Analyse des Einflusses der tribologischen Eigenschaften auf die Tiefziehbarkeit metallischer Blechwerkstoffe nach dem Durchlauf einer Ziehsicke

Projektbeschreibung

Die Verkürzung der Produktentstehungszyklen stellt gerade kleine und mittelständische Unternehmen vor große wirtschaftliche Herausforderungen. Für die kostengünstige Erfüllung dieser Aufgaben in der Umformtechnik eignet sich unter anderem die virtuelle Prozessauslegung. Fehlerbehaftete Berechnungen können hier allerdings auch zu einer fehlerhaften Projektierung einer Anlage oder zu nicht maßhaltigen Bauteilbereichen führen.

Aktuelle Untersuchungen zeigen, dass sich Werkstoffkennwerte nach einem Durchlauf einer Ziehsicke verändern. Dies kann mitunter zu einer besseren Ausnutzung der Prozessgrenze durch das Erreichen höherer Ziehtiefen führen und geschieht auch aufgrund des Einflusses tribologischer Eigenschaften. Während des Durchlaufs kommt es infolge der lokal höheren Flächenpressung in der Sicke zu einer sichtbaren Veränderung der Werkstückoberfläche. Diese Auswirkungen, wie z.B. eine Oberflächenmodifikation, sind bisher weitestgehend unerforscht. Das Ziel dieses Projektvorhabens ist eine grundlagenorientierte Analyse der Auswirkung einer Ziehsicke auf die tribologischen Vorgänge um ein verbessertes Verständnis des Einsatzes und der Wirkungsweise einer Ziehsicke für industrielle Anwender zu ermöglichen. Diese Untersuchungen sind mit einem umfangreichen mikro- und makroskopischen Charakterisierungsaufwand vor und nach dem Durchlauf verbunden, welcher an der Forschungsstelle vorgesehen ist.

Die zu erwarteten Ergebnisse und eine Verbesserung der Simulation werden vor allem für KMU zur Kosteneinsparung, einem Zeitvorteil und dadurch zu Wettbewerbsvorteilen führen. Der Wissenstransfer wird dabei mit einer Analyse der tribologischen Vorgänge beim Durchlauf einer Ziehsicke angestrebt, welche durch die Übertragung auf einen Tiefziehprozess mit Ziehsicke im Realbauteil validiert werden soll. Durch die Erstellung eines Merkblatts können die Erkenntnisse durch KMU direkt genutzt und in die praktische Prozessauslegung integriert werden.