Lernfelder Metalltechnik Werkzeugmechanik Fachwissen - Christiani

Hinweise für den Benutzer
Das Lernpaket „Lernfelder Metalltechnik Werkzeugmechanik“ besteht aus zwei Büchern:
• „Lernfelder Metalltechnik Werkzeugmechanik Fachwissen“ (55090)
• „Lernfelder Metalltechnik Werkzeugmechanik Prozesswissen“ (55100)
Das vorliegende Buch „Prozesswissen“ enthält im ersten Teil Handlungssituationen und Lernsituationen
zu folgenden Lernfeldern:
� Lernfeld 5 Formgeben von Bauelementen durch spanende Fertigung
� Lernfeld 6 Herstellen technischer Teilsysteme des Werkzeugbaus
� Lernfeld 7 Fertigen mit numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen
� Lernfeld 8 Planen und Inbetriebnehmen steuerungstechnischer Systeme
� Lernfeld 9 Herstellen von formgebenden Werkzeugoberflächen
� Lernfeld 10 Fertigen von Bauelementen in der rechnergestützten Fertigung
� Lernfeld 11 bis 14 Planen, Fertigen und Inbetriebnehmen technischer Systeme
des Werkzeugbaus
Im zweiten Teil dieses Buches „Prozesswissen“ befinden sich zur
Ergänzung, Vertiefung und Übung des Lehrstoffes lernfeldorientierte
und lernfeldübergreifende Übungsaufgaben, auf die
im Buch „Fachwissen“ in den entsprechenden Kapiteln verwiesen
wird.
Dem Buch „Prozesswissen“ ist für die Schüler eine DVD mit ergänzenden
Inhalten beigelegt. (Demoprogramme für die CNC-
Bearbeitung, Steuerungstechnik und den Werkzeugbau, sowie
Videofilme zu den Fertigungsverfahren und Katalogauszüge)
Das zugehörige Buch „Fachwissen“ unter der Bestellnummer
55090 enthält das zur Bearbeitung der Lernsituationen in den
14 Lernfeldern erforderliche Fachwissen. Das Buch ist ebenfalls
nach den 14 Lernfeldern geordnet. Lernfeldübergreifende Themen
wie Prüftechnik, Qualitätsmanagement und Werkstofftechnik
sind nachgestellt.
„Unterrichtsbegleitmaterial“ auf CD-ROM erhält der Lehrer unter
der Bestellnummer 550101 mit:
– Didaktischen Hinweisen für den Unterricht,
– Lösungsbeispielen zu den Lernsituationen,
– Lösungen zu den Übungsaufgaben,
– Vorlagen für Folien bzw. für den Einsatz mit einem Beamer.

Haben Sie Anregungen oder Kritikpunkte zu diesem Buch?
Dann senden Sie eine E-Mail an 55100@bv-1.de
Autoren und Verlag freuen sich auf Ihre Rückmeldung.
Informationen zur beiliegenden DVD – Werkzeugmechanik Prozesswissen
Auf der DVD sind Zusatzmaterialien zusammengestellt, mit denen die im Buch vorgestellten
Themen und Informationen ergänzt werden können.
• Programme zum Planen, Berechnen und Simulieren ergänzen und vertiefen Themenbereiche
aus dem Fachbuch, z. B.:
Auswahl von Bohrern, Gewindebohrern und Fräsern
Bestimmung von Schnittwerten (Firma TITEX-PLUS Präzisionswerkzeuge Günther & Co)
CNC-Programmierung mit Heidenhainsteuerung ITNC530 (Demo-Version)
(Firma Dr. Johannes Heidenhain GmbH)
FluidSIM Pneumatik (Demo-Version)
Software zum Entwickeln, Zeichnen und Simulieren von pneumatischen und elektropneumatischen
Schaltungen (Firma FESTO)
• Videos und Präsentationen aus unterschiedlichen Bereichen veranschaulichen Planungs- und
Produktionsprozesse, z. B.:
Fräserspannsysteme (Firma Schunk GmbH & Co KG)
Simulation der CNC-Bearbeitung eines „Deckels“ (Firma SL-Automatisierungstechnik)
Vakuumgießanlagen und Metallfeinguss (MK Techology GmbH)
• Firmenunterlagen und Katalogauszüge dienen zur Ergänzung von Datensammlungen, zur
Auswahl von Fertigungskenngrößen, als Unterlagen für Konstruktionen und Bestellungen.
Zugangsadressen zum Internet ermöglichen direkten Kontakt zu den Firmen, die im Bereich
Werkzeugmechanik zu den führenden Unternehmen zählen, z. B.:
Elektrohydraulischer Hubtisch
Konstruktionsunterlagen, Wartungsanweisungen, Anwendungsbeispiele (Firma Meili)
Normalien für Spritzgießwerkzeuge
Bewegliche Demos von Spritzgießwerkzeugen (Firma HASCO-Normalien GmbH + Co KG)
www.bildungsverlag1.de
Bildungsverlag EINS GmbH
Sieglarer Straße 2, 53842 Troisdorf
ISBN 978-3-427-55100-3
© Copyright 2008: Bildungsverlag EINS GmbH, Troisdorf
Das Werk und seine Teile sind urheberrechtlich geschützt. Jede Nutzung in anderen als den gesetzlich
zugelassenen Fällen bedarf der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages.
Hinweis zu § 52a UrhG: Weder das Werk noch seine Teile dürfen ohne eine solche Einwilligung eingescannt
und in ein Netzwerk eingestellt werden. Dies gilt auch für Intranets von Schulen und sonstigen
Bildungseinrichtungen.

66 8.2.1 Lernsituation Fehler an einer Spannvorrichtung suchen und Störungen beheben
Lernsituation
8.2.1 Lernsituation
Fehler an einer Spannvorrichtung suchen und Störungen beheben
Situation:
An der dargestellten hydraulischen Spannvorrichtung für den Einbau von Werkzeugen in
Spritzgießmaschinen tritt folgende Störung auf:
Nach dem Spannvorgang kann die Spannkraft nicht aufrecht gehalten werden. Das Werkzeug
bleibt nicht fest eingespannt. Die Maschine schaltet auf Störung und zeigt durch
eine Warnlampe die Störungsquelle in der Hydraulik der Schließseite an. Leckagen sind
nicht festzustellen.
Hinweise:
• Die Keilspannelemente sind doppelt
wirkende Zylinder.
• Aus Sicherheitsgründen wird der
Druck in jedem Spannkreis über
zwei elektrische Druckschalter abgefragt.
• Außer dem hier dargestelltem
Schaltplan sind keine Unterlagen
vorhanden.
Auftrag: Ermitteln Sie die Fehlerursache,
planen Sie die Störungsbehebung
und die Wiederinbetriebnahme.
Hydraulischer Schaltplan der Werkzeugspannvorrichtung
Hydraulisches Keilspannelement

Lernfeld 9 Herstellen von formgebenden Werkzeugoberflächen 79
Handlungssituation
9.2 Handlungssituation
Planen einer HSC-Fräsbearbeitung von Formwerkzeugen
Die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung ermöglicht in der spanenden Fertigung:
• Erzielung von hohen Form- und Maßgenauigkeiten,
• Erzielung hoher Oberflächengüten bis Polierqualität,
• Bearbeitung gehärteter Formteile,
• Senkung der manuellen Nacharbeiten,
• Reduzierung der Bearbeitungs- und Durchlaufzeit.
Die Planung einer Hochgeschwindigkeitsbearbeitung
auf einer HSC-Fräsmaschine verlangt vom
Fachmann genaue Kenntnis über
Programmstart im Kontrolle per Override
• die Maschine, ihre Ausrüstung und ihre Steuerung,
• das Werkstück und seine Qualitätsanforderungen,
• Werkzeuge und Schnittdaten,
• Programmentwicklung im CAM-System.
Auf diesen Grundlagen ist der Fachmann in der Lage, eine Fräsbearbeitung auf einer HSC-
Fräsmaschine zu planen.
Situation: Fertigen eines Formeinsatzes für einen Golfball
Die Innenkontur des dargestellten Formeinsatzes für einen Golfball soll auf einer HSC-
Fräsmaschine Röders RXP 500 hergestellt werden.
Ein Rohling mit fertig bearbeiteter Außenkontur ist vorgegeben. Der Werkstoff ist
Chrom-Molybdän-Stahl (X40CrMoV5-1) mit einer Härte von 52 HRC.
Es liegt der CAD-Datensatz der Kontur des Formnestes vor. Er soll mit dem CAM-System
DELCAM PowerMILL für die HSC-Bearbeitung aufbereitet werden.
Foto des Formnestes
Zeichnung des Rohteils
HSC-Fräsmaschine Röders RXP 500
Lernfeld 9

Lernfelder 11 bis 14 Planen, Fertigen und Inbetriebnehmen technischer Systeme des Werkzeugbaus 97
Handlungssituation
13.1 Handlungssituation
Vom Kundenauftrag zum technischen System „Formnest“
Die Entwicklung von Produkten, die aus
Kunststoffen im Spritzgießverfahren hergestellt
werden, vollzieht sich in mehreren
Schritten.
Funktionsgerechte und kostengünstige Lösungen,
werden von einem Fachteam aus den
Bereichen Werkzeugbau und Kunststoffverarbeitung
in Rücksprache mit dem Kunden
entwickelt. Neben dem Spezialisten für die
Werkstoffauswahl ist der Werkzeugmechaniker
in diesen Entwicklungsprozess mit seinen
Kompetenzen bei der Formteilgestaltung
und beim Werkzeugaufbau eingebunden.
Beispiel: Abdeckkappe für Pfosten
Ein Kunde möchte für die Abdeckung von
Pfosten, wie sie im Garten- und Landwirtschaftsbereich
eingesetzt werden, eine Abdeckung
aus Kunststoff herstellen lassen. Die
Abdeckung soll die witterungsbedingte Verrottung
des Pfostens im Stirnholzbereich verhindern.
1. Auftrag analysieren
Der Fachmann informiert sich über den Kundenauftrag, indem er die an das Kunststoffteil
gestellten Anforderungen und die Randbedingungen genau erfasst. Dazu kann er
sich z. B. einer Konstruktionscheckliste mit der Auflistung der wichtigsten Anforderungen
bedienen.
Beispiel: für eine Konstruktionscheckliste (nach DUPONT)
A. Allgemeines
1. Funktion des Bauteils bzw. der Gruppe
2. Steigerung der Funktionalität
B. Einsatzbedingungen
1. Belastungen: Art, Dauer, Höhe
– statisch, dynamisch
– kurzzeitig, langzeitig, stoßartig
– Maximal- und Minimalwerte
2. Einsatztemperatur
– Maximal- und Minimalwerte
– Einsatzdauer
3. Umgebungsmedien
– Luft, Wasser, Feuchtigkeit
– Chemikalien, UV-Belastung, u. a.
Pfosten
ohne Fase
Copyright 2007 Daimer AG
Pfosten
mit Fase
C. Konstruktionsanforderungen
1. Toleranzen
2. Max. zulässige Formteilverformungen
– Verzug, Einfallstellen
– Kantenrundungen
3. Oberflächenbeschaffenheit
– poliert, genarbt, strukturiert
– zulässige Markierungen von Auswerfern,
sichtbare Formtrennung
4. Montage – Demontage (Verbindungstechniken)
5. Spezifikationen und Zulassungen
– Behördliche Vorschriften
– Firmeninterne Richtlinien
Lernfelder 11 bis 14 Formenbau

118 13.2 Handlungssituation Entwerfen eines Schneid- und Gesenkbiegewerkzeugs und Planen der Fertigung
• Schneidplattendurchbruch
Aufgrund der Blechdicke von 2 mm, der geringen Stückzahl
von 80 pro Jahr und der großen Toleranzen wird die
nebenstehende Form des Durchbruchs gewählt. Der Freiwinkel
α soll dabei 30° betragen.
• Schneidspalt
Aufgrund der Blechdicke von 2 mm, des Schneidplattendurchbruchs
mit Freiwinkel und der Scherfestigkeit von
386 N/mm 2 ergibt sich laut Tabelle (VDI 3368) ein Schneidspalt
von u = 0,04 mm.
• Folgeschneidwerkzeug (Konstruktion der Teilsysteme und
Gesamtzeichnung)
Als Grundlage für die Konstruktion diente ein „Schnittkasten“ mit Plattenführung,
der als Normalie bestehend aus Kopf-, Druck-, Stempelhalte-, Führungs-, Schneidund
Grundplatte sowie aus Führungsleisten und allen Normteilen zum Fügen zur
Verfügung stand.

Lernfelder 11 bis 14 Planen, Fertigen und Inbetriebnehmen technischer Systeme des Werkzeugbaus 127
Handlungssituation
13.3 Handlungssituation
Konstruieren einer Schweißvorrichtung
Vorrichtungen haben die Aufgabe, Werkstücke und Werkzeuge in arbeitsgerechte Lage
zu bringen und die Handhabung zu erleichtern.
Vor dem Bau einer Vorrichtung muss die Entscheidung
darüber getroffen werden, ob eine
Vorrichtung überhaupt notwendig ist, um die Arbeitsaufgabe
zu erfüllen, oder ob mit einfachen
Hilfsmitteln, z. B. einem Maschinenschraubstock
oder einem Aufspannwinkel, der Auftrag ebenso
wirtschaftlich erledigt werden kann.
Die Entscheidung über den Aufbau der Vorrichtung
setzt voraus, dass der Fachmann die
Arbeitstechniken, die durch die Vorrichtung
unterstützt werden sollen, sowie die dabei eingesetzten
Geräte und Hilfsmittel kennt.
Nach gründlicher Analyse der Werkstücke und
der Arbeitstechnik plant der Fachmann die Vor-
Copyright 2007 Daimer AG
richtung. Er bestimmt dabei die einzelnen Elemente
zum Positionieren, Spannen, Stützen usw. und ihre Einbaulage. Diese dokumentiert
er in der Gesamtzeichnung und den Einzelteilzeichnungen.
Für den späteren Gebrauch der Vorrichtung formuliert er Richtlinien zur Handhabung der
Vorrichtung.
Beispiel: Konstruieren einer Schweißvorrichtung für ein Schleuderrad
Das Unternehmen hat den Auftrag erhalten 100 geschweißte Schleuderräder zu liefern.
Die Scheibe mit eingesetzter Nabe liegt vor.
Es ist eine Schweißvorrichtung zum Positionieren und Spannen der Flügel zu planen.
Zum Schweißen ist MIG-Schweißen vorgesehen.
Für die Zukunft ist beabsichtigt, auch Schleuderräder mit verschlissenen Schaufeln wieder
mit neuen Schaufeln zu versehen.
Lernfelder 11 bis 14 Vorrichtungsbau

128 13.3 Handlungssituation Konstruieren einer Schweißvorrichtung
1. Auftrag analysieren
Der Fachmann
� ermittelt aus dem Auftrag die Aufgabe der zu planenden Vorrichtung,
� informiert sich bei Fachleuten und aus Dokumentationen über Arbeitstechniken, Arbeitsgeräte
und spezielle Einsatzbedingungen des Fertigungsverfahrens, für das die
Vorrichtung zu planen ist,
� sammelt aus der Zeichnung und anderen Unterlagen Angaben, welche die Ausführung
der Vorrichtung bestimmen, z. B. Bearbeitungsstellen, Größe, Gewicht, Bezugsmaße,
Toleranzen.
Auftrag analysieren
Der Fachmann stellt Folgendes fest:
Die Vorrichtung wird zum Positionieren und Spannen beim Handschweißverfahren
(WIG) eingesetzt. Die zu verbindenden Bauteile sind eine Scheibe mit einer bereits angeschweißten
Nabe und 12 Flügel.
Das Fügeverfahren Schweißen erfordert von Vorrichtungen
– Schweißstellen mit der Schweißpistole leicht erreichbar zu gestalten,
– möglichst Steig- und Fallnähte zu vermeiden, Wannenlage anzustreben,
– wenn nötig Spritzschutz für Positionier-, Spann- und Stützelemente vorzusehen,
– alle Einzelteile gesondert zu positionieren und ggf. spannen,
– Wärmestau in Vorrichtungsteilen zu verhindern,
– Entfernen des Werkstück aus der Vorrichtung
nicht zu behindern.
Zum Schweißen der Flügel äußert ein Schweißfachmann
über die Schweißfolge:
Zunächst wird wegen der Gefahr von Verzug
auf beiden Seiten eines Flügels jeweils eine kurze
Naht gelegt. Danach wird der gegenüberliegende
Flügel ebenso verschweißt. Anschließend
werden die Flügel, die senkrecht dazu liegen,
mit ebenfalls kurzen Nähten angeschweißt.
Schließlich werden in der gleichen Reihenfolge
die Nähte vervollständigt.
2. Vorrichtung planen
Schweißfolge
2.1 Konzept entwickeln
Der Fachmann
� bestimmt die von der Vorrichtung zu erfüllenden Funktionen. Dazu betrachtet er den
Arbeitsprozess, wie er ohne Hilfe einer Vorrichtung ablaufen würde;
� sucht nach vorrichtungstechnischen Lösungsmöglichkeiten zur Beseitigung der ohne
Vorrichtung im Fertigungsprozess auftretenden Schwierigkeiten;
� wendet technikspezifische Verfahren (z. B. Morphologischer Kasten) zur Darstellung
alternativer Lösungen und zur Lösungsauswahl an;
� wählt Lösungskonzepte aus, indem er die Lösungsmöglichkeiten unter technischen und
wirtschaftlichen Gesichtspunkten bewertet.
Die Ergebnisse der Konzeptentwicklung Planung hält der Fachmann in Skizzen und Beschreibungen
fest.

132 13.3.1 Lernsituation Planen einer Bohrvorrichtung
Lernsituation
13.3.1 Lernsituation
Planen einer Bohrvorrichtung
Situation:
In einer Motorenfabrik werden Kipphebel für Spezialmotoren in Kleinserien zu je 80 Stück
benötigt. Etwa halbjährlich ist eine solche Serie zu fertigen.
Die Kipphebelrohlinge sind aus Gusseisen mit Kugelgrafit. Sie wurden bereits an den
Seitenflächen (Maß 40), der Bohrung mit dem Durchmesser 25 H7 und dem Halbrund
(Maß 16) bearbeitet.
Zum Bohren der Bohrung mit dem Durchmesser 12 mm und der Flachsenkung ist eine
Vorrichtung zu entwickeln.
Zur Herstellung der Flachsenkung und zum Planen der Oberfläche steht ein speziell angefertigter
Zapfensenker zur Verfügung. Mit ihm kann in einem Arbeitsgang das Planen
und das Senken durchgeführt werden.
1. Vorgaben analysieren
1.1 Welche Art der Vorrichtung werden Sie wählen: eine Baukastenvorrichtung oder eine
Sonderanfertigung? Begründen Sie Ihre Antwort.
1.2 Beschreiben Sie den möglichen Arbeitsablauf zur Fertigung der Bohrung und Senkung.
2. Vorrichtung planen
2.1 Nennen Sie Möglichkeiten zum Positionieren, Spannen, Stützen und Führen des Kipphebels
bzw. des Werkzeugs.
2.2 Erstellen Sie einen Entwurf der Vorrichtung (Handskizze).

148 Herstellen technischer Teilsysteme im Werkzeugbau
Herstellen technischer Teilsysteme
im Werkzeugbau B-1 bis B-67
1 Normalien als Maschinenelemente im Werkzeugbau
Normalien für den Aufbau von Spritzgießwerkzeugen
B-1 Für Normalien im Werkzeugbau werden von verschiedenen Herstellern Kataloge im Internet bereitgestellt.
Machen Sie sich mit einem solchen Katalog vertraut. Auf der beiliegenden DVD finden Sie ebenfalls Beispiele
für solche Kataloge.
B-2 Suchen Sie aus einem Katalog für Spritzgießwerkzeuge eine Formplatte mit der Werkzeuggröße 156 mm
x 196 mm aus. Die Platte soll 56 mm dick sein und der Werkstoff die Qualität 1.1730 haben.
a) Zeichnen Sie die Platte mit allen Maßen.
b) Entscheiden Sie im Hinblick auf den Werkstoff der Formplatte, ob man das Formnest direkt in diese
Formplatte einbauen kann.
B-3 In eine Formplatte soll für das Formnest ein Einsatz von 100 mm x 220 mm eingebaut werden. Der Einsatz
ist 66 mm hoch, schließt bündig mit der Formplatte ab und ist als Schultereinsatz geplant.
a) Legen Sie die Mindestmaße für die Werkzeuggröße
fest, wenn der Abstand „a“ zwischen der
Kante des Einsatzes und der jeweiligen Mitte
zum Führungssystem mindestens 60 mm betragen
soll.
b) Wählen Sie aus einem handelsüblichen Sortiment
von Platten eine verfügbare Platte aus und
legen Sie damit die Werkzeuggröße fest.
B-4 Benennen Sie die Werkzeugbauteile des gezeichneten Standardwerkzeuges normgerecht (nach DIN
16750).
Hinweis: Falls Sie die Möglichkeit haben, kopieren Sie die Vorlage des Werkzeuges und tragen Sie dann
die Benennungen für die Bauteile ein.
B-5 In dem gezeichneten Standardwerkzeug (Aufgabe B-4) sind unterschiedliche Aufspannplatten in den Pos.
1 bis 4 dargestellt.
Skizzieren Sie unter der Annahme, dass das Werkzeug quadratisch ist, die Aufspannplatte der festen Seite
(querüberstehend, mit Zentrierausdrehung) in zwei Ansichten. Die Bohrungen für die Führungssäulen
und die Bohrungen zur Verschraubung der Formplatte tragen Sie ebenfalls ein.

Planen, Fertigen und Inbetriebnehmen technischer Systeme des Formenbaus 199
Zeichnung eines Heißkanalsystems mit Normalien zu den Aufgaben F-71 bis F-74
F-73 In der Einbauanleitung für den Heizkanalverteilerblock heißt es: „Die Hochleistungsdüsen für das jeweilige
Werkzeug in dem Maß Düsenauflagebund/Heißkanalverteilerblock (Maß h 2) exakt abstimmen. Beim
Einbau des Systems im Bereich h 1 mit ca. 0,04 mm vorspannen.“
Stellen Sie fest, warum diese Hinweise wichtig sind.
F-74 Durch welche Maßnahmen erreicht man, dass große Temperaturschwankungen im Bereich des Heißkanalsystems
vermieden werden?
F-75 Begründen Sie, ob eine temperierbare Angießdüse bei der Verarbeitung von Duroplasten erwärmt oder
gekühlt wird.
Temperiersystem 1)
F-76 Ermitteln Sie den Temperaturunterschied (Δ ϑ) zwischen der Massetemperatur und der Werkzeugtemperatur
bei der Verarbeitung von Thermoplasten (PA; PC; PE; POM; PP; PVC). Berechnen Sie jeweils den
größten und den kleinsten Wert und tragen Sie die Werte in eine entsprechende Tabelle ein.
Kurzzeichen Name des Kunststoffes Δ ϑ max. in K Δ ϑ min. in K
1) Hinweis: Datenblatt zum Temperaturverhalten von Kunststoffen siehe beiliegende DVD.

240 Planen, Fertigen und Inbetriebnehmen technischer Systeme der Stanztechnik
3 Werkzeuge zum Biegeumformen
Die Aufgaben zu den Biegewerkzeugen enthalten neben unabhängigen Aufgaben auch ein durchgängiges Unterrichtsprojekt.
Es werden anhand dieses Unterrichtsprojekts wesentliche Bereiche schrittweise erarbeitet.
Die nachfolgenden Dokumente enthalten Informationen zu den Aufgaben G-69; G-70; G-72; G-74; G-76
Biegeteil: U-Profil:
Gesamtzeichnung:
Stückliste:
11 diverse Zylinderschrauben DIN 912 8.8
10 diverse Zylinderstifte DIN 6325 St
9 Einspannzapfen Normalie 9 SN 28 K
8 Kopfplatte 60 WCrV 7
7 Seitenführung C 45
6 Aufnahme 105 MnCr 4
5 Ausheber 105 MnCr 4
4 Abstreifer 105 MnCr 4
3 Biegestempel 105 MnCr 4
2 Gesenk 105 MnCr 4
1 Grundplatte S 235 J2 G2
Pos. Benennung Norm Werkstoff

252 Planen, Fertigen und Inbetriebnehmen technischer Systeme der Vorrichtungstechnik
Systeme zum Spannen
H-12 Als Schweißvorrichtung, in der Rahmen von Hand geschweißt werden können, wurde diese Konstruktion
vorgeschlagen. Gestalten Sie die Vorrichtung fertigungsgerecht
H-13 Ein Deckel wird in einer Bohrvorrichtung in
der dargestellten Weise auf der Grundplatte
positioniert und gespannt.
Verbessern Sie die Vorrichtung so, dass
mittelbar mit einem Spannelement gespannt
werden kann.
H-14 „Eigentlich ist jedes Spannen ein elastisches Spannen – nur bei dem, was wir starres Spannen nennen,
sind die elastischen Verformungen sehr klein.“
Stimmt diese Aussage? Geben Sie eine begründete Antwort.
H-15
a) Berechnen Sie das Maß x für den Keil, damit er sich nicht
selbsttätig löst.
b) Mit welcher Kraft wird das Werkstück angedrückt, wenn der
Keil mit einer Kraft von 2000 N eingetrieben wird?
H-16 Ein Werkzeugmechaniker sagt:
„Eigentlich sollte man statt M 24 in 10.9 andere Schrauben, nämlich M 20 in 12.9, zum Eindrehen in
die Nutensteine einsetzen. Die Vorrichtung würde dann leichter.“
Äußern Sie sich zu dem Vorschlag.
H-17 Entwerfen Sie die Verschlusshülse mit dem Führungsschlitz
für den skizzierten Bajonettspanner. Dieser soll einen
1/4-Gewindegang haben, und die Steigung soll 4° sein.
Die Verschlusshülse muss abziehbar sein. Fertigen Sie eine
Zeichnung in drei Ansichten an.

260 Werkstofftechnik
Werkstofftechnik WT-1 bis WT-92
1 Stähle
Unlegierte Stähle
WT-1 Ein unlegierter Stahl mit 0,65 % C ist auf 1 000 °C erwärmt worden.
a) Liegt bei dieser Temperatur ein Kristallgemenge oder ein Mischkristallgefüge vor?
b) Welche Bezeichnung trägt dieses Gefüge?
c) Wie ist der Gitteraufbau?
d) Wie liegt der Kohlenstoff im Gefüge vor?
e) Wie verhält sich das Gefüge beim Umformen?
WT-2 In einem Untersuchungsbericht eines Metalllabors über eine Metallprobe heißt es u. a.: „... das Gefüge
der Stempelhalteplatte weist zu etwa gleichen Teilen Ferrit und Perlit auf.“
a) Welchen Kohlenstoffgehalt hat der Stahl?
b) Welchen Gitteraufbau hat Ferrit?
WT-3 Das nebenstehende Gefügebild zeigt das Gefüge eines Stahls
mit 0,8 % Kohlenstoffgehalt.
a) Wie bezeichnet man dieses Gefüge?
b) Das streifenförmige Aussehen kommt dadurch zustande,
dass zwei einzelne Bestandteile fein verteilt nebeneinander
liegen.
Wie nennt man diese beiden Bestandteile?
c) Welche chemische Formel hat der kohlenstoffreichere Bestandteil?
d) Welche Eigenschaften haben die einzelnen Bestandteile?
WT-4 Stellen Sie den Verlauf der Eigenschaften Zugfestigkeit und Härte der angegebenen Stähle im Diagramm
dar. Übernehmen und ergänzen Sie das Diagramm. Verwenden Sie die Angaben aus der dargestellten
Bildleiste.
Gefüge 0 % C 0,4 % C 0,6 % C 0,8 % C 1,2 % C
Zugfertigkeit ca. 200 N/mm 2 ca. 700 N/mm 2 ca. 850 N/mm 2 ca. 950 N/mm 2 ca.1000 N/mm 2
Härte ca. 150 HB ca. 180 HB ca. 220 HB ca. 240 HB ca. 260 HB