Tiefziehen mit dem Multibran-Verfahren: Tribologie, Membranverhalten und Prozeßführung ; Bericht aus dem Lehrstuhl für Umformende und Spanende Fertigungstechnik
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Inhalt
1 Einleitung 5
2 Stand der Technik 6
2 1 Wirkmedienunterstützte Tiefziehverfahren 6
211 Hydrostatisches Tiefziehen 7
2111 Verfahren mit direktem Wirkmedienkontakt 7
2112 Verfahren mit Membranen 10
212 Hydromechanisches Tiefziehen 11
2121 Verfahren mit direktem Wirkmedienkontakt 12
2122 Verfahren mit Membranen 13
2 2 Tribologie wirkmedienunterstützer Verfahren mit Membranen 16
2 3 Prozeßführung hydromechanischer Tiefziehverfahren 17
2 4 Arbeitsgenauigkeit wirkmedienunterstützer Verfahren 19
2 5 Zusammenfassende Bewertung 21
3 Zielsetzung 23
4 Werkstoffe 25
5 Versuchswerkzeuge 27
5 1 Multibran-Versuchsanlage 27
5 2 Tribologischer Modellversuch 27
5 3 Finite-Elemente-Systeme und -Modelle 30
531 Simulation des Membranverhaltens im Flanschbereich 31
532 Simulation des Membranverhaltens im Bereich des Stempeleingriffs 31
533 Simulation des Membranverhaltens einer Einfachmembran 32
534 Simulation des Umformvorgangs eines zylindrischen Napfs 33
535 Simulation des Umformvorgangs eines Schrägtopfs 33
5 4 Meßeinrichtungen 33
6 Tribologie des Membrantiefziehens 36
6 1 Einfluß des Schmierstoffs 36
6 2 Einfluß der Ziehgeschwindigkeit 38
6 3 Einfluß des Membranwerkstoffs 38
6 4 Einfluß des Membraninnendrucks 40
6 5 Einfluß des Blechwerkstoffs 40
6 6 Modell zur Bestimmung der Reibzahl 41
7 Untersuchung des Membranverhaltens 44
7 1 Membranverhalten in Werkzeugspalten 44
7 2 Membranverhalten während des Tiefziehprozesses 45
721 Dehnung der Membranen im Flanschbereich 46
4
722 Dehnungen der Membranen im Bereich des Stempeleingriffs 48
7 3 Gegenüberstellung Multibran - Einfachmembranverfahren 51
8 Einfluß der Wechselwirkungen Membran-Blech auf das Umformergebnis 54
8 1 Experimentelle Untersuchungen 54
8 2 Numerische Untersuchungen 55
9 Prozeßführung für das Multibran-Tiefziehen 58
9 1 Prozeßparameter und -grenzen 58
9 2 Prozeßfenster 60
921 Aufbau des Prozeßfensters 61
9211 Grenze zu Oberflächenmarkierungen und Stülpfalten 64
9212 Faltengrenze 65
9213 Reißergrenze 66
9214 Geeigneter Prozeßverlauf 67
922 Einfluß der Bauteilgeometrie 67
9 3 Modell zur Bestimmung der Stülpfaltengrenze 68
931 Beschreibung der freien Aufweitung zu Prozeßbeginn 71
932 Beschreibung der freien Aufweitung bei zunehmendem Stempelweg 72
933 Beschreibung der formgebundenen Aufweitung 73
934 Verifikation des Modells 75
9 4 Prozeßstabilität und Arbeitsgenauigkeit 76
941 Streuung der Prozeßparameter 78
942 Streuung der Geometriewerte 80
9421 Längen- und Breitenmaß 80
9422 Flanschlängen 81
9323 Radien zwischen Zarge und Flansch 83
943 Bewertung der Ergebnisse 85
9 5 Übertragbarkeit der Erkenntnisse auf Realbauteile 87
951 Prozeßverlauf 88
952 Partielle Schmierung als Einflußgröße 89
953 Stadienfolge 90
954 Prozeßstabilität bei Blechdickenvariationen 91
9 6 Verfahrensintegration und Verfahrenskombinationen 92
10 Das Multibran-Verfahren im Verfahrensvergleich 95
11 Zusammenfassung 98
Literatur 100
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