Reibungsverhältnisse beim Tiefziehen rechteckiger und asymmetrischer Ziehteile

Für die optimale Auslegung von Tiefziehwerkzeugen ist eine genaue Kenntnis der Reibungsverhältnisse zwischen Blech und Werkzeug von großer Bedeutung. Dies ist insbesondere bei der Umformung großflächiger Ziehteile oder dünner Bleche der Fall.

Die im Rahmen der vorliegenden Arbeit durchgeführten Untersuchungen hatten das Ziel, Angaben über die Reibungsverhältnisse im Flanschbereich rechteckiger Ziehteile zu liefern.
Es wurden daher Tiefziehuntersuchungen bei Verwendung unterschiedlicher Schmierstoffe in zwei Versuchsabschnitten durchgeführt: Im ersten Abschnitt sind die Verteilung der Normalkräfte und die tragenden Reibungsflächen am Ziehteilflansch erfaßt worden.

Dabei zeigte sich eine gute Übereinstimmung der eingestellten Niederhalterkraft am Werkzeug mit der Summe der über den Ziehteilflansch gemessenen und berechneten örtlichen Niederhalterkräfte, sowohl bei Variation der eingestellten Niederhalterkraft als auch bei unterschiedlichen Ziehverhältnissen.

Im zweiten Abschnitt sind die Reibungskräfte in den Gleitsteinbereichen (Stirnseite, Eckbereich, Übergangsbereich und gerade Ziehteilseite) zwischen dem Ziehteilflansch und dem Werkzeug gemessen worden.

Aus den Untersuchungsergebnissen beider Versuchsabschnitte waren örtliche Reibungszahlen niederhalterseitig und ziehringseitig am Ziehteilflansch bestimmbar. Die Verteilung der Normalkräfte und der Reibungskräfte erlaubt Rückschlüsse auf die Formänderungen in verschiedenen Umformzonen des Flansches.
Dabei kristallisierte sich der Eckbereich als der ziehtechnisch schwierigste Umformbereich des Ziehteils heraus.

Die im Flansch eines rechteckigen Ziehteils gemessenen örtlichen Reibungszahlen wurden mit den im Streifenziehversuch mit Umlenkung bei entsprechender Flächenpressung ermittelten Reibungszahlen verglichen. Dabei ergab sich eine gute Übereinstimmung.
Es konnte somit nachgewiesen werden, daß der Streifenziehversuch mit Umlenkung für die Ermittlung der Reibungszahlen am Ziehteil herangezogen werden kann, wenn die Verteilung der Niederhalterkraft über dem Ziehteilflansch rechteckiger Teile bekannt bzw. hinreichend genau abschätzbar ist.