Untersuchungen zum Tiefziehen von Teilen mit unebenen Bodenformen

Die im Rahmen der vorliegenden Arbeit durchgeführten experimentellen und theoretischen Untersuchungen haben das Ziel, einen Bei trag zur konstruktiven Auslegung und zur Voraussage der Formänderungsgrenze von Ziehteilen mit unebenen Bodenformen zu leisten.

Einen Schwerpunkt dieser Arbeit bildete die experimentelle Untersuchung der Hauptgrößen, die den Formgebungsprozeß beim Ziehen von unebenen Bodenformen beeinflussen. Von besonderem Interesse war hierbei neben der Formänderungsanalyse die Ermittlung der maximal ziehbaren Bodenhöhe von rotationssymmetrischen Bodenformen, wie z.B. konische und zylindrische Formen, sowie rechteckige und prismatische Bodenformen. Dazu wurden miteinander kombinierbare Modellwerkzeuge entwickelt, mit denen ein großes Teilespektrum untersucht und die Geometrie einer Teilefamilie variiert werden konnte.

Durch systematische experimentelle Untersuchungen an unterschiedlichen Bodenformen aus konventionellen und höherfesten Stahlblechen sowie Aluminiumwerkstoffen wurden u. a. die theoretischen Annahmen und Randbedingungen der mathematischen ' Modellrechnung abgesichert und die Genauigkeit der Berechnungsergebnisse überprüft.

Zur genaueren Beurteilung der Streckziehbarkeit von Blechwerkstoffen wurde der Streckziehwert S definiert, der aus Einzelkennwerten des einfach und häufig durchgeführten Zugversuchs gebildet wird. An einer Vielzahl von Blechwerkstoffen konnte nachgewiesen werden, daß deren Streckziehbarkeit besser mit dem Streckziehwert s bewertet werden kann, als mit den Einzelkennwerten des Zugversuchs.

Basierend auf vereinfachenden Modellbetrachtungen wurden Berechnungsgleichungen für unterschiedliche Bodenformgeometrien hergeleitet, mit denen die Ziehkraft und die örtliche Blechdickenänderung in Abhängigkeit von der Bodenhöhe bestimmt werden kann. Um den erheblichen Zeitaufwand zu reduzieren, der zur Lösung der umfangreichen Gleichungssysteme notwendig ist, wurde ein Rechnerprogramm erarbeitet. Hierbei handelt es sich um ein dialogfähiges, menügesteuertes Programm zur konstruktiven Auslegung von rotationssymmetrischen und rechteckigen Bodenformen sowie Kreisringsicken.