Erweiterung der Umformgrenzen beim Tiefziehen und ...

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6 Untersuchungsergebnisse: Tiefziehen mit Nachschieben von
Werkstoff und definiertem Werkstofffluss (TNWW)
Ziehverhältnissen möglich ist. Der Einfluss der Niederhalterkraft auf die sich beim
TNWW einstellenden Napfhöhen ist nicht signifikant.
6.5.3 Verlauf der Härte
Mikrohärtemessungen erlauben es, zerstörungsfrei, indirekt über die erfasste Härteverteilung,
Aussagen zu den Festigkeitseigenschaften der hergestellten Werkstücke
treffen und somit die örtlichen Änderungen der stofflichen Eigenschaften charakterisieren
zu können. Wird das Material während der Umformung verfestigt, steigt die
Härte des hergestellten Werkstücks an. Aussagen bezüglich der Art der Beanspruchungen
des Werkstoffes lassen sich jedoch aus dem Verlauf der Härte nicht ableiten.
Aufbauend auf den ermittelten Härteverteilungen lassen sich Optimierungen des
Umformvorgangs und des Umformwerkzeuges im Hinblick auf eine gleichmäßigere
Verteilung der Festigkeitseigenschaften durchführen.
Zur Beschreibung der stofflichen Eigenschaften des Werkstücks ist für das Verfahren
TNWW an den Ausgangsteilen, Zwischen- und Endteilen die Härte nach Vickers
(HV2) bestimmt worden. Dafür werden die Proben in einer Matrix aus einem schnellhärtenden
Kalteinbettmittel fixiert, anschließend geschliffen und poliert. Mit dem Verfahren
nach Vickers (HV2) wurde in einem Abstand von 5 mm die Härte ausgehend
vom Rand in Richtung des Formelementes im Flansch ermittelt (Bild 6-37). Ab dem
Übergang vom Flansch in die Zarge ist der Abstand zwischen den einzelnen Messpunkten
der Härtemessung auf 2,5 mm verringert worden. Im Ziehteilboden beträgt
der Abstand der einzelnen Messpunkte wieder 5 mm.
Abstand der Messpunkte
5 mm
Abstand der Messpunkte
2,5 mm
Messpunkt 1
Bild 6-37:
Abstand der Messpunkte bei der Bestimmung der Härte.
Einen typischen Verlauf der Härte über den Querschnitt für ein Werkstück, welches
durch TNWW hergestellt wurde, zeigt Bild 6-38. Deutlich ist zu erkennen, dass die
Härte im Flansch des Werkstücks nahezu gleichmäßig zunimmt. Der Maximalwert
der Härte befindet sich entsprechend der starken axialen Stauchung des Materials
immer im Rand des Werkstücks. Ein weiteres Maximum der Härte befindet sich am
Übergang zwischen Flansch und Zarge. In der Zarge verringert sich die Härte und
nähert sich im Napfboden dem Wert der Ausgangshärte an.