V1 V2 V3 V4 V5 (5)Berechnung der Hüllform Berechnung VH h * ² 4d V = π mit d = 121,42mm und h = 37,5mm ³ mm V mm mm V

(1)

Aufgabenstellung Zeichnungsnummer

→ Diskussion und Analyse aus der Sicht des Gesenkschmiedens

01

→ Festlegung der Gratlage 02

→ Entfeinern 03

→ Zuordnung zu einer Formklasse 04

→ Bestimmung der Bearbeitungszugaben / Seitenschrägen

05

→ Bestimmung der Kantenrundung 06

→ Bestimmung der Lochspiegelform 07

→ Berechnung der Masse aus Volumen des Schmiedeteils und Masse der Hüllform

08

(2)

Auswahl der Maschine für Schmiedeprozess

(Quelle Dubbel 19. Auflage Seite T63)

→ Arbeitsvermögen 18 kNm, aus Graphik ist erkennbar, daß hier Oberdruckhammer oder Fallhammer eingesetzt werden

→ getroffene Auswahl für unser Verfahren:

Auswahl: H0200

(3)

Auswahl der Maschine für Entgraten und Lochen FS = 1,17487 KNm

Auswahl: PKZ 160

(4)

Berechnung Berechnung der Masse ms des Schmiedeteils

Bild: Zerlegung des Zwischenrings in einfache Formen für Berechnung Berechnung V

³ mm 0958 , 270376 V

4 V 2 V 5 V 3 V 1 V V

³ mm 07 , 51096 mm

75 , 25

*

²) 95 , 52 95 , 52

* 53 , 47

² 53 , 47 ( 12* h

*

²) d d

* d

² d ( 12* 3 V

³ mm 58 , 15632 mm

4

*

²) 32 , 48 32 , 48

* 53

² 53 ( 12* h

*

²) d d

* d

² d ( 12* 2 V

³ mm 4464 , 127255 mm

20

*

²) 42 , 88 42 , 88

* 92

² 92 ( 12* h

*

²) d d

* d

² d ( 12* 5 V

³ mm 1334 , 7217 mm

4

* )² mm 93 , 47 ( 4* h

*

² d 4* 3 V

³ mm 166 , 202632 mm

5 , 17

* )² mm 42 , 121 ( 4 * h

*

² d 4* 1 V

5 O 3 O 3 U 3 U 3

5 O 2 O 2 U 2 U 2

5 O 5 O 5 U 5 U 5

3 3

1 1

=

−

− + +

=

= +

π +

= +

π +

=

= +

π +

= +

π +

=

= +

π +

= +

π +

=

π = π =

=

π = π =

=

→ Auswahl Werkstoff: 16MnCr5 → Dichte = 6,9 kg/dm³

kg 8655 , 1 m

³ dm 27037 , 0

*

³ dm / kg 9 , 6 m

s =

=

V1 V2

V3 V4

V5

(5)

Berechnung der Hüllform

Berechnung VH

h

*

² 4d

V = π mit d = 121,42mm und h = 37,5mm

³ mm 8 , 434211 V

mm 5 , 37

* )² mm 42 , 121 ( 4 * V

=

= π

Berechnung der Masse mH

kg 996 , 2 m

³ dm 8 , 434211 , 0

³* dm 9 kg , 6 m

H H

=

(6)

Bestimmung des Massebedarfsfaktors w

aus Tabelle abgelesener Wert: w ≈ 1,235

kg 3039 , 2 m

kg 8655 , 1

* 235 , 1 m

m

* w m

A A

E A

=

Lage im Gesenk

88,5

(7)

Berechnung der Masse mA mittels Halbzeuge

Fetlegung: d0 = 80 mm für Auflage in Untergesenk V0 = V = 270376,0958 mm³

mm 7896 , 53 h

² d

* 4

* h V

=

= π

daraus resultierende Höhe für Halbzeug: h0 = 60 mm mA,d0.h0 = 2,08099 kg

→ die mit Hilfe des Massebedarfsfaktors ausgerechnete Masse war größer, darum Probe mit h01 = 70 mm

mA,d0,ho1 = 2,4278 kg

mA,d0.h0 < mA < mA,d0,ho1 → weitere Berechnungen mit d0 = 80 mm und h0 = 60 mm h0/d0 = 0,75 → kein Vorstauchen nötig

h0/d0 < 2,5 → Knicksicherheit gewähleistet

→ vorwiegend breitend : L0/D0 > LS/DS ist gewährleistet Bestimmung der Arbeitsvermögens des Hammers

(8)

→ abgelesenes Arbeitsvermögen ≈ 18 kNm Ermittlung der benötigten Schläge

(9)

Bestimmung der Scherkraft zum Entgraten und Lochen der Endform

M S S

S 1,4* *D *s *R F = π

mit: DS = 121,42 mm

sS = 4 mm (Stärke des Lochspiegels)

RM16MnCr5 = 1100 N/mm² bei Umformtemperatur (1100°C) → RM = 550 N/mm²

MN 17487 , 1 F

² mm 550 N

* mm 4

* mm 42 , 121

*

* 4 , 1 F

S S

= π

=

Bestimmung des Kraftbedarfs beim Gesenkschmieden



 

 +

= π

s

* 6 1 D

*

² D

* k 4*

F_sch _f _S ^S

max

mit: DS = 121,42 mm

s = 2,9 mm

3

1 m

3 T 2

* 1 m

0 f

f k *A *e *A * *A *

k = ⁻ ϕ ϕ&

mit: A1 = 15,19 A2 = 1,95 A3 = 0,73 m1 = 0,0027 m2 = 0,29 m3 = 0,14 kf0 = 121 N/mm²

8555 , 3

mm 60

mm 23 , ln2835

h lnh

0 m

= ϕ

s 1

333 , 133

s

* m 06 , 0

m 8 h v

= −

ϕ

= ϕ

&

² mm 3677 N , 188 k_f =

MN 4 , 17 Fschmax =

(10)

Toleranzen und zulässige Abweichungen nach DIN 7523

Gewicht: 1,8655 kg

Stoffschwierigkeit: 16MnCr5 → 0,2% C Einsatzstahl

Zuordnung zu GruppeM 1, da Kohlenstoffgehalt unter 0,65% liegt und Mn+C+Ni+MO+V+W < 5%

Feingliedrigkeit: 0,623

kg 996 , 2

kg 8655 , 1 m s m

H

s = =

=

→ 0,32<s>0,63 somit Zuordnung zu S2

abgelesene Werte aus Tabelle:

Versatz / Außermittigkeit : 0,7 Gratansatz (+) : 0,8 Anschnittiefe (-) : 0,8

Nennmaßbereiche : Toleranzen für Längen-, Breiten und Höhenmaße

Über 32 100 160 250

Bis 32 100 160 250 400

2 , 10,6

8 ,

1 ⁺₋ 2,0⁺₋¹₀^,³_,₇ 2,2⁺₋¹₀^,⁵_,₇ 2,5⁺₋¹₀^,_,⁷₈ 2,8⁺₋¹₀^,_,⁸₉

(11)

Tolernaz für Dickenmaße und Auswerfermarken

abgelesene Werte aus Tabelle:

zul. Auswerfermarken : 1,6

Nennmaßbereiche : Toleranzen für Dickenmaße und Auswerfermarken

Über 16 40 63 100 Bis 16 40 63 100 160

9 , 00,5

4 ,

1 ⁺₋ 1,6⁺₋¹₀^,¹_,₅ 1,8⁺₋¹₀^,_,²₆ 2,0⁺₋¹₀^,_,³₇ 2,2⁺₋¹₀^,_,⁵₇