Drahterodieren im Werkzeugbau

Drahterodieren im Werkzeugbau
Thema: Kontur Kontur- und Lochstempel
Von Daniel N., Michael S., Daniel B.und
Marc Marc-P. P. Z.

Fahrplan
�� Fertigteil, Schnittkasten, Streifenbild
�� Normteil Normteil- und Stückliste
�� Bestellung
�� �� Kontur Kontur- und Lochstempel
Lochstempel
�� Zeichnung zum Erodierprogramm schreiben
�� Erodierprogramm
�� Wärmebehandlung
�� Berechnungen
�� Fertigung
�� Qualitätsanforderungen
�� �� Arbeitssicherheit

�� Werkstoff: S185
��
R =
510 N / mm
Rm max
Fertigteil
2

Schnittkasten

Streifenbild

Anz. Bezeichnung
Normteil Normteil- und Stückliste
Normteilliste:
DIN EN
ISO
1 Einspannzapfen mit Flansch 25 10242 10242-2
1 Erodierblock 80x95 geglüht
2 Zylinderstifte y
6x70 8735
1 Lochstempel 5,5x80x10 8020 F
1 Suchstift 5,5x100 6751
8 Zylinderschrauben M8x25 4762 4762-8.8 4762 8.8
2 Zylinderschrauben M10x30
4762 4762-
10.9
4 Zylinderschrauben Zlid Zylinderschrauben h b M860 M8x60 4762 4762-8.8 88 8.8
Stückliste:
Anzahl Bezeichnung
DIN EN
ISO
1
Einspannzapfen mit Flansch
25 10242 10242-2
2 Zylinderstifte 6x40 8734
2 Zylinderstifte 6x70 8734
2 Lochstempel 5,5x80x10 9861D
1 Auswerferstift 5,5x100 ,
6751
8 Zylinderschrauben M8x25 4762 4762-8.8 8.8
2 Zylinderschrauben M10x30 4762 4762-10.9 10.9
4 Zylinderschrauben y
M8x60 4762 4762-8.8 8.8

Bestellung
Anz Anz. Bezeichnung
DIN EN
ISO Bestellnummer Preis Einzel
1 Einspannzapfen mit Flansch 25 10242-2 10242 SN 1534 1534-25 25 (Strack)
1 Erodierblock EKW 23.80x95
2 Zylinderstifte 6x70 8734 SN 1873 1873-6-70 70 (Strack)
2
Lochstempel
5,5x80x10 9861 D
Pulver 50stck
69,80 69,80€
50,10
€
82,00
€
SN1830 D-HSS D HSS-5,5 5,5-80 80
(Strack) 7,51 €
1
Auswerferstift
55x100 5,5x100 6751 Z98 Z9855 Z 98 98-5,5 55100 5,5-100 100 (Strack) (Strack) 614 614€ 6,14 €
8 Zylinderschrauben M8x25 4762 4762-8.8 8.8 SN 3450 3450-M8 M8-25 25 (Strack) 0,12 €
2 Zylinderschrauben M10x30 4762-10.9 4762 10.9 SN 3500 3500-M10 M10-30 30 (Strack) 0,27 €
4 Z Zylinderschrauben li d h b M8 M8x60 60 4762 4762-8.8 88 8.8 SN 3450 3450-M8 3450 M8 M8-60 60 (St (Strack) k) 027 027€ 0,27 €
1 Schnittkasten St 3730 Steinel Normalien 550 €

Bestellung
Firma Menge Bezeichnung Best. Nr. Netto Preis -15% 15% Brutto Preis Gesamt
Strack 1 Einspannzapfen SN1534 SN1534-25 25 50,1 42,58 50,67 50,67
2 Lochstempel SN1830 DD-HSS
HSS-5,5 5,5-80 80 7,51 6,38 7,59 15,18
Nagler 1 Erodierklotz EKW23.80x95 82 97,58 97,58

Lochstempel
�� �� Abmaß= Nennmaß
Nennmaß
=d5,5

Zeichnung
�� Zeichnung für die Erodierprogrammierung

Maschinenprogramme
Vorwärtsprogramm

Wärmebehandlung
�� Auswahl des Materials
– Eigenschaften von von 2379
�� Auswahl der Wärmebehandlung
– Eigenschaften des Härtens

�� Erwärmen und halten
der Temperatur
(ca.1020 (ca.1020°C) C)
�� Abschrecken des
Klotzes in einem
zirkulierendem zirkulierendem Ölbad
�� Anlassen des Blocks
– Umwandlung des
Gefüges
Härtevorgang

Scherfläche
Lochstempe l Konturstem pel
S = π ⋅ d ⋅
S
s
= π ⋅ 5 5,
5 5mm⋅
1 1,
5 5mm
2
U Kontur
S
= U
=
⋅ s
222,
58mm
S = 222, 58mm⋅1,
5mm
S = 25 25, 92 mm
2
S =
333, 87mm

=τ
=
Schneidkräfte werden wie folgt g
abmax
⋅
F Kontur
S
408N
/ mm
= 10575 , 36 N
= 10,
6kN
2
berechnet
⋅ 25,
92mm
2
= τ
=
F Lochstempel
ab max ⋅
S
408 N / mm
= 136218 , 69
=
136,
2kN
2
333 333,
87 87mm
2

Gesamtschneidkraft (Presskraft)
F + F
Lochstempe l Kontur +
10 , 6kN
+ 136 , 2kN
=
146 146,
8 kN

Flächenpressung
P =
F
A
146800N
P =
1858, 24mm
2
P =
79N / mm
2

Pressenauswahl
Bei Verschleiß des Stempels benötigt die Presse eine
höhere Kraft
Man wählt wählt die die Pressenkraft immer höher als als die errechnete
Schneidkraft. So muß die Pressenkraft etwa 60% mehr
betragen, g da die Presse sonst nach einigen g Schnitten
bereits überlastet wäre
Pressenkraft f = S Schneidkraft f + 60% %
= 146,8 kN + 60% (90kN)
= 236 236,8kN 8kN �� �� i ist t der d Mindestdruck Mi d td k den d die di
Presse aufbringen muss um Dauerhaft funktionsfähig
zu bleiben.

Definition

�� Kraft, welche die
Schrauben halten
müssen:
�� Stempel:
�� 0. 2 ⋅ F
FAbstreif Kontur
=
=
Schraubenkräfte
�� Gesamtkraft, inklusive
der Gewichtskraft der
Bauteile:
= = F + F
0 0,
2 ⋅ 136 136,
2 kN
27,
24
kN
FGesamt Abstreif Gewichtskraft
=
27 , 24kN
+ 0,
011kN
=
27 27,
25 kN

Schraubenkräfte
�� Aufgrund der
Beanspruchung wird
eine Sicherheitszahl
von 3 gewählt.
σ zzul
Re
=
υ
N
900
=
mm
3
�� Daraus ergibt sich für
die Festigkeitsklasse
10.9 folgende
Streckgrenze:
S ec g e e
=
300
N
mm
2

�� Bei dem Einsatz von
zwei Schrauben muss
folgender
Spannungsquerschnitt
gewählt werden:
�� M10 Schrauben Schrauben haben
einen
Spannungsquerscnitt
Spa u gsque sc
von 58mm 58mm2 Schraubenkräfte
σ
=
z
=
F F
⇒ S =
2S
2σ
z
27250 N
2⋅
300
= 45 ,
4mm
N
mm
2
2

�� Beginn der der Fertigung
�� Bauteilname:
Klemmblech.
1 1.0 0 Fertigung

�� Abgewickeltes
Klemmblech mit Loch
in der Mitte
11 1.1

12 1.2
Maße zur Positionierung der Durchbrüche und zur
Bestimmung der Größe der Stempel von einem
Streifenbild genommen

�� Positionierung der
Bohrungen in einer
Zeichnung
�� Beachten des
Endlagenschalters und
der Auflagefläche in
der Maschine
�� Härten des Klotzes
13 1.3

�� �� Härteprüfung
14 1.4
�� T Techn. h Zeichnung Z i h angefertigt f ti t und d erodiert di t
�� Zweite Konturlinie angelegt um im CAD
Programm abmessen zu können
�� Fehler schneller finden

�� Einschreiben der
Erodierprogramme,
einstellen der
Maschine
�� Einrichten des
Werkstück
�� Erodieren
15 1.5

16 1.6
�� Maßkontrolle nach Planungs Planungs- und
Fertigungsarbeiten
�� Glasperlengestrahlt
�� Stempel geschliffen und angelassen

Probleme Probleme beim Erodiervorgang
�� Häufiger Drahtbruch
- zu zu schneller Vorschub
�� Probleme bei der Drahtabfuhr
- D Draht ht h hat t sich i h verkantet k t t
�� Zu dünne Wandstärke
- zu knapp bemessener Block
�� �� Drahtspule leer
- zu wenig Draht auf der Spule

Qualitätsanforderungen
�� Qualitätssicherung Klemmblech
- mittiges einhalten einhalten der Tolleranzen
Tolleranzen
Durchzuführende Prüfungen in der der Serienfertigung:
Serienfertigung:
- Eingangsprüfung (Coil i.O. ?!?)
- Zwischenprüfung p g ( (Sichtkontrolle oder Prüfung g durch ein
Lehre)
- Endprüfung (Prüfen der Liefervereinbahrung)
Regelmäßige Kontrolle der Mess- Mess und Prüfmittel

Arbeitssicherheit
�� Spanende Arbeitsverfahren
- Kein Schmuck
- Enganliegende Kleidung
- K Keine i l langen offenen ff Haare H (H (Haarnetz) t )
- Schutzbrille !
Beim Härten gegen Verbrennungen Handschuhe tragen

ENDE