Projekt: Drahterodieren im

Werkzeugbau

Dokumentation Gruppe 3

(A.Höhn, S.Wlotkowski, C.Hagedorn, M.Lingenhoff, S.Feye)

Diese Dokumentation enthält alle von Gruppe 3 erarbeiteten Inhalte zur Konstruktion und Fertigung eines plattengeführten Folgeschneidwerkzeuges.

Das zu fertigende Bauteil:

Zeitplan:

Block 1 (Entwicklung):

1. Projektplanung / Raumausstattung 2. Werkzeugkonstruktion 3. Materialplanung / Bestellvorbereitung 4. Planung der Wärmebehandlungen 5. Materialbestellung / Fremdauftragsbeschreibung 6. Detailkonstruktion 7. Vorbereitung der Dokumentation

Block 2 (Fertigung):

8. Erkundung und Entwicklung einer Fertigungsstrategie fürs Drahterodieren 9. Programmentwicklung 10. Maschineneinrichtung und Fertigung 11. Fertigstellung der Dokumentation 12. Zusammenbau, Inbetriebnahme und Musterung des Werkzeugs 13. Präsentation der Projektergebnisse

Inhaltsverzeichnis

1. Technische Beschreibungen - Schneidtechnik / Technologie / Konstruktion 2. Materialauswahl / Wärmebehandlung 3. Berechnungen / Abmessungen(Durchbrüche etc.) 4. Betriebswirtschaftliche Aspekte / Kalkulation 5. Arbeitsplanung 6. Drahterodieren / Programmierung 7. Qualitätssicherung 8. Mehrsprachigkeit 9. Zeichnungen 10. Tagebuch

Technische Beschreibungen -Schneidtechnik / Konstruktion / Technologie

Schneidtechnik: Dieser Teil der technischen Beschreibungen beinhaltet die grundlegendsten Dinge über die Schneidtechnik. Der grundsätzliche Aufbau eines Werkzeuges:

1. Einspannzapfen: Für die Spannung von kleinen bis mittleren Werkzeugen wird in der Regel ein Einspannzapfen verwendet. Der Aufnahmeschaft wird in die Stößelbohrung eingefügt und verspannt. 2. Kopfplatte: Die Kopfplatte nimmt den Einspannspannzapfen auf. 3. Druckplatte: Die gehärtete Druckplatte nimmt die Schneidkräfte auf und verhindert ein Einsinken in die Kopfplatte. Bei einer Flächenpressung von mehr als 250N/mm² eines Stempels muss eine Druckplatte verwendet werden.

4. Stempelhalteplatte: Die Stempelhalteplatte ist dafür da die einzelnen Stempel aufzunehmen. 5. Ausschneidstempel: Der Ausschneidstempel schneidet das endgültige Bauteil aus. 6. Führungsplatte: Die Führungsplatte dient dazu die Stempel zu führen und um den Streifen abzustreifen. 7. Führungsleisten: Der Streifen wird durch die Führungsleisten geführt. 8. Anlagestift: Durch den Anlagestift wird der Vorschub begrenzt. 9. Schneidplatte: Die Schneidplattendruchbrüche bilden die Gegenschneiden zu den Schneidstempeln. 10. Grundplatte: Die Grundplatte stellt die Verbindung zwischen Werkzeugunterteil und dem Pressentisch da. Zur Spannung auf dem Pressentisch ist diese meist mit Durchgangsbohrungen versehen. Die Werkzeugarten: Scherschneiden:

Schnittfläche beim Scherschneiden

Einverfahrenerkzeuge: Bei einem Einverfahrenwerkzeug kommt immer nur ein Verfahren zum Einsatz(z.B. Ausschneiden, Ausklinken, Lochen).Diese Werkzeugart eignet sich für einfache Bauteile. Die kostengünstigste und somit auch einfachste Bauart ist das Freischneidwerkzeug.

Freischneidwerkzeug

Folgeschneidwerkzeuge: Bei schwierigen Teilen mit schmalen Stegen wird das Werkstück in der Regel im Folgeschneidwerkzeug gefertigt. Bei einem Folgeschneidwerkzeug werden verschiedenartige Schneidverfahren nacheinander und in direkter Folge angewendet.

Gesamtschneidwerkzeuge: Bei einem Gesamtschneidwerkzeug werden alle Schnitte in einem Arbeitsgang erzeugt, somit können mit diesem Werkzeug nur einfache Bauteile hergestellt werden. Bei jedem Pressenhub entsteht ein Bauteil.

Feinschneiden: Feinschneidewerkzeuge: Feinschneidewerkzeuge werden verwendet wenn glatte Schnittflächen und eine hohe Maßgenauigkeit gefordert werden/wird. Im Gegensatz zum normalen Scherschneiden wird das Blech allseitig gespannt, somit wird das Blech durch Fliessen(nur Schneiden) und ohne Bruch getrennt. Ein Gegenhalter/Auswerfer wirft das Bauteil nach dem Stanzen dann nach oben aus.

Der Schneidvorgang: 1. Stufe: Elastische Verformung -Werkstoff wird durch Stempel elastisch verformt 2. Stufe: Bleibende Verformung - Werkstofffaserdehnung durch weiteres Eindringen des Stempels( bleibende Verformung) - Überschreitung der Elastizitätsgrenze > bleibende Verformung - Werkstoff von außen nach innen zur Schneide gezogen > Einziehrundung 3. Stufe: Abscherung - Überschreitung der Scherfestigkeit des Werkstoffes - Abscherung an Schneidkante der Schneideplatte und Schneidstempel bildet Schnittflächen - Bildung von Rissen die aufeinander zulaufen 4. Stufe: Bruch -Festigkeit gering > Rissbildung beim Eindringendes Stempels > Bruch des Werkstoffes - Bruchfläche verläuft schräg zum Schnittstreifen bzw. Schnittteiloberfläche 5. Stufe: Glättung der Schnittflächen - Nach Trennung des Werkstoffes wird der zurück gleitende Stempel an den Seitenflächen beansprucht. -Rückverformungskräfte F/E drücken auf Stempel bei Rückhub > Glättung der Schnittfläche - Abstreifer streift Streifen ab wenn Stempel zurückfährt 6. Stufe: Rückfederung - Durch Rückhub des Stempels federt Werkstoff zurück > Lochungen kleiner, ausgeschnittene Teile größer, als Stempeldurchmesser bzw. Schneidplatten- bruch

Technologie: Dieser Teil der technischen Beschreibungen beinhaltet grundlegende Technologiefragen/-daten. Einflüsse die die Schneidkräfte beeinflussen:

- Scherfestigkeit muss überwunden werden - Schleifen des Stempels - Schneidspalt - Verschleißzustand der Schneidelemente - Blechdicke - Werkstoff - Werkzeugführung - Teilgeometrie - Schnittgeschwindigkeit

Schneidarbeit-Beeinflussungen:

- Schneidkraft in N ( Fs) - Schneidweg (hs) - Korrekturwert (ks)

Streifenbilder / Werkstückanordnungen:

Vorschubregelungen: Zum einen kann der Vorschub von Hand geschehen oder maschinell ausgeführt werden. Maschinelle Vorschubregelungen:

Vorschubbegrenzungen: Anlagestifte / Anschläge:

- Billig in der Herstellung - Anlagestifte meist pilz- oder hakenförmig, dadurch muss das Loch nicht so nah an der Schneidplatte gebohrt werden - Durch ungenaues verschieben entstehen Formfehler

Suchstift in Verbindung mit einem Anlagestift:

- Genauere Lage durch Suchstiftberichtigung. - Fehler durch Verschieben oder Spiel in der Führung werden vermieden. Seitenschneider + fester-/Pendelanschlag:

- gute Vorschubbegrenzung - In Verbindung mit Anlagestiften noch genauere Positionierung

Konstruktion: Dieser Teil der technischen Beschreibungen beinhaltet einen Konstruktionsplan und die auf Grund der erarbeiteten Technologiedaten getroffenen Entscheidungen zu der Werkzeugkonstruktion. Der Konstruktionsplan: Planung: Welche Bauart? Welche Vorschubbegrenzung ? Welche Normalien ? Berechnungen: -Werkstückdaten -Streifenbild -Schneidplatte -Durchbrüche -Stempel -Unfallverhüttung -Schnittfläche -Schneidkräfte -Flächenpressung -Pressenkraft -Einspannzapfenlage -Erstellung von den Zeichnungen bei Mega-CAD Der Einsatz des CAD/CAM Systems - Zunächst werden alle zu fertigen Werkstücke mit einem CAD-Zeichenprogramm gezeichnet. Diese Zeichnungen werden ins CAM System übertragen, dieses erstellt dann ein Programm aus der Zeichnung. Streifenbild – Klemmblech:

Werkzeugbauart:

- Es gibt Schneidwerkzeuge ohne Führung und mit Führung. Zu den Werkzeugen ohne Führung gehört das Freischneidwerkzeug und zu den Werkzeugen mit Führung gehören die Schneidwerkzeuge mit und/oder Säulenführung.

- Hier ist ein Folgeschneidwerkzeug mit Plattenführung zu wählen/verwenden, da mit dem Werkzeug eine mittlere Stückzahl hergestellt werden soll.

- Quelle: WZB-Buch S.16-17 Vorschubregelung/-begrenzung:

- Zur Vorschubbegrenzung dient ein versenkbarer Anlagestift und zur Vorschub- und Lageberichtigung ein Suchstift im Ausschneidstempel. - Der Vorschub wird von Hand geregelt. -Quelle: WZB-Buch S.34

Materialauswahl / Wärmebehandlung

Stückliste:

Stückzahl Benennung Normbezeichnung Hersteller/Bestell-Nr.

2 Zylinderstift, gehärtet ISO 8734-8×35-C1 Scholz Mechanik/SM1020

08.00×035 4 Zylinderstift, gehärtet ISO 8734-8×75-C1 Scholz

Mechanik/SM1020 08.00×075

2 Zylinderschraube mit Innensechskant

DIN EN ISO 4762- 10.9

Strack Normalien/SN3500-

M10×035 1

Einspannzapfen + Flansch

DIN EN ISO 10242-2

Strack Normalien/ SN 1534-25

1 Schnittkasten - Steinel Normalien/St3730.

196×096 1 Erodierblock, Geglüht - Nagler

Normalien/EKW23. 80×95

1 Anlagestift 4 Zylinderschraube mit

Innensechskant DIN EN ISO 4762-

8.8 Strack Normalien/SN

3450-M8-25 1 Lochstempel DIN 9861 D

Strack Normalien/SN 1830 5.5-HSS-L1=80

Quelle: Tabellenbuch ,Webseite Fa. Nagler, Strack Normalien-Katalog, Scholz Mechanik-Katalog

Schnittkasten – Steinel St3730.196×096:

Materialwahl:

Bauteil Kurzname Werkstoffnummer Grundplatte C45U 1.1730 Schneidplatte X153CrMoV12 1.2379 Führungsleisten C45U 1.1730 Führungsplatte C45U 1.1730 Schneidstempel S6-5-2 1.3343 Lochstempel S6-5-2 1.3343 Stempelhalteplatte C45U 1.1730 Druckplatte 90MnCrV8 1.2842 Kopfplatte C45U 1.1730 Einspannzapfen E295(St 50-2) 1.0050 Suchstift X210CrW12 1.2436

Wärmebehandlung: Härteablauf / Gefügeveränderung: Zunächst wird das zu härtende Teil vorgewärmt(ca.600-700°C), danach wird schnell auf die vorgeschriebene Härtetemperatur erhitzt. Ist die Härtetemperatur erreicht und die Haltezeit abgelaufen wird das Werkstück in Öl/Wasser abgeschreckt. Durch das schnelle Abschrecken entsteht ein verzerrtes und verspanntes Gefüge(Martensitgefüge).Die entstandene innere Spannung ist Ursache für die Härtesteigerung. Schneidplatte: 1.2379 Härtetemperatur: 1010° C- 1030° C Abkühlmittel: Luft Anlasstemperatur: 200° C Oberflächenhärte: 61 HRC Führungsplatte: 1.1730 Härtetemperatur: 800° C- 820° C Abkühlmittel: Wasser Anlasstemperatur: 100° C Oberflächenhärte: 58 HRC Schneidstempel: 1.2379 Härtetemperatur: 1010° C- 1030° C Abkühlmittel: Luft Anlasstemperatur: 200° C Oberflächenhärte: 61 HRC Druckplatte: 1.2842 Härtetemperatur: 780° C- 800° C Abkühlmittel: Öl Anlasstemperatur: 400° C Oberflächenhärte: 50 HRC

Berechnungen / Abmessungen(Durchbrüche etc.) Berechnungen: Flächenberechnung: Flächenberechnung Gegeben:

Schneidstempel: Lochstempel: Querschnittsflächenberechnung Gegeben:

Schneidstempel:

Lochstempel:

Flächenberechnung

Lochstempel:

Querschnittsflächenberechnung

Schneidstempel:

mmd 5,5=

mmU 58,222= mms 5,1=

mms 5,1=mmd 5,5=

21882mmA =

4

2dA ×=π

276,23 mmA =

sUS ×= mmmmS 5,158,222 ×=

45,5 2mmA ×

=π

Lochstempel:

Schneidkraftberechnung: Gegeben

Schneidstempel:

Lochstempel:

Schneidkraftnebenrechnung:

Wert aus dem Tabellenbuch

287,333 mmS =

sdsUS ××=×= π mmmmS 5,15,5 ××= π

292,25 mmS =

287,333 mmS =2max 408

mmNTaB =

292,25 mmS =2max 408

mmNTaB =

maxmax 8,0 RmTaB ×≈2max 5108,0

mmNTaB ×≈

2max 408mm

NTaB ≈

maxRm

Rechnung:

Schneidstempel:

Lochstempel:

Flächenpressung: Gegeben:

Schneidstempel:

Lochstempel:

Rechnung:

Schneidstempel:

sc

Lochstempel:

maxaBTSF ×=2

2 40887,333mm

NmmF ×=

NF 96,136218= KNF 2,136=

maxaBTSF ×=2

2 40892,25mm

NmmF ×=

NF 10575= KNF 6,10=

KNF 2,136= 21882mmA =

KNF 6,10= 276,23 mmA =

AFP =

218822,136mmKNP =

AFP =

276,236,10

mmKNP =

24,0mmKNP =

207,0mmKNP =

Festigkeitsberechnung(Halteschrauben): Gegeben:

Zulässige Zugspannung:

Zulässige Zugkraft:

Rechnung:

Zulässige Zugspannung:

Zulässige Zugkraft: (Pro Schraube)

Spannungsquerschnitt: Schraubendurchmesser: M10 (Auswahl Tabellenbuch Seite 204)

2900Remm

N=

3=V

NFzul 272432 =×

3

900 2mmN

zzul =σ

2300mm

Nzzul =σ

222

FF

F zulzul +⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ ×

= NNFzul 945,52

27243+⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

NFzul 945,13627=

zzul

zulFS

σ=

2300

94,13627

mmN

NS =

242,45 mmS =

vzzulRe

=σ

Festigkeitsberechnungen(Halteschrauben Einspannzapfen): Gegeben:

(Für 4 Schrauben)

Zulässige Zugkraft: →

Zulässige Zugspannung:

Spannunsquerschnitt: Nebenrechnung: Volumen des ges.Oberteils:

Kopfplatte: 196mm x 96mm x 18mm = Druckplatte: 196mm x 96mm x 6mm= Halteplatte: 196mm x 96mm x 18mm=

Stempelüberhang: Lochstempel: 62mm= Schneidstempel: 62mm=

Gewichtskraft des ges. Oberteils

NF geszul 22,29433.)( =

2640Remm

N=

3=V

NFzul 305,7358=23,213

mmN

zzul =σ

NFzul 6,293571 =

3338688mm

3112896mm

3338688mm

×23173,4 mm366,267 mm

×21882mm3116684mm

366,957223 mmVges =

3957223,0 dmVges =

ρ×= gesVm3

3 9,7957223,0dmKgdmm ×=

Kgm 562,7= Nm 62,75= ( )2zulF

Rechnung:

Zulässige Zugkraft: (Pro Schraube)

Zulässige Zugspannung:

Einspannzapfenanlage: Gegeben:

Rechnung:

4.)(geszul

zul

FF = 4

22,29433 NFzul =

NFzul 305,7358=

3

640 2mmN

zzul =σ

23,213mm

Nzzul =σ

vzzulRe

=σ

KNF 2,1361 =

KNF 6,102 = mma 7,812 =

mma 01 =

21

2211

FFaFaFx

+×+×

=KNKN

mmKNmmKNx6,102,136

7,816,1002,136+

×+×=

mmx 9,5=

X= 5,9mm

Pressenkraft: Schneidstempel F1: 136,2 kN Lochstempel F2: 10,6 kN 146,8 kN + 60%Sicherheit = 234,88kN Begründung: 234,88 kN(23,4t) ist die größte Kraft, die die benötigte Presse ausüben muss. Federkraft: Fällt weg. Begründung: Es werden in diesem Fall keine Federn verwendet! Ausnutzungsgrad: Formel: R= Anzahl der Reihen A= Flächen eines Werkstücks ( einschl. Löcher) B= Streifenbreite V= Streifenvorschub =Ausnutzungsgrad

R = 1 A = 1882 mm² B = 33 mm V = 80,4 mm + 1,3 mm = 81,7 mm Abmessungen: Schneidspalt: Schneidplattendurchbruch ohne Freiwinkel α Lochstempel : 0,09mm Schneidstempel : 0,09mm Begründung: Auswahl der Form siehe im Buch Werkzeugbau aus Seite 25, Tabelle 1. Wahl Form 1 aufgrund einer hohen Stückzahl. Höhe / Breite Schneidstempel: Höhe für den Lochstempel und den Schneidstempel: Höhe: Stempelplatte 18mm Sicherheitsabstand A 25mm Führungsplatte 23mm Zwischenlage/Sicherheitsabstand B 6mm Schleifaufmaß 5mm 77mm Gewählte Länge 80mm für den Lochstempel und 80mm für den Schneidstempel. Begründung: Siehe im Tabellenbuch auf Seite 251 (DIN 9861) und im Buch Werkzeugbau auf Seite 29.

%70698,0

337,81²18821

≈=

××

=

ηη

ηmmmm

mm

Breite für den Schneidstempel Werkstückbreite 30mm Spaltmaß 2x0,06mm Erodierdrat 0,25mm Aufmaß 5mm 35,37mm Länge für den Schneidstempel Werkstücklänge 80,4mm Spaltmaß 2x00,6mm Erodierdrat 0,25mm Aufmaß 5mm 85,77mm Begründung: Informationen über Werkstückbreite und Werkstücklänge Können von der Vorgegebenen Zeichnung abgelesen werden. Schneidspalt(Spaltmaß) kann aus der vorherigen Aufgabe Abgelesen werden. Erodierdratmaße und Aufmaßinformationen Vom Lehrer erhalten. Durchbrüche Schneidplatte: Lochstempel: Ø Lochstempel 5,5mm Schneidspalt 2x 0,09mm 5,68mm Schneidstempel: Maße siehe Werkstückzeichnung Begründung: Absprache mit der Klasse und den Lehrern Durchbrüche Führungsplatte / Stempelhalteplatte / Grundplatte: Führungsplatte / Stempelhalteplatte:

- Für die Führung der Schneidstempel ist ein ganz geringes Passungsspiel H7/h6 (TBuch S.111) zu wählen.

- Ein Verschieben der Stempel ist von Hand eventuell noch möglich.

Grundplatte:

- Der Durchbruch ist umlaufend 1 bis 2mm größer zu wählen als in der Schneidplatte.

- Der Durchbruch ist umlaufend 1mm größer gewählt worden.

Streifenbild: Randbreite: 1,3mm Stegbreite: 1,3mm 2,6mm Begründung: Auswahl aus dem Buch Werkzeugbau auf Seite 51 (Bild3) Oder aus dem Tabellenbuch Metall auf Seite 316.

Unfallverhütung – Abmessungen: Abstand A (Zwischen Unterkante Stempelplatte und Oberkante Führungsplatte): Dieser Abstand muss mindestens 25mm betragen. Abstand B (Zwischen Unterkante Führungsplatte und Oberkante Schneidplatte): Dieser Abstand muss kleiner als 8mm sein, wenn die Schnittstelle von der nächsten Öffnung mindestens 15mm entfernt ist. Begründung: Siehe im Buch Werkzeugbau auf Seite 60.

Betriebswirtschaftliche Aspekte / Kalkulation

Gesellschaftspolitische Aspekte:

Industriekalkulation: Die Herstellungskosten für ein Werkzeug setzen sich aus folgenden Faktoren zusammen: - Konstruktions- und Planungskosten - Materialkosten - Fertigungskosten(Maschinenstundenkosten) - Lohnkosten für Angestellte und Facharbeiter die an der Konstruktion/Herstellung beteiligt sind Kalkulationsschema: Fertigungsmaterial + Materialgemeinkosten = Materialkosten Fertigungslöhne + Fertigungsgemeinkosten = Fertigungskosten Materialkosten + Fertigungskosten = Herstellkosten d. Fertigung Herstellkosten d. Fertigung + Bestandsminderung - Bestandsmehrungen = Herstellkosten des Umsatzes Herstellkosten des Umsatzes + Vertriebsgemeinkosten + Verwaltungsgemeinkosten = Selbstkosten Kostenarten: Einzelkosten(direkte Güter): z.B. Materialkosten(Werkstoffkosten), Fertigungslöhne, Sondereinzelkosten(z.B. Bau eines Prototyps). Gemeinkosten(indirekte Güter): z.B. nicht zuzuordnende Kosten→ Dienstleistungen, Gebäude, Maschinen, Energiekosten.

Bedeutung der Kalkulation für einen Betrieb: Die Kalkulation ist sehr wichtig für ein Unternehmen, da es für das Überleben des Unternehmens notwendig ist. Wenn ein Unternehmen schlecht kalkuliert verkauft es seine Produkte entweder zu billig und kann dadurch seine Kosten nicht ausreichend decken oder es verkauft zu teuer und kann dadurch nicht genügend Produkte absetzen. Lohnkosten-Einzelpositionen: Direkte Lohnkosten: - Löhne für gewerbliche Arbeitnehmer - Gehälter für kaufmännische und technische Angestellte - Vergütungen für Führungskräfte und Auszubildende / Praktikanten Lohnnebenkosten / Personalzusatzkosten: - Arbeitgeberanteile an den Sozialversicherungen - Arbeitsbekleidung - Beiträge zu Berufsgenossenschaften - Fahrt- und Reisekostenerstattungen - Lohnfortzahlungen für Feiertage oder Krankheitsfälle - Urlaubs- und Weihnachtsgelder - Vermögenswirksame Leistungen - Zuschläge für Mehrarbeit, Nachtarbeit oder Sonn- und Feiertagsarbeit – Treueprämien, sonstige Prämien

Kosten einer Maschinenstunde: Der Maschinenstundensatz wird aus dem Verhältnis der Summe der Fertigungsgemeinkostenarten pro Jahr zur möglichen jährlichen Nutzungszeit bei geplantem Auslastungsgrad ermittelt. Die Einzelkostenarten: Die kalkulatorischen Abschreibungen (KAbschreibung): Die kalkulatorischen Abschreibungen werden unter Berücksichtigung des geltenden Wiederbeschaffungswertes (einschl. Aufstellungs- und Anlaufkosten) und der voraussichtlichen Nutzungsdauer bestimmt. Bei technisch und/oder wirtschaftlich veralteten Maschinen wird der Wiederbeschaffungswert einer vergleichbaren Maschine angesetzt. Die kalkulatorische Abschreibung soll der tatsächlichen Wertminderung der Maschine im Rechnungszeitraum entsprechen. Die kalkulatorischen Zinsen (KZins): Die kalkulatorischen Zinsen der Maschine beziehen sich auf das durch den Wert der Maschine gebundene Kapital. Als Maschinenwert wird in de Regel aus Vereinfachungsgründen im Sinne der Vergleichbarkeit verschiedener Perioden der halbe Wiederbeschaffungswert (Wertmittel über die gesamte Nutzungsdauer) angesetzt. Als Zinssatz wird meistens der aktuell übliche Zinssatz für langfristiges Fremdkapital verwendet. Die Raumkosten der Maschine (KRaum): Die Raumkosten der Maschine enthalten anteilig Abschreibungen und Zinsen auf Gebäude und Werkanlagen, Instandhaltungskosten für Gebäude, Kosten für Licht, Heizung, Versicherung und Reinigung. Es folgt die Bildung eines m2-Kostenansatzes für den Raum oder das Gebäude, der mit der spezifischen Maschinenfläche (beanspruchte Grundfläche einschließlich erforderlicher Nebenflächen in m2) multipliziert wird. Die Maschinenenergiekosten (KEnergie): Die Maschinenenergiekosten für Strom, Gas, Wasser usw. werden in der Regel durch Multiplikation der spezifischen Leistungsaufnahme mit dem Leistungspreis je Zeiteinheit ermittelt. Dieses Produkt wird dann auf die jährliche Nutzungsdauer hochgerechnet. Die Instandhaltungskosten (KInstandhaltung): Die Instandhaltungskosten der Maschine (laufende Wartungen, Reparaturen) werden sehr unterschiedlich ermittelt. Gebräuchlich sind Jahresdurchschnittswerte über längere Zeiträume als Absolutbetrag oder als Faktor bzw. Prozentsatz, bezogen meist auf die kalkulatorischen Abschreibungen oder den Wiederbeschaffungswert. Die Summe der einzelnen Kostenarten sind die Fertigungsgemeinkostenarten.

Maschinenstundensatz - Beispielrechnung Erodiermaschine G15

Grunddaten(teilweise geschätze Werte): Beschaffungswert: 75.000€ Wiederbeschaffungskosten: 90.000€ Leistungsaufnahme: 15 kW Durchschnittliche Auslastung der Nennleistung: 70% Raumkosten: 42€/m² / Jahr Nutzungsdauer: 8 Jahre Kosten pro kWh: 0,16€ Raumbedarf: 9m² Planbeschäftigung: ca.2400h/Jahr (80% Auslastung, Zweischichtbetrieb) Kalkulatorische Zinsen: 9% Instandhaltung: 14%/Neupreis Berechnungen: Die Maschinenkosten setzen sich aus folgenden Faktoren zusammen: a. Kalkulatorische Abschreibungen Ka b. Kalkulatorische Zinsen Kz c. Instandhaltungskosten Ki d. Raumkosten Kr e. Energiekosten Ke Formeln: Ermittlung der Faktoren: Kalkulatorische Abschreibungen Ka = 90.000€ / 8 Jahre = 12.250€ / Jahr Kalkulatorische Zinsen Kz = 0,5 × 90.000€ × 8% / 100% = 3600€ /Jahr

Instandhaltungskosten Ki = 90.000€ × 14% / 100% = 12.600€ /Jahr Raumkosten Kr = 9m² × 42€/m²/Jahr = 378€ /Jahr Energiekosten Ke = 15kW × 0,16€ × 0,70 = 1,68€ /Stunde ; 4032€ /Jahr Ermittlung des Maschinenstundensatzes: Maschinenstundensatz = 12.250€ + 3600€ + 12.600€ + 378€ + 4032€ / 2400 Stunden = 13,69€ Stunde

Kalkulation: Materialkosten:

Preis p. Stück Ges.-PreisBenennung Norm-Bezeichnung Stückzahl(Netto) (Netto)

Lochstempel DIN 9861 D 2 6,38 € 12,76 € Erodierblock,

Geglüht - 1 82 € 82 €

Zylinderstift, gehärtet

ISO 8734-8×35-C1 2 0,37 € 0,74 €

Zylinderstift, gehärtet

ISO 8734-8×75-C1 4 0,76 € 3,04 €

Zylinderschraube mit Innensechskant

DIN EN ISO 4762- 10.9

2 0,30 € 0,60 €

Einspannzapfen + Flansch

DIN EN ISO 10242-2 1 42,58 € 42,58 €

Schnittkasten - 1 462,30 € 462,30 € Zylinderschraube

mit Innensechskant DIN EN ISO 4762-8.8 4 0,16 € 0,64 €

Ges.-Preis(Brutto-19% Mwst.)

719,55 €

Fertigungskosten:

Zeit Kosten Bohren/ Reiben 5,5 h ca. 154,- € Fräsen 0,75 h ca. 45,75,- € Erodieren 10 h ca. 610,- € Schleifen 3,50 h ca. 98,- € Konstruktion 82,5 h ca. 1320,- € Härten 3,25 h ca. 165,80,- €

ca. 2393,55,- € Maschinenstundenkosten:

Bohren/ Reiben 12,- € Fräsen: 45,- € Drehen: 45,- € Härten: 35,- € Erodieren: 45,- € Konstruktion: 16,- € Schleifen: 16,- € Stundenlohn eines Auszubildenden:

Lohn + soz.Abgaben usw.: 16,- € Werkzeuggesamtkosten: Fertigungs-/Konstruktionskosten: € 2.393,55 Materialkosten: € 719,55 € 3.113,10

Arbeitsplanung Arbeitsplan – Folgeschneidwerkzeug:

Arbeitsschritt 1 Grundplatte, Schneidplatte, Führungsleisten und Führungsplatte zueinander ausrichten.

Halteplatte, Druckplatte und Kopfplatte zueinander ausrichten. 2 Stiftreibungen durch Grundplatte, Schneidplatte, Führungsleisten und

Führungsplatte(8H7, 4×). Nicht zwingend (Stiftreibungen durch Halteplatte, Druckplatte und Kopfplatte(8H7, 2×)). Schneidplatte: Anlagestift-Bohrung reiben(4H7).

3 Haltegewinde in den Erodierblock schneiden(M10, 2×). Einspannzapfen-Gewinde in die Kopfplatte schneiden(M8, 4×)

4 Erodierblock, Schneidplatte und Druckplatte nach vorhandenen Unterlagen härten. 5 Stempelhalteplatte, Erodierblock(Ausschneidstempel), Führungsplatte, Schneidplatte und

Grundplatte nach Fertigungsunterlagen(Fertigungszeichnung usw.) erodieren (Drahterodieren).

6 Führungsleisten nach Fertigungsunterlagen auf Führungsmaß fräsen. 7 Anlagestift nach Fertigungszeichnung drehen. 8 Alle Werkstücke entgraten und Maßkontrolle durchführen. 9 Werkzeug komplett montieren(Stempel einpassen, Verstiften usw.)

Drahterodieren / Programmierung

Das Verfahren: Das Drahterodieren gehört zu den abtragenden Bearbeitungsverfahren. Beim Drahterodieren trägt die elektrische Entladung zwischen dem Werkstück und dem Draht kleine Werkstoffmengen ab. Das Werkstück und der Draht wird von einer nicht leitenden Flüssigkeit umspült (Dielektrikum) um die Elektrode und das Werkstück zu isolieren und die Energiedichte an der Wirkstelle zu erhöhen. Der Draht ist meist aus Messing und hat einen Ø von 0,03mm bis 0,35mm.

Programmblatt mit Abfahrplan: Wz-Projekt Drahterodieren im Werkzeugbau Gruppe: 3 Bearbeiter: Werkstück: Schneidplatte Kontur: Programmnummer: 2530 Konturskizze:

Nr. Code Kommentar

0 X0 Y0 1 X0 Y-6,998 2 X-7,698 Y-6,998 3 X-12,896 Y-3,18 I-4 J0,183 4 X-27,408 Y-7,724 5 X-35,198 Y-2 I-1,789 J6 6 X-35,198 Y16 7 X-27,408 Y21,724 I6 J-0,276 8 X-12,896 Y17,18 9 X-7,698 Y20,998 I1,198 J4

10 X7,698 Y20,998 11 X12,896 Y17,18 I4 J0,183 12 X27,408 Y21,724 13 X35,198 Y16 I1,789 J-6 14 X35,198 Y10,498 15 X45,196 Y10,498 16 X45,196 Y3,503 17 X35,198 Y3,503 18 X35,198 Y-2 19 X27,408 Y-7,724 I-6 J0,276 20 X12,896 Y-3,18 21 X7,698 Y-6,998 I-1,198 J-4 22 X0 Y-6,998 23 X0 Y0

Programmblatt (Zylindrisch):

Befehl X Y I J

M 80 M82 M84 G92 0 0 G90 G42 G01 -6,998 G01 -7,698 G03 -12,896 -3,18 -4,003 0,003 G01 -27,408 -7,724 G02 -35,198 -2 -1,792 5,7236 G01 16 G02 -27,408 21,724 5,998 0 G01 -12,896 17,18 G03 -7,698 20,998 1,196 3,82 G01 7,698 G03 12,896 17,18 4,003 0,003 G01 27,408 21,724 G02 35,198 16 1,792 -5,7236 G01 10,498 G01 45,196 G01 3,503 G01 35,198 G01 -2 G02 27,408 -7,724 -5,998 0 G01 12,896 -3,18 G03 7,698 -6,998 -1,196 -3,82 G01 0 M01 G01 0 G40 G23 M02

Programmblatt(Konus):

Befehl X Y I J

M 80 M82 M84 G92 0 0 G90 G42 G01 -6,998

A10000 G01 -7,698 G03 -12,896 -3,18 -4,003 0,003 G01 -27,408 -7,724 G02 -35,198 -2 -1,792 5,7236 G01 16 G02 -27,408 21,724 5,998 0 G01 -12,896 17,18 G03 -7,698 20,998 1,196 3,82 G01 7,698 G03 12,896 17,18 4,003 0,003 G01 27,408 21,724 G02 35,198 16 1,792 -5,7236 G01 10,498 G01 45,196 G01 3,503 G01 35,198 G01 -2 G02 27,408 -7,724 -5,998 0 G01 12,896 -3,18 G03 7,698 -6,998 -1,196 -3,82 G01 0 M01 G01 0 G40 G23 M02

Qualitätssicherung

Qualitätssicherung:

- Nach der Herstellung Abnahme durch den Kunden - Fertigungskontrolle direkt nach dem Erodieren der Durchbrüche und des Stempels - Endkontrolle des komplett zusammengebauten Werkzeuges - Musterung des Werkstücks nach dem ersten Schnitt - Das Schnittbild auf Grad, Schnitt- und Bruchzonen überprüfen - Überprüfung des Schnittteils auf Versatz der Lochung

Die verwendeten Messwerkzeuge (alle Kalibriert):- Messschieber -Bügelmessschraube -Endmaß Qualitätskontrolle: Um die angegebene Qualität dauerhaft bieten zu können werden in den Betrieben interne Qualitätskontrollen durchgeführt. Diese fangen meist beim Wareneingang an, geht dann über die Fertigung bis hin zu der Prüfmittel Überwachung und enden dann beim Warenausgang. Prüfmittel: Die Qualität der Prüfmittel ist durch - eindeutige Kennzeichnung - definierte Anforderungen - regelmäßiger Überprüfung (Anforderungen) - geregelte Normen sicherzustellen. Maßhaltigkeit des Werkzeugs: Die Abmaße aller fürs Werkzeug benötigten Bauteile (Ganz besonders die für den Stempel und die für die Durchbrüche wichtigen) wurden alle nach den Allgemeintoleranzen DIN ISO 2768 m ausgewählt und gefertigt.

Mehrsprachigkeit

Die Design

Translation table:

Two meanings of die: The word „die“ has two different meanings: on the one hand the word described a complete punching tool with all components. The other meaning is just the cutting plate.

English German component Teil, Teileinheit

receive aufnehmen blank Rohteil punch Stempel

designing Aufbau building bauen

inspecting nachprüfen representative darstellen (d)

press shop Werkzeugbau entire press tool Vollständiges Werkzeug

Technical drawing and material-bill:

1. punch holder shank ; 2. head plate ; 3. pressure plate ; 4. punch plate ; 5. blanking punch; 6. piercing punch ; 7. guide plate ; 8. gage ; 9.die block ; 10. base plate dep. piece number part number standard designation 2 dowel, hardened ISO 8734-8x35-C1 4 dowel, hardened ISO 8734-8x75-C1 2 cylinder head screw with DIN EN ISO 4762-10.9 hexagon socket 1 punch shank + flange DIN EN ISO 10242-2 4 cylinder head screw with hexagon socket DIN EN ISO 4762 8.8 1 piercing punch DIN 9861 D

1 punch shank 1.0050 1. 0050

1 head plate 1. 1730 1 pressure plate 1. 2842 1 punch plate 1. 2379 1 blanking punch 1. 3343 1 piercing punch 1. 3343 1 guide plate 1. 1730 1 gage 1. 1730 1 die block 1. 2379 1 base plate 1. 1730

Producing steps: The material is insert between the gages up to the stop. The punch shank is clamped in a press which is exactly aligned .The press is operated by a two hand security circuit. By the compression of the press the head plate, pressure plate, punch plate, blanking punch and the piercing plate are moved down. The piercing punch blanks the workpiece by cutting the material through the die block. The first station is always scrap .The press moves up after activity automaticly. The pressure plate and the piercing punch move up and the material is will be stripped at the guide plate. To make the feed easier, we have designed an eccentric stop. This puts the stop with radial movement down. Now the material is insert by hand up to the stop. Once more the press presses the blanking punch and piercing punch through material and the workpiece is finished.

Zeichnungen:

Gesamtzeichnung 3D:

Einzelteilzeichnungen: Grundplatte 3D:

Schneidplatte 2D:

Schneidplatte 3D:

Führungsleisten 3D:

Führungsplatte 3D:

Auschneidstempel 2D:

Auschneidstempel 3D:

Halteplatte 3D:

Druckplatte 3D:

Kopfplatte 3D:

Tagebuch