VDI 3347-2013 Design and use of die buttons in large stamping dies.pdf

1、 ICS 25.120.10 VDI-RICHTLINIEN Oktober 2013 October 2013 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE Gestaltung und Einbau von Schneidbuchsen in Stanzerei-Growerkzeuge Design and use of die buttons in large stamping dies VDI 3347 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist

2、 verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI-Gesellschaft Produktion und Logistik (GPL) Fachbereich Produktionstechnik und Fertigungsverfahren VDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsv

3、erfahren, Band 2: Fertigungsverfahren VDI-Handbuch Produktionstechnik und Fertigungsverfahren, Band 3: Betriebsmittel Vervielfltigungauchfrinnerbetriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgabe:01.04 Entwurf,deutschFormeredition:01/04Draft,in German onlyZ

4、ubeziehendurch / Available atBeuthVerlagGmbH,10772Berlin Alle Rechte vorbehalten/ Allrightsreserved(a)VereinDeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2013Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Gestaltung von Schneidbuchsen 3 2.1 Zeichnung und Mae . 3 2.2 Verdrehs

5、icherungen . 6 2.3 Schneidgeometrien und Freimachung fr Abfall 7 2.4 Senkrechtes Lochen (aus z-Richtung ) . 8 3 Werkstoffe . 9 4 Anordnung und Einbau von Schneidbuchsen . 10 4.1 Einbau in schneidende Werkzeuge mit ebenen Schneidkanten 12 4.2 Einbau in Beschneide- und Lochwerkzeuge mit nicht ebenen o

6、der nicht horizontalen Schneidkanten 12 4.3 Einbau in schneidende Werkzeuge mit Keiltrieb . 14 5 Berechnungen . 15 6 Abmessungen und Mabeispiele 17 7 Sonderausfhrungen von Schneidbuchsen . 17 Schrifttum 19 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 2 2 Design of die buttons . 3 2.1 Drawings and d

7、imensions 3 2.2 Anti-rotation elements . 6 2.3 Cutting geometries and clearance for waste 7 2.4 Vertical holes (from z direction) 8 3 Materials 9 4 Arrangement and installation of die buttons 10 4.1 Fitting in cutting dies with flat cutting edges 12 4.2 Fitting in cutting and punching dies with non-

8、flat or non-horizontal cutting edges 12 4.3 Fitting in cutting dies with V belt drive . 14 5 Calculations 15 6 Dimensions and example sizes . 17 7 Special designs of die buttons 17 Bibliography 19 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10 2 VDI 3347 Alle Rechte vorbehalten

9、 Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils aus

10、zugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenzbedingungen (www.vdi.de/Richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser VDI-Richtlinie

11、mitgewirkt haben, sei gedankt. Preliminary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in da

12、ta processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions specified in the VDI Notices (www.vdi.de/ richtlinien). We wish to express our gratitude to all honorary contrib

13、utors to this standard. Einleitung Beim Bau von Schneidwerkzeugen werden, wo mglich, an Stelle groer Schnittmatrizen Schneid-buchsen eingesetzt. Diese Schneidbuchsen werden in Buchsenhalteplatten oder direkt im Guss einge-baut und knnen somit einzeln entnommen und ausgetauscht werden. In Ausnahmen i

14、st es auch mglich, Schneidmatrizen mit Schneidbuchsen zu bestcken. Der Einbau von Schneidbuchsen bewirkt, dass War-tung und Instandhaltung von Schneidwerkzeugen gnstig beeinflusst werden. Durch Auswechseln oder Nachschleifen der Schneidbuchsen kann man leicht Verschlei ausgleichen und die Lebensdaue

15、r und Wirtschaftlichkeit eines Werkzeugs erhhen. Introduction Where possible, die buttons are used instead of large cutting matrixes in the construction of cutting dies. These die buttons are inserted in button re-tainers or directly in the casting of the die, which enables them to be individually r

16、emoved and re-placed. In exceptional cases it is also possible to fit cutting matrixes with die buttons. The use of die buttons has a beneficial effect on the servicing and maintenance of cutting dies. Replac-ing or regrinding the die buttons can compensate for light wear and extend the service life

17、 and effi-ciency of a die. 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie beschreibt zwei Ausfhrungen von Schneidbuchsen: Schneidbuchsen ohne Bund, Form A, und Schneidbuchsen mit Bund, Form B. Diese beiden Schneidbuchsen unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Art der Fixierung und des Einbaus. Die Schne

18、idbuchse ohne Bund, Form A, kann ohne Ausbau der Buchsenhalteplatte nach oben entfernt werden. Sie wird durch eine Passfe-der oder einen Passstift in der Buchsenhalteplatte gehalten und gegen Verdrehen gesichert. Sie ist auch geeignet zum direkten Einbau in Guss. Beim Einsatz der Schneidbuchse mit B

19、und, Form B, ist der Ausbau der Buchsenhalteplatte zum Aus-tausch der Schneidbuchse erforderlich. Sie wird durch eine Abflachung am Bund gegen Verdrehen gesichert. Fr beide Ausfhrungen gilt, dass besonders in der automatisierten Fertigung der Gestaltung der Frei-machung groe Aufmerksamkeit zu widmen

20、 ist, damit der Stanzabfall einwandfrei abgefhrt wer-den kann. 1 Scope This standard describes two designs of die buttons. Form A headless die buttons and form B headed die buttons. These two forms differ principally in the method of mounting and installation. Form A headless die buttons can be remo

21、ved from above without dis-mantling the button retainer. They are retained in the button retainer by means of a feather key or dowel pin which prevents them from rotating. They are also suitable for direct insertion in the casting. Form B die buttons can only be replaced by dis-mantling the button r

22、etainer. A flattened face on the head prevents them from rotating. With both versions particular attention must be paid to the design of clearances, especially in automated production, to facilitate the removal of punching waste. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10Al

23、l rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 3347 3 2 Gestaltung von Schneidbuchsen Im Folgenden wird die Gestaltung und den Einbau dieser Schneidbuchsen erklrt. Zielgruppe der Richtlinie sind Betriebsingenieure, die fr die Ge-staltung und den Einbau von Schneidbuchsen in S

24、tanzerei-Growerkzeuge verantwortlich sind. 2.1 Zeichnung und Mae Siehe Bild 1, Bild 2 und Tabelle 1. 2 Design of die buttons The following pages shed further light on the de-sign and use of these die buttons. It is aimed at production engineers who are responsible for the construction and use of die

25、 buttons in large stamp-ing dies. 2.1 Drawings and dimensions See Figure 1, Figure 2 and Table 1. Schnitt Rundloch / Sectional view round hole Draufsicht Konturloch / Plan review contoured hole Bild 1. Schneidbuchsen ohne Bund, Form A Figure 1. Form A headless die button Schnitt Rundloch / Sectional

26、 view round hole Draufsicht Konturloch / Plan review contoured hole Bild 2. Schneidbuchsen mit Bund, Form B Figure 2. Form B headed die button Tabelle 1. Matabelle Schneidbuchse ohne Bund VDI 3347 Form A Schneidbuchse mit Bund VDI 3347 Form B Auendurchmesser Bezeichnung D Auendurchmesser Reihen in m

27、m 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 56; 63 Auendurchmesser Toleranz Form A, ohne Bund und Passfedersicherung h5-Spielpassung und Passstiftsicherung n5-bergangspassung Form B, mit Bund und Bundflchensicherung h5-Spielpassung und Passstiftsicherung h5-Spielpassung B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB

28、7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10 4 VDI 3347 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 Tabelle 1. Matabelle (Fortsetzung) Auendurchmesser Oberflche Rz 6,3 Innendurchmesser Bezeichnung P Innendurchmesser Reihen 1,6 mm bis 50 mm Innendurchmesser Toleranz +0,02 mm Innendurchm

29、esser Oberflche Rz 6,3 Buchsenhhe Bezeichnung L Buchsenhhe 25 mm oder 32 mm Buchsenhhe Toleranz +0,5 mm Bundauendurchmesser Bezeichnung D1 Bundauendurchmesser Reihen D + 3 mm Bundauendurchmesser Toleranz 0,25 mm Bundhhe 5 mm Bundhhe Toleranz 0,02 mm Buchsenwerkstoff 1.2379 HWS Buchsenhrte 601 HRC Bu

30、chsenteilform Oberflche Rz 6,3 Buchsenboden Oberflche Rz 6,3 Schlupffasenwinkel 10 Schlupffasenhhe 3 mm Schlupffase Oberflche Rz 25 Einschnitttiefe Bezeichnung I Einschnitttiefe mind. 5 mm an tiefster Stelle Abfallbohrung Bezeichnung d1Abfallbohrungsart Stufe Abfallbohrungsart Schieber 0 bis 45 Konu

31、s Abfallbohrungsgre d1Eckenma mind. + 0,2 mm Abfallbohrungsgre Schieber 0 bis 45 d1Eckenma + 0,2 mm Abfallbohrung Oberflche Rz 100 Verdrehsicherungsart Passfeder oder Passstift Form A, Passfeder Breite F (h6) bei D = (1016) mm: 0,5D 1,0 mm bei D = (2025) mm: 0,5D 1,5 mm bei D = (3263) mm: 0,5D 2,0 m

32、m Hhe h (+0,2/+0,4) bei L = 25 mm: 9 mm; bei L = 32 mm: 16 mm Form A, Passstift Breite F (0,01) bei D = (1625) mm: 0,5D + 1,0 mm bei D 25 mm: 0,5D Stiftdurchmesser 6 mm Form B, Bundflche Breite F (h6) 0,5D Hhe Bundhhe Kantenbrche auen 0,3 mm Kantenbrche innen +0,3 mm maximal zulssiger Schnittwinkel

33、15 Table 1. Table of dimensions Headless die button VDI 3347 Form A Headed die button VDI 3347 Form B External diameter designation D External diameter rows, in mm 10; 13; 16; 20; 25; 32; 40; 50; 56; 63 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10All rights reserved Verein De

34、utscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 3347 5 Table 1. Table of dimensions (continued) External diameter tolerance headless Form A retained with feather key h5 running fit retained by dowel pin n5 transition fit headed Form B retained by flattened head h5 running fit retained by dowel pin h5 ru

35、nning fit External diameter surface Rz 6,3 Internal diameter designation P Internal diameter rows 1,6 mm to 50 mm Internal diameter tolerance +0,02 mm Internal diameter surface Rz 6,3 Button height designation L Button height 25 mm or 32 mm Button height tolerance +0,5 mm External diameter head desi

36、gnation D1 External diameter head rows D + 3 mm External diameter head tolerance 0,25 mm Head height 5 mm Head height tolerance 0,02 mm Button material 1.2379 HWS Button hardness 601 HRC Button mould surface Rz 6,3 Button base surface Rz 6,3 Chamfer angle 10 Chamfer height 3 mm Chamfer surface Rz 25

37、 Cutting depth designation I Cutting depth min. 5 mm at deepest point Waste bore designation d1Waste bore type level Waste bore type cam/gauge 0 to 45 cone Waste bore size d1min. width across corners +0,2 mm Waste bore size cam 0 to 45 d1width across corners +0,2 mm Waste bore surface Rz 100 Type of

38、 anti-rotation element feather key or dowel pin Form A feather key width F (h6) at D = (1016) mm: 0,5D 1,0 mm at D = (2025) mm: 0,5D 1,5 mm at D = (3263) mm: 0,5D 2,0 mm height h (+0,2/+0,4) at L = 25 mm: 9 mm; at L = 32 mm: 16 mm Form A dowel pin width F (0,01) at D = (1625) mm: 0,5D + 1,0 mm at D

39、25 mm: 0,5D pin diameter 6 mm Form B head face width F (h6) 0,5 D height head height Bevel external 0,3 mm Bevel internal +0,3 mm Maximal permitted cutting angle 15 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10 6 VDI 3347 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V

40、 Dsseldorf 2013 2.2 Verdrehsicherungen Je nach Gestaltung der Schneidbuchse unterschei-det man unter verschiedenen Arten des Verdreh-schutzes (Bild 3 bis Bild 5). Es kommen flache Ausfhrungen, aber auch halbrunde zur Fixierung mittels Passstift zum Einsatz. Grundstzlich ist zu erwhnen, dass alle F

41、ormschneidbuchsen gegen Verdrehen zu sichern sind. Bei runden Schneid-geometrien ist das nur erforderlich, wenn die Schneidbuchse eine 3-D-Oberflche hat oder es sich um eine Schneidbuchse der Form A handelt (siehe Abschnitt 4). Die Standardausrichtung fr alle Verdrehsicher-ungen ist 0 und befindet s

42、ich immer an der langen Seite der Form. Blickrichtung zur Definition ist immer in Stanzrichtung. 2.2 Anti-rotation elements Different types of anti-rotation element can be used depending on the design of the die button (Figure 3 to Figure 5). Some designs are flat, whilst others are semicircular so

43、that they can be secured with a dowel pin. The important thing to mention here is that all shaped die buttons must be prevented from rotating. In the case of round cut-ting geometries this is only required if the die but-ton has a 3D surface, or if it is a form A die button (see Section 4). The stan

44、dard orientation for all anti-rotation ele-ments is 0 and it is always located on the long side of the mould hole. The perspective for defin-ing orientation is always in the punching direc-tion. Bild 3. Form A: Verdrehsicherung mit Passfeder Figure 3. Form A: Feather key as anti-rotation element Bil

45、d 4. Form A: Verdrehsicherung mit Passstift Figure 4. Form A: Dowel pin as anti-rotation ele-ment Bild 5. Form B: Verdrehsicherung mit Bundflche Figure 5. Form B: Head face as anti-rotation ele-ment B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EE8ED9NormCD - Stand 2013-10All rights reserved Verein Deutsc

46、her Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 3347 7 2.3 Schneidgeometrien und Freimachung fr Abfall Die Ausfhrung der Schneidgeometrie sollte, wenn mglich, zylindrisch sein, damit ein Nachschleifen mglich ist. Je nach Arbeitsweise des Werkzeugs und der Anordnung der Schneidbuchse im Werk-zeug, wird die r

47、ckwrtige Freimachung unter-schiedlich ausgefhrt. Bei senkrechter Arbeitsweise ist die rckwrtige Freimachung kreisrund ausgefhrt. Wird mit einem Schieber gearbeitet, ist die rck-wrtige Freimachung 0,2 mm umlaufend kreis-rund (Bild 6), oder mit 0,5 konisch (Bild 7) auszufhren. Die zylindrische Formlng

48、e (l) sollte 5 mm nicht unterschreiten. 2.3 Cutting geometries and clearance for waste Where possible, the cutting geometry should be cylindrical to facilitate regrinding. Reverse clear-ance is designed in different ways depending on the operation of the die and the orientation of the die button wit

49、hin it. Reverse clearance is circular for dies with a verti-cal mode of operation. If a cam is used, reverse clearance is to be annular 0,2 mm (Figure 6), or conical 0,5 (Figure 7). The cylindrical blank length (l) should be less no than 5 mm. Wahl der Freimachung nach Verhltnis berhang (U) zu Einschnitttiefe (l), siehe auch Bild 8 und Bild 9: U/l 1: Freimachung kon