Beschreibung
Für komplizierte Tiefziehteile wird die sichere Beherrschung und Reproduzierbarkeit des Umformvorganges vorwiegend von den Möglichkeiten bestimmt, die die Umformanlage und hier insbesondere das Niederhaltersystem zu bieten hat. Viele Ziehprozesse erfordern auch über den Ziehweg lokal unterschiedliche Flächenpressungen. Dies wird mit Hilfe einer speziellen Vielpunktzieheinrichtung durch voneinander unabhängig wirkende Pinoien zur gesteuerten, möglichst direkten Krafteinleitung in den Niederhalter erreicht. Obwohl diese Technik mittlerweile von vielen Pressenherstellern angeboten wird, vollzieht sich der Einsatz in der Praxis wegen der höheren Kosten und der noch bestehenden Unsicherheit über die erreichbaren Effekte sehr zögernd. Mit dem vorliegenden Pilotprojekt sollten zunächst die qualitativen Effekte beim Einsatz der Vielpunktziehtechnik gezeigt und weiterführende quantitative Untersuchungen vorbereitet werden. Damit wird erstmals die Kombination der Vielpunktziehtechnik und eines flexiblen Niederhalters praktisch erprobt.
Im Rahmen eines orientierten Versuchsprogrammes wurden zunächst nur ausgewählte Werkstoffe und Modellwerkstücke betrachtet. Mit Hilfe einer Finite Elemente-Berechnung und -Analyse sowie praktischen Ziehversuchen auf einer Vielpunktziehanlage wurden die bei lokal unterschiedlichen Krafteinleitungen in den Niederhalter erreichbaren Ziehtiefen ermittelt. Im Ergebnis ist tendenziell eine Erhöhung der möglichen Ziehtiefe festzustellen. Ursache hierfür ist eine bessere Verteilung der Flächenpressung und eine Reduzierung der Anzahl partiell auftretender Druckmaxima zwischen Niederhalter, Werkstückflansch und Matrize. Die größten Ziehtiefensteigerungen gegenüber der konventionellen Ziehkissentechnik sind im eingearbeiteten erkzeug mit elastischem Niederhalter und entsprechend der Werkstückgeometrie optimierter Pinoienkraftverteilung erreichbar. Durch Einsatz des flexiblen Niederhalters und variabler Pinolenkraftgestaltung läßt sich außerdem der Einarbeitungsaufwand des Werkzeuges reduzieren.
Schwerpunkt der weiteren Aktivitäten wird die Vorausbestimmung von Anzahl, Anordnung und Kraftregime der einzelnen Pinoien von Mehrpunktzieheinrichtungen zur Herstellung beliebiger Blechformteile sein. Mit den Forschungsergebnissen werden den Stahlverarbeitern, hier insbesondere der Automobilindustrie und ihren Zulieferern, Möglichkeiten der Nutzung der Finite Elemente-Simulation für die Vorausberechnung des Werkstoffflusses und zur Verschiebung der bisherigen technischen Umformgrenzen aufgezeigt.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
1996
Autoren:
Dipl.-Ing. H. Bräunlich, Dipl.-Ing. L. Klose, Prof. Dr.-Ing. habil. R. Neugebauer
