Bewertung von Einflussgrößen auf die Reibverhältnisse in der Blechumformung und deren Korrelation mit numerisch ermittelten Belastungsverläufen
Manuel Ludwig
Die Arbeit beinhaltet eine Diskussion über die Signifikanz der in der Blechumformung vorliegenden Einflussgrößen auf die Reibzahl auf Basis eines ausgewählten tribologischen Systems. Dabei unterteilen sich die untersuchten Parameter in diejenigen, die die Energieeinleitung in das bzw. die die Energieumsetzung in dem tribologischen System beeinflussen. Bei der Reibwertermittlung sind die Einflussparameter immer konstant und deren Einfluss auf die Tribologie wird dahingehend beschrieben. Numerische Simulationen beschreiben die Feldgrößenverläufe von Kontaktnormalspannung, Geschwindigkeit und Umformgrad sowohl lokal als auch global. Es wird die Frage beantwortet, in wie weit die Annahme konstanter Parameter bei der Reibwertermittlung vertretbar ist. Dabei wird auch der Begriff der Belastungshistorie eingeführt, die den Verlauf von Feldgrößen aus der Simulation darstellt und die für jedes Element der numerischen Simulation charakteristisch ist. Experimentell ermittelte Schmierstoffmengen und Oberflächen vor und nach der Umformung bei einem Tiefziehprozess dienen dazu, eine Korrelation mit den numerischen Simulationsergebnissen durchzuführen.
Schließlich zeigt ein neuartiges Prüfprinzip zur Reibwertermittlung, welchen Einfluss eine Vorbelastung von Blechen auf die Reibwerte besitzt. Diese grundlegenden Untersuchungen schaffen das notwendige Wissen, um Reibwertabhängigkeiten in weiterführenden Arbeiten zur Ermittlung von Reibmodellen in Abhängigkeit der Vorbelastung nutzen zu können.
