Beschreibung
Durch Vielpunktzieheinrichtungen in Preßwerken können die Ziehtiefen bei tiefgezogenen Bauteilen, insbesondere aus höherfesten Materialien, ausgeweitet sowie das Qualitätsniveau und die Produktivität verbessert werden. Ziel der vorliegenden Forschungsarbeit war der Nachweis der technologischen Vorteile und die Erarbeitung verfahrensspezifischer Kenntnisse über Ersteinstellungen und Parametereinflüsse.
Die Untersuchungsergebnisse sollen Entscheidungskriterien für die Einführung und industrielle Durchsetzung dieser Technik liefern. Zur Darstellung der technologischen Zusammenhänge wurde ein Rechnerprogramm für die realitätsnahe Finite-Elemente-Prozeßsimulation erarbeitet. Als Besonderheit daran ist die elastische Modellierung des Niederhalters hervorzuheben. Sie erlaubt eine Abbildung der Verformung unter Krafteinwirkung während des Blecheinlaufs. Auf einer hydraulischen Presse mit 16-Punkt-Ziehanlagen wurden entsprechende Praxisversuche durchgeführt. Flierzu gehörten das konventionelle Tiefziehen ohne und mit elastischer Niederhalterplatte sowie das Vielpunktziehen mit der elastischen Niederhalterplatte. Als Vergleichskriterien wurden Blechdickenverteilung, Flanscheinzug, Kontaktbedingungen und Niederhalterverformungen im Prozeß verfolgt und quantitativ bewertet. Versuchsmaterialien waren der weiche Tiefziehstahl DC 04 als Referenz sowie ZStE 220i und H340 als isotrope bzw. höherfeste Stahlsorten.
Mit den Untersuchungen konnte in Simulation und Praxis nachgewiesen werden, daß bei Einsatz der Vielpunktziehtechnik eine Erhöhung der Prozeßsicherheit und gleichzeitig eine Ausweitung der technologischen Grenzen möglich ist. Als Ursache für Versagensfälle erwiesen sich ungünstige Verteilungen der tatsächlich vorherrschenden lokalen Flächenpressungen zwischen Niederhalter, Blech und Matrize. Es zeigte sich, daß für ein funktionsfähiges Vielpunktziehsystem und technologisch optimale Ergebnisse der Einsatz eines elastischen Niederhalters Voraussetzung ist. Für verschiedene Einsatzfälle werden Hinweise zur effektiven Ersteinstellung der Pinolenkräfte mit Hilfe der FEM-Simulation gegeben.
Die vorliegende Arbeit enthält wertvolle Hinweise für die technologische Auslegung von Vielpunktzieh-Pressen und liefert neue Argumente für den Einsatz dieser Technik bei den Stahlverarbeitern.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
2000
Autoren:
Dipl.-Ing. L. Klose, Dipl.-Ing. H. Bräunlich