Umformtechnik3

zuerst tief bei stauchen, danach steil bei gratbildung und steigen. am ende sehr hoch. bezogene Umformkraft (f/fmax) ist ahängig von der Gratdicke und von mittlerer Fliessspannung

kw= Umformwiderstand= Kf/Umformwirkungsgrad

Maximale Kraft = kw*projezierte Fläche

--> bei feingliederigen Werkstücken ist kw sehr hoch.

Spannung in z Richtung und Spannung in radiale Richtung nimmt gegen innen zu.

wenn Gratbahn lange und dünn ist, bleibt die spannung im inneren höher als wenn es einen dicken, kurzen Gratspalt hat

mitt. Umfromarbeit ist gleich Höhe mal mittlere Umfromkraft

• Eigenspannungen gering, da kaum Dehnungen
• aussen Druckspannungen innen Zugspannungen

• Graphit oder graphithaltig (da für hohe temp. anwendbar)

• Feinliedrigkeit S= Verhältnis Schmiedevolumen zu Hüllvolumen
• 4 stufen

• dünne lange Rippen: wegen Reibungskräften an der Gravur
• dünne Boden: führen zu hohen hydrostatischen Kräften
• Temperaturbereiche: obere durch soliduslinie, untere durch die abnhemende Fliessspannung
• Falten bei gratausgang
• Überlappung von zwischengraten
• Stichbildung, wenn Hohlräume zusammengedrückt werden
• Keine vetikalen Wände und nur abgerundete Kanten

Baustähle, Warmarbeitsstähle

• trennen
• oft zuerst erwärmen
• pressen (stauchen)
• gesenkschmieden
• lochen

• halbwarmschmieden
• gesenkschmieden ohne grat
•  sinterschmieden

menge der werstücke die bearbeitet werden können ohne dass dies nachgearbeitet werden muss.

Haupteinflüsse Standmenge: Temperatur, mech. beanspruchung des gesenks, eigenspannung im gesenkblock

standmenge werkstück nimmt mit gravurtiefe, dicke und masse des rohlings ab

• Druckumformen mit einem oder mehreren sich drehenden Werkzeugen (Walzen)
• Dabei können Zusatzwerkzeuge zum Einsatz kommen (z.B. Stopfen oder Dorne, Stangen, Führungswerkzeuge).
• Die Krafteinleitung erfolgt entweder durch angetriebene Walzen oder durch vom Walzgut geschleppte Walzen.
• hohen umformgrad
• oft walzziehen dann kaltziehen
• günstig

Walzebene, Walzspalt, gedrückte Länge, Walzöffnung, Anstellen (Einstellen der Walzöffnung=Walzensprung), Stichabnahme (Höhenabnahme des gewalzten Stücks)

GB:Winkel muss kleiner sie als Reibkoeffizient

DB: Winkel muss kleiner sein als 2*Reibkoeffizient

Was kann man machen:

• Anspitzen
• Grössere Walzendurchmesser
• Reibkoeffizient
• äussere Kräfte anbringen

verhältnis Höhe1/H0

• Vielnutwellen
• Blechen
• Stangen
• Rohren
• Gewindewalzen

• Druck in x und in y Richtung unter der Walze
• Bei Fliessscheide Spannnungsmaximum
• in Y-Richtung Spannung höher
• Spannungen ausserhalb von gedrückter Länge =0

Unterteilt Nacheilzone und Voreilzone

ist Spannunsmaximum, hängt ab von radium und reibwert

kann mit Haspelzug oder Bremszug verändert werden.

hebelarmbeiwert

gedrückte länge

fliesscheide

Radial immer Zug. Die meiste radiale Zugspannung beim Übergang in den Ziehteilboden.

Tangential zuerst im Bereich der Ziehringrundung Druck. Beim Übergang in die Napfwand immer noch Druck (kann zu Falten führen), danach Zug. Maximale Zugspannung am Zieteilboden

• Kritische Zone: Anlegen der Zarge
• Dickenminima: am Ausseren Ende des Ziehringbodens und unten bei der Napfwand.

eigenspannungen nehmen ab mit höherem nickelgehalt --> austensitstabiler

im oberen zargenbereich, höchster martensitgehalt, wenigsten eigenspannungen

• sorgt dafür dass sich im Bereich geringerer Blechdicke keine Falten bilden
• Makrokontaktfläche im Niederhalterbereich
• Flansch verdickt sich in Richtung niederer R-Werte, falls anisotrop
• Mikrotäler in der Oberfläche bilden Schmierstofftaschen, welche Reibflächen mit Schmiermittel versorgen.
• Hydrostatischer Druck in Schmiermittelbehälter
• Am Boden des Stempfels möglichst grosse Reibung, im Bereich der Ziehringrundung und im Napfbereich möglichst kleine Reibung

Im Bereich zwischen Boden und Zarge

• Wanddicke nimmt von unten nach oben zu
• ist abhängig von ansisotropie und vom verfestigungsexponent n
• Wanddicke fliesst hin zu grösseren R werten und ist antiproportional zu
• Je höher der n-Wert und je höher der R-Wert, um so gleichmässiger ist die Dickenverteilung
• Bei tiefen R-werten oder tiefen n-Werten treten lokal grosse Dickenunterschiede auf, weshalb diese Werkstoffe schlecht tiefziehbar sind.
• minimale Delta R --> Zifpelbildung

• Bodenreisser: Riss an der Stempelkantenrundung: Weil grosse Formänderung an dieser Stelle führt zu Einschnürung.--> Am Boden des Stempfels wollen wir eine grosse Reibung.
• Ziehringradien: nicht zu gross sonst Falten, nicht zu klein sonst riss und biegeverluste --> Ziehringradius 5-10 mal blechdicke
• Grenziehverhältnis Durchmesser1/Durchmesser2
  • wird höher mit zunehmender Stempelrundung/s
  • wird höher mit höheren R-Werten
  • Ziehspaltdicke sollte 1.2-1.4 mal grösser sein als Blechdicke damit kein Abstrecken stattfindet.--> besseres Grenzziehverhältnis
  • Blechhalterkraft sollte nicht zu gross sein --> sonst Risse, und nicht zu klein sonst Falten
• Längsrisse: durch eigenspannung, versprödung duch umformung
• Benoit-effekt:bei dickwandigen, weichen materialien mit geringer bodenrundung
• Faltenbildung:
  • ist energetisch günstiger
  • stabilitätskenzahl k, wenn k>1 keine falten
    • abhängig von virtuelle biegearbeit und virtuelle membranarbeit
  • faltenzahl ändert sich mit diskretem radienverhältnis
  • Stabilisieren gegen Falten wirken: hoher E, tiefe Streckgrenze, tiefe Verfestigung,hohe Reibung, R-Werte kompliziert ->erkläre
• Zipfelbildung: bei grossen R- Unterschieden

• Wenn nicht so grosses Grenzziehverhältnis beim 1 mal, dann kann grösseres Grenzziehverhältnis beim 2 mal angewendet werden.
• Beim Zweiten mal ist Niederhalterbereich rohrförmig
• Gesamtziehverhältnis= Produkt aller Grenzziehverhältnise
• oft bei konischen teilen

1.Definition eines initialen Zuschnittes2.Simulation des Tiefziehprozesses3.Markierung der Soll-Endgeometrie am eingezogenen Blech4.Abwicklung dieser Kontour als „material line“ in den Ausgangszustand5.=Definition des neuen Zuschnittes

• bei dicken blechen oder hohen geschwindigkeiten
• dann konisches Tiefiehen mit 90 Grad oder bei höheren Grenziehverhältnissen mit 30 Grad Öffnungswinkel

• tiefe konische teile werden in mehreren stufen hergestellt, erst am schluss konische form
• breite konische teile mit einem ringförmigen niederhalter

• durch stülpziehen lassen sich 1 zug und weiterzug vereinen
• biegearbeit kann durch stülpziehen gesenkt werden
• mehrachwirkendes werkzeug erforderlic

Als Werkstoffe für Tiefziehwerkzeuge kommen vorwiegend Grauguss, Stahlguss, Zinklegierungen, Kohlenstoffstähle,unlegierteund legierte Werkzeugstähle, Hartmetall und Aluminiumbronzelegierungen (Amco) in Betracht. In Sonderfällen werden auch Kunststoffe und Hartholz angewandt.Die Werkstoffauswahl hängt hauptsächlich von der Grösse, der Zahl und dem Werkstoff der herzustellendenWerkstücke ab. So wird man z.B. kleine Werkzeuge für hohe Stückzahlen aus verschleissfesten, teuren Werkzeugstählen herstellen.

Grosswerkzeuge für den Prototypenbau hingegen bestehen oft aus einem Graugussrahmen, in den die Werkstückform aus Kunstharzeingegossen wird. Lediglich hochbeanspruchte Ziehkantenwerden mit Stahleinlagenversehen. Andernteils werden auch Werkzeuge aus niedrigschmel-zendenLegierungen gegossen. Diese Methode eignet sich vor allem bei der Produktion von kleinen Losen in grösseren Zeiträumen, wie z. B. in der Automobilindustrie für spezielle Fahrzeuge und Ersatzteile.Ziehkantenwerden zwecks Erhöhung der Verschleissfestigkeit und Herabsetzung der Anfressneigungauch häufig hartverchromtoder beschichtet. Bei sehr grossen Stückzahlen werden Hartmetallwerkzeuge im beschichteten oder unbeschichtetenZustand eingesetz

mit Trägergreifer: hohe hubzahl, mehr materialverschleiss. besteht auf einer horizontalen arbeitsabfolge aus seitenschneider und unmschnittswerkzeug

Mit Greifersystem, niedrige Hubzahl, sonst besser

Biegemoment in das Werkstück, es wirken bei den meisten Verfahren zusätzlich Zug und Druck Spannungen vor

• Biegeebene, Bahnebene der bewegten Punkte beim Biegen

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nach geradlingier werkzeugbewegung (knickbiegen, freies biegen gesenkbiegen, rollbiegen..)

nach drehender werkzeugbewegung (walzrunden, walzprofilieren, rundbiegen, walzrichten..)

• Rückfederung grosser Bleche nach Entlastung (autodach), vorallem bei grossen radien
• nach dem beschneiden veränderung der Goemetrie (türfalle)

--> Überbombieren der Werkzeuge und das Prägen

• Erstellen von Profilen (Walzprofilieren)
• biegen von Rohren
• Kombinierte Teile aus Stanz und Bögen
• Blechbiegen (Automobilkarosserie
• Blechfalzen (Blech biegen zum Bleche zusammenzufügen)
• Zum Richten von Blechen
• Biegen um danach mit IHU zu kalibieren