{"id":31110,"date":"2024-10-08T09:09:30","date_gmt":"2024-10-08T09:09:30","guid":{"rendered":"https:\/\/www.harsle.com\/?p=31110"},"modified":"2024-11-22T06:27:13","modified_gmt":"2024-11-22T06:27:13","slug":"punching-die-and-feeder-mechanism","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.harsle.com\/de\/punching-die-and-feeder-mechanism\/","title":{"rendered":"Design und Entwicklung von Stanzwerkzeugen und Zuf\u00fchrmechanismen"},"content":{"rendered":"

Auf meinem Weg durch die Metallverarbeitung habe ich mich intensiv mit dem Design und der Entwicklung von Stanzform <\/a>und Zuf\u00fchrmechanismen. Diese Komponenten sind f\u00fcr die Pr\u00e4zision und Effizienz des Stanzprozesses unerl\u00e4sslich und erm\u00f6glichen eine gleichbleibend hochwertige Teileproduktion. Das Verst\u00e4ndnis der komplexen Beziehung zwischen Matrize und Zuf\u00fchrmechanismus erm\u00f6glichte es mir, Designs zu optimieren und die Gesamtleistung zu verbessern. In diesem Artikel gehe ich auf die wichtigsten \u00dcberlegungen und Innovationen bei der Konstruktion und Entwicklung von Stanzwerkzeugen und Zuf\u00fchrmechanismen ein und teile Erkenntnisse, die sowohl neuen als auch erfahrenen Fachleuten in der Branche zugutekommen.<\/p>\n\n\n\n

Abstrakt<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Im heutigen rasanten Wettbewerb der Industrien besteht das Hauptziel darin, die beste Produktqualit\u00e4t in der k\u00fcrzestm\u00f6glichen Zeit zu erzielen. Um die beste Qualit\u00e4t und maximale Produktion zu erreichen, werden modernste Maschinen eingesetzt. Es ist jedoch nicht m\u00f6glich, ausschlie\u00dflich moderne Maschinen zu verwenden. Ihre Leistung aufrechtzuerhalten ist eine echte Anforderung der Industrie. Auch die Bereitstellung geeigneter Einrichtungen und guter Umweltbedingungen f\u00fcr die Arbeiter sowie die Reduzierung ihres Arbeitsaufwands sind eines der Ziele, um die beste Qualit\u00e4t und hohe Produktion zu erreichen. Daher haben wir ein bestehendes Stanzwerkzeug entworfen und entwickelt, um ein neues Werkzeug zu entwickeln, das den Anforderungen entsprechend mehr Produktionskapazit\u00e4t bietet, um den Produktionswert zu erreichen. Au\u00dferdem haben wir einen Zuf\u00fchrmechanismus entwickelt, der eine effektive Produkthandhabung und eine einfache Bedienung f\u00fcr den Bediener erm\u00f6glicht.<\/p>\n\n\n\n

Einf\u00fchrung<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die Presse ist eine Metallumformungsmaschine, die zum Formen oder Schneiden von Metall durch mechanische Krafteinwirkung mithilfe eines Presswerkzeugs dient. Das Metall wird ohne Spanabnahme in die gew\u00fcnschte Form gebracht. Presswerkzeuge sind ausschlie\u00dflich f\u00fcr die Massenproduktion bestimmt. Die Blechbearbeitung spielt im Maschinenbau eine wichtige Rolle. Dr\u00fccken<\/a> Werkzeuge werden zur Herstellung von Bauteilen in gro\u00dfen St\u00fcckzahlen, meist aus Blech, eingesetzt. Die wichtigsten Presswerkzeuge sind das Schneiden und Umformen von Blech. Blechkomponenten wie Autoteile, Teile von Haushaltsger\u00e4ten und elektronische Ger\u00e4te werden mit Presswerkzeugen hergestellt. Heutzutage werden Blechteile in vielen Branchen eingesetzt, unabh\u00e4ngig von bestimmten Bereichen wie Maschinenbau, Elektrik, Elektronik und Computertechnik. Blechkomponenten werden haupts\u00e4chlich f\u00fcr Folgendes verwendet:<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Geringeres Gewicht<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Weniger teuer<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Austauschbar und bessere \u00c4sthetik<\/p>\n\n\n\n

1.1 Problemstellung<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u25cf F\u00fcr die Entwicklung hocheffizienter Matrizen und Stempel.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Entwicklung einer Stanzform samt Zuf\u00fchrung, um die Produktionsrate des Produkts durch Minimierung des Arbeitsaufwands und der Bearbeitungszeit zu verbessern.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Entwurf und Simulation von Matrize und Stempel f\u00fcr Metallst\u00e4be beim Rundbiegen.<\/p>\n\n\n\n

1.2 Geltungsbereich<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Hilfsmittels, das Menschen mit schweren Behinderungen eine erfolgreiche Berufst\u00e4tigkeit erm\u00f6glicht. Dies soll durch die Identifizierung und das Verst\u00e4ndnis von Prozessen mit Verbesserungsbedarf und die Entwicklung eines entsprechenden Hilfsmittels erreicht werden. <\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr den Hauptzweck dieser Forschung werden die folgenden Bereiche erstellt:<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Verbesserung der Produktivit\u00e4t, Arbeitsleistung und Verk\u00fcrzung der Prozesszeit.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Entwickeln Sie das effizienteste und einfachste Design f\u00fcr Stempel und Matrize, sodass diese leicht herzustellen sind. Komplexe Formen und Gr\u00f6\u00dfen werden nicht empfohlen.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Der n\u00e4chste Bereich ist die Geometriemessung, die die Abmessungen eines Designs umfasst, einschlie\u00dflich L\u00e4nge, Breite, Dicke, H\u00f6he, Winkel zwischen Linien, Durchmesser usw. Die Abmessungen des Designs von Matrize und Stempel werden gemessen, um eine 3D-Ansicht zu erstellen und ein klareres Bild zu erhalten.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf F\u00fchren Sie eine FEA-Analyse und Validierung durch. Bei der Validierung wird gepr\u00fcft, ob ein bestimmtes Kriterium erf\u00fcllt ist. Die Validierung ist wichtig, da sie die Eingabe von Daten in eine Datenbank oder ein Computersystem verhindert, die weder wahr noch real sein k\u00f6nnen. Entwickeln Sie die Methodik des vorgeschlagenen Designs.<\/p>\n\n\n\n

2. Wichtige \u00dcberlegungen zur Konstruktion eines Stanzwerkzeugsatzes<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

\u25cf Die Herstellungskosten h\u00e4ngen von der Lebensdauer des Matrizensatzes ab. Daher sollte die Materialauswahl sorgf\u00e4ltig und unter Ber\u00fccksichtigung der Festigkeits- und Verschlei\u00dffestigkeitseigenschaften erfolgen.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Die Matrize wird normalerweise durch W\u00e4rmebehandlung geh\u00e4rtet, daher sollte die Konstruktion alle Vorsichtsma\u00dfnahmen und Toleranzen ber\u00fccksichtigen, um die negativen Auswirkungen der W\u00e4rmebehandlung zu vermeiden.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Die Genauigkeit der Produktion mit einem Stanzwerkzeug h\u00e4ngt direkt von der Genauigkeit der Stanzwerkzeugkomponenten ab. Bei der Konstruktion sollte der Schwerpunkt auf der Einhaltung genauer Abmessungen und enger Toleranzen liegen.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Der Prozess sollte sto\u00dffest sein. Wenn dies unvermeidlich ist, sollten bei der Auswahl des Materials f\u00fcr die Komponenten des Matrizensatzes auch sto\u00dffeste Eigenschaften ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Neben den wichtigen Design\u00fcberlegungen sollte man auch die richtige Materialauswahl f\u00fcr die Komponenten eines Matrizensatzes und die verschiedenen Arten von Werkzeugstahl und ihre Eignung f\u00fcr die Komponenten eines Matrizensatzes kennen.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Das Material bzw. der ausgew\u00e4hlte Werkzeugstahl sollte sehr hart sein, um Verschlei\u00df zu widerstehen, und gleichzeitig belastbar sein. Gleichzeitig k\u00f6nnen Stanzformkomponenten sehr komplizierte Formen und Designs aufweisen und m\u00fcssen sehr genau dimensioniert werden. Die meisten von ihnen werden durch maschinelle Bearbeitung und Endbearbeitung hergestellt. Ihre Herstellung umfasst die Verarbeitung von Werkzeugstahl zu diesen Komponenten, die anschlie\u00dfend durch verschiedene H\u00e4rtungsverfahren wie Wasserh\u00e4rtung, \u00d6lh\u00e4rtung, Lufth\u00e4rtung und Hartbeschichtung geh\u00e4rtet werden. Bei der Auswahl des Materials f\u00fcr Stanzformkomponenten sollten folgende Faktoren ber\u00fccksichtigt werden.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Lebensdauer der Matrizensatzkomponente nach Bedarf.<\/p>\n\n\n\n

\u25cf F\u00e4higkeit, Verschlei\u00df, St\u00f6\u00dfen und Belastungen standzuhalten (Art des Prozesses, dem sie ausgesetzt sind).<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Ihre Kosten, sowohl die Anschaffungskosten als auch die Betriebskosten.<\/p>\n\n\n\n

3. Bedeutung des R\u00fcckfederungseffekts<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die Bewertung der Umformleistung ist beim Pressformen gro\u00dfer, komplexer Teile wie Autoblechen unerl\u00e4sslich, um Umformungsfehler zu vermeiden und pr\u00e4zise Teile zu erhalten. Die Formfixierbarkeit ist einer der wichtigsten Indizes zur Beurteilung der Blechumformbarkeit. Sie wird definiert als der Fixierungsgrad von Gr\u00f6\u00dfe und Form des geformten Teils. Beim Biegen wird eine Last aufgebracht, um das Teil in die gew\u00fcnschte Form zu biegen. Nach dem Biegen, wenn die Last entfernt wird, reduziert sich die Gesamtspannung des Werkst\u00fccks aufgrund der elastischen R\u00fcckstellung. Dies f\u00fchrt zu einer Formabweichung im Werkst\u00fcck, die als R\u00fcckfederung bezeichnet wird. Die Einhaltung der geometrischen Toleranzen des fertigen Teils ist eine wichtige Herausforderung beim Freibiegen. Dieses Problem h\u00e4ngt mit der R\u00fcckfederung zusammen, die das Ergebnis des Zusammenspiels verschiedener Parameter wie Materialeigenschaften, Teilegeometrie, Werkzeug- und Prozessparametern ist. Beim Biegen ist die Biegekraft die Kraft, die ben\u00f6tigt wird, um das Blech in die gew\u00fcnschte Form zu verformen. Die Beziehungen zwischen Biegekraft und Stempelweg k\u00f6nnen mit den Ergebnissen des Biegemodells verglichen und notwendige Korrekturen vorgenommen werden, um eine bessere Prozesskontrolle zu erreichen. <\/p>\n\n\n\n

4. Materialauswahl<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

4.1 F\u00fcr Stanzform<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ausgew\u00e4hltes Material: WPS<\/p>\n\n\n\n

Stahlsorte: Gesenkstahl D3\/1.2080<\/p>\n\n\n\n

Modellnummer: 1.2080\/D3\/Cr12<\/p>\n\n\n\n

Technik: Kaltgezogen<\/p>\n\n\n\n

Gegl\u00fchte H\u00e4rte: 269-217 HBS<\/p>\n\n\n\n

Besondere Eigenschaften:<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Gute Verschlei\u00dffestigkeit und Druckfestigkeit<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Widerstand gegen plastische Verformung<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Gute H\u00e4rtbarkeit<\/p>\n\n\n\n

4.2 F\u00fcr den Zuf\u00fchrmechanismus<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Ausgew\u00e4hltes Material: Weichstahl<\/p>\n\n\n\n

Modellnummer: 1.0401<\/p>\n\n\n\n

Dehnung: 10-14% Min<\/p>\n\n\n\n

Technik: Kaltgezogen<\/p>\n\n\n\n

Besondere Eigenschaften:<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Hohe Bruchfestigkeit<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Niedrige Kosten<\/p>\n\n\n\n

\u25cf Geringere Abnutzungseigenschaften<\/p>\n\n\n\n

5. Biegeberechnungen<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

5.1 Nomenklatur <\/strong><\/p>\n\n\n\n

Zugfestigkeit = Ft = 300 N\/mm2<\/p>\n\n\n\n

Dicke = T = 5 mm<\/p>\n\n\n\n

Breite = B = 50 mm<\/p>\n\n\n\n

Querl\u00e4nge = L = 27 mm<\/p>\n\n\n\n

5.2 V-Bend-Berechnungen <\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

5.3 Kraftberechnungen <\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

5.4 Spannungsberechnungen <\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

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