Stöbern Sie in der
Publikationsliste »

0 Dokumente
auf der Merkliste »

EFB-Forschungsbericht Nr. 016

Untersuchung zur temperaturbedingten Beeinflussung des Werkstoff-Flusses und des Reibvorganges beim Tiefziehen von Blechen

Verfasser:
Professor Dr.-Ing. Paul Funke, Institut für Wekstoffumformung der Technischen Universität Clausthal

86 Seiten (Sw 53 Abb.)

ISBN: 978-3-86776-099-7

Preis (Digital) EUR 43,00

Preis (Print) EUR 48,20

Schlagwörter: Schmierstoff, Werkstoff

Zusammenfassung

Für nicht handelsübliche Schmierstoffe mit bekannter chemischer Zusammensetzung werden Grenzziehverhältnisse beim Tiefziehen ermittelt.

An zwei ausgewählten Schmierstoffen mit unterschiedlichen Gehalten an Phosphor- und Chlorzusätzen wird die Temperaturerhöhung im Flansch und am Ziehring beim Tiefziehen gemessen. Der Einfluß höherer Temperaturen auf den Werkstoff und den Schmierstoff wird durch Beheizung des Werkzeuges untersucht. Die Versuchswerkstoffe sind austentitische Cr-Ni-Stähle unterschiedlicher Austenitstabilität.
Die Untersuchungen ergeben, daß sich Schmierstoffe durch Temperaturmessungen differenzieren lassen. Bei Umformung bei Raumtemperatur und bei 323 K Werkzeugtemperatur werden für den Schmierstoff mit den höheren Gehalten an chemischen Zusätzen im Flansch die. niedrigeren Temperaturen gemessen.

Der Werkstoffeinfluß auf die Temperatur ist bei Raumtemperatur gering. Bei 323 K Werkzeugtemperatur liegen die Temperaturen für den Schmierstoff mit den geringeren Mengen an Zusätzen und dem rechnerisch instabileren Werkstoff über denen des stabileren. Die Temperaturen, die bei 353 K Werkzeugtemperatur gemessen werden, sind für beide Versuchswerkstoffe und Schmiermittel gleich. Die Tendenz, daß der Schmierstoff mit den höheren Gehalten an Zusätzen auch zu niedrigeren Temperaturen führt, ist an der Ziehringrundung nicht zu messen.

Hier wird das umgekehrte Verhalten nachgewiesen. Bei Umformung bei Raumtemperatur sind die Temperaturen deutlich abhängig vom Werkstoff und liegen für beide Versuchsschmierstoffe dicht beisammen. Bei den beiden höheren Werkzeugtemperaturen liegen die Temperaturen für den Schmierstoff mit den höheren Gehalten an Zusätzen über denen mit den niedrigeren.

Zur Beschreibung des Einflusses der Temperatur auf das Werkstoffverhalten wird der Martensitgehalt des Gefüges herangezogen. Da die im Gefüge gebildete Menge an Martensit jedoch auch vom Umformgrad abhängt, ist e s schwierig abzuschätzen, welcher Versuchsparameter den Martensitgehalt bestimmt.

Die Formänderungen hängen in ihrem Verlauf von der Temperatur ab. Im Bereich des Flansches wird der Anstieg -der Radialformänderung bei hohen Ziehtiefen flacher. Da die Tangentialformänderung annähernd gleiche Werte für alle Werkzeugtemperaturen aufweist, resultieren daraus unterschiedliche Blechdickenänderungen als Funktion der Temperatur.

An der Ziehringrundung ändern sich die Formänderungsverteilungen mit der Temperatur und den Schmier- bzw. Werkstoffen.
Insbesondere bei der Blechdickenformänderung ϕS fallen folgende Tendenzen auf: Für Raumtemperatur dickt bei beiden Werkstoffen für Schmierung mit E das Blech mehr auf. Bei 313 K unterscheiden sich die Werte für die Schmierstoffe nur unwesentlich. Bei 333 K Stempeltemperatur ist die Tendenz im Blechdickenverlauf umgekehrt wie bei Raumtemperatur.

Unterschiedliche Schmierstoffe lassen sich durch Temperaturmessungen differenzieren. Diese Temperaturunterschiede äußern sich nicht notwendigerweise auch in unterschiedlichen Martensitgehalten und Formänderungsverteilungen, sie erfordern daher grundsätzliche Untersuchungen über die Wirkungsweise von Schmierstoffen an den Kontaktflächen, um das Zustandekommen der Temperaturunterschiede erklären zu können.

Das Forschungsvorhaben "Untersuchung zur temperaturbedingten Beeinflussung des Werkstoff-Flusses und des Reibvorganges beim Tiefziehen von Blechen" wurde von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V., Köln, (AiF) aus Mitteln des Bundeswirtschaftsministeriums über die DFB gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 16 erschienen und ist bei der EFB-Geschäftsstelle erhältlich.

Inhalt

1. Einleitung
2. Stand der Erkenntnisse
3. Temperaturmeßtechnik
3.1 Temperaturmeßverfahren
3.2 Forderungen an Meßfühler zur Oberflächentemperaturmessung
3.3 Wahl des Temperaturmeßverfahrens und Meßaufbaus
4. Beschreibung des Versuchswerkzeuges
5. Versuchswerkstoffe
5.1 Metallographische Untersuchungen
5.2 Ermittlung von Werkstoffkennwerten
5.3 Ermittlung des Martensitgehaltes
6. Versuchsschmierstoffe und Ermittlung von Grenzziehverhältnissen
7. Versuchsplan und Versuchsdurchführung
8. Versuchsergebnisse und Diskussion
8.1 Oberflächentemperatur in Abhängigkeit von der Ziehteilhöhe und dem Winkel zur Walzrichtung
8.2 Oberflächentemperatur in Abhängigkeit vom Umformgrad und dem Winkel zur Walzrichtung
8.3 Martensitgehalt in Abhängigkeit vom Umformgrad, Temperatur und Winkel zur Walzrichtung
8.4 Einfluß der Temperatur auf das Werkstoff- und Schmierstoffverhalten
8.4.1 Einfluß der Temperatur auf das Werkstoff und Schmierstoffverhalten bei Umformung bei Raumtemperatur
8.4.2 Einfluß der Temperatur auf das Werkstoff und Schmierstoffverhalten bei Umformung bei 323 K Niederhaltertemperatur
8.4.3 Einfluß der Temperatur auf das Werkstoff und Schmierstoffverhalten bei Umformung bei 353 K Niederhaltertemperatur
8.5 Vergleich der gemessenen Temperaturen in Abhängigkeit der Werkzeugtemperatur
8.6 Vergleich der Martensitgehalte in Abhängigkeit von gemessenen Temperaturen und Werkzeugtemperaturen
8.7 Vergleich der Formänderungsverläufe in Abhängigkeit von gemessenen Temperaturen und Werkzeugtemperaturen
9. Zusammenfassung