Einfluss der Dämpfungseigenschaften von weggebundenen Schnellläuferpressen auf den Werkzeugverschleiß

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Blechstanzteile sind in einer Vielzahl technischer Produkte als mechanische Bauteile zu finden und werden in großen Mengen auf Schnellläuferpressen produziert. Ein Nachteil des Scherschneidens ist der Werkzeugverschleiß, insbesondere an Stempeln, wo Mantel- und Stirnflächenverschleiß auftreten. Dieser Verschleiß beeinträchtigt die Schnittflächenqualität, die mit zunehmendem Verschleiß abnimmt, und wird durch die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück während des Schneidprozesses verursacht. Maschinenschwingungen können die Reibung erhöhen, indem sie den Stempelweg beeinflussen, was zu einer Verlängerung des Kontaktweges und einer Erhöhung der Relativgeschwindigkeit führt. In einem Projekt wurden zwei mechanische Schnellläuferpressen untersucht, um die kritischen Frequenzbereiche der Stößelschwingung zu bestimmen. Mit Modalanalyse und Betriebsschwingungsanalyse wurde eine kritische Schwingfrequenz von etwa 150 Hz identifiziert, die den größten Werkzeugverschleiß verursachte. Ein Reibungsdämpfer, dessen Parameter manuell optimiert wurden, konnte diesen Frequenzbereich dämpfen und die Schwingungsamplitude im Frequenzspektrum um die Hälfte reduzieren. Modellgestützte Methoden wurden zur konstruktiven Auslegung des Dämpfers eingesetzt. Langzeitverschleißuntersuchungen zeigten eine Verschleißreduktion von nahezu 50 % bei einer Schnellläuferpresse im dämpfungsoptimierten Zustand nach 100.000 Hüben im Vergleich zum Ausgangszustand.