09 Blechumformung Flashcards
Flach-Längswalzen Geschwindigkeiten
Auslaufgeschwindigkeit ist wesentlich höher als die einlaufgeschwindigkeit: V_1 = ca 400 * v_o. Folge ist dünneres blech mit anisotropen Gefüge
bedeutenstes Verfahren der blechumformung
Tiefziehen
Einflussgrößen auf die Werkstückqualität beim Umformen
Rohteil, Werkzeug, Mensch, Verfahren, Anlage
Werkzeugaufbau Tiefziehen
Stempel, Niederhalter, Blechronde
Ziehring
Weiterziehen (Stufenwerkzeug)
Rotationssymetrische Bauteile können im Weiterzug hergestellt werden
Tiefziehfehler
zipfelbildung, Bodenreißer, Unvollständiges Werkstück, Lippenbildung
durch was tritt rückfederung nach den umformen auf
elastische Spannungen, Eigenspannungen
Von was ist der Eigenspannungszustand abhängig
Werkstoffeigensdchaften, Blechdicke, Umformgrad, Umformhistorie
Wie entstehen reibung und Verschleiß (Tribologie)
Als Folge durch relativbewegung von werkzeug und werkstück
Formänderungsvermögen Beurteilen durch…
Grenzziehverhältnis, forming limit diagram(FLD)
Wie entsteht Faltenbildung
Wenn die Knickstabilität des Werkstoffes überschritten wird
was entsteht beim Tiefziehen
tangentiale Druckpspannungen
Einflussgrößen auf das Tribosystem
Eigenspannungen, lokale Lastspannungen, Werkstoffe, Mikrogeometrie, Makrogeometrie, Randhärte
Verschleißmechanismen in Umformtechnik
Adhäsion, Oberflächzerschütterung, Abrasion, Tribochemische Reaktion
Umformtechnische Anforderungen an Schmierstoffe
Trennen von Werkzeug und Werkstückoberfläche, Verhindern von adhäsiven Verschleiß, niedrige reibwerte, gute kühlwirkung, hohe temperaturbeständigkeit
was ist Blechtrennung
ist das mechanische Trennen von Werkstücken ohne Entstehung von formlosen Stoff (ohne späne)
Scherschneiden vorteile gegenüber Feinschneiden
relativ kostegünstig, hohe erreichbare stückzahl
Schneidspalt u formel
u = 0,5 * ( d-d1) mit d = matrizendurchmesser und d_1 = Stempeldurchmesser
Werkzeugaufbau Scherschneiden
Schneidstempel, Führungsplatte, Blech, Matrize
Arbeitsphasen des Scherschneidens
Aufsetzen des stempels
elast. und plast. Verformung
Scherung und rissbildung
Durchbrechen des werkstoffes
Feinschneiden Grundlagen
hochwertige Schnittfläche mit bis zu 100% Glattschnittanteil
Werkzeuge sind aufwendiger und teurer
Schnittflächen können vielfach ohne nacharbeit als funktionsfläche benutzt werden
Welche Kräfte müssen beim feinschneiden aufgebracht werden
Stempelkraft, Ringzackenkraft, Gegenhalterkraft
Aufbau Feinschneiden
Schneidstempel, Führungsplatte, Ringzacke, blech, Schneidplatte, Gegenstempel
Arbeitsprinzip des Feinschneidens
-Werkzeug geöffnet, vorschub des blechstreifens
- Klemmen des Materials, Eindringen der ringzacke in den werkstoff
-Feinschneiden der Bauteilkontur
-Auswerfen des Bautteils und Abstreifen des Stanzgitters vom Schneidstempel
Warum bilden sich keine Risse beim feinschleifen
Induzierung von druckspannungen in der scherzone
Schwierigkeitsgrad Feinschnittteils
S1leicht
S2 mittel
S3 schwierig
S4 sehr schwierig
x Achse Blechdicke
Y achse Schlitz a
wofür wird eine ringzacke verwendet
um druckspannungen zu erzeugen und um horizontale Werkstoffverschiebungen zu vermeiden
Schneidspalt u bei Scher und Feinschneiden
Scherschneiden ca 5 % der blechdicke
Feinschneiden ca 0,5 % der blechdicke
Scherschneiden Formel F_s
F_S = l_s *s *k_s = l_s * s * R_m * f_1
Feinschneiden Formel F_S, F_R, F_G F_S,G
F_S = L_s * s* R_m * f_1
F_R = l_R * h * R_M * f_2
F_G = A_s * q_G
F_S,G = F_S + F_R + F_G
Durchsetzen ( komplexe Verzahnungsgeometrie herstellbar in einem Prozessschritt)
Wird das Feinschneiden nicht über die gesamte blechdicke durchgeführt
Abhilfe bei Bodenreißer in der Blechumformung
Niederhalterkraft reduzieren
Abhilfe bei Lippenbildung in der Blechumformung
Ziehspalt reduzieren
Abhilfe bei Zipfelbildung in der Blechumformung
Gleichmäßiges Walzen des Blechs
Rekristalisation
Bauschinger Effekt
niedrigere Fließspannung bei Belastungsumkehr
Arten des Scherschneidens
Stanzen
Präszisionsschneiden
konv. Stanztechnik
Hochleistungstaztechnik
Beispiele für Blechliefermöglichkeiten als Coil:
Feinblech
oberflöchenveredeltes Blech
Grobblech
Warmband
Tailored Blanks
Besonderheit Tailored rolled Blanks
Bleche unterschiedlicher Dicke angepasst an Belastungskollektiv
Definition des Formänderungsvermögens
Das Formänderungsvermögen beschreibt die Eigenschaft von metallischen Werkstoffen die bleibende Formänderungen ohne Werkstoffschädigung zu ertragen.
Formel Ziehverhätmis beta bei der Blechumformung
beta = d_0 / d_St mit d_0 = Anfangsdurchmesser Ronde
Anwendungsgebiete scherschneiden
Automobil, medizintechik
max. Blechstärke Scherschneidens
20 mm
mechanische Beanspruchungen des Schneidstempels
Zug/Druck
Reibung
Biegung
Verfahrenkombis Blechumformung und Trennung
Freies Biegen/Biegen im Gesenk
Kragenziehen mit Niederhalter
Stauchoperation
Einsenken im Vollmaterial
folge Überschreiten der Formänderungsarbeit
irreversible Werkstofftrennung
Zonen der Schnittfläche bei der Blechtrennung
Glattschnittzone
Bruchzone
Ziel des Feinschneiden in der Blechtrennung
Glattschnittanteil maximieren
Wofür steht FLC
Forming Limit Curve
Wie wird die Schnittflächenqualität in der Trennung definiert?
Über ein Oberflächennormal
Wie wird die FLC ermittelt
Im Nakajima Versuch
Wie wird das Formänderungsvermögen von Blechwerkstoffen beurteilt?
Grenzziehverhältnis
Grenzformänderungsschaubild (FLD)
Was beschreibt das Tribosystem?
Interaktion zwischen Werkzeug und Werkstück
Wann bildet ein Blech bei der Blechumfromung Falten?
Knickstabilität des bleches zu gering
Prozess hat keinen Niederhalter
Niederhalter Kraft zu gering
Nennen Sie zwei wesentliche Verschleißformen an Schneidstempeln und bestimmen
Sie, welche Verschleißformen vorwiegend beim Schneiden dünner bzw. dicker Bleche
auftreten. Welcher Fall liegt bei der Sperrklinke vor
-Stirnflächenverschleiß vorwiegend bei dünnen Blechen (s < 2 mm)
◼ Mantelflächenverschleiß entsteht durch Reibung parallel zur
Schneidrichtung beim Eindringen und Rückzug des Stempels bei
überwiegend dickeren Blechen (s ≥ 2 mm
Auswirkungen Stirnflächenverschleiß und Mantelflächenverschleiß
◼ Stirnflächenverschleiß:
Zunehmende Grathöhe
◼ Mantelflächenverschleiß:
Größere Schnittflächenrauheiten
