Kompensation Rückfederung
In der Produktion von biegesteifen Blechen werden Sickenstrukturen mittels Hohlprägen erzeugt. Dabei können sowohl Rückfederungen als auch das unerwünschte Phänomen des Springbeulens entstehen. Dieses Phänomen wird umgangssprachlich auch als "Klappen über Eck" oder "Frosch" bezeichnet.55
Das beschriebene Phänomen kann in Form einer Bifurkation auftreten. Das bedeutet, dass durch das Aufbringen einer geringen externen Kraft mehrere stabile Endpositionen des Bleches möglich sind.
Als Einfluss für die Rückfederung sind folgende Parameter entscheidend
Werkstoff
Je höher die Festigkeit, desto höher die Rückfederung
Sickenanzahl
Je geringer die unversickten Flächenanteile sind desto geringer ist die Rückfederung
Sickentiefe
Die Sickentiefe steigert linear die Rückfederung
Der Matrizenradius verändert die Rückfederung kaum
Folgende Strategien können die Rückfederung verringern:
- Optimierung der Sickenanordnung
- Geringe Sickentiefe
- Kompensation durch Gegendrücken
Kompensation durch Gegendrücken
Bei rinnenartigen Sicken ist der Prägestempel oft halbkugelförmig gestaltet. Die Zugspannungen, die in den Sickenflanken entstehen, können durch das Einplanieren der Sicke in einem nachfolgenden Arbeitsschritt teilweise ausgeglichen werden. Dadurch werden die Zugspannungen in den Flanken von Druckspannungen überlagert, was zu einer signifikanten Verbesserung der Formhaltigkeit von bis zu 80 % führt. Zudem befindet sich das Bauteil anschließend in einem stabilen Zustand. Ein Nachteil dabei ist, dass die Reduktion der Sickentiefe das Widerstandsmoment merklich verringert. Außerdem ist ein zusätzlicher Arbeitsgang notwendig.
Mit einem mehrfach wirkenden Werkzeugaufbau kann diese Nachformung auch in nur einem Arbeitsgang durchgeführt werden, was jedoch das Werkzeug komplizierter gestaltet