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Einfluss der Maschinenkinematik auf die Schnittqualität von Bauteilen aus hochfesten Blechwerkstoffen

 
: Weigel, P.

Chemnitz, 2006, 190 S.
Chemnitz, TU, Dipl.-Arb., 2006
Deutsch
Diplomarbeit
Fraunhofer IWU ()
hochfest; höherfest; TRIP 700; Scherschneiden; Schneidspalt; Schnittqualität; Werkzeugverschleiß; PVD; CVD; Standmenge; Werkzeugmaschine

Abstract
Der Ansatz dieser Arbeit besteht in der Ableitung von Aussagen über die erreichbare Schnittteilqualität mit relevanten Schneid- und Umformmaschinen in C-Gestell-Ausführung (Exzenterpresse PEEV 25.2, hydraulische Presse CLDZ 250, Stanzautomat TC5000 R). Dies geschieht unter Einbeziehung der Werkzeuggestaltung, was sowohl die Dimensionierung des Schneidspaltes als auch den Werkzeug-Werkstoff und -Beschichtungen beinhaltet. Als hochfester Versuchswerkstoff kommt während der praktischen Untersuchungen durchgängig TRIP 700 zur Anwendung.
Die Bewertung der Ergebnisse erfolgt unter Berücksichtigung der Prozesskräfte, der Schnittteil-Qualitätskenngrößen sowie des Verschleißverhaltens der Werkzeugaktivteile. Im Ergebnis dieser Untersuchungen zeigt sich aber nur ein marginaler Einfluss der verwendeten Maschinen auf die Qualität der Schnittflächen. Es ist keine signifikante Beeinflussung der oben genannten Größen feststellbar. Die entscheidenden Parameter für die Schnittqualität sind die Werkzeuggestaltung und die Wahl der richtigen Werkzeug-Werkstoffe und -Beschichtungen. Für den vorliegenden Anwendungsfall, d. h. für Abschneid- und Ausschneidoperationen unter Verwendung des Blechwerkstoffes TRIP 700 mit der Blechdicke s = 1,5 mm, stellt sich eine Versuchsvariante als besonders geeignet heraus. Der plasmanitrierte Schneidstempel aus 1.2363 mit Titancarbonitrid-Schicht (TiCN-Schicht) zeigt bei einem bezogenen Schneidspalt von 10% nach 100.000 Schnitten nur minimalen Verschleiß. Der Stempel aus demselben Werkzeug-Werkstoff mit TiC-TiN-Beschichtung bei einem bezogenen Schneidspalt von 5% wird dagegen, aufgrund seines vorzeitigen Schichtversagens, für den Einsatzfall als ungeeignet bewertet. Grundsätzlich wird festgehalten, dass der größte Aktivteilverschleiß wie erwartet bei geringerem Schneidspalt auftritt. Die Verschleißerscheinungen konzentrieren sich in erster Linie auf die Stempelmantelfläche und dabei vor allem an den Ecken und Radien, da diese während des Schneidvorganges stärker beansprucht werden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-54033.html