VDI 3378-2015 Lubrication of large stamping and forming dies.pdf

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1、ICS 21.260, 25.120.10 VDI-RICHTLINIEN April 2015 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Schmierung von Stanzerei-Growerkzeugen Lubrication of large stamping and forming dies VDI 3378 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this s

2、tandard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL) Fachbereich Produktionstechnik und Fertigungsverfahren VDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 2: Fertigungsverfahren VDI-

3、Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 3: Betriebsmittel Vervielfltigungauch fr innerbetrieblicheZweckenichtgestattet/Reproduction even for internalusenotpermittedFrhereAusgaben:92.12;14.03Entwurf,deutschFormereditions:92/12;14/03Draft,inGerman onlyZu beziehen durch/AvailableatBeu

4、thVerlagGmbH,10772 Berlin AlleRechtevorbehalten/ All rightsreservedVereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2015Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Anwendungsgebiet der Schmierung . 2 2.1 Flssigschmierstoff 3 2.2 Festschmierstoff . 3 3 Konstruktive Ausf

5、hrung . 5 4 Organisation des Schmierdiensts . 5 5 Schutz bei Instandhaltungsarbeiten . 5 6 Umweltaspekte 5 Schrifttum 8 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 2 2 Field of application for lubrication 2 2.1 Fluid lubricant 3 2.2 Solid lubricant 3 3 Design 5 4 Organisation of lubrication activi

6、ties 5 5 Protection during maintenance work 5 6 Environmental concerns 5 Bibliography 8 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8BD9NormCD - Stand 2015-05 2 VDI 3378 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden un

7、ter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrech

8、ts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance

9、with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infri

10、ngement of copyright is permitted subject to the licensing conditions (www.vdi.de/richtlinien) specified in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. Einleitung Die moderne Massenfertigung von Blechteilen auf Einzelpressen oder mit Werkzeugstzen

11、 auf Trans-ferpressen erfordert zur Gewhrleistung der Be-triebssicherheit unter anderem eine zweckmige Ausfhrung der zu schmierenden Teile in den Werkzeugen. Die Gefahr des Werkzeugversagens kann durch geeignetes Schmieren vermindert wer-den. Diese Richtlinie beinhaltet folgende Arten der Werkzeugsc

12、hmierung: Schmierung mit Schmierstoffgeber manuelle oder automatische Zentralschmier-anlage Schmierung mit Flssig- und Festschmierstoff Introduction The modern mass production of sheet metal parts on individual presses or multi-station transfer presses requires a well-thought-out die lubrication str

13、ategy to ensure operational reliability. Suitable lubrication can reduce the risk of tool failure. This standard covers the following methods of die lubrication: lubricant dispenser manual or automatic central lubrication system fluid or solid (dry) lubricant 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie bes

14、chreibt Mglichkeiten, die Rei-bung zwischen sich bewegenden Bauteilen in Stan-zerei-Growerkzeugen zu minimieren. Dadurch wird der Verschlei so gering wie mglich gehal-ten, die Lebenszeit des Werkzeugs verlngert und Werkzeugausflle minimiert. Es wird zwischen Fest- und Flssigschmierstoffen unterschie

15、den. 1 Scope This standard describes different methods of die lubrication as a means of minimising friction be-tween moving parts in large stamping and forming dies. This is done to minimise tool wear and tool failure and prolong tool life. A distinction is made between solid and fluid lubricants. 2

16、 Anwendungsgebiet der Schmierung Bewegliche Teile und Baugruppen im Werkzeug, z. B. Sulenfhrungen, Plattenfhrungen und Keil-triebe, sollten whrend der Lebensdauer des Werk-zeugs mglichst konstante Betriebsverhltnisse aufweisen. Hierfr ist die Reibung der Gleit- bzw. Fhrungselemente gering zu halten.

17、 Die Gleit- bzw. Fhrungselemente sind allgemein mit Schmiernuten zu versehen, damit der Schmierstoff sich ber die gesamte Gleitflche verteilt. Die Anordnung der Schmiernuten ist frei whlbar. Eine Ausnahme bilden Gleitelemente mit eingelas-2 Field of application for lubrication Moving parts and compo

18、nents in dies, e.g. guide posts, guide plates and cam units, should operate under the most constant operating conditions that can be achieved throughout the life of the tool. This requires friction in sliding and guide ele-ments to be kept to a minimum. Sliding and guide elements are generally provi

19、ded with lubrication grooves which deliver the lubricant to the entire sliding surface. The location of lubrication grooves is freely se-lectable. Sliding elements with embedded solid B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8BD9NormCD - Stand 2015-05All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure

20、e.V., Dsseldorf 2015 VDI 3378 3 senen Festschmierstoffdepots. Hier knnen die Schmiernuten entfallen. Die Ausfhrung und Ge-staltung der Schmierung sowie die zweckmigste Werkstoffpaarung ist abhngig von: der Zugnglichkeit der zu schmierenden Stellen der spezifischen Belastung der Arbeitsgeschwindigkei

21、t des Werkzeugs Wenn die Gleitfhrungsbuchsen aus Bronze sind, sollte auf die Verwendung von Fhrungssulen mit Schmiernuten verzichtet werden. Die Schmiernuten knnen zum Abrieb von Bronzepartikeln fhren. 2.1 Flssigschmierstoff Bei gut zugnglichen Gleitelementen kann eine manuelle Schmierung mittels Pi

22、nsel oder lkanne vorgenommen werden. Die Schmierstoffversorgung der Gleitelemente in den Fhrungen erfolgt ber Schmierstoffleitungen, wenn Fhrungselemente von auen schlecht oder gar nicht zugnglich sind, Fhrungspaare den Kontakt zueinander zu keiner Zeit komplett verlieren oder das zu bearbeitende Bl

23、echteil mit dem Schmier-stoff nicht in Berhrung kommen darf. 2.2 Festschmierstoff Der Einsatz von Gleit- und Fhrungselementen aus Mehrstoff-Bronzen, bei denen in der Berhrungs-zone Festschmierstoff in Bohrungen, Taschen oder Nuten eingebracht ist, erbrigt eine weitere Schmie-rung. Zwischen ungeschmi

24、erten Lagerflchen wirkt der Festschmierstoff glttend und sorgt fr einen dnnen, harten, dauerhaft haltbaren und sich stetig erneuernden Schmierfilm. Komponenten des Fest-schmierstoffs sind z. B. Grafit, MoS2, CaF2, BN, PTFE. Definierte Oberflchengten sorgen fr Mikrorauheiten, die fr die Haltbarkeit d

25、es Fest-stoffschmierfilms bentigt werden. Die geometrische Anordnung der Festschmierstoff-depots wird in der Regel so gewhlt, dass in Gleit-richtung eine berdeckung gewhrleistet ist. Der Flchenanteil der Festschmierstoffdepots betrgt etwa 25 % der Gleitflche. Immer hufiger finden Gleitleisten und Fh

26、rungs-buchsen mit gesinterten Gleitschichten Verwen-dung. Dabei wird eine porse Gleitschicht auf einen Stahlgrundkrper aufgesintert. In den Poren der gesinterten Gleitschicht befinden sich Schmier-stoffdepots, in denen Fe, Cu, Grafit und MoS2ein-gelagert sind. lubricant reservoirs are an exception.

27、These do not require lubrication grooves. The design and con-struction of the lubrication system and the most suitable material pairing depend on: the accessibility of the areas requiring lubrication the specific load the tool operating speed In case guide bushings made from bronze are be-ing used,

28、the guide posts should not have lubrica-tion grooves. Those grooves could abrade bronze particles from the bushings. 2.1 Fluid lubricant Sliding elements that are easy to reach can be lubricated manually with a brush or oil can. The lubricant is delivered to the sliding elements in the guides via fl

29、uid lines if guide elements cannot be accessed externally, or only accessed with difficulty the post stays in the bushing at all the time or the sheet metal part to be machined may not come into contact with the lubricant. 2.2 Solid lubricant Self-lubricating sliding and guide elements made from mul

30、ti-alloy bronzes which have solid lubri-cant embedded in holes, pockets and recesses in the contact zone do not require further lubrication. The solid lubricant acts as an antifriction layer, providing a thin, hard, durable and continuously self-renewing film of lubricant to the unlubricated bearing

31、 surfaces. Solid lubricants may be com-posed of graphite, molybdenum disulphide (MoS2), calcium fluoride (CaF2), boron nitride (BN) or PTFE. Defined surface qualities provide the level of micro-roughness required to make the lubricant film hard-wearing. The solid lubricant recesses are generally arr

32、anged in an overlapping geometric pattern in the direc-tion of slide. The surface area of the solid lubri-cant reservoir makes up around 25% of the sliding surface. Wear strips and guide bushings with sintered anti-friction layers are becoming increasingly com-mon. Here, a porous anti-friction layer

33、 is sintered to a steel substrate. The pores of the sintered layer are embedded with lubricant in the form of Fe, Cu, graphite and MoS2.B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8BD9NormCD - Stand 2015-05 4 VDI 3378 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 Schmiervorg

34、ang bei Fhrungselementen mit Festschmierstoff Durch das Einbetten von Abrieb und Schmutz in die Festschmierstoffdepots werden unerwnschte Parti-kel von der Gleitflche entfernt. Hierbei wird der Schmierstoff aus den Schmierstoffdepots verdrngt und der Gleitflche zugefhrt. Der entstandene Festschmiers

35、tofffilm trennt die beiden Gleitpartner dauerhaft. Vor der Inbetriebnahme neuer Gleit- und Fhrungselemente sollte eine Initialschmierung vorgenommen werden, die in der Anlaufphase ein Verhaken der Mikrospitzen verhindert. Eine zustz-liche Schmierung, z. B. im Rahmen von Wartungs-intervallen, kann di

36、e Standzeit der Fhrungselemen-te um ein Mehrfaches verlngern. In einer Umgebung mit sehr viel Schmutz und Staub sollten die Fhrungselemente durch geeignete Manahmen geschtzt werden. Bei Gleitfhrungselementen mit gesinterten Gleit-flchen sind die Poren der Sinterschicht mit dem Schmierstoff getrnkt.

37、Da Buchse und Sule gering-fgig unterschiedliche Durchmesser haben, ergibt sich ein Schmierspalt. Der bewegliche Teil des Gleitfhrungssystems nimmt den in der Sinter-schicht eingelagerten Schmierstoff mit, sodass sich ein Schmierfilm bildet. Da alle Poren untereinander verbunden sind, ist ein gleichm

38、iger Schmierfilm gewhrleistet. Auch bei hohen statischen Belastun-gen wird der Reibungskoeffizient im Moment des Anlaufens so reduziert, dass Trockenlauf und Ver-schweiung vermieden werden. Bei Bedarf knnen Gleitelemente mit gesinterter Gleitschicht mit ge-eigneten, vom Hersteller empfohlenen, Schmi

39、er-stoffen nachgeschmiert werden. Das verlngert die Lebenszeit der Gleitelemente. Ausfhrung der Gegenlaufflchen Bei kleineren Krften kann die Fhrungsplatte di-rekt auf der entsprechend bearbeiteten Gegenfh-rungsflche des Werkzeugs laufen. Treten innerhalb einer Fhrung hohe Krfte auf, so wird fr die

40、Ge-genlaufflche gehrteter Stahl verwendet (Bild 6). Die zulssigen Werte fr Flchenpressung sowie entsprechende Ausfhrungsvarianten sind den Un-terlagen der Hersteller fr Gleit- und Fhrungsele-mente zu entnehmen. Die Profilform von gesinterten Oberflchen ist rund- bzw. flachkmmig und hat damit einen s

41、ehr hohen Traganteil. Dieser Vorteil erfordert auch vom Gleitpartner ein tragfhiges Oberflchenprofil, das durch Feinstverarbeitungsverfahren hergestellt wer-den kann. Lubrication process for guide elements containing solid lubricant Unwanted particles of abrasion and dirt are re-moved from the slidi

42、ng surface and embedded in the solid lubricant reservoirs. The lubricant is forced out of the reservoir and delivered to the sliding surface. The resulting film of lubricant separates the two mating surfaces permanently. New sliding and guide elements require initial lubrication prior to commissioni

43、ng to prevent the micro-peaks catching during the start-up phase. Additional lubrication within the scope of mainte-nance intervals can significantly prolong the ser-vice life of guide elements. Suitable measures should be put in place to protect guide elements in very dirty or dusty environ-ments.

44、Slide-guides with sintered sliding surfaces have pores impregnated with lubricant in the sintered layer. Since bushings and posts have slightly dif-ferent diameters, there is a lubrication gap. The moving parts of the slide-guide system pick up the lubricant embedded in the sintered layer to form a

45、lubricating film. All the pores are interconnected, which ensures a uniform film distribution. Even under high static loads, the frictional coefficient at start-up is sufficiently reduced to prevent dry run-ning and sticking. If necessary, sliding elements with a sintered sliding layer can be re-lub

46、ricated with suitable lubricants recommended by the manufacturer. This will extend the service life of the sliding elements. Design of opposing (mating) surfaces When subject to relatively small forces, the wear plate can run directly on the correspondingly ma-chined mating surface of the tool. If h

47、igh forces are generated within the guide, hardened steel is used for the opposing surface (Figure 6). Permitted surface pressure values and correspond-ing design variants can be found in the documen-tation provided by the manufacturers of sliding and guide elements. The profile shape of sintered su

48、rfaces is round or flat ridged, which ensures a very high contact ratio. To benefit from this, the mating partner must also have a surface profile with good bearing capacity, which can be achieved by ultrafine ma-chining. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCBB7EF8BD9NormCD - Stand 2015-05All rights

49、 reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2015 VDI 3378 5 Einbaubeispiele aus der Praxis fr Fhrungselemen-te mit Festschmierstoff sind in Bild 1 bis Bild 7 dargestellt. Die Abmessungen sind meist nach Normreihe (DIN 323) gestuft oder knnen fr den jeweiligen Anwendungsfall gefertigt werden. Figure 1 to Figure 7 show examples of engi-neering practice to illustrate the installation of self-lu