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Entwicklung kalkulatorischer Kenngrößen zur Gestaltung von Scherschneidprozessen und Bewertung der Bauteilqualität bei Anwendung hoher Schneidgeschwindigkeiten

 
: Drossel, Welf-Guntram

Hannover: EFB, 2012, 126 S.
EFB-Forschungsbericht, 356
ISBN: 978-3-86776-396-7
Deutsch
Bericht
Fraunhofer IWU ()

Abstract
Grundlage des Forschungsvorhabens war der geringe Kenntnisstand über technologische und werkzeugtechnische Grenzen beim Hochgeschwindigkeitsscherschneiden (HGSS). Daher zielt dieses Forschungsprojekt darauf ab, eine Berechnungsgrundlage der wichtigsten Prozessparameter, wie beispielsweise die zum Trennen notwendige kinetische Energie des Schneidstempels, für das HGSS zu schaffen. Weiterhin diente dieses Forschungsprojekt zur Definition von Auslegungskriterien von Werkzeugaktivelementen. Mit der Auswahl einer Reihe von konventionellen Scherschneid- sowie Hochgeschwindigkeitsscherschneidverfahren wurde eine einheitliche Basis für den Vergleich der unterschiedlichen Prozesse geschaffen.
Der Fokus lag stets auf dem Hochgeschwindigkeitsprozess. Konventionelle Scherschneidverfahren dienten als Referenz. Es werden Methoden aufgezeigt, inwieweit die einzelnen Prozessparameter (Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung sowie Prozesskräfte) beim HGSS messtechnisch reproduzierbar erfasst werden können. Die ermittelten Daten wurden hinsichtlich Schneidkraft und Schneidarbeit vergleichend ausgewertet.
Innerhalb der Projektlaufzeit konnten die wesentlichen Einflussparameter des HGSS-Prozesses auf die Qualität der Bauteile eingehend bestimmt werden. Mit Hilfe der aus Simulation und Experiment gewonnenen Erkenntnisse konnte eine Konstruktions- und Anwendungsrichtlinie erstellt werden. Mit dieser wird es künftig möglich sein, die erarbeiteten Maßnahmen zur Erreichung optimaler Bauteilqualitäten in die Auslegung von Werkzeugen einfließen zu lassen.
Parallel zur optischen und taktilen Auswertung der Schnittflächenqualität wurden die Zusammenhänge zwischen Schneidgeschwindigkeit und Schneidenergie eingehend ausgewertet. Anhand eines praxisnahen Beispiels wird eine Vorgehensweise aufgezeigt, mit der es möglich ist, den Schneidenergiebedarf beim HGSS im Vorfeld zu berechnen. Abschließend wird ein Vorschlag zur Erweiterung der aktuellen VDI-Richtlinie 2906 vorgestellt, um die Schnittflächen von HGSS-Bauteilen qualitativ bewerten zu können.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-227952.html