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Jun 11, 2024

Fragen Sie den Stanzexperten: Wie kann ich die erforderliche Stanzmenge reduzieren?

F: Ich bin Wartungsmanager. Ich habe vor Kurzem mit einem Hersteller einer mechanischen Presse mit gerader Seite und Exzenterkurbel gesprochen, und er sagte, die Presse sollte nur mit 60 Prozent der Presskapazität genutzt werden

F: Ich bin Wartungsmanager. Ich habe kürzlich mit einem Hersteller einer mechanischen Presse mit gerader Seite und Exzenterkurbel gesprochen, und er sagte, die Presse sollte nur mit 60 Prozent der Pressenkapazität zum Stanzen genutzt werden. Ist das wahr? Schlagen das alle Hersteller dieser Pressen vor?

A: Auch wenn ich nicht für alle Hersteller mechanischer Pressen sprechen kann, kann ich Ihnen sagen, dass unsere Faustregel bei Straight-Side-Pressen lautet: Überschreiten Sie niemals 80 Prozent der Nennkapazität der Presse. Bei einer C-Rahmen-Presse würde ich 60 bis 70 Prozent nicht überschreiten. Selbst wenn die Verbindungsstangen an der Vorderseite des C-Rahmens vorgespannt sind, kann die Durchbiegung des Pressenrahmens zu einem inkonsistenten Schlag führen und die Maßabweichung des Teils in der Produktion erhöhen.

Wenn Sie diese Grenze überschreiten, können Sie das Problem durch die Installation eines Gegengewichts etwas entschärfen. Hierbei handelt es sich um einen Pneumatikzylinder, der oben an der Presse montiert ist und die Kraft auf den Stößel während des gesamten Pressenzyklus ausübt und ausgleicht. Ohne dieses Gegengewicht wirkt buchstäblich keine Kraft auf den Stößel, bis Sie die Arbeit am unteren Ende des Hubs erledigen. Diese enorme Kraft an einem einzigen Punkt im Zyklus führt dazu, dass sich der Rahmen öffnet und zurückspringt, wenn der Stanzvorgang abgeschlossen ist, was zu Vibrationen führt, und Vibrationen verursachen 75 Prozent des Werkzeugverschleißes. Stellen Sie sich vor, Sie betrachten die Presse von der Seite ohne Gegengewicht. In Zeitlupe würde das Bild wie die gelbe Figur im Spiel Pac-Man aussehen!

Viele von uns in der Stanzindustrie haben die Erfahrung gemacht, dass für einige Anwendungen eine höhere Tonnage erforderlich ist, aber wir möchten nicht mehr Pressen kaufen, wenn wir das vermeiden können. Hier ist ein Beispiel dafür, wie die für eine bestimmte Stanzanwendung erforderliche Tonnage reduziert werden kann.

Das Stanzen von 12-Gauge-Edelstahl mit acht rechteckigen Stempeln würde 43 Tonnen erfordern, wenn man die folgende Formel verwendet:

Umfang x Materialstärke x Scherfestigkeit (in Tonnen) = Erforderliche Tonnage

Da die acht Stempel gleiche Schneidflächen haben, beträgt die Tonnage pro Stempel 5,37. Die meisten progressiven Matrizen verfügen über Federpolster, Heber oder Abstreiffedern, die während des Stanzvorgangs zusammengedrückt werden. Daher müssen die Anforderungen an die Werkzeugtonnage entsprechend angepasst werden. Eine gute Möglichkeit, die exakt erforderliche Presskraft zu bestimmen, besteht darin, das Werkzeug ohne Material in der Presse laufen zu lassen und die Kraft zu messen.

Der Prozentsatz der zum Stanzen erforderlichen Pressenkapazität steigt schnell an, wenn die Stempel in das Rohmaterial eindringen. An dem Punkt, an dem das Rohmaterial nachgibt, bricht es; Das Geschoss kann mit geringem Widerstand fallen und die Tonnage sinkt schnell. Dies wird als „Snap-Through“-Punkt bezeichnet, der üblicherweise bei einer Eindringtiefe des Stempels in das Rohmaterial von 40 Prozent auftritt. Seit 12-ga. Stahl ist 0,105 Zoll dick, 40 Prozent Stempeldurchdringung beträgt 0,042 Zoll. Eindringen des Stempels in das Grundmaterial. Also bei 0,042 Zoll. Durch die Penetration ist die Kraft zum Durchdringen des Stahls nahezu vollständig, abzüglich minimaler Zugkraft des Stempels, während er sich weiter durch das Rohmaterial bewegt und den Rohling in die Matrize drückt. Wenn also vier Stempel 0,042 Zoll kürzer sind als die vier anderen, wird die Tonnage theoretisch halbiert.

Es ist wichtig zu wissen, wo der Bruchpunkt liegt, da mehrere Faktoren ihn beeinflussen können. Beispielsweise kann die Anpassung des Stempel-Matrizen-Abstands den Bruchpunkt von 25 auf 75 Prozent verändern. Bei einigen Stanzanwendungen wird die erforderliche Scherlänge im Verhältnis zur Blechdicke definiert. Je kleiner der Abstand zwischen Stempel und Matrize ist, desto größer ist die Scherlänge.

Auch die Spezifikationen des Grundmaterials können die Bruchstelle beeinflussen. Generell gilt: Je härter das Grundmaterial, desto kürzer die Scherlänge. Dies liegt daran, dass härteres Material bei geringerer Stempeldurchdringung dazu neigt, durchzubrechen.

Denken Sie auch daran, dass die Anforderungen an die Tonnage steigen, wenn die Stempel und Matrizen stumpf werden.

Beginnen Sie in diesem Beispiel also mit 43 Tonnen geteilt durch acht Stempel, also etwa 5,4 Tonnen pro Stempel. Versuchen Sie, drei Schläge auf eine Grundlinienhöhe zum Durchstechen zu setzen, dann setzen Sie drei Schläge auf 0,042 Zoll länger als die Grundlinie und zwei auf 0,042 Zoll kürzer als die Grundlinie. Mit dieser Konfiguration haben Sie zu jedem Zeitpunkt einen maximalen Tonnageverbrauch von 16,2. Rechnet man die Zugkräfte und Federn hinzu, kommt man bei einem Einsatz von maximal 2 Tonnen auf einen Sicherheitsfaktor von etwa 18 Tonnen.

Denken Sie daran, die beiden Stempel auf die kürzeste Länge einzustellen, um das Durchschlagen des Stößels beim Auftreffen auf die Abwärtsanschläge Ihrer Werkzeuge zu minimieren.