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§ 16

Linienschwerpunkt im Stanzwerkzeug

Wo liegt der Schwerpunkt der Schnittkraft in meinem Werkzeug?

Antwort: Die Schneidkraft eines Stempels ist proportional zur Länge seiner Schnittlinie. Der Linienschwerpunkt ist deshalb der Schwerpunkt aller Schnittlinien, gewichtet mit ihrer Länge. Der Einspannzapfen des Werkzeugs muss dort sitzen, sonst kippt das Oberteil, die Säulen verschleißen schief und der Schneidspalt wird ungleichmäßig. Gib jede Schnittlinie (oder den Umfang jedes Stempels) mit Länge und Schwerpunkt ein, gemessen vom selben Nullpunkt. Setze die Länge der Linien, die du nicht brauchst, auf 0.

Formel

x̄ = (L₁·x₁ + L₂·x₂ + …) ÷ (L₁ + L₂ + …)

ȳ = (L₁·y₁ + L₂·y₂ + …) ÷ (L₁ + L₂ + …)

Der Schwerpunkt einer geraden Linie liegt in der Mitte, einer Kreises oder einer ganzen rechteckigen Kontur in deren Mittelpunkt.

Den samlede snitlængde bruges også i skærekraften F = L · t · τ.

Symbole und Einheiten in der Formel
SymbolBedeutungEinheit
l1Schnittlinie 1: Längemm
x1Schnittlinie 1: Schwerpunkt xmm
y1Schnittlinie 1: Schwerpunkt ymm
l2Schnittlinie 2: Längemm
x2Snitlinje 2: Schwerpunkt xmm
y2Snitlinje 2: Schwerpunkt ymm
l3Snitlinje 3: Längemm
x3Snitlinje 3: Schwerpunkt xmm
y3Snitlinje 3: Schwerpunkt ymm
l4Snitlinje 4: Längemm
x4Snitlinje 4: Schwerpunkt xmm
y4Snitlinje 4: Schwerpunkt ymm
=Linienschwerpunkt xmm
=Linienschwerpunkt ymm
=Gesamtschnittlängemm

Gültigkeit und Quelle

Quelle
Presseværktøjsteknik: linjetyngdepunkt x̄ = Σ(L·x) ÷ ΣL

Gilt nicht, wenn

  • Gilt, wenn alle Stempel die gleiche Materialdicke und das gleiche Material haben und gleichzeitig schneiden. Sind einige Stempel kürzer geschliffen (Stufenschnitt), werden nur die gezählt, die gleichzeitig schneiden. Bei mehr als vier Linien: Fasse Linien mit dem gleichen Schwerpunkt zusammen.

Rechenbeispiel

Die eigenen Standardwerte des Rechners sind eingesetzt. Die Zahlen sind mit genau der Formel berechnet, die das Werkzeug verwendet.

Sat ind

  • Schnittlinie 1: Länge200 mm
  • Schnittlinie 1: Schwerpunkt x30 mm
  • Schnittlinie 1: Schwerpunkt y20 mm
  • Schnittlinie 2: Länge31,40 mm
  • Snitlinje 2: Schwerpunkt x90 mm
  • Snitlinje 2: Schwerpunkt y20 mm
  • Snitlinje 3: Länge0 mm
  • Snitlinje 3: Schwerpunkt x0 mm
  • Snitlinje 3: Schwerpunkt y0 mm
  • Snitlinje 4: Länge0 mm
  • Snitlinje 4: Schwerpunkt x0 mm
  • Snitlinje 4: Schwerpunkt y0 mm

Geber

  • Linienschwerpunkt x38,14 mm
  • Linienschwerpunkt y20,00 mm
  • Gesamtschnittlänge231,4 mm

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Sådan bruger du den

Når du konstruerer et stanseværktøj, skal indspændingstappen placeres i snitkraftens tyngdepunkt. Ellers vipper overdelen under slaget, søjler og bøsninger slides skævt, og spalten bliver ujævn. Beregneren regner linjetyngdepunktet ud fra snitlinjerne.

Schritt für Schritt

  1. Læg et nulpunkt fast på tegningen, fx et hjørne af værktøjet.
  2. Find længden af hver snitlinje (eller omkredsen af hvert stempel).
  3. Find tyngdepunktet af hver linje: midten af en lige linje, centrum af et hul eller en hel kontur.
  4. Indtast linjerne og aflæs x og y. Sæt tappen dér.

Typische Fehler

  • At bruge arealets tyngdepunkt i stedet for linjens. Det er snitlinjerne, der giver kraften.
  • At glemme stempler, der skærer samtidig, eller at regne trinvist slebne stempler med, som ikke skærer samtidig.
  • At måle fra forskellige nulpunkter for x og y.
  • At sætte tappen midt i værktøjet af gammel vane.

Beispiele aus dem Alltag

Progressivt værktøj med hul og udstansning

Et følgeværktøj huller først Ø10 mm (omkreds 31,4 mm) og stanser derefter et emne på 60 × 40 mm ud (omkreds 200 mm). Udstansningens centrum ligger i x 30, y 20, og hulstemplet sidder en fremrykning længere fremme i x 90, y 20.

Schnittlinie 1: Länge
200 mm
Schnittlinie 1: Schwerpunkt x
30 mm
Schnittlinie 1: Schwerpunkt y
20 mm
Schnittlinie 2: Länge
31,4 mm
Snitlinje 2: Schwerpunkt x
90 mm
Snitlinje 2: Schwerpunkt y
20 mm
Snitlinje 3: Länge
0 mm
Snitlinje 3: Schwerpunkt x
0 mm
Snitlinje 3: Schwerpunkt y
0 mm
Snitlinje 4: Länge
0 mm
Snitlinje 4: Schwerpunkt x
0 mm
Snitlinje 4: Schwerpunkt y
0 mm

Es bedeutet: Linjetyngdepunktet ligger i x 38,14 mm og y 20 mm. Tappen skal altså ikke sidde midt mellem stationerne, men tæt på udstansningen, som har den længste snitlinje. Den samlede snitlængde er 231,4 mm.

Komplet værktøj med fire stempler

Et værktøj stanser en kontur på 240 mm med centrum i x 60, y 30, to Ø20-huller (62,8 mm hver) i x 15 og x 105, y 30, og et udsnit på 94,2 mm i x 60, y 70.

Schnittlinie 1: Länge
240 mm
Schnittlinie 1: Schwerpunkt x
60 mm
Schnittlinie 1: Schwerpunkt y
30 mm
Schnittlinie 2: Länge
62,8 mm
Snitlinje 2: Schwerpunkt x
15 mm
Snitlinje 2: Schwerpunkt y
30 mm
Snitlinje 3: Länge
62,8 mm
Snitlinje 3: Schwerpunkt x
105 mm
Snitlinje 3: Schwerpunkt y
30 mm
Snitlinje 4: Länge
94,2 mm
Snitlinje 4: Schwerpunkt x
60 mm
Snitlinje 4: Schwerpunkt y
70 mm

Es bedeutet: Tyngdepunktet er x 60 mm, y 38,19 mm. Hullerne udligner hinanden i x, men udsnittet trækker tyngdepunktet op over konturens centrum. Snitlængden er 459,8 mm.

Faustregel

Tyngdepunktet trækkes mod den længste snitlinje. To ens huller symmetrisk om en akse flytter ikke tyngdepunktet på den akse.

So überprüfst du die Antwort

Tyngdepunktet skal ligge mellem det mindste og største x (og y) af snitlinjerne.