Ursache und Vorhersage von hochkommenden Stanzbutzen

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AiF-Nr.:

18440N

EFB-Nr.:

10/213

Kurztitel:

Hochkommende Stanzbutzen

Laufzeit:

01.07.2015 - 31.12.2017

Forschungsstelle:

utg München


18440N

Projektbeschreibung

Unter der Vielzahl an möglichen Prozessstörungen im Scherschneidprozess gilt das Hochkommen von Stanzbutzen als eine der am häufigsten vorkommenden Störung. Hier wird der ausgeschnittene Butzen vom Schneidstempel wieder aus der Schneidplatte gezogen und kann dadurch zu fehlerhaften Bauteilen, zu Ausbrüchen an der Schneidkante oder zum Bruch des ganzen Stempels führen. Das Herausziehen folgt aus Haftkräfte zwischen Stempel und Butzen, die aus einer Vakuumbildung, Adhäsionskräften durch Schmierstoffeinsatz und einer Verklammerung des Grats an der Mantelfläche des Stempels resultieren.
Obwohl unterschiedlichste stempel- und matrizenseitige Lösungen zur Vermeidung hochkommender Butzen existieren, wurde die jeweilige Ursache, welche zu den Haftkräften führt, nur unzureichend untersucht. In der Regel während der Werkzeugkonstruktion keine Maßnahmen gegen hochkommende Butzen vorgesehen. Erst nach dem Auftreten hochkommender Butzen werden im Trial-and-Error-Verfahren verschiedene Abhilfemaßnahmen ausprobiert. Dies erhöht entweder den Zeitbedarf und die Kosten während der Einarbeit oder unterbricht den Stanzbetrieb. Aus diesem Grund beschäftigt sich dieses Forschungsvorhaben mit der Untersuchung der Ursachen für ein Hochkommen von Stanzbutzen sowie deren Vorhersage und der quantitativen Bestimmung der Haftkräfte für eine wissensbasierte Wahl der Abhilfemaßnahmen.
Hierfür werden zunächst die Zusammenhänge zwischen Prozess- bzw. Werkstoffparametern und den Ursachen der Haftkräfte untersucht. Anschließend werden die Auswirkungen der einzelnen Ursachen auf die Haftkräfte in einem Versuchsstand quantifiziert. Durch eine Parameterstudie werden die Auswirkungen verschiedener Prozessparameter auf die Ursachen der Haftkräfte bewertet. Abschließend werden Richtlinien erarbeitet, mit welchen eine Vorhersage der Auftretenswahrscheinlichkeit von hochkommenden Stanzbutzen bereits frühzeitig während der Prozessauslegung bzw. Werkzeugkonstruktion anhand der Prozessparameter möglich wird.


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