Erweiterung der Umformgrenzen beim Tiefziehen und ...

Dissertation M. Otto -73-
Bild 6-22 dargestellte ideelle Umformkraft. Die absoluten Werte der notwendigen
Pressenkraft sind höher, da sich die Pressenkraft gemäß Gleichung (12) nicht nur
aus der ideellen Umformkraft, sondern aus verschiedenen Teilkräften ergibt.
6.4.2 Pressenkräfte beim TNWW
Wie vorstehend erläutert setzt sich beim Tiefziehen mit Nachschieben von Werkstoff
und definiertem Werkstofffluss die Pressenkraft (F P) aus den Teilkräften Umform-
(F U), Feder- (F F) und Reibkraft (F R) zusammen. Die Umformkraft addiert sich aus
der Nachschiebekraft (F NS) und der Ziehstempelkraft (F St). Die Federkraft setzt sich
aus der Kraft der Schraubenfedern und der Kraft der Gasdruckfedern zusammen.
Sowohl die Kraft der Schraubenfedern als auch die Kraft der Gasdruckfedern sind
notwendig, um die Relativbewegungen für das Nachschieben von Werkstoff und das
Aufbringen der Niederhalterkraft zu realisieren.
Pressenkraft FP
Punkt I
1200
kN
800
600
400
200
Punkt II
Phase 1
Schließen der
Presse
Punkt III
Phase 2
Tiefziehen mit
Nachschieben von
Werkstoff und definiertem
Werkstofffluss
Phase 3
Öffnen der
Presse
Punkt IV
0
0 5 10 15 s 25 Zeit t
Bild 6-23:
Verlauf der Pressenkraft beim TNWW (Werkstoff: DC 01, Blechdicke:
2 mm, Niederhalterkraft: 206 kN, Nachschiebeweg: 20 mm, Nachschiebe-Ziehverhältnis:
4,0).
Das Nachschiebe-Ziehverhältnis hat beim TNWW einen analogen Einfluss auf das
Kraftmaximum wie das Ziehverhältnis auf das Kraftmaximum beim konventionellen
Tiefziehen. Mit größer werdendem Nachschiebe-Ziehverhältnis vergrößert sich auch
die zur Umformung notwendige Pressenkraft. Einfluss auf die benötigte Pressenkraft
nehmen auch die mechanischen Kennwerte des Materials. Werkstoffe, die bei vergleichbaren
Hauptumformgraden höhere Fließspannungen aufweisen, benötigen
beim TNWW höhere Pressenkräfte als Werkstoffe, die bei vergleichbaren Hauptumformgraden
geringere Fließspannungen besitzen.
Einen charakteristischen Verlauf der notwendigen Pressenkraft beim TNWW zeigt
Bild 6-23. Während der ersten Phase von Punkt I zu Punkt II wird die Presse zusammengefahren,
bis der Rand der Zwischenform auf dem Stauchring und der Ziehstempel
auf der Zwischenform aufliegt. In der zweiten Phase wird der Vorgang des