Die Vermeidung von Ausschuss bei der Herstellung von Blechbauteilen im Presswerk trägt zur Steigerung der Effizienz im Produktionsprozess bei. Die Bewertung der prozesssicheren Machbarkeit komplexer Blechbauteile erfolgt anhand der Grenzformänderungsanalyse. Für valide simulative Ergebnisse ist eine bestmögliche Beschreibung des Materialverhaltens unter Berücksichtigung der Kaltverfestigung, der Dehnratensensitivität sowie der Anisotropie erforderlich. Die vorliegende Arbeit liefert hierzu innovative Versuche und Auswertemethoden, um Werkstoffkennwerte als Funktion des Umformgrades und des Spannungszustands zu bestimmen. In einem neu entwickelten Werkzeug mit verstellbaren Sicken können Kreuzzugproben unter mehrfacher Änderung der Rückhaltekräfte und somit Dehnungszustände bis zum Bruch verformt werden. Basierend auf den resultierenden mehrstufigen nichtlinearen Dehnpfaden erfolgte eine Versagensprognose mit Hilfe des Generalized Forming Limit Concepts (GFLC). Hierbei zeigt sich eine gute Übereinstimmung. Der entwickelte Versuchsaufbau stellt somit eine kostengünstige und zeitsparende Alternative zur Erzeugung mehrstufiger Dehnpfade dar.
Aktualisiert: 2022-11-21
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Die Grenzformänderungskurve dient als Bewertungskriterium hinsichtlich der Umformbarkeit der Blechbauteile. Allerdings zeigt diese Methode bei modernen Leichtbauwerkstoffen Schwächen durch eine instabile Prognose und ist bei Werkstoffen mit mehreren gleichzeitig auftretenden parallelen Dehnungslokalisierungen nur bedingt anwendbar.
Neue Auswertemethoden basieren auf dem zeitlichen Verlauf der Umformhistorie. Für die Anwender wird die Sensitivität der resultierenden Ergebnisse bei Prüfung von verschiedenen Werkstoffklassen im zulässigen Rahmen der ISO 12004-2 aufgezeigt, wodurch eine bessere Interpretation der Ergebnisse ermöglicht wird.
Die Grenzformänderungskurve auf Basis der zeitlichen Auswertemethode stellt eine robuste Prozessgrenze dar.
Aktualisiert: 2019-10-09
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Der Sondergusswerkstoff Austempered Ductile Iron (ADI) wird für den Einsatz als neuartiger Werkzeugwerkstoff für Schneid- und Umformanwendungen qualifiziert.
Er zeigt einen ähnlichen Verschleißwiderstand wie einfache Werkzeugstähle, wobei gleichzeitig die Herstellungskosten von höchstem Gusseisen nicht wesentlich übertroffen werden.
Die Formgebungsfreiheit durch den Gießprozess erlaubt zudem eine Vergrößerung bzw. Kombination von Werkzeugeinsätzen. Diese verringerte Segmentierung birgt ein zusätzliches, signifikantes Einsparungspotential bei der Konstruktion, Herstellung und Einarbeitung von Schneid- und Umformwerkzeugen.
Die erarbeiteten Konstruktions- und Gestaltungsrichtlinien sowie die umfangreiche Wirtschaftlichkeitsbetrachtung ermöglichen einen Einsatz von ADI als Werkzeugwerkstoff ohne unvorhergesehene Risiken für Konstruktion, Werkzeugbau und Kostenplanung.
Aktualisiert: 2019-10-09
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