Formänderungsanalyse

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Formänderungsanalyse_01
Abb. 1
① Blechteil mit aufgetragenen Kreisraster
② Kreiselement vor und nach der Umformung

Wenn auf ein Blech Kreise mit gleichbleibendem Durchmesser d aufgetragen werden, kann nach der Umformung die Formänderung errechnet werden. Dabei werden die Hauptachsen der entstehende Ellipsen gemessen und durch den Ausgangsdurchmesser d dividiert.18 Die logarithmierten Formänderungen werden als Umformgrade bezeichnet.

Aus dem Gesetz der Volumenkonstanz ergibt sich eine Dickenänderung. Daher kann aus der Messung der Ebene die Blechdicke s1 nach der Umformung zerstörungsfrei ermittelt werden. Durch delogarithmieren erhält man die zugehörigen Dehnungen ε.

Gl. 1
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} \varphi_{\color{myred}1}=\ln\left(\frac{l_{\color{myred}1}}{d}\right),\varphi_{\color{myred}2}=\ln\left(\frac{l_{\color{myred}2}}{d}\right),\varphi_{\color{myred}3}=-\varphi_{\color{myred}1}-\varphi_{\color{myred}2}
Gl. 2
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} \varepsilon_{\color{myred}n}=\left(e^{\color{myred}\varphi_{\color{myred}n}}-1\right)\cdot100
Gl. 3
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} s_{\color{myred}1}=s_{\color{myred}0}\cdot\left(1+\frac{\varepsilon_{\color{myred}3}}{100}\right)
Umformgradφ1=0,41 
φ2=0 
φ3=-0,41 
Dehnungε1=50% 
ε2=0% 
ε3=-33,3% 
Blechstärkes1=0,67mm 
Längel1 = 7,5mm
l2 = 5mm
Kreisdurchmesserd = 5mm
Blechstärkes0 = 1mm
Ber. 1
Formänderungen am Kreiselement

Die gemessenen Formänderungen sind in ein Formänderungsdiagramm (FLD) einzutragen. Dabei bildet die Hauptformänderung φ1 die Ordinate und die Nebenformänderung φ2 die Abszisse.18

Die Grenzformänderungskurve (FLC) zeigt die maximale Grenze der Umformbarkeit des Werkstoffes an. Der Abstand der ermittelten Formänderungen zur FLC gibt die Tiefziehsicherheit wieder.

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DIN EN ISO 12004-1:2021-02 Bestimmung der GrenzformänderungskurvenBeuth Verklag2021
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