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Kragenziehen

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Schema Kragenziehen
Abb. 1
Schema Kragenziehen
① Einlegen  ② Gezogen a Stempel b Blechzuschnitt c Werkstück d0 Vorlochdurchmesser dM Matrizendurchmesser dST Stempeldurchmesser e Matrize f Blechhalter FN Niederhalterkraft FSt Stempelkraft hk Kragenhöhe

In einem vorgelochten Blech (b) wird ein Stempel (a), dessen Durchmesser (dSt) größer ist als der ursprüngliche Lochdurchmesser (d0), durch das Vorloch gedrückt. Dadurch wird der Lochdurchmesser erweitert und es entsteht ein Blechdurchzug am Fertigteil (c).819

Blechdurchzüge können in beliebiger Form als Lagerungs-, Fixierungs- und Distanzierungselemente an ebenen und geformten Blechen, aber auch an Rohren, verwendet werden. Häufig sind in den Blechdurchzügen Innengewinde eingearbeitet. Sie bieten somit eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten in der industriellen Fertigung.

Gl. 1
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} A=\frac{d_{\color{myred}St}}{d_{\color{myred}0}}\cdot100\left[\%\right]
Gl. 2
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} \varphi_{\color{myred}A}=\ln\left(A\right)
AufweitungA=138,9% 
AufweitgradφA=0,33 
StempeldurchmesserdSt = 25mm
Vorlochdurchmesserd0 = 18mm
Ber. 1
Aufweitung198

Während des Umformungsprozesses treten die größten Spannungen an der Lochkante auf. Wenn die Aufweitung A zu groß gewählt wird, kann dies zum Platzen des Kragens führen. Daher sind die Aufweitung und der Grad der Aufweitung entscheidend, um die Verfahrensgrenzen zu bestimmen. Sie stellen eine kritische Größe dar, die sorgfältig kontrolliert und auf die spezifischen Eigenschaften des Materials abgestimmt werden muss, um eine zu starke Beanspruchung und folglich Beschädigungen des Materials zu verhindern.

Gl. 3
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} h_{\color{myred}K}\approx C\cdot\frac{d_{\color{myred}M}^{\color{myred}2}-d_{\color{myred}0}^{\color{myred}2}}{4\cdot\left(d_{\color{myred}M}-s_{\color{myred}0}\right)}
Gl. 4
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} C=1\dots1,6
KragenhöhehK=5,42mm 
KonstanteC = 1,3
MatrizendurchmesserdM = 25mm
Vorlochdurchmesserd0 = 15mm
Blechstärkes0 = 1mm
Ber. 2
Kragenhöhe34

Die erreichbare Kragenhöhe ist eine zentrale Größe für den Anwender. Allerdings ist es aufgrund der Vielzahl an Einflussfaktoren oft schwierig, diese genau abzuschätzen. Die Gleichung, die für die Bestimmung der Kragenhöhe verwendet wird, ist vor allem auf enge Kragen anwendbar.

Der Faktor C in dieser Gleichung variiert je nach Werkstoff: Er ist für weichere Materialien etwas größer und für härtere Materialien etwas kleiner zu wählen. Diese Variationen berücksichtigen die unterschiedlichen Eigenschaften der Materialien und sorgen dafür, dass die Gleichung zu genauen und zuverlässigen Ergebnissen führt.

Stempelformen
Abb. 2
Stempelformen und zugehörige Stempelfaktoren Ci
Gl. 5
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} F_{\color{myred}St}=C_{\color{myred}i}\cdot\left[s_{\color{myred}0}\cdot\left(d_{\color{myred}St}-d_{\color{myred}0}\right)+5,2\cdot s_{\color{myred}0}^{\color{myred}2}\right]\cdot\frac{R_{\color{myred}m}}{300}
Gl. 6
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} F_{\color{myred}K e}=0,3\cdot F_{\color{myred}St}
StempelkraftFSt=10,5kN 
Ausstoßkraft beim KragenziehenFK e=3,2kN 
StempelfaktorCi = 1
StempeldurchmesserdSt = 20mm
Blechstärkes0 = 1mm
Vorlochdurchmesserd0 = 15mm
ZugfestigkeitRm = 310MPa
Ber. 3
Unter Berücksichtigung der Stempelformen1950
Bohrkrone 4
Abb. 3
Kragen an Ziehteil
Gl. 7
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} h_{\color{myred}K}\approx \frac{d_{\color{myred}M}-d_{\color{myred}0}}2+0,43\cdot r_{\color{myred}M}+0,72\cdot s_{\color{myred}0}
KragenhöhehK=6,58mm 
MatrizendurchmesserdM = 25mm
Vorlochdurchmesserd0 = 15mm
MatrizenradiusrM = 2mm
Blechstärkes0 = 1mm
Ber. 4
Großer Radius rM und weiter Ziehspalt
Gl. 8
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} h_{\color{myred}K}\approx \frac12\cdot(d_{\color{myred}M}-d_{\color{myred}0})
KragenhöhehK=5mm 
MatrizendurchmesserdM = 25mm
Vorlochdurchmesserd0 = 15mm
Ber. 5
Weite Kragen, enger Ziehspalt und kleiner Kantenradius
8
Oehler; KaiserSchnitt-, Stanz- und ZiehwerkzeugeSpringer VerlagBerlin19937. Auflage
19
LangeUmformtechnik BlechbearbeitungSpringer VerlagBerlin19902. Auflage
34
Gümpel, Paul.Rostfreie Stähleexpert VerlagEsslingen20013. Auflage
50
Lange, K. et al.Umformen und FeinschneidenEdelstahlwerke Buderus AGBern/Schweiz19971. Auflage
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