Erweiterung der Umformgrenzen beim Tiefziehen und ...

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9 Zusammenfassung, Schlussfolgerungen und Ausblick
Durch das Nachschieben von Werkstoff ergeben sich für die Verfahren Tiefziehen
mit Nachschieben von Werkstoff und definiertem Werkstofffluss und Kragenziehen
mit Nachschieben von Werkstoff und definiertem Werkstofffluss eine Reihe von wesentlichen
Vorteilen, von denen die wichtigsten hier herausgestellt werden sollen:
Tiefziehen mit Nachschieben von Werkstoff und definiertem Werkstofffluss:
Werden beim TNWW der Vorgang des Tiefziehens durch den Ziehstempel und der
Vorgang des Nachschiebens mit einer verfahrensentsprechenden Geschwindigkeit
durchgeführt, dann kann der beim konventionellen Tiefziehen auftretende
Versagensfall des Bodenreißers vermieden werden.
Die Hauptverfahrensgrenze beim Tiefziehen mit Nachschieben von Werkstoff und
definiertem Werkstofffluss ist vielmehr das Eintreten einer Instabilität in Form von
Falten im Flansch. Falten entstehen dann, wenn die tangentialen Druckspannungen
im Flansch einen Grenzwert für das Knicken /21, 22/ überschreiten und die Stabilität
des Flansches nicht mehr gegeben ist.
Bei dem Verfahren TNWW können Nachschiebe-Ziehverhältnisse (Verhältnis Außendurchmesser
des Flansches zum Ziehstempeldurchmesser) von 5,5 bei einer
Blechdicke von 2 mm und 7,3 bei einer Blechdicke von 4 mm erreicht werden. Die
Fertigung von Formelementen, deren Durchmesser im Verhältnis zum Durchmesser
der Grundgeometrie klein sind, kann mit dem hier untersuchten Verfahren in einem
Zug realisiert werden.
Die Reduktion der Blechdicke am Übergang vom Ziehteilboden zur Zarge ist wesentlich
geringer als beim konventionellen Tiefziehen. Bei dem Verfahren TNWW können
Werkstoffe mit geringerer Eignung zum Tiefziehen oder auch höherfeste Werkstoffe
eingesetzt werden.
Mit Hilfe der nummerischen Prozesssimulation konnten, aufbauend auf ein durch den
Vergleich mit den experimentellen Untersuchungsergebnissen verifiziertes FE-
Modell, die verfahrensrelevanten Parameter Nachschiebeweg und Niederhalterkraft
in einem breiterem Spektrum untersucht werden, um die vorhandenen weiteren Verbesserungspotenziale
beim TNWW aufzeigen und die Verfahrensgrenzen bestimmen
zu können.
Kragenziehen mit Nachschieben von Werkstoff und definiertem Werkstofffluss:
Beim Verfahren KNWW können durch das Nachschieben von Werkstoff und den
damit verbundenem Werkstoffeintrag aus dem Flansch in den entstehenden Kragen
wesentlich höhere Kragen im Vergleich zum konventionellen Kragenziehen erzielt
werden (Vergrößerung der Kragenhöhe auf 300%).
Bei kleinen Aufweitverhältnissen (Verhältnis von Stempeldurchmesser zum Durchmesser
des Vorlochs; d St /d Kr 0 ) können durch den Werkstoffeintrag in das entstehende
Formelement hohe Kragen hergestellt werden, deren Blechdicke im Gegensatz
zum konventionellen Kragenziehen konstant ist und nicht kleiner als die Ausgangsblechdicke
wird.