Anzugsdrehmoment von Schrauben in Temperierten Werkzeugen

  • Hallo geschätztes Forum, es gibt da eine Sache die mich schon seit Jahren im Unterbewussten beschäftigt und zwar geht es um das Anzugsdrehmoment der Schrauben an Temperierten Werkzeugen . Bzw warum erhöht sich die Spannkraft von M5 8.8 Schrauben nach dem einsatz des Wkz mit 80° und ca.1000 Teile so sehr das der Werkzeugmacher völlig angepisst mich anmacht warum ich die Schrauben so fest anziehe. Ich kann das ganze nur auf Ausdehnung und zusammen ziehen der einzelnen Materialien zurück führen. Erfahrungsgemäs ziehe ich die Senkkopfschrauben der Temperplatten nur ganz weich an da man sie sonst nach längerem gebrauch nur noch ausbohren kann. Was passiert also mit dem Gewinde bei ausdehnung und schrumpfen?

  • Geht es dir um die Schrauben des Werkzeugs oder die Schrauben mit welchen man das Werkzeug an der Maschinenplatte verschraubt?

    Ich verstehe nämlich nicht ganz, welche Schrauben du als Spritzer anziehst und der Werkzeugmacher später wieder lösen muss.

    Oder habt ihr viele umbauten die die Spritzer selbst durchführen z.B. auf der Maschine?

  • Ich denke, dass es da eine Reihe von Effekten gibt:

    - Verpressen der Gewindeflanken durch Wärmeausdehnung

    - Fressen der Zahnflanken durch das Gleiten auf einander

    - Begünstigung der Diffusion durch erhöhte Temperatur (je nach Materialpaarung) und "verbacken" der Oberflächen

    - Versetzung der Flucht der verbundenen Teile durch Schließkraft und Werkzeugatmung

    - Niederschlag von flüchtigen Hilfsstoffen oder Additiven der Masse


    Bei Verschraubungen, die nur sehr selten gelöst werden, nutzen unsere Kollegen oft Kupferpaste gegen das Fressen. Angedreht wird "aus dem Handgelenk" mit "normalen" Inbussschlüsseln - mir sagte mal ein kluger Mann, dass die Länge ihren Grund hat, ist nämlich auf Schraubendurchmesser und Anzugdrehmonent abgestimmt - zumindest bis ca. 10er/12er.

  • Reiner

    Das Phänomen tritt bei uns logischerweise ebenfalls auf. Besonders bei den "Isolierplatten" mit den Senkkopfschrauben. Deswegen werden diese von unseren Werkzeugmechanikern nurnoch handfest mit dem Kugelkopf montiert. Nachdem das Werkzeug auf der Maschine war sind diese dann fest und nachher noch zu lösen :)

    • Official Post

    Im Gespräch mit einem Kollegen kam eben Folgendes heraus:

    Das ist ein Grundproblem der Senkkopfschrauben. Aber mit einem kleinen Dorn oder Durchschlag kann man einmal kräftig auf den Grund des Innensechskants hauen (Hammer). Dadurch wird der Konus entlastet und die Schrauben lassen sich recht leicht wieder heraus drehen.

    Wusste ich so auch nicht.


    Oder der Werkzeugbauer ziehe die Schräubchen selber an. Dann kann er sich bei sich selbst beschweren. :P :saint:

  • Dieses Phänomen haben wir auch seitdem wir bei einem ganz Großen der Industrie unsere Schrauben etc. pp. erwerben. Da knacken Schraubverbindungen beim Öffnen selbst wenn sie nur lauwarm angezogen wurden. Muss am Material liegen welches sich beim Anziehen verformt, oder eine schwer lösbare adhäsive Vebindung eingeht, oder, oder, ....

    Die genaue Ursache ist unbekannt.

    Kunst ist wenn man es nicht kann !
    Denn wenn man es kann ist es keine Kunst mehr !

  • Wir haben viele Grundwerkzeuge wo die Werkzeugeinsätze Kundenspezifisch gewechselt werden. Das machen wir in der Spritzerei selber. Hin und wieder geht so ein Werkzeug zurück in den Wkz-Bau wegen zB Artikeländerung. Das mit der M5 Schraube hatte ich nur als Beispiel aufgeführt da sich der Kollege beschwert hatte. Im allgemeinen kommt es bei uns eigentlich öffter vor das man mal ne M8 mit der Verlängerung lösen muß.

    Allerdings haben wir auch schon bei gewissen anwendungen auf Torx umgestellt und durch Versuche einige Drehmomente festgelegt da in der Vergangenheit hin und wieder auch mal ne Schraube Herausgebohrt werden musste. Und wenn man mal ne M10 12.9 in der Maschine herausbohren musste (mit der Handbohrmaschine weil das werkzeug selber 1,6t wiegt) dann beschäftigt dass Thema schon. ;(

    Aber danke erst mal für die plausieblen Antworten.

  • Die Senkkopfschrauben bei Isolierplatten lassen sich mit dem Trick gut lösen, wenn es nicht schon zu spät ist und der Inbuss der nicht ganz so genau sitzt den Sechskant rund gedreht hat da der Anwender kein "Gefühl in den Fingern" hat. Kommen neue Wkz zu uns lösen wir diese und drehen sie wie schon oben erwähnt nur Handfest an, und zwar mit dem kurzen Abgewinkeltem Teil des Inbusschlüssels. Das Drehmoment dabei dürfte wohl ziemlich gering sein. Die Reibung der Auflageflächen "anfühlen" und etwa 10° weiter drehen. Hab damit bis jetzt keine Probleme mehr falls man eine Platte abschrauben muss. Nach Produktion mit ca. 750 bis 2500 Schuß und Wkz-Temp 130° (1 Kavität) wird das Werkzeug revidiert und je nach Verschmutzung in seine Einzelteile zerlegt.

    Ich persönlich finde es einfach interressant was denn passiert wenn die Schrauben trotz aller Vorkehrungen ( Unbenutzte Schraube,Kupferpasste,Drehmomentschlüssel,Streckgrenze,Rostentfernung,WD40,usw....) mit der mechanischen verbindung passiert.

    Liegt es an der Qualität der Schrauben selber? Qualitat des Schraubenmaterials?

  • PetrsJ hat ja richtigerweise von einem grundsätzlichen Problem gesprochen (und auch eine Lösung präsentiert)

    Die eigentliche Ursache ist der Senkkopf (wie ja auch vermutet wird)

    Beim Festziehen der Schraube ist man Bereich der Gleitreibung, beim Lösen muss man gegen die Haftreibung arbeiten.

    (Kraft_Gleitreibung << Kraft Haftreibung)

    Erschwert wird das ganze noch dadurch, dass die Normalkraft auf die Kontaktfläche zwischen Bauteil und Senkkopf aufgrund des 45°-Winkels

    (halber Senkungswinkel von 90°) damit ca. das 1,4-fache der Vorspannkraft der Schraube beträgt.

    Wenn jetzt durch Temperaturspiel und Kraftspiele im Werkzeug die Kräfte auf die Schraube wirken, kann(wird) der "Schluss" zwischen Platte und Senkkopf sich noch erhöhen und das Lösen zusätzlich erschweren.
    Dann kommt wieder der Vorschlag von PetersJ zum Tragen.

    Fazit: Senkkopfschrauben möglichst vermeiden.

    Gruß Hans

  • hier gehts aber nicht um ausschlieslich senkkopfschrauben, sondern im Gegenteil die standart Din 912 . Oder eben um die mit höherer Festigkeit ......

    ....aber grundsätzlich ist es doch interessant warum trotz Vorkehrungen dieses Phänomen Auftritt. Sind doch Schrauben im eigentlichen Sinne als Federn zu verstehen die auf Grund der Steigung eine kraftschlüssige Verbindung zwischen zwei Flächen aufbaut.

  • Du hast aber im Eröffnungsbeitrag ausdrücklich von Senkkopfschrauben geschrieben?

    Eben nicht. Das war ein Beispiel.

    Deswegen war für mich (1. Kommentar) auch nicht klar, was er genau wissen möchte.

    In einer späteren Antwort hat er ja dann geschrieben, dass sie sehr viele Umbauten selbst durchführen.

    Für die Senkkopfschraube hat er ja selbst im Eröffnugsbeitrag seine Lösung bzw. sein vorgehen beschrieben.

  • Da sich selbst bei 130°C Werkzeugtemperatur (zu 20-30° Raumt.) die Wärmeausdehnung im Bereich von unter 0,2% bewegt, denke ich, dass es etwas mit dem mechanischen Setzverhalten zu tun hat - so eine Schließeinheit ist ja quasi eine Hydraulische Presse, da wird das Werkzeug bei jedem öffnen und Schließen minimal gestaucht.


    Einen ähnlichen Effekt, nur krasser, haben wir beim Ultraschallschweißen: durch die Schwingungen brummt sich der Handhebel zum Arretieren der Achse so fest, dass man ihn eigentlich nur mit einem 3x längeren Rohr (oder mit Hammer) aufbekommt, selbst wenn man ihn "mit zwei Fingern" feszieht.

  • In meiner Lehrzeit als Stanz und Umformtechniker konnte ich dem Kollegen aus dem Formenbau gelegentlich dabei zusehen wie er Werkzeuge aus dem Druckguss zerlegen musste. Der hatte immer ein langes Rohr parat.

    Schlagen zwei Platten beim Stanzen zusammen kann ich mir schon vorstellen das die Schraubverbindung den Anpressdruck (Anzugsdrehmoment)erhöht. Werkzeugplatten sind niemals 100% Plan und bei jedem "Aufeinenderschlagen" ( Ich stelle mir jetzt einfach mal etwas einfaches vor 400x80x20/LBH) werden die Flächen auf "Null" gepresst. Die Schraube hat vorerst eine durch den festgelegten Drehmoment am Schraubenkopf eine Streckgrenze die durch das verkürzen beim Zusammenschlagen der Flächen verlängert wird. Das Drehmoment was am Schraubenkopf anliegt überträgt sich nicht zu 100% auf das Gewinde. !!!!!Hab mir meine Frage glaub ich gerade selbst beantwortet!!!! Schraubenkopf ist mit zB 100Nm angezogen und durch Torsionskräfte zieht sich das Gewinde bei jedem Schlag in die Flanken.

  • Moment, zurück zum eigentlichen: Bei Temperierten Wkz im Spritzguss gibt es dieses "aufschlagen der Wkz-Platten " bei uns nicht. (Nicht in diesem Beispiel) Ergo hat es auch mit Wärmeausdehnung zu tun

    Jain, natürlich ist das - wenn der Einrichter kein "Ochse" ist, kein Zuschlagen, da man die Werkzeuge langsam und mit Sicherungskraft zufährt.

    Aber: Wenn du anschließend Schließkraft aufbaust, werden die Formhälften mit hoher Flächenpressung zusammengedrückt (Schließkraft durch "Stahlfläche", d.h. im my-bereich wird das werkzeug zusammengedrückt und damit flacher und breiter.

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