Einfluss von Vielpunktziehapparate-Bauweisen auf die Eliminierung von Ziehstäben bei Tiefziehwerkzeugen

Im Rahmen dieser Arbeit wurde geprüft, ob und inwieweit es beim Einsatz moderner Vielpunkt-Zieheinrichtungen in Verbindung mit einer hierauf abgestimmten Gestaltung des Niederhalters möglich ist, ohne Ziehstäbe im Ziehwerkzeug auszukommen. Dabei wurden zwei hydraulische Zieheinrichtungen mit zehn individuell kraft- und wegsteuerbaren steuerbaren Zylindern in Verbindung mit einem plattenfömligen und einem segmentelastischen Niederhalter betrachtet.
Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:
1. Beim Tiefziehen von Werkstücken ohne Anwendung von Ziehstäben muss die Niederhalterkraft lokal erhöht (mindestens Faktor 3) werden. Das Maß der Erhöhung der Niederhalterkraft hängt vom Werkstoff, der Blechdicke und der Geometrie des Ziehteils ab.
2. Die Anwendung von Ziehstäben in Tiefziehwerkzeugen führt zu einer doppelten Anhiebkante und zu Blechausdünnungen in der Zarge.
3. Beim Ziehen ohne Sicken werden bezüglich der Geometrie in Flansch, Zarge und Boden bei Werkstücken mit erhöhtem Streckziehanteil bessere Ergebnisse erzielt als bei reinem Tiefzug mit doppelter 90. Umlenkung.
4. Bei der Ziehstabeliminierung sollten die Ziehstäbe auf beiden gegenüberliegenden Seiten des Bauteils entfernt werden.
5. Bei der Anwendung des Systems "segmentelastischer Niederhalter - prismatisch vertippte Matrize" müssen die Segmente derart angeordnet werden, dass gerade Seiten und Eckbereiche klar voneinander getrennt mit Kräften beaufschlagt werden können.
6. Die Abbildung der Prozesse mit und ohne Ziehsicken in der FEM-Simulation bringt quantitativ nutzbare Ergebnisse für die Methodenplanung. Die Richtigkeit wurde bestätigt.
Die Eliminierung von Ziehstäben ist möglich, wenn eine Vielpunkt-Zieheinrichtung mit individueller Pinolenkraftsteuerung und ein speziell angepasster elastischer Niederhalter verwendet wird, mit dem die Rückhaltekraft der Ziehsicke erzeugt werden kann.