Bleche & Ziehteile Penetrieren

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Penetrieren
Abb. 1
Stadien beim Penetrations-Tiefziehen
D Deformation R Reformation s0 Ausgangsblechdicke
sn Bodenblechdicke nach dem Penetrieren hp erzeugte Zargenhöhe

Das Penetrieren bietet die Möglichkeit, Verfestigungen im Ziehteilboden gemäß den spezifischen funktionalen Anforderungen des Ziehteils anzupassen. Durch wiederholte Deformation und erneute Formung der Bodenfläche erfolgt eine Materialumverteilung vom Boden in die Wand des Ziehteils. Diese Methode steigert die Materialeffizienz und erhöht somit die Nachhaltigkeit des gesamten Fertigungsprozesses.*****

Während der Deformationsphasen wird die Oberfläche der Bodenfläche vergrößert, was zu einer Reduzierung der Blechdicke in diesem Bereich führt. In den anschließenden Reformationsphasen fließt Material vom Boden in die Wand des Ziehteils. Diese Umverteilung des Materials bedeutet, dass bei einer gleichbleibenden Ziehteilhöhe eine kleinere Ausgangsplatine verwendet werden kann.

Penetrieren Wanne I
Abb. 2
Ziehsimulation Rechteckteil → Phase der Deformation
Penetrieren Wanne II
Abb. 3
Ziehsimulation Rechteckteil → Dehnungen zwischen 12 % - 18 %

Nach mehreren Penetrationen folgt eine Bodenausdünnung zwischen 12 - 18 %. Die Einsatzplatine kann entsprechend verkleinert werden.

Vid. 1
Penetrieren eines Bierfass

Die Vorteile dieses Verfahrens umfassen:

  • Verfestigung Ziehteilboden bis zur maximale Dehnungsmöglichkeit des Bleches
  • Erreichung eines höheren Umformgrads
  • Verstellbare Eigenschaften durch variable Parameter
  • Bedeutende Materialeinsparung*
  • Möglichkeit der Prozessregelung
  • Verbesserung der Formhaltigkeit
  • Erhöhung der Prozessstabilität
  • Reduzierung der Ausschussquote

Die Umstellung eines bestehenden Prozesses auf dieses Verfahren kann in vier Schritten erfolgen:

  1. Durch eine erste Machbarkeits- und Wirtschaftlichkeitsanalyse lässt sich das Potenzial des Verfahrens abschätzen.
  2. Ermittlung der Materialeinsparung und Formgenauigkeit durch vergleichende 
  3. Herstellung einer Testplatine auf einer Testpresse. Diese Testplatine wird durch den bestehenden Prozess geführt, und die daraus resultierenden Eigenschaften können evaluiert werden.
  4. Im letzten Schritt wird die Umstellung des Prozesses geplant und umgesetzt.
Wissenschaftspreis 2008
Abb. 4
Verleihung des Wissenschaftspeises des IFU 2008

Diese Technologie wurde im Rahmen der Internationalen Konferenz "Neuere Entwicklungen in der Blechumformung 2008", organisiert vom IFU Stuttgart unter der Leitung von Herrn Prof. Dr.-Ing. Liewald MBA, mit dem Wissenschaftspreis geehrt.

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Reitter, G.Wirtschaftlicher TiefziehenBänder, Bleche, Rohre2008
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Reitter, G.Verfahren zum gezielten Beeinflussen des Blechdickenverlaufs und der Verfestigung einer BlechplatinePatent Nr. DE102007050580A1
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Reitter, G.Verfahren zum gezielten Beeinflussen des Blechdickenverlaufs und der Verfestigung von Bereichen eines Tiefzieh- oder StreckziehteilesPatent Nr. DE102008047848A1
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Reitter, G.Werkzeug und Verfahren zum gezielten Beeinflussen der Zipfelbildung bei Rundteilen beim Tiefziehen von HohlkörpernPatent Nr. DE102007052584A1
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Kriechenbauer, S.EFB-Forschungsbericht Nr. 492: Lokale Verfestigung von Tiefziehteilen auf mehrachsigen Servopressen durch angepasste Bewegungsprofile Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung e. V. 2018
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Interaktives technisches Handbuch zur Blechumformung