VDI 2906 Blatt 5-1994 Quality of cut faces of (sheet) metal parts after cutting blanking trimming or piercing fine blanking (see also VDI 3345).pdf

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1、ICS 25.100.00 VDI-RICHTLINIEN Mai 1994VEREINDEUTSCHERINGENIEURESchnittflchenqualitt beimSchneiden, Beschneiden und Lochenvon Werkstcken aus MetallFeinschneiden (siehe auch VDI 3345)VDI 2906Blatt 5Quality of cut faces of (sheet) metal partsafter cutting, blanking, trimming or piercingFine blanking (s

2、ee also VDI 3345)Inhalt Seite1 Verfahrensdefinition 22 Kenngren beim Feinschneiden 23 Schnittflchenbeschaffenheit 34 Kanteneinzug 45 Rauheit der Glattschnittflche 56 Schnittflchen-Kantenwinkei 67 Schnittgrat 68 Verfestigter Randbereich 69 Aufwulstungen 7Schrifttum 7VDI-Gesellschaft Produktionstechni

3、k (ADB)Ausschu BlechbearbeitungUnterausschu SchnittflchenqualittVDI-Handbuch Betriebstechnik, Teil 2B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-2- VDI 2906 Blatt 5 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher I

4、ngenieure, Dsseldorf 19941 VerfahrensdefinitionFeinschneiden ist Anschneiden, Ausschneiden undLochen von Werkstcken aus Metallflachprodukten,Profilen und Halbfabrikaten. Durch den gezielt vernderten Spannungszustand in der Scherzone durchEinpressen einer Ringzacke in den Werkstoff, denkleinen Schnei

5、dspalt und die dreifache Kraftwirkungkann das Werkstck ein- und abrifrei geschnittenwerden. Diese Schnittflchen sind ohne Nacharbeitals Funktionsflchen verwendbar. Das Arbeitsprinzip mit Schneidplatte, Schneidstempel, Fhrung(Preplatte) und Auswerfer zeigt Bild 1.Bild 1 . Arbeitsprinzip des Feinschne

6、idensRAF GARingzackenkraftGegenkraftSchnittkraftAbstreiferkraftAuswerferkraft1 Fhrung (Preplatte)2 Schneidplatte (Matrize)3 Schneidstennpel4 Auswerfer5 Innenformstempel6 Ausstoer7 Feinschneidwerkstoff8 Feinschnitteil9 Innenfornnabfall2 Kenngren beim FeinschneidenNennma Einrigratseitige Ausbildungbei

7、 100% GlattschnittAbri schalenfrmiger AbriBild 2. Kenngren an Schnittflchen beim FeinschneidenDiese Darstellung ist nicht nnastabsgerecht und gilt fr Auen- und Innenformen.Bleckdicke s Wulstbreite bNKanteneinzugbreite schalenfrmige AbrihheKanteneinzughhe schalenfrmige Abribreite AGlattschnitt hs Gra

8、tbreiteGlattschnittanteil hs/s Grathhe GAbri hn Schnittflchenkantenwinkel aAbrianteil h/s verfestigter Randbereich RZEinrilnge ! R HVq Grundhrte; HV- Hrte nach dem Schneiden)Einribreite bn Rauheit der Glattschnittflche RsWulsthhe hNB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE7

9、4F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 994 VDI 2906 Blatt 5 -3-3 Schnittfichenbeschaffenheit3.1 REM-Aufnahme und RauheitBild 3 ist eine REM-Aufnahme einer feingeschnittenen Schnittflche. Geschnitten wurde

10、der unlegierteEinsatzstahl CIO mit einer Zugfestigkeit von400 N/mm. Die Blechdicke ma 2 mm. Der absoluteSchneidspalt betrug 0,01 mm, der bezogene Schneidspalt 0,5% der Dicke s. Geschnitten wurde auf einerhydrauHschen Feinschneidpresse mit 4000 kN Gesamtkraft mit einer Schneidgeschwindigkeit von14 mm

11、/s. Die dabei erzielte Rauheit ist in Bild 4,Rauheitsprofil, dargestellt.Bild 3. REM-Aufnahme einer feingeschnittenen Flche250 fjji7 io-ff: C605 mm400 500 800 N/mm 900600 700ZugfestigkeitBild 10. Die Einzughhe in Abhngigkeit von der SchnitteilFestigkeitB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8

12、368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 994 VDI 2906 Blatts -5-Bei dem unlegierten Vergtungsstahl C60 von 5 mmDicke ist der Einflu der Schnitteil-Festigkeit(Bild 10) zu erkennen. Die hh

13、eren Zugfestigkeitswerte wurden durch unterschiedlichen Kaltwalzgraddes weichgeglhten Bandes erreicht.Durch das Kaltnachwalzen eines weichgeglhtenBandstahles wird die Kanteneinzughhe erheblichbeeinflut.Ausgehend von der Kanteneinzughhe h, welchean geraden Auenkonturen mit 100% angesetztwird, sind di

14、e bezogenen Kanteneinzughhen in Abhngigkeit vom Winkel und Radius entsprechendgrer (Bild 11).5 Rauheit der GlattschnittflcheDie Rauheit der glattgeschnittenen Flche nimmtvon der Einzug- zur Gratseite hin zu. Um vergleichbare Mewerte zu erhalten, wird festgelegt, da dieMessung in der Mitte der Teiled

15、icke und 90 querzur Schneidrichtung durchgefhrt wird.Fr Teile, die mit unbeschichteten Werkzeugelementen geschnitten werden, liegt die Schnittflchenrauheit izDiN ini Bereich von 3 im bis 15 jim. Kommenbeschichtete Elemente zum Einsatz, so liegt derDIN“Wert im Bereich von 1 jim bis 3 jim (Bild 12).Zw

16、ischen dem R- und i-Wert lt sich aus Bild 12folgender Zusammenhang ermitteln:RzDIN 6 R (in jim)Feingeschnittene Flchen haben im allgemeinen einen RDiN-Wert von 5 |im bis 25 iim. Der tatschlicheerreichte Mewert wird beeinflut durch die Teile-jLt/T?4 6 8 10 12 14 ixm 16Schnittflchenrauheit dinBild 12.

17、 Schnittflchenrauheit und /?zdin feingeschnittenerFlchentoogeradeAuen- jQform2,500120 90Eckenwinkel 7 -60 45Bild 1 1 . Bezogene Kanteneinzughhe in Abhngigkeit von Winkel und Radius inn Vergleich zur geraden SchnittkanteAblesebeispielEckenwinkel 90, Eckenradius 2,0= Einzughhe 280%bezogen auf die Einz

18、ughhe einer geraden SchnittkanteB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-6- VDI 2906 Blatt 5 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1994dicke, die Werkstoffestigkeit und die Schmi

19、erung,insbesondere aber durch den Zustand des Werkzeuges. Sind iDiN-Werte unter 10 |im erforderiich, soist dies mit Sicherheit nur mit beschichtetenWerkzeugelementen zu garantieren.6 Schnittflchen-KantenwinkelIn der Praxis wird der Schnittflchen-Kantenwinkela meist nicht in Grad, sondern als Neigung

20、 derSchnittflche ausgedrckt (Bild 13).Aus Bild 13 errechnet sich ein durchschnitthcherNeigungswert von0,0026 mm/mm Teildicke1001 60S 402C3 200 10 20 30 40 50 60 70 80-10 100Schnittzahl_ C15; s = 1,8 mm; = 490 bis 570 N/mm40 50 60SchnittzahlBild 14. Gratbreite und Grathhe in Abhngigkeit von derSchnit

21、tzahl4 5 6 7Teiledicke smm 11Bild 1 3. Neigung der Schnittflche in Abhngigkeit von der TeiledickeDies bedeutet eine durchschnittliche Abweichungvon 0,0026 mm der Schnittflche von der Senkrechten je 1 mm geschnittener Teiledicke. Das Schnitteilist an der Auenkontur gratseitig grer als einzug-seitig,

22、die Innenkontur ist gratseitig kleiner als ein-zugseitig.7 SchnittgratFeinschneiden ohne Grat ist nicht mglich. DerSchnittgrat entsteht am Ende des Schneidvorgangs,wobei der Werkstoff im Schneidspalt unter Zugspannungen abreit. Der Schnittgrat liegt gegenber demKanteneinzug. Im allgemeinen werden gr

23、atfreieWerkstcke verlangt, d.h. der Grat mu durch geeignete Verfahren, wie z.B. Bandschleifen, Brsten,Gleitschleifen, entfernt werden (Bild 14).8 Verfestigter RandbereichDurch den Flie-Schervorgang beim Feinschneidenwerden die Krner des Werkstoffgefges in Schneidrichtung stark verformt. Es entsteht

24、der Kanteneinzug mit der Einzughhe und -breite und der verfestigte Randbereich (Bild 15).Bild 15. Einzug und Kaltverformung an einem FeinschnitteilBeim Feinschneiden einer 14,5 mm dicken Nocke auseinem weichgeglhten Bandstahl der Sorte C45 entsteht aufgrund des Flie-Schervorganges eine starkeKaltauf

25、hrtung an der Schnittflchen-Oberflcheund in den verschiedenen Abstnden von der Oberflche. Die Hchsthrte an der Oberflche ist mehrals das Doppelte wie die Hrte des Grundwerkstoffes. Erst im Abstand von ca. 3 mm von der geschnittenen Oberflche ist die Hrte des unverformtenB974908A824A6748CAAAA99BAB349

26、F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 994 VDI 2906 Blatt 5 -7-0mm2Q101214, 1 1 1 1 1 1 r T r I T 1Abstand von der geschnittenen Oberflche in mm3,00 1,00 a.30 0,h5 0,

27、r05CidR *l * 1 1 !ky-Efnzugseite Gratseite160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380Vicly-Qualitt Dicke (mm) 16MnCr5 5 - Elektro- Bl. III 2.3 6,35 ICIO 7 Y_ -045II II 1 II II II10 y1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1Einzugseite200 240 280 320 360Vicl(ershrte (HV 0,3)400 440GratseiteBild 17. Hrte an der S

28、chnittflchen-Oberflche in Abhngigkeit von der geschnittenen Dicke fr verschiedene WerkstoffsortenDie Kaltaufhrtung an der geschnittenen Oberflchehngt von der Teiledicke, der Ausgangsfestigkeit undder Werkstoffsorte ab (Bild 17).9 AufwulstungenBeim Feinschneiden knnen Aufwulstungen entstehen (siehe h

29、ierzu Bild 2). Diese sind quergestauchterWerkstoff in Konturbereichen mit 100% Glattschnittanteil. Die Aufwulstungen liegen auf der Gratseite. Die Wulsthhe h kann bis zu 5%, die Wulstbreite fcw bis zu 30% der Blechdicke betragen.Schrifttum1 Guidi, A.: Nachschneiden u. Feinschneiden. Mnchen: CarlHans

30、er 19652 Krmer, W. : Untersuchungen beim Genauschneiden vonStahl und NE-Metallen. Bericht Nr. 14 a.d. Inst, fr Umformtechnik der Universitt Stuttgart (TH). Essen; Verlag W. Gi-rardet 19693 Birzer, F. : Werkstoffeinflsse beim Feinschneiden. KEMKonstruktion, Elemente, Methoden (1969) Nr. 24 Birzer, F.

31、 : Die Kaltverfestigung beim Feinschneiden. Schweizer Maschinenmarkt (1973) Nr. 11, S. 48/515 Singer, H. : Wirtschaftliches Feinschneiden mit optimalenWerkstoffen. Techn. Rundschau (1976) Nr. 12, S. 13/14 undNr. 19, S. 19/216 Birzer, F., Haack, J. : Feinschneiden, Handbuch fr die Praxis.Bern: Hall w

32、ag AG 19777 Radtke,H.: Untersuchungen des Feinstanzvorganges.Forsch.-Ber. des Landes NRW Nr. 2152. Kln und Opladen,Westdeutscher Verlag8 Feintool AG Lyss: Feintool-Rubert Oberflchen-Vergleichsnormal9 VDI 3345 Feinschneiden (Ausg. Mai 1980)10 Knig, W., Rotter, F., Strassburger, Ch. und Maid,0. NeueMg

33、lichkeiten in der Feinschneidtechnologie durch hochfesteperlitarme Sthle, tz fr Metallbearbeitung (1982), Nr. 3,S. 52/5811 Feintool AG Lyss: Information-Zeitschrift fr die Feinschneidtechnik Nr. 1 bis 2912 Lange, K. und Baibach, R. : Feinschneiden neue Entwicklungen in der Anwendungstechnik. Konstru

34、ktion 36 (1984)Nr. 6, S. 211/217B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-8- VDI 2906 Blatt 5 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1994Insgesamt besteht die Richthnie VDI 2906 au

35、s 10 Blttern:Blatt 1: Schnittflchenqualitt beim Schneiden, Beschneiden und Lochenvon Werkstcken aus MetallAllgemeines, Kenngren, WerkstoffeBlatt 2 - ScherschneidenBlatt 3 NachschneidenBlatt 4 - Knabberschneiden (Nibbeln)Blatt 5 - FeinschneidenBlatt 6 - KonterschneidenBlatt 7 PlasmastrahlschneidenBlatt 8 LaserstrahlschneidenBlatt 9 Funkenerosives SchneidenBlatt 10 Abrasiv WasserstrahlschneidenB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11