Beschreibung
Das Umformen mit hydraulischen Wirkmedien ist für Stahl ein noch wenig verbreitetes innovatives Verarbeitungsverfahren. Für eine Bestimmung der Werkstoffeignung gibt es bisher kein allgemeines auf diese besonderen Umformbedingungen zugeschnittenes Prüfverfahren. Ziel des Vorhabens war deshalb die Untersuchung des Verhaltens verschiedener ferritischer und austenitischer Stähle unter den Bedingungen der hydrostatischen Umformung zu Höckerblechen und die anschließ ende Charakterisierung der Werkstoffeigenschaften. Die dabei gewonnen Hinweise sollen für die Entwicklung eines geeigneten Verfahrens zur Ermittlung der Werkstoffeignung und der Verformbarkeitsgrenzen dienen.
Die Versuche wurden an den ferritischen Tiefziehstählen St 14, StE 180BH und DB 500 sowie an den austenitischen Stählen 1.4318 und 1.4301 durchgeführt. Für die Untersuchungen wurden Blechen der Dicke 0,5 bis 1,25 mm auf dem Wege der hydrostatischen Streckumformung in einem zweistufigen Prozeß Höcker aufgeprägt. Das Umformergebnis wurde hinsichtlich Dickenveränderung und Härteverlauf sowie metallurgrafisch untersucht. Parallel dazu wurden zur Analyse und Erklärung der Umformergebnisse vergleichende Computersimulationen durchgeführt. Die Befunde wurden den Ergebnissen ergänzender Bulge-Testprüfungen gegenübergestellt. Die Untersuchungen haben gezeigt, daß mit Hilfe der Grenzumformgrade und dem Einsatz eines Simulationsprogramms die Wandstärkenverteilung der verformenten Bleche vorausberechnet werden kann. Die Untersuchungsergebnisse geben Hinweise auf die Herstellbarkeit von Produkten beliebiger Geometrie auf dem Wege des Umformens mit hydraulischen Wirkmedien. Auf Basis des direkten Zusammenhangs zwischen Umformgrad und Härte kann die Verfestigung an jeder beliebigen Stelle eines geplanten Produktes vorausgesagt werden. Die Forschungsergebnisse zeigen, daß die gewählte Umformung zu Höckern als allgemeine Prüfmethode nicht geeignet ist. Demgegenüber bietet ein entsprechend modifizierter Bulge-Test wahrscheinlich gute Voraussetzungen für das Umformverhalten gegenüber hydraulischen Wirkmedien.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
1996
Autoren:
Dipl.-Ing. W. Bausch, Prof. Dr.-Ing. H. Nowack
