BERECHNUNG DER STÄRKSTÄRKE

  Es gibt Fälle, in denen während des Stanzvorgangs Probleme wie Stanzerspitzenbruch und Flanschbrüche auftreten.

  Ursache für dieses Problem sind oft fehlende technische Daten zu Normteilen oder ein Fehler bei der Auswahl des Stanzwerkzeugmaterials oder der Form. Um das Auftreten derartiger Störungen zu reduzieren, werden hier Standards für den korrekten Stempelgebrauch unter Berücksichtigung von Faktoren wie der Dauerfestigkeit des Werkzeugstahls und der Spannungskonzentration an Flanschen vorgestellt.

1. Berechnung der Stanzkraft

● Stanzkraft P ［kgf］

P ＝ ℓtτ… ……… （1） ℓ: Stanzprofillänge ［mm （（round ＝ πd） t: Materialstärke） mm a

τ: Materialscherfestigkeit ［kgf / mm2］ （τ ≒ 0.8XTensile StärkeσB）

Beispiel 1 Die maximale Stanzkraft P beim Stanzen eines runden Lochs mit einem Durchmesser von 2,8 mm in einem hochfesten Stahlblech mit einer Dicke von 1,2 mm (Zugfestigkeit 80 kgf / mm²) ist das Folgende. Wenn P ＝ ℓtτ, Scherfestigkeitτ ≤ 0,8 × 80 ≤ 64 ≤ kgf / mm2

P 3,14 × 2,8 × 1,2 × 64 675 kgf

2. Bruch der Stempelspitze

● Belastung der Stanzerspitze tip kgf / mm2］

σ ＝ P / A P: Stanzkraft, A: Querschnittsfläche der Stanzspitze （a） Für Schulterstempel

σs ＝ 4 tτ / d… ………………… （2） （b） Für jector punch σJ ＝ 4d tτ / （d2 － d12） ……………… （3）

［Beispiel 2］ Finden Sie die Möglichkeit eines Lochfraßes, wenn der Schulterstempel SPAS6－50 － P2.8 und der Jector-Stempel SJAS6－50 － P2.8 （d1 Abmessung ＝ 0,7 verwendet werden, wie auf S. 186 gezeigt. Die Stanzbedingungen sind die gleichen wie in Beispiel 1.）

（A） Für den Schulterstempel aus der Formel （2: σs ＝ 4 × 1,2 × 64 / 2,8 ＝ 110 kgf / mm2

（B） Für den Jector-Punch gilt aus der Formel （3: JJ ＝ 4 × 2,8 × 1,2 × 64 / （2,82 － 0,72 ）＝ 117 kgf / mm2

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass wenn σs 110 kgf / mm² beträgt, die Möglichkeit besteht, dass ein Bruch mit einem D2-Stempel bei ungefähr 9.000 Schüssen auftritt.

Wenn das Material in M2 geändert wird, erhöht sich dies auf ungefähr 40.000 Schüsse. Die Möglichkeit für den Jector-Punsch wird auf dieselbe Weise gefunden.

Da die Querschnittsfläche kleiner ist, bricht die Stempelspitze bei ungefähr 5.000 Schlägen. Ein Bruch tritt nicht auf, wenn die auf den Stempel während des Einsatzes ausgeübte Spannung geringer ist als die maximal zulässige Spannung für dieses Stempelmaterial. （Betrachten Sie dies jedoch nur als Anhaltspunkt, da der tatsächliche Wert in Abhängigkeit von Schwankungen der Stanzform variiert Struktur und gestanztes Material sowie Oberflächenrauheit, Wärmebehandlung und andere Bedingungen des Stempels.）

3. Minimaler Lochdurchmesser

● Mindeststanzdurchmesser: dmin. dmin ＝ 4tτ / σ σ: Dauerfestigkeit von Werkzeugstahl ［kgf / mm2

［Beispiel 3］ Der minimale Stanzdurchmesser, der möglich ist, wenn 100.000 Schuss oder mehr in SPCC mit einer Dicke von 2 mm mit einem M2-Stempel gestanzt werden, lautet wie folgt. dmin ＝ 4tτ / σ …………… （4 2 4 × 2 × 26/97 ≒ 2,1 mm Ermüdungsfestigkeit für M2 bei 100.000

Schüsse: σ ≤ 97 kgf / mm2 （aus Fig. 2） τ ＝ 26 kgf / mm2 （aus Tabelle 1

4. Bruch durch Knicken

● Knicklast P ［kgf］ P ＝ nπ2EI / ℓ2 ……………… （5） ℓ √ nπ2EI / P …………… （6） n: Koeffizient n ＝ 1: Ohne Abstreiferführung

n ＝ 2: Mit Abstreiferführung I: Zweites Trägheitsmoment ［a mm4］ Für einen Rundstempel gilt I ＝ πd4 / 64 ℓ: Lochlänge ［mm］

E: Youngscher Modul ［kgf / mm²］ D2: 21000 M2: 22000 HAP40: 23000 V30: 56000

  Wie durch die Euler-Formel angegeben, umfassen die Schritte zur Verbesserung der Knickfestigkeit P die Verwendung einer Abstreifführung, die Verwendung eines Materials mit einem größeren Young-Modul （SKD → SKH → HAP reducing und das Verringern der Länge der Stempelspitze . DasDie Knicklast P gibt die Last zu dem Zeitpunkt an, zu dem ein Stempel knickt und bricht. Bei der Wahl eines Stempels muss daher ein Sicherheitsfaktor von 3 ～ 5 berücksichtigt werden. Besondere Beachtung bei der Auswahl eines Lochers zum Stanzen kleiner Löchermuss auf die Knicklast und auf die auf den Stempel ausgeübte Belastung bezahlt werden.

［Beispiel 4］ Berechnen Sie die gesamte Länge des Stempels, die beim Einstanzen eines φ8-Lochs in Edelstahlblech mit einer Blechstärke von （304 nicht zu Knicken führt1 mm, Zugfestigkeitσb ≤ 60 kgf / mm²） mit einem geraden Stempel （D2 Aus der Formel （6）: ℓ √ nπ2EI / P ≤ 2 × π2 × 21000 × 201/1206 ＝ 262 mmWenn der Sicherheitsfaktor 3 ist, dann ℓ ＝ 262/3 ＝ 87 mm. Wenn die Blechdicke t der Stanzplatte 20 mm beträgt, kann das Einknicken durch Verwenden einer Stanze mit einer Gesamtlänge von 107 mm oder weniger verhindert werden. Für einen Stempel auf der Abstreifplatte basiert （eine StempelspitzeDie Gesamtlänge sollte 87 mm oder weniger betragen.

［Beispiel 5 buck Die Knicklast P, wenn ein SHAL5－60 － P2.00 － BC20-Stempel ohne Abstreiferführung verwendet wird, ist wie folgt.

Pnπ2EI / ℓ2 ≤ 1 × π2 × 22000 × 0,785 / 202 ≤ 426 kgf

  Wenn der Sicherheitsfaktor 3 ist, tritt bei einer Stanzkraft von 142 kgf oder weniger kein P ＝ 426/3 ＝ 142 kgf auf.