Presskraft berechnen

Wie wird die Schneidkraft für Blech berechnet?

Ein Stempel schert das Blech entlang der Schnittkontur. Die erforderliche Spitzenkraft ist Scherfläche mal Scherfestigkeit des Werkstoffs: F = L × t × τ. L ist die Schnittlänge, t die Blechdicke und τ die Scherfestigkeit. Für ein rundes Loch beträgt der Umfang π × d, für ein Rechteck 2 × (a + b).

Mit Abmessungen in mm und Festigkeit in N/mm² (MPa) ergibt sich die Kraft in Newton. Durch 1000 teilen ergibt kN, durch 9807 teilen ergibt Tonnenkraft.

Beispiel

Ein Loch mit 20 mm Durchmesser wird in 3 mm dickes Blech mit 320 N/mm² Scherfestigkeit gestanzt. Der Umfang beträgt π × 20 = 62,8 mm und die Scherfläche 62,8 × 3 = 188,5 mm². Die Kraft beträgt 188,5 × 320 = 60 319 N, also etwa 60 kN oder 6,2 Tonnenkraft. Bei 20 % Reserve ist eine Presse mit mindestens 72 kN zu wählen.

Wenn die Scherfestigkeit unbekannt ist

Zeugnisse nennen häufig nur die Zugfestigkeit. Für Stahlblech wird die Scherfestigkeit oft mit dem 0,7 bis 0,8 Fachen der Zugfestigkeit angesetzt (hier ist 0,8 voreingestellt). Dies ist eine grobe Annahme. Das Verhältnis kann im Rechner geändert werden.

Biegen und hydraulische Pressen

Eine verbreitete empirische Beziehung für Freibiegen im Gesenk mit V Form lautet F = 1,33 × L × R_m × t² / V. Eine größere Gesenköffnung verringert die Kraft. Bei einer hydraulischen Presse ist die Kraft Öldruck mal Kolbenfläche. Ein Kolben mit 200 mm Durchmesser bei 250 bar ergibt 785 kN, etwa 80 Tonnenkraft.

Grenzen

Berechnet wird die Kraft, nicht das Arbeitsvermögen der Presse. Bei dickem Blech kann einer mechanischen Presse die Energie fehlen. Eine schräge Stempelschneide senkt die Kraft, stumpfes Werkzeug erhöht sie. Wählen Sie Presse und Werkzeug anhand der Herstellerdaten.

Häufige Fragen

Wie wird die Kraft einer hydraulischen Presse aus dem Druck berechnet?

Eine hydraulische Presse mit 200 mm Kolbendurchmesser, 250 bar Öldruck und 1 Zylinder erzeugt beispielsweise eine ideale Kraft von 785,4 kN. Multiplizieren Sie den Druck mit der gesamten Kolbenfläche. Diese Vorbemessung berücksichtigt weder Reibungsverluste, Gestellfestigkeit und Arbeitsvermögen noch Werkzeugsicherheit.

Mit diesen Werten berechnen