Lernfeld 6 · Prüfung Teil 1
Normalien, Führungen und Maschinenelemente
Normalien im Werkzeugbau: Säulengestell, Führungssäulen und Buchsen, Federn, Auswerfer und Zylinderstifte nach den Funktionen Führen, Tragen und Übertragen.
Darum geht es
Normalien sind genormte oder vom Hersteller standardisierte Zukaufteile, die einbaufertig gehärtet und geschliffen geliefert werden. Sie decken die wiederkehrenden Aufgaben in Schneid-, Umform- und Spritzgießwerkzeugen ab und kommen mit Katalog- und CAD-Daten. Selbst gefertigt werden nur die werkstückgebundenen Teile wie Stempel, Schnittplatten und Formeinsätze. Normalien verkürzen Konstruktion und Fertigung und machen Werkzeuge reparaturfreundlich.
Ein Teilsystem lässt sich nach den Funktionen Führen, Tragen und Übertragen untersuchen. Im Säulengestell führen Säulen und Buchsen das Oberteil gegenüber dem Unterteil so genau, dass der Schneidspalt ringsum gleich bleibt; die Stößelführung der Presse wäre dafür zu ungenau. Grund- und Kopfplatte tragen die Bauteile, der Einspannzapfen überträgt Kraft und Bewegung vom Stößel. Gleitführungen sind robust gegen Querkräfte, brauchen aber Schmierung und haben Spiel; Kugelführungen sind vorgespannt, spielfrei und für hohe Hubzahlen geeignet. Unterschiedliche Säulendurchmesser verhindern ein verdrehtes Aufsetzen.
Verschraubte Platten werden zusätzlich mit Zylinderstiften gesichert: Die Schrauben pressen, die Stifte legen die Lage fest. Abstreiferplatten werden von Schrauben-, Teller- oder Gasdruckfedern gedrückt. Bei Schraubenfedern wächst die Kraft mit dem Weg, Gasdruckfedern liefern schon zu Hubbeginn fast die volle Kraft. Gleichsinnig geschichtete Tellerfedern vervielfachen die Kraft, wechselsinnig geschichtete den Weg.
Das solltest du dir merken
- Säulen und Buchsen führen das Oberteil, der Stößel liefert nur Kraft und Hub.
- Schrauben pressen, Zylinderstifte positionieren.
- Federkraft gleich Federrate mal Gesamtweg aus Vorspannung und Hub.
- Tellerfedern gleichsinnig für mehr Kraft, wechselsinnig für mehr Weg.
- Gasdruckfedern nie über den Nennhub belasten.
Formeln
- Federkraft einer Schraubendruckfeder
- Federkraft in N, Federrate in N/mm, Federweg in mm (Vorspannung plus Hub)
Typische Fehler in der Prüfung
- Bei der Abstreifkraft nur den Arbeitshub ohne Vorspannung gerechnet.
- Stiftbohrungen vor dem Ausrichten und Anziehen der Schnittplatte gerieben.
- Abstreiferplatte als Einstellhilfe für den Schneidspalt angesehen.
- Kugelführung für ein Werkzeug mit großen Seitenkräften gewählt.
Tipps aus der Werkstatt
- Schrauben pressen, Stifte positionieren. Bei der Abstreifkraft den Federweg aus Vorspannung plus Hub nehmen und mit der Zahl der Federn multiplizieren. Stiftbohrungen in der Grundplatte erst reiben, wenn die Platte ausgerichtet und verschraubt ist.
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13 Aufgaben zu „Normalien, Führungen und Maschinenelemente“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.
Jetzt übenGrundlage: KMK-Rahmenlehrplan Werkzeugmechaniker/-in (2004 i. d. F. 2018), Lernfeld 6 (Herstellen technischer Teilsysteme des Werkzeugbaus). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.