeit, Ver
formbarkeit. Man wird deshalb gezwungen, sich mit den Werkzeugen
den Werkstoffen anzupassen. Man darf den Werkstoff nur nach seinen
technologischen Eigenschaften beanspruchen, weil sich bei jeder Über
beanspmchung der Arbeitsausschuß vergrößert. Besonders sollte man
sich davor hüten, große Blechbeanspruchungen von einem Werkstoff
auf einen anderen blindlings zu übertragen.
Werkstoffprüfung und -Iagerung.
Im folgenden werden Prüfmethoden behandelt, wie sie in wirtschaft
lich arbeitenden feinmechanischen Betrieben vorkommen und ihren
Zweck erfüllen. Vorausgeschickt wird dabei, daß die Werkstoffprüfungen
nur in dem Umfange vorzunehmen sind, wie das zur Herstellung der
Erzeugnisse erforderlich ist.
In wenigen Fällen werden auch chemische Prüfverfahren bei Werk
stoffen durchgeführt, um z. B. bei Stahlbestellungen die Prozentsätze
a.n Kohlenstoff, Mangan, Phosphor und Schwefel festzustellen, und
damit Seigerungen durch Phosphid- und Sulphidbildung im Eisen zu
verhindern, soweit das nicht besser metallographisch durch Baumann
a.bdruck geprüft wird. Größerer Phosphorgehalt macht die Bleche
spröde und ist unerwünscht, wenn Schweißteile in Frage kommen. Der
Kupfergehalt kann bis zu 0,25% betragen und gilt als Schutzmittel
gegen Korrosion. Auch die Prüfung von Blechüberzügen fällt in das
Gebiet der chemischen Untersuchung, wenn nämlich festzustellen ist,
wie die Überzüge anhaften und welchen Einfluß Wasser, Gase u. a. auf
die Korrosion haben.
Physikalische Untersuchungen von Feinblechen beschränken sich in
der Regel darauf, Festigkeitseigenschaften zu ermitteln, wobei die Bleche
besonderen Prüfungen für die Stanzerei unterliegen. Zunächst dem Falt
und Doppelfaltversuch nach DIN 1623 bzw. 1605 und anschließend dem
Tiefungsversuch nach ERIOHSEN DIN5010l (s.Abb.1). AußerderTiefung
ist festzustellen, ob bei dieser Beanspruchung des Bleches eine Ober
flächenrauheit durch Grobkorngefüge auftritt, die für Ziehteile uner
wünscht ist. Je feineres Gefügekorn bei größter Tiefung festgestellt
Kaczmarek, Stanzerel, Bd. li, 4. Auf!. 1
2 Einleitung.
wird, desto geeigneter erscheint das Blech für die Verarbeitung im Zieh
verfahren. Vorteilhaft ist eine Gefügebeurteilung nach der Normalskala
von ERICHSEN, wobei Irrtümer in der Prüfung weitgehendst vermieden
werden können. Vergleichsweise' sind die Gefügekornbilder in die
Gruppen: l=feinst, 2=fein,
3=grob, 4=sehr grob unter
teilt und aneinandergereiht,
damitdasPrüfstückbeiLupen
betrachtung korngrößenmäßig
der Skala gegenübergestellt
und daraus Rückschlüsse ge
zogen werden können. Liegt
z. B. die zu prüfende Korngröße
etwa in der' Mitte zwischen
2 (fein) und 3 (grob), dann hat
sie eine Bezeichnung Yz fein
zu erhalten. Danrit keine Be
denkenentstehen, ist die Korn
skala des Musters nach einem
Abb. 1. Prüfungsmaschine (ERICHSE!i).
besonderen Prägeverfahren
hergestellt, so daß ihr ·einheitlicher Ausfall in jeder Beziehung ge
währleistet ist (s. Abb. 2). Die Tiefung wird auf 0,1 mm genau an-
8
Abb. 1 a. Abb. 1 b.
Zieh-Werkzeugsätze
für 1. Zug mit Niederhalter. für Stufenzüge mit Topfhalter.
gegeben, die Blechdicke auf 0,01 mm genau gemessen, da die Tiefung
bei gleicher Qualität mit der Dicke zunimmt.
Werketoffprüfung und -Iagerung. 3
Bei dem Tiefziehweitungsversuch nach SIEBEL und PoMP wird eine
runde gelochte Scheibe zwischen Halter und Ziehring zentral fest ein
gespannt und topfförmig durchgezogen, bis sich an der sauber bearbei
teten Bohrung Einrisse zeigen. Die Lochaufweitung in Prozent ergibt
sich zu:
• - dB - do 100.
11.---d--· '
0
hierin bedeuten
dB = aufgeweiteter Lochdurchmesser in mm,
d0 = ursprünglicher Lochdurchmesser in mm.
An der Aufweitung eines rund ausgeschnittenen Loches ist die Ver
formbarkeit des Werkstoffes zu erkennen; je weicher der Werkstoff ist,
desto größer ist die Aufweitung.
Abb. 3 veranschaulicht ein Ziehprüfwerk
zeug, mit dem Lochaufweitungen nach Abb. 4
bis 5b vorgenommen werden können. Hieraus
ist ersichtlich, welche Dehnungen bei Blechen
vorkommen. Außer der Tiefungs- und Loch
aufweitprüfung kann man auch mit dem
ERICHSEN-Apparat Abb.l Hülsenziehversuche
mit anschließendem Kleinerziehen der Hülsen
durchmesser vornehmen, wobei die Nieder- Abb. 2. Normalskala DRP. mit
Spezialmikroskop zur Korn-
halterdrucke während des Ziehvorganges ab- gröBenbeurtellung.
gelesen werden können. Dies ist ein Ver-
fahren, das der Herstellung von Teilen am weitgehendsten entspricht.
Durch Vergrößern der Scheibendurchmesser (Abb.la) steigt die Werk-
Fc~:o?l.~·-nuch
!dilc- Vilr
~--
Abb. 3. Ziehwerkzeug. Abb. 4. Anfang und Ende der Tiefung.
Abb. 5. 56%. Abb. 5a. 108% Abb. 5b; 151%-
Tiefungsergebnisse. Werkstoff: Stanzblech.
1*