1、ICS 25.100.00 VDI-RICHTLINIEN Mai 1994VEREINDEUTSCHERINGENIEURESchnittflchenqualitt beimSchneiden, Beschneiden und Lochenvon Werkstcken aus MetallScherschneidenVDI 2906Blatt 2Quality of cut faces of (sheet) metal partsafter cutting, blanking, trimming or piercingShearing, form of sheared edge and ch
2、aracteristic valuesInhalt Seite1 Verfahrensdefinition 22 Kenngren an Schnittflchen 23 REM-Aufnahme und Rauheit der Schnittflche 34 Einflu der Prozeparameter auf die Kenngren 35 Ergnzende Bemerkungen 5Schrifttum 7VDI-Gesellschaft Produktionstechnik (ADB)Ausschu BlechbearbeitungUnterausschu Schnittflc
3、henqualittVDI-Handbuch Betriebstechnik, Teil 2B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-2- VDI 2906 Blatt 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 9941 VerfahrensdefinitionEntspr
4、echend der Definition in DIN 8588 wird inder Hauptgruppe Trennen“/Untergruppe Zerteilen“ das Scherschneiden definiert als Zerteilen vonWerkstcken zwischen zwei Schneiden, die sich unterEinhalten eines definierten Schneidspaltes (u) aneinander vorbeibewegen“, Bild 1. Dabei entsteht keinformloser Stof
5、f als Abfall. Im Normalfall wird dasVerfahren als einhubiges Scher schneiden eingesetzt,bei dem der Schnitt entlang der gesamten Schnittliniein einem Hub erfolgt. Es treten die Varianten Scherschneiden im offenen Schnitt (z.B. Abschneiden, Beschneiden) und Scherschneiden im geschlossenenSchnitt (z.B
6、. Ausschneiden, Lochen, Beschneiden)auf.WerkzeugWerkstck Werkzeugoffener SchnittWerkzeugeStempelWerkstckMatrizegeschlossener SchnittSchnitteilAusschnitt AbfallAusschneiden LochenBlechstreifenSchnittlinieAbschneidenBild 1 . Scherschneidverfahren2 Kenngren an SchnittflchenDie Schnittflchenkenngren fr
7、das Fertigungsverfahren Scherschneiden gehen aus Bild 2 hervor.NennmaBild 2. Schnittflchenkenngren beim Scherschneidenb, Kanteneinzugsbreite, -hhebs, hs/s Glattschnitthhe/Glattschnittanteila GlattschnittwinkelRs Rauheit der Glattschnittflche/7b, h/s Bruchflchenhhe/Bruchflchenanteil Bruchflchenwinkel
8、Rq Rauheit der BruchflchebQ,hQ Schnittgratbreite/-hheiRz beeinflute Randzone(HVq Grundhrte; HVi Hrte nach demSchneidvorgang)schalenfrmiger AbriiR,/?R Einribreite/Einrihhes BlechdickeDiese Darstellung ist nicht mastabsgerecht und gilt fr Innen- und Auenkonturen.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD
9、9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 994 VDI 2906 Blatt 2 -3-3 REM-Aufnahme und Rauheit der SchnittflcheDie Aufnahme mit dem Rasterelektronenmikroskop zeigt eine schergeschni
10、ttene Blechprobe aus CIO:s = 2,0 mm, , = 400 N/mm. Der bezogene Schneidspalt ujs) betrug 5%. Man erkennt deutlich die Glattschnitt-und die Bruchflche.Bild 3. REM-Aufnahme einerschergeschnittenen BlechprobezDiN 2,95 jLim,/?t = 3,54 |j.m,/?a = 0,32 )im,/?max = 3,47 imORn Bild 4. Rauheitsprofil der Sch
11、nittflche Lage der Mestrecke: Mitte des Glattschnitts parallel zurSchnittkante4 Einflu der Prozeparameter auf die KenngrenDas Schneidergebnis wird von folgenden Parametern beeinflut (Tabelle 1).Tabelle. 1 . bersicht ber den berwiegendenEinflu der Prozeparameter auf die Kenngren(bezogen auf Stahlblec
12、h)ProzeparameterKenngrenbezogener Schneidspalt u/sWerkzeugfhrungZustand der SchneidelementeWerkstoffBlechdickeTeilegeometrieSchneidgeschwindigkeitKanteneinzug X X X X XGlattschnittwinkel a X X X XGlattschnittrauheit Rs X X X XGlattschnittanteil hs/s X X X Xschalenfrmiger Abri X X XBruchflchenwinkel
13、X XBruchflchenrauheit Rb X X XBruchflchenanteil h/s X X X y XSchnittgrat X X X X X Xbeeinflute Randzone RZ X X X X XEinri X X X X X XSchneidgeschwindigkeit = Auftreffgeschwindigkeit desSchneidstempels auf den WerkstoffDie folgenden Diagramme geben nur tendenzielle Zusammenhnge wieder. Sie wurden zwa
14、r durch Mereihengesichert, knnen aber nur als Beispiele herangezogen werden.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-4- VDI 2906 Blatt 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 199
15、44.1 KanteneinzugFr gilt: b/h = 3:L Mit zunehmender Duktilittdes Werkstckstoffes steigt der Kanteneinzug an.4.4 Glattschnittanteil hJs90CO 5St 14Ck60J L4 % 10bezogener Schneidspalt u/s4 % 10bezogener Schneidspalt u/sAI-WerkstoffeStahl200 N/mm 800Zugfestigkeit /? des WerkstoffesC 101 5 mmBlechdicke s
16、20 mm 100Radius r der Schnittkontur4.2 Glattschnittwinkel aw/5c: -c; 6040CJQQCCQ20Stah!Aluminium200 N/mm 800Zugfestigleit des Werl:stoffes4.8 SchnittgrathheBezglich Blechdicke und Werkstoff wird an dieserStelle auf DIN 9830 verwiesen. Hohe Grate mit ge-fim -60 -c:-c: 20 -Ci(60s = 1,3 mm4 % 10bezogen
17、er Schneidspalt u/ss = 4 mm5 mm 20Teilgeometrie(Radius r der Schnittkontur)V800 - 50As = 0,5u/s = 5.10“ 10Schnittzahlringem Volumen lassen sich durch Trommeln relativeinfach entfernen. Flache Grate gleichen Volumenssind dagegen schwieriger zu handhaben. Gleichesgilt, wenn der Grat zu hoch ist und si
18、ch beim Trommeln umlegt.4.9 Schalenfrmiger AbriDer schalenfrmige Abri kann ber die Wahl desSchneidspaltes beeinflut werden (vgl. Abschnitt 5).4.10 Beeinfluter RandbereichDas Verfahren Scherschneiden ist immer mit einerUmformung des schnittnahen Bereiches verbunden.Art und Umfang der Beeinflussung (V
19、erfestigung,Gefgenderung) sind stark abhngig vom Blechwerkstoff. Wegen der Komplexitt der Vorgngewird an dieser Stelle auf die einschlgige Fachliteratur zu den jeweiligen Werkstoffen verwiesen (Bild 5zeigt ein Beispiel fr C 10).Uls= 10%Bild 5. Hrtenderungen an geschnittenen TeilenWerkstoff C1 0, H V
20、q = 1 1 7, s = 5 mmBei Cr Ni-Sthlen und NE-Legierungen knnenAufhrtungen durch Zwillingsbildung auftreten, beiCr Ni-Sthlen zustzlich durch Martensitbildung.5 Ergnzende Bemerkungen5.1 Einflu des SchneidspaltesDer Schneidspalt gibt den achsparallelen Abstandzwischen den beiden Schneiden an. In der Rege
21、l wirdder auf die Blechdicke bezogene Schneidspalt u/s angegeben. Wegen des groen Einflusses des Schneidspaltes auf alle Qualittsparameter des VerfahrensScher schneiden kommt der richtigen Wahl und derEinhaltung des festgelegten Schneidspaltes eine dominierende Rolle zu.Bei Stempelversatz durch unzu
22、lngliche Fhrungsqualitt von Werkzeug und Presse treten unzulssigeSchneidspaltvernderungen auf, die zu Quahttsver-lusten am Schnitteil fhren.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11-6- VDI 2906 Blatt 2 Al
23、le Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1 994Komplexe Teilegeometrien knnen u.U. eine Variation des Schneidspaltes entlang einer Schnittkonturerfordern.5.2 Zipfelbildung/SpnchenErste Ausrisse am Schnitteil treten nach der Glattschnittzone auf. Mit weiter zunehmendem Stempelweg k
24、ann es trotz der vorhandenen Risse zu einemerneuten Scheren des Werkstoffs kommen. Dadurchentstehen die fr das Schneiden mit kleinem Schneidspalt typischen Zipfel.Im ungnstigsten Fall treffen mehrere Anrisse zusammen, so da ganze Werkstoffbereiche ausbrechen. Die dabei entstehenden Spnchen knnen sic
25、hauf dem Werkstck oder auf dem Rohteil ablagernund zu Einprgungen und Kratzern fhren.5.3 DurchbiegungVerfahrensbedingt wird beim Schneiden stets mitSchneidspalt gearbeitet. Das dadurch in den Werkstoff eingeleitete Moment bewirkt eine plastischeVerformung sowohl im Restgitter als auch imSchnitteil (
26、Durchbiegung). Diese ist um so grer,je grer der Schneidspalt ist. Die Durchbiegung verndert auch die Winkellage der Schnittflche undsomit den Glattschnittwinkel a und den Bruchzonenwinkel . Die Durchbiegung kann durch Einsatzeines Niederhalters und/oder eines Gegenstempelsreduziert werden.5.4 Lage d
27、es GratesMit Rcksicht auf nachfolgende Umformoperationen oder sonstige Bearbeitungen ist die Lage desGrates festzustellen.5.5 Ergnzende MevorschriftenIn der Praxis kann fr den Glattschnittwinkel a undfr den Bruchzonenwinkel der Ergnzungswinkelals Kennzeichnung der Abweichung von der Idealkontur ange
28、geben werden.oc = 90-oc = 90o_5.6 Beispiele fr verschiedeneSchnittflchenausbildungenVerfahrensbedingt und durch Vernderungen derVerfahrensparameter knnen verschiedene Schnittflchenausbildungen entstehen. Beispiele hierfr sindin Bild 6 dargestellt.Bei rostfreien Sthlen und AI-Werkstoffen knnensich an
29、dere Konturen entwickeln, ebenso bei sehrhohen Schnittgeschwindigkeiten.Innen form Auen formoS = /7oa1hB% / /Bild 6. Schnittflchenausbildung Zeichnerische Darstellung von Schnittflchen ohneBercksichtigung der beinn Scherschneiden entstehenden Kenngren0 Ein- und abrifreie Schnittflche mit minimalenSc
30、hnittflchenkanteneinzug. Diese Schnittflchenknnen meistens ohne Nacharbeit Funktionen bernehmen(D Schnittflche mit Einrissen, in der Praxis oftmals alsZipfelbildung bezeichnet0 Schnittflche mit Glattschnitt und Abrianteil. DerAbri entsteht durch Vergrerung des Schneidspaltes Zunahme des Abrianteiles
31、 in Folge weiterer Schneidspaltvergrerung(D Abrianteil wesentlich grer als Glattschnittanteil Schnittflche besteht nur aus Abri und groemSchnittflchenkantenwinkelB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11A
32、lle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure, Dsseldorf 1994 VDI 2906 Blatt 2 -7-SchrifttumHilbert, H.: Stanzereitechnik, Bd. 1 und 2, 5. Aufl. Mnchen: Hanser 1970Lange, K. (Hrsg.): Lehrbuch der Umformtechnik, Bd. 1 bis 3. Ber-hn, Heidelberg, New York: Springer 1972Oehler,G. u. Kaiser, F.: Sch
33、nitt-, Stanz- und Zieh Werkzeuge,6. Aufl. Berhn, Heidelberg, New York: Springer 1973Spur, G. u. Stferle, Th. (Hrsg.): Handbuch der Fertigungstechnik,Bd. 1 bis 5. Mnchen, Wien: Hanser 1985Insgesamt besteht die Richthnie VDI 2906 aus 10 Blttern:Blatt 1: Schnittflchenquahtt beim Schneiden, Beschneiden
34、und Lochenvon Werkstcken aus MetallAllgemeines, Kenngren, WerkstoffeBlatt 2 ; ScherschneidenBlatt 3 ; NachschneidenBlatt 4 ; Knabberschneiden (Nibbeln)Blatt 5 ; FeinschneidenBlatt 6 ; KonterschneidenBlatt 7 ; PlasmastrahlschneidenBlatt 8 ; LaserstrahlschneidenBlatt 9 ; Funkenerosives SchneidenBlatt 10 ; Abrasiv WasserstrahlschneidenB974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11
