Erweiterung der Umformgrenzen beim Tiefziehen und ...
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6 Untersuchungsergebnisse: <strong>Tiefziehen</strong> mit Nachschieben von Werkstoff<br />
<strong>und</strong> definiertem Werkstofffluss (TNWW)<br />
6.1 Vorbemerkungen<br />
Beim konventionellen <strong>Tiefziehen</strong> begrenzen, wie im „Stand <strong>der</strong> Technik“ beschrieben,<br />
hauptsächlich <strong>der</strong> Versagensfall Bodenreißer <strong>und</strong> die Faltenbildung das Verfahrensfenster.<br />
Beim TNWW wird durch das Nachschieben von Werkstoff <strong>und</strong> die dadurch im<br />
Flansch entstehenden radialen Druckspannungen die zum Einziehen des Flansches<br />
notwendige <strong>und</strong> über die Zarge zu übertragende Ziehstempelkraft wesentlich reduziert.<br />
Sind <strong>der</strong> Vorgang des Ziehens <strong>und</strong> Nachschiebens in einem verfahrensspezifischen<br />
Verhältnis abgestimmt, wird das neuartige Verfahren nicht wie <strong>beim</strong> konventionellen<br />
<strong>Tiefziehen</strong> durch einen Bodenreißer begrenzt. Vielmehr besteht verstärkt die<br />
Gefahr, dass die <strong>beim</strong> Erreichen eines bestimmten tangentialen Umformgrades wirkenden<br />
tangentialen Druckspannungen bei deutlich höheren Nachschiebe-<br />
Ziehverhältnissen (d Fl /d st ) zu Falten im Flansch des Werkstücks führen.<br />
Stempeldurchmesser<br />
Nachschiebe-<br />
Ziehverhältnis<br />
d Fl /d st<br />
55 mm 36 mm 30 mm 26 mm 24 mm<br />
2,2 3,3 4,0 4,5 5,0<br />
<strong>Tiefziehen</strong><br />
mit<br />
Nachschieben<br />
von Werkstoff<br />
<strong>und</strong> definiertem<br />
Werkstofffluss<br />
Bodenreißer<br />
konventionell<br />
Bild 6-1: Vergleich konventionelles <strong>Tiefziehen</strong> – TNWW. (Werkstoff: DC 01,<br />
Blechdicke: 2 mm)<br />
Die im Rahmen dieser Arbeit durchgeführten experimentellen Untersuchungen zeigen,<br />
dass mit dem neuen Verfahrensprinzip die Verfahrensgrenzen <strong>beim</strong> <strong>Tiefziehen</strong><br />
wesentlich erweitert werden können (Bild 6-1). Unter Versuchsbedingungen konnten<br />
bei Werkstücken mit <strong>der</strong> Blechdicke 2 mm Nachschiebe-Ziehverhältnisse von 5,5<br />
erzielt werden. Deutlich zeigen die durchgeführten Untersuchungen, dass durch das<br />
Nachschieben von Werkstoff die Endteileigenschaften im Vergleich zu den Arbeitsergebnissen<br />
<strong>beim</strong> konventionellen <strong>Tiefziehen</strong> wesentlich verbessert werden.
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