Lernfeld 11 · Prüfung Teil 2

Schneid- und Stanzwerkzeuge

Schneid- und Stanzwerkzeuge verstehen: Aufbau im Säulengestell, Schneidspalt und Maßlage, Schneidkraft, Streifenbild und Folgeverbundwerkzeuge.

14 Aufgaben dazu übenKostenlos, ohne Anmeldung, mit Lösungsweg

Darum geht es

Ein Schneidwerkzeug besteht aus Oberteil und Unterteil, die in einem Säulengestell mit Führungssäulen und -buchsen zueinander geführt werden. Im Oberteil sitzen Kopfplatte, gehärtete Druckplatte und Stempelhalteplatte mit den Stempeln, im Unterteil Grundplatte und Schneidplatte mit den Durchbrüchen. Eine Abstreifplatte hält den Streifen beim Rückhub fest, Anschläge, Seitenschneider und Suchstifte sorgen für einen genauen Vorschub. Viele dieser Teile sind Normalien, die man kauft statt fertigt. Stempel und Schneidplatten bestehen meist aus ledeburitischem Kaltarbeitsstahl wie 1.2379 oder aus pulvermetallurgischem Stahl, gehärtet und oft beschichtet.

Zwischen Stempel und Schneidplatte liegt der Schneidspalt, je Seite meist einige Prozent der Blechdicke. Er bestimmt das Schnittbild aus Kanteneinzug, Glattschnitt, Bruchzone und Grat. Beim Lochen erhält der Stempel das Lochmaß und die Schneidplatte wird um den doppelten Spalt größer; beim Ausschneiden ist es umgekehrt. Die Schneidkraft ergibt sich aus der gesamten Schnittlänge aller gleichzeitig schneidenden Stempel, der Blechdicke und der Scherfestigkeit. Gestufte Stempel und Schrägschliff senken die Kraftspitze; der Schrägschliff kommt an das Werkzeugteil, auf dem der Abfall liegt, weil sich dort der Werkstoff verbiegt.

Das Streifenbild legt fest, wie die Teile im Streifen liegen. Vorschub und Streifenbreite ergeben sich aus Teilmaß, Steg und Randsteg; die Werkstoffausnutzung ist das Verhältnis von Teilfläche zu Streifenfläche je Schritt. Einzelwerkzeuge machen einen Arbeitsgang, Gesamtschneidwerkzeuge schneiden Außen- und Innenform in einem Hub, Folgeverbundwerkzeuge führen den Streifen durch mehrere Stationen und liefern mit jedem Hub ein fertiges Teil.

Das solltest du dir merken

Beim Lochen bestimmt der Stempel das Maß, beim Ausschneiden die Schneidplatte.
Der Grat liegt am Loch auf der Schneidplattenseite, am ausgeschnittenen Teil auf der Stempelseite.
Schneidkraft ist gesamte Schnittlänge mal Blechdicke mal Scherfestigkeit.
Schrägschliff beim Lochen am Stempel, beim Ausschneiden an der Schneidplatte.
Suchstifte richten den Streifen in Folgeverbundwerkzeugen vor jeder Station aus.

Formeln

Schneidkraft: $F = l \cdot s \cdot τ_{a B}$; $F$ Schneidkraft in N, $l$ Schnittlänge aller Stempel in mm, $s$ Blechdicke in mm, $τ_{a B}$ Scherfestigkeit in N/mm² (etwa $0, 8 \cdot R_{m}$ )
Schneidplatte beim Lochen: $d_{S P} = d_{S t} + 2 \cdot u$; $d_{S P}$ Durchbruch der Schneidplatte, $d_{S t}$ Stempel- und Lochmaß, $u$ Schneidspalt je Seite, alle in mm
Werkstoffausnutzung im Streifen: $η = \frac{A _{T}}{V \cdot B} \cdot 100 %$; $A_{T}$ Teilfläche in mm², $V$ Vorschub in mm, $B$ Streifenbreite in mm

Typische Fehler in der Prüfung

Nur die Außenkontur in die Schneidkraft eingerechnet und die Lochstempel vergessen.
Beim Ausschneiden den Spalt auf die Schneidplatte gegeben; die Teile werden zu groß.
Den Schrägschliff auf die Teilseite gelegt; das Teil verbiegt sich.
Beim Streifenbild Steg oder Randsteg vergessen und eine zu hohe Ausnutzung berechnet.

Tipps aus der Werkstatt

Lochen: Stempel = Lochmaß, Schneidplatte + 2·u. Ausschneiden: Schneidplatte = Teilmaß, Stempel − 2·u. Bei der Schneidkraft alle gleichzeitig schneidenden Konturen addieren, Löcher mit Umfang π·d. Schrägschliff an das Teil, auf dem der Abfall liegt: Lochen am Stempel, Ausschneiden an der Schneidplatte.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

14 Aufgaben zu „Schneid- und Stanzwerkzeuge“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Werkzeugmechaniker/-in (2004 i. d. F. 2018), Lernfeld 11 (Herstellen der technischen Systeme des Werkzeugbaus). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.