Einfluss der Werkzeugspannsituation auf den Scherschneidprozess
Dominik Kraus
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Bewertung von Werkzeugspannsituationen hin-sichtlich ihres Einflusses auf das Werkzeugverhalten. Hierfür erfolgt zunächst die numerische Untersuchung eines Scherschneidwerkzeugs. Das FE-Modell wird weiterhin verwendet, um erste Parameter der Spannsituation zu identifizieren. Aufbauend auf den Erkenntnissen der numerischen Charakterisierung wird eine experimentelle Untersuchung durchgeführt. Es zeigt sich, dass die höchste Systemsteifigkeit durch die flächige Spannkrafteinleitung mithilfe von Magnetspannplatten erreicht wird. Im Rahmen der Untersuchung des dynamischen Werk-zeugverhaltens wird ein signifikanter Einfluss der Werkzeugspannsituation auf den Werk-zeugschwingweg festgestellt. Entsprechend den Ergebnissen bezüglich des elastostatischen Werkzeugverhaltens wird der kleinste Schwingweg durch die Verwendung der Magnetspann-platte erreicht. Im Vergleich zur Spannsituation mit sechs Schrauben reduziert sich der Schwingweg des Unterwerkzeugs durch die flächige Krafteinleitung um 94 %. Vor dem Hin-tergrund, dass der Werkzeugverschleiß durch einen längeren Relativweg zwischen den Schneidelementen erhöht wird, erfolgt die Diskussion des Werkzeugverschleißes anhand optischer Aufnahmen des Schneidstempels. Unter Verwendung der Magnetspannplatten ist ein deutlich geringerer abrasiver Verschleiß zu beobachten als unter Einsatz konventioneller Spannmittel. Verschleißuntersuchungen an einem Industriewerkzeug bestätigen, dass der Werkzeugverschleiß durch die Wahl der Werkzeugspannsituation reduziert werden kann. Die im Rahmen dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse fließen schließlich in die Formulierung von Gestaltungshinweisen zur Werkzeugspannsituation ein.
