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Schneidvorgang Ausschneiden bzw. Lochen
Das Trennen als eine Form der Scherbeanspruchung kann auch mit dem Begriff
Scherschneiden bezeichnet werden. Zu unterscheiden ist zwischen Abschneiden
(Tafeln 6/13 bis 6/15) oder Ausschneiden bzw. Lochen. Beim Ausschneiden stellt
das ausgeschnittene Teil das Werkstück dar, der Rest des Ausgangsmateriales ist
Abfall. Beim Lochen ist das ausgeschnittene Teil Abfall und der „Rest“ das Werk-
stück.
In Tafel 6/16 wird das Lochen an einem zylindrischen Schnittwerkzeug unter-
sucht. Der zylindrische Aufbau ermöglicht die Anwendung eines rotationssymmet-
rischen Ansatzes (Abb. 6.24.). In Beziehung stehen die 4 selbständigen Teile Stem-
pel, Niederhalter, Blech und Schneidplatte. Niederhalter und Schneidplatte sind ver-
tikal und horizontal gelagert und schließen das freiliegende Blech ein. Die Verbin-
dung zum Blech ist durch Kontaktelemente gegeben. Der Stempel wirkt ebenfalls
über Kontaktelemente auf das Blech und simuliert den Lochvorgang mit einer Ein-
dringtiefe von 1 mm.
Die Verhältnisse werden etwas idealisiert, z. B. gleitet der Stempel spielfrei in der
Bohrung des Niederhalters. Es ist auch kein Schnittspalt vorgesehen, da sich die
Verhältnisse im Schnittspalt mit der gewählten Vernetzung nur grob abbilden lassen.
Es werden reibfreie Verhältnisse angenommen.
Das rotationssymmetrische Modell muss im 1. Quadranten definiert werden. Die
Geometrie lässt sich durch Rechtecke darstellen. Liegen die Flächen (A1/A2, A5) an
der y-Achse an, entsteht analytisch ein Vollkörper. Die Lage der Flächen A3 und A4
ergeben einen Rotationskörper mit Bohrung. Das Blech wurde in die 2 Teilflächen
A1 und A2 zerlegt, die über die Keypoints K2 und K3 verbunden sind. Die Fläche
A2 lässt sich erst nach Setzen der Keypoints K5 und K6 generieren. Durch die Auf-
teilung vereinfacht sich Selektion und Zuordnung der Kontaktlinien.
Im Modell nach Tafel 6/16 wurde der Werkstoffeinfluss gegenüber der Lösung in
Tafel 6/15 verändert. Das Werkstück, vorliegend als Blech, erhält nur noch als einzi-
ges Teil die Zuordnung des Festigkeitsgrenzwertes
τ aB = 390 N/mm 2 . Alle anderen
Teile unterliegen keiner Einschränkung. Damit werden in diesen Teilen Spannungen
und Verformungen ausgewiesen, die der verwendete Werkstoff möglicherweise nicht
ertragen kann.
Niederhalter
Niederhalter
Stempel
Blech
Stempel
Blech
Schneidplatte
Schneidplatte
4 Einzelteile
Zusammenbau
Abb. 6.24. Werkzeugmodell zum Lochen eines Bleches
 
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