Grundlagen der Produktionstechnik an der Hochschule Landshut

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Sicherheitsteile der Automobilindustrie im Massivumformverfahren

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Verfahrensschritte beim Massivumformen

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Faktoren für positive CO2-Bilanz bei Umformverfahren

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Unterscheid zwischen Scherschneiden & Trennen durch Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide

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Ermittlung des optimalen Arbeitspunnktes beim Drehen

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Einsatzgebiete des Trennspanens

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High-Speed Cutting vs. Spanen bei Dichtflächen

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Kosteneinflussfaktoren bei der Wahl von Schnittgeschwindigkeit & Standzeit

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Einsatzgebiete von Hobeln, Stoßen & Räumen heutzutage (sinnvoll/notwendig)

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Vorteil des Honen zum Schleifen bei Verbrennungsmotoren

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Funkenerusion (im Werkzeugbau)

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Stranguss- & Profilwalzverfahren (Werkstoffverhalten bei Schienenprofilen)

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Grundlagen der Produktionstechnik

Sicherheitsteile der Automobilindustrie im Massivumformverfahren

Gesenkformen:


  • Bauteil wird von Ober- & Untergesenk teilweise oder allseitig umschlossen (=gequetscht). Es wird genutzt um Sicherheitsteile in Fahrzeugen
  • höhere Festigkeit, keine Lufteinschlüsse, wirtschaftlichkeit

Grundlagen der Produktionstechnik

Verfahrensschritte beim Massivumformen

Für einige Bauteile müssen mehrere Verfahren/Walzarten kombiniert werden, so durchlaufen sie mehrere Verfahrensschritte. 

Bsp. Gesenkformen mit Grat: Trennen-> Erwären & Entzundern -> Vorformen, Masseverteilung -> Fertigschmieden im Gesenk ->Entgraten, Lochen -> Kalibrieren -> Wärembehandlung -> Zerspanende Endbearbeitung

Grundlagen der Produktionstechnik

Faktoren für positive CO2-Bilanz bei Umformverfahren

Positive Faktoren:

  • niedriegerer Materialeinsatz
  • geringerer Energieverbrauch

Negative Faktoren:

  • Umformverfahren benötigen Schmierstoffe (-> ökologisch schlecht)

Grundlagen der Produktionstechnik

Unterscheid zwischen Scherschneiden & Trennen durch Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide

Scheerscheniden:

  • eine Zerteilart von Werkstücken zwischen zwei Schneiden, die sich aneinander vorbeibewegen
  • -> Es ist Wichtig den Schnittspalt richtig zu berechnen für optimale Schnittgüte & Schneideschonung

Trennen durch Spanen:

  • Trennen bei dem mithilfe eines Schneidewerkzeuges der Werkstoff Schichtenweise abgetragen wird zur Änderung von Form oder Oberfläche mechanisch abgetrennt werden
  • -> durch thermische Belastung Vershleiß der Schneide & schelcht für Oberflächengüte & Maßhaltigkeit des Werkstückes

Grundlagen der Produktionstechnik

Ermittlung des optimalen Arbeitspunnktes beim Drehen

  • Die (doppeltlogaritmische) Maschinengeradewird ermittelt für die Leistungsgrenze der Maschine & ein konstantes Verhältnis Schnitttiefe(ap)/Vorschub(f)=const. weiterer Geschwindigekiten
    •  => Übergerade = überlastung, unter Gerade = nicht optimal genutzt
  • Die Werkzeuggerade wird ebenfalls doppeltlogarhitmisch dargestellt, ap/f=const.; Sie zeigt Arbeitspunkte, bei denen die gewünschte Standzeit erfüllt ist

=> Der optimale Arbeitpunkt liegt auf dem Schnittpunkt von Werkzeug- & Maschinengerade



Grundlagen der Produktionstechnik

Einsatzgebiete des Trennspanens

  • Spanen ist Werkstückunabhängig (-> quasi immer einsetzbar)
  • Spanen erfordert komplizierten Werkzeug-Bewegubgsablauf, da geringe Formspeicherung (->Nutzung von Werkzeugwechselsystemen)
  • hihe & exakte reproduzierbare Fertigungsgenauigkeit

=> Wird genutztz für die Fertig- & Feinbearbeitung (vorgeformter) Stücke (Komplettbearbeitung komplexer Bauteile nur in kleiner Stückzahl)

Grundlagen der Produktionstechnik

High-Speed Cutting vs. Spanen bei Dichtflächen

Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide: 

  • Trennen mit vielschneidigem Werkzeug & geometrisch unbestimmter Schneide (schleifen). Werkzeug besteht aus einem Bund von Schleifkörnern, die bei einem bestimmten Verschleiszustand während des Schleifens freigegeben werden müssen (Selbstschärfung)

High-Speed Cutting ~= Spanene mit bestimmter Schneide

=> Spanen mit unbestimmter Schneide bei funktionswichtigen Flächen,  da:

  • erfüllt sehr hohe Anforderungen an Rautiefe, Maß-, Form- & Lagertoleranzen
  • High-Speed Cutting nicht "fein" genun & aufgrund von rilliger Struktur ungeeignet

Grundlagen der Produktionstechnik

Kosteneinflussfaktoren bei der Wahl von Schnittgeschwindigkeit & Standzeit

  • geringe Kosten bei Wendeschneidplatte & Werkzeugeinstellungen (=> geringe Wstandzeit &  Zleistung)
  • geringe Werkzeugstandzeit fördert häufiges Wechseln/nachschleifen (Ökologisch? Zeit?-> Werkzeugwechselsysteme)
  • vermutlich hoher Rüstaufwand => schnelle Abwecklung großer Serien
  • wirtschaftlich vermutlich sinnvoll, jedoch bleibt die Frage der Ökobilanz offen

Grundlagen der Produktionstechnik

Einsatzgebiete von Hobeln, Stoßen & Räumen heutzutage (sinnvoll/notwendig)


    • Beim Hobeln, Stoßen & Räumen handelt es sich um diskontinierliche (unterbrochene) Spanverfahren
    • Sie sind wirtschaftlich nachteilig (Leerhub), aber unverzichtbar für:
    • kompakte Bauformen
    • Waagrechthobeln, -stoßen, Senkrechtstoßen & Nutenziehen


(senkrecht) Räumen bei Profilen:

  • zeitgleich Schrupp- & Schlichtbearbeitung (hohe Wirtschaftlichkeit bei Massenfertigung)
    • Hobeln & Stoßen sind alternativlos bei der Herstellung von scharfen & kompakten Innenkonturen
    • Räumen alternativlos bei komplexen scharfkantigen Innen- & Außenkonturen

Grundlagen der Produktionstechnik

Vorteil des Honen zum Schleifen bei Verbrennungsmotoren

Honen: 

Spanen mit geom. unbest. Schneide, wo die vielschneidigen Werkzeuge eine aus 2 Komponenten bestehende Schnittbewegung ausführen, mind. eine Komponente bewegt sich hin & her => Oberfläche weißt definiert überkreuzende Spuren auf -> Genauigkeit des Wälzschleifens wird nicht erreicht, ABER geringere Laufgeräusche

Grundlagen der Produktionstechnik

Funkenerusion (im Werkzeugbau)

Funkenerosion:

  • abtragenes Verfahren mit elektro-thermischer Energie (für leitende Stoffe)
  • durch Funkenentladung verdampft Wekstück partiel => Werkstück als Negativ der Elektrode (Abtragen im Dielektrikum zum kühlen & entfernen)
  • Dient der FErtigung hochpräziser Bauteile (aus schwer zerspanbaren Stoffen in kleinen Serien) etabliert in Formen- & Werkzeugbau

Grundlagen der Produktionstechnik

Stranguss- & Profilwalzverfahren (Werkstoffverhalten bei Schienenprofilen)

Stranguss:

  • zählt zu den Halbzeuggussverfahren: Verfahren für Bramen & Profilstangen 
    • (auch Hohlprofile)
    • (->Endlosstrang ->osziliernede Kokille)
    • Toleranz von 0,8%, große-sehr große Serien, wiegt mehrer Tonnen/Meter

Profilwalzverfahren:

  • Beim Wlazen wird der Werkstoff zwischen mind. zwei Walzwerkzeugen umgeformt. Es wird meist für Halbzeuge genutzt, Fertigprodukte sind z.B. Achsen, Wellen & Formelemente
    • verdichtete Oberfläche, erhöhte Verschleißfestigkeit, gesteigerte Dauerbruchfestigkeit



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