Einfluss der Maschinensteifigkeit auf die Schneidspaltaufweitung bei hydraulischen Knüppelscheren

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens; Dr.-Ing. Steffen Reinsch
• Fachliche Zuordnung: Ur- und Umformtechnik, Additive Fertigungsverfahren
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 36228758

Die Einstellung des Schneidspaltes spielt hinsichtlich der Scherflächengüte beim Scheren von Stabstahl eine maßgebliche Rolle. Die Größe des einzustellenden Schneidspalts ist dabei im Wesentlichen abhängig von der Maschinensteifigkeit, dem Durchmesser des Stabstahls, den tribologischen Eigenschaften und den Materialeigenschaften des zu scherenden Materials. Der Einfluss der Maschinensteifigkeit auf die Schneidspaltaufweitung (Δu) ist bisher weitgehend unerforscht. Ziel der geplanten Arbeiten ist die Ermittlung des optimalen Schneidspalts beim Scheren mit hydraulischen Knüppelscheren auf Grundlage experimenteller Vermessung und numerischer Analyse der Schneidspaltaufweitung. Dazu erfolgen experimentelle Untersuchungen der Genauigkeitskenngrößen und der Scherflächengüte. Hierfür müssen Messverfahren entwickelt werden, um die horizontalen und vertikalen Steifigkeiten aufnehmen zu können. Auf Basis eines aufzubauenden Maschinenmodells folgen statische Analysen mit der Finite-Element-Methode (FEM). Im Anschluss wird ein Abgleich der berechneten Ergebnisse mit den experimentell ermittelten Kenngrößen aus der Maschinenvermessung durchgeführt. Um die Ergebnisse auf weitere hydraulische Knüppelscheren übertragen zu können, wird das vorliegende Maschinenmodell verallgemeinert. Durch die Ableitung einer allgemeinen Methodik kann die Schneidspaltaufweitung der Maschine bei hydraulischen Knüppelscherprozessen künftig berechnet und damit die Einstellung des optimalen Schneidspalts vereinfacht, sowie die Auslegung neuer Knüppelscheren verbessert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen