== Einteilung der [[Umformverfahren ]] nach dem [[Spannung]]szustand ==
DIN 8582:
Tiefziehen ist laut Definition nach DIN 8584 das Zugdruckumformen eines ebenen Blechzuschnittes in einen einseitig offenen
Hohlkörper aller [[Formen ]] ohne gewollte Änderung der Blechdicke, die Wanddicke entspricht der Bodendicke.
Beim Tiefziehen im Erstzug entsteht aus dem zugeschnittenen ebenen Blech (ugs. [[Ronde]]) das Ziehteil in einem einzigen
[[Prozess]]schritt. Bei größeren Formänderungen erfolgt der Umformprozess im Weiterzug des im Erstzug Hergestellten Bauteils.
Formt man einen Hohlkörper in eine Ronde zurück, dann ergibt sich das der Boden des Napfes mit seinem [[Radius ]] '''r<sub>n</
sub>''' unverändert erhalten bleibt. Sich der Mantel (auch Zarge) des Hohlteils aus einer Vielzahl von Rechtecken der Breite '''b'''
und der Länge '''(r<sub>a</sub> – r<sub>n</sub>)''' gebildet werden und zwischen den Rechtecken Dreiecksflächen, den sog.
Die Ziehkraft wird vom [[Material]]querschnitt des [[Werkstück]] übertragen und zwar zunächst in Boden nähe. Im fortlaufenden
Ziehvorgang erfolgt diese [[Kraft]] auch auf den zylindrischen Teil in Bodennähe. Dadurch erfolgt eine Schwächung, kein Verlust, des
Materialquerschnittes in Bodennähe
=== Spannungsverteilung ===
Tangentiale [[Tangential]]e Stauchung σt Entsteht durch das wandern des Werkstoffes zu immer kleineren Durchmessern. Radiale
[[Zugspannung]]
σr entsteht durch die [[Zugkraft]] beim Einziehen der Ronde in den Ziehspalt. Die Druckspannung [[Druck]]spannung ''' σd '''
Entsteht durch die Niederhalterkraft, hier wird der Werkstoff auf Druck beansprucht. Die Biegespannung ''' σb ''' entsteht durch
das Biegen über die Ziehkante.
[[Mechanisch]]e Werkstoffeigenschaften zur [[Auslegung ]] von Blechumformprozessen werden meistens im Zugversuch ermittelt
(''Abbildung 7''). Zu diesen Werkstoffeigenschaften gehören u.a. die [[Zugfestigkeit]] ''' Rm ''', die [[Streckgrenze]] ''' Rp0,2''' (bzw.
'''ReH''' und '''ReL'''), die [[Bruchdehnung]] ''' A ''', der Verfestigungsexponent [[Verfestigung]]sexponent n, der aus der Gleichmaßdehnung Agt ermittelt wird,
sowie die [[Anisotrop]]iekennwerte senkrechte [[Anisotropie]] ''' r ''' und ebene Anisotropie ''' Δr '''.
Es
kann in verschiedene Bereiche eingeteilt werden. Zu Beginn der Lastaufbringung erfolgt die Dehnung der Probe elastisch, d.h.
nach Entlastung nimmt der Stab seine Ausgangslänge ''' L0 ''' wieder ein. Im Diagramm stellt sich dieser Bereich als [[Gerade ]] dar.
Spannung und Dehnung ändern sich verhältnisgleich. Diesen Zusammenhang erkannte erstmals der [[Physik]]er Hooke, nach dem
dieser Bereich auch Hookescher Bereich des Werkstoffs genannt wird.
=== Senkrechte Anisotropie r ===
Die senkrechte Anisotropie '''r''' ist das [[Verhältnis ]] der Umformgrade in Breiten- und in Blechdickenrichtung:
[[Bild:Umformen_8.jpg]]''Abbildung 8''
* geringe Umformkräfte notwendig
* schweißbar
* hohe Oberflächengüte[[Oberflächen]]güte
* gut lackierbar
Zugabe
an [[Titan]] und/oder Niob bilden sich mit diesen [[Legierungselement]]en [[Karbid]]e, Nitride und [[Karbon]]itride. So entsteht ein
Der im Ferrit interstitiell gelöste [[Phosphor]] bewirkt eine Mischkristallverfestigung[[Mischkristall]]verfestigung, die je 0,01 % Phosphorgehalt eine Erhöhung
der
Streckgrenze um ca. 8 N/mm2 bewirkt. Die Mindeststreckgrenzen liegen im Bereich von 220 bis 300 N/mm2. Typische
Bedingungen des
Einbrennlackierens, einer Temperatur von 170° bei etwa 20 min Dauer, diffundiert der interstitiell gelöste [[Kohlenstoff]] an die
Versetzungen und blockiert sie. Die Folge ist eine erhöhte Streckgrenze, die die Beulsteifigkeit z.B. einer [[Motor]]haube erhöht. Die
Bake-
<u> ''' Dualphasen-Stähle (DP) ''' </u>
Dualphasen-Stähle haben ein Gefüge aus Ferrit und einem Martensitanteil [[Martensit]]anteil von ca. 20 %. Das Vorhandensein einer weichen Ferrit-
Phase und einer harten Martensit-Phase erhöht die Zugfestigkeit erheblich bei einer vergleichsweise niedrigen Streckgrenze.
Starke Verfestigung schon nach dem ersten Zug. Danach [[Gefahr ]] von [[Rissbildung]].
<u> ''' TRIP-Stähle (RA) ''' </u>
TRIP-Stähle ([[Transformation ]] Induced Plasticity) weisen in einer ferritisch-bainitischen Grundmatrix als Besonderheit
Restaustenitbestandteile auf, die bei Umformung in harten Martensit umwandeln. Diese Umwandlung führt zu einer
beträchtlichen Verfestigung.
=== [[Aluminium]] ===
In den letzten Jahren wurden Feinbleche aus [[Aluminiumlegierung]]en für Karosseriebauteile mit spezifischen Umformeigenschaften entwickelt. Zum Beispiel ist die [[Umformbarkeit ]] von 5000er Legierungen mit ihren höheren Mg-Gehalten mit mikrolegierten
Feinkornstählen vergleichbar. Trotzdem sind einige Umformeigenschaften wie Anisotropie und
Bruchdehnung schlechter als bei konventionellen Tiefziehstählen.
=== [[Reibung]] ===
Die Reibung hat in der Umformtechnik eine große Bedeutung, weil sie in den Kontaktflächen zwischen [[Werkzeug]] und Werkstück
[[Verschleiß]] erzeugt. Der Verschleiß kann durch geeignete Wahl der [[Kombination]] aus Werkzeugwerkstoff – [[Schmiermittel]] –
Werkstückwerkstoff minimiert werden. Die [[Schmierstoffe]] sollen zwischen Werkzeug und
den [[Reibungswiderstand]] der aufeinander gleitenden Flächen vermindert.
* den temperaturabhängigen Eigenschaften des Schmierstoffs sowie dessen Volumen und des Schmierortes
* der realen Kontaktnormalspannung, die eine [[Funktion ]] des Flächentraganteils beider Oberflächen ist
* der Gleitgeschwindigkeit und der Reibweg der aufeinander abgleitenden Oberflächen
* der Oberflächeneigenschaften der Werkstückwerkstoffe sowie deren Änderung im Prozess.
Beim Tief-, Streck- und Karosserieteilziehen liegt meistens [[Mischreibung ]] vor mit Reibzahlen von µ = 0,05 bis 0,10. Bei der Mischreibung unterscheidet man innerhalb der Makrokontaktfläche A1 eine Mikrokontaktfläche A2 mit:
1. Flächenanteilen A3, in denen die Reibpartner in direktem metallischem Kontakt miteinander stehen (Festkörperreibung),
Schmierstoffe müssen selbst bei hohen Niederhaltedrücken eine gute Filmfestigkeit und beständige Viskosität besitzen.
Für die [[Kaltumformung]]: Chlorparaffin[[Chlor]]paraffin; [[Fette]], Fettöle, Mineralöle[[Mineralöl]]e; Fettsäuren[[Fettsäure]]n, Alkohole[[Alkohol]]e, [[Amine]]; Seifen[[Seife]]n.Für die Warm- und Kaltumformung: wässrige Emulsionen[[Emulsion]]en, hochdruckbeständige [[Additive ]] (bis 200 °C), Molykote (bis 400 °C), [[Polymer]]- und Kunststoffbeschichtung (bis 400 °C),Graphit [[Graph]]it (bis 800 °C), Glas (700 bis 1300 °C).Dem Schmierstoff kommt bei den herkömmlichen Blechumformverfahren besondere Bedeutung zu. Ein guter Schmierstoff sollte folgende [[Kriterien ]] erfüllen:* Schutz der Werkzeuge und des Umformgutes vor Verschleiß und [[Abrieb]]
* Bestmögliche Ausnutzung der Umformbarkeit des Umformteils
* Aufrechterhaltung des Temperaturgleichgewichtes während des Umformens
* Sicherung hoher Oberflächenqualität
* Vermeidung von Korrosion, auch bei Teilen die nach dem Umformen nicht gleich gereinigt werden
* Gute und einfache Entfernung des Schmiermittels, der [[Beschichtung]]* Verträglichkeit mit nachfolgenden [[Fertigungsverfahren ]]