Erweiterung der Umformgrenzen beim Tiefziehen und ...

Dissertation M. Otto -103-
150 % größeres Aufweitverhältnis für den untersuchten Parameterbereich d St /s 0
7,5…15 erzielt werden (Bild 7-11).
Auf eine Prozesssimulation zur nummerischen Ermittlung der Verfahrensgrenzen für
das KNWW wurde im Rahmen dieser Arbeit verzichtet, da die Verfahrensgrenzen
beim KNWW bedingt durch das ähnliche Verfahrensprinzip des Nachschiebens von
Werkstoff mit denen des TNWW vergleichbar sind.
7.4 Umform- und Pressenkräfte
Die für das KNWW notwendige Pressenkraft (F P) setzt sich wie auch beim TNWW
aus den Teilkräften Umform- (F U), Feder- (F F) und Reibkraft (F R) zusammen (Abschnitt
6.4.1). Die Umformkraft ist beim Kragenziehen mit Nachschieben von Werkstoff
und definiertem Werkstofffluss die Kraft, welche für das Nachschieben des
Randes und das Aufweiten des Vorloches benötigt wird. Die Federkraft setzt sich aus
der Summe der Kraft der Schraubenfedern und der Kraft der Gasdruckfedern zusammen.
Während beim konventionellen Kragenziehen der Kraftverlauf einen nahezu
symmetrischen Verlauf im Kraft-Weg-Diagramm annimmt, verlagert sich beim
KNWW bedingt durch das Verfahrensprinzip wie auch beim TNWW das Kraftmaximum
zum Ende des Ziehweges hin.
Im Gegensatz zum TNWW wird beim KNWW die Nachschiebekraft nicht in dem Maße
verringert, wie eine Kraft durch den Ziehstempel aufgebracht wird. Beim Kragenziehen
kann durch den Stempel keine für eine Umformung ausreichende Kraft in den
Flansch eingeleitet werden, sondern durch den Stempel wird lediglich das Vorloch
auf den Durchmesser des Stempels aufgeweitet. Aus diesem Grund muss die Stempelkraft
auch immer zusätzlich zur Nachschiebekraft aufgebracht werden. Da die anderen
an der Umformung beteiligten Kräfte (Reib- und Federkräfte) beim TNWW und
beim Kragenziehen mit Nachschieben von Werkstoff und definiertem Werkstofffluss
vergleichbar sind, ist beim KNWW wegen der zusätzlichen Aufweitung des Vorlochs,
bei sonst gleichen Verfahrensparametern, eine größere Pressenkraft notwendig
(Bild 7-12).
Die Verfahrensparameter, die Einfluss auf die Umform- und Pressenkräfte beim
KNWW nehmen, sind mit den Verfahrensparametern des Tiefziehens mit Nachschieben
von Werkstoff und definiertem Werkstofffluss vergleichbar. Ein größer werdendes
Nachschiebe-Ziehverhältnis lässt auch die zur Umformung notwendige Pressenkraft
größer werden. Werkstoffe, die bei vergleichbaren Hauptumformgraden höhere
Fließspannungen aufweisen, benötigen beim KNWW höhere Pressenkräfte als
Werkstoffe, die bei vergleichbaren Hauptumformgraden geringere Fließspannungen
besitzen.