Umformarbeit Tiefziehen

21.2
Mittelwertfaktoren
Abb. 1
Ermittlung der Zieharbeit: Flächenintegral und Mittelwertfaktor
Stempelkraft FU  Maximale Stempelkraft Fmax
Mittelwertfaktor mU  Ziehteilhöhe hZ
Gl. 1
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} W_{\color{myred}U}=\int F=m_{\color{myred}u}\cdot h_{\color{myred}z}\cdot F_{\color{myred}max}

Sowohl die Niederhalterkraft Fnh als auch die Umformkraft FU müssen aufgebracht werden. De Tiefzieh- und Niederhalterarbeit erhält man aus dem Integral unterhalb der jeweiligen Kraft-Wegkurve.

Eine vereinfachte Ermittlung der Umformarbeit kann durch die Anwendung des Mittelwertsatzes der Integralrechnung erreicht werden.

Zur Bestimmung der Zieharbeit wird die maximal auftretende Ziehkraft Fmax mit dem Mittelwertfaktor mU und der Ziehhöhe hZ multipliziert. Daraus resultiert die Stempel- oder Umformarbeit. Typische Mittelwertfaktoren beim Tiefziehen sind:

Mittelwertfaktor Stempelkraft im Anschlagzug mU = 0,66
Mittelwertfaktor Stempelkraft im Durchzug mU = 0,55

Mittelwertfaktor Niederhalterkraft mnh = 0,95

Bei konstant eingestellter Niederhalterkraft ist der Mittelwertfaktor deutlich höher als der Mittelwertfaktor der Stempelkraft. Selbst wenn die Blechhalterkraft geringer ist als die maximale Stempelkraft, liegt aufgrund des höheren Mittelwertfaktors die Niederhalterarbeit häufig über der Stempelarbeit.

Die Mittewertfaktoren verschiedener Stanzverfahren variieren. Siehe unter Tabelle Mittewertfaktoren.

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