Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tiitigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Umformtechnik der Universitat Stuttgart. Herrn Prof Dr.-lng. habil. K Pohlandt mochte ich sehr herzlich fur das mir entgegengebrachte Vertrauen und seine stets hilfsbereite Unterstiitzung bei der Anfertigung dieser Arbeit danken. Herrn Prof Dr. Dr. h. c. H J Bunge sowie Herrn Prof Dr.-lng. habil. H. Dietmann danke ich fur die freundliche Ubernahme der Mitberichte, fur die eingehende Durchsicht dieser Arbeit und die sich daraus ergebenden wertvollen Hinweise. Mein Dank gilt weiterhin…mehr
Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tiitigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fur Umformtechnik der Universitat Stuttgart. Herrn Prof Dr.-lng. habil. K Pohlandt mochte ich sehr herzlich fur das mir entgegengebrachte Vertrauen und seine stets hilfsbereite Unterstiitzung bei der Anfertigung dieser Arbeit danken. Herrn Prof Dr. Dr. h. c. H J Bunge sowie Herrn Prof Dr.-lng. habil. H. Dietmann danke ich fur die freundliche Ubernahme der Mitberichte, fur die eingehende Durchsicht dieser Arbeit und die sich daraus ergebenden wertvollen Hinweise. Mein Dank gilt weiterhin meinem Lehrer Herrn Prof em. Dr.-lng. Dr. h. c. K Lange fur die Hinfuhrung zur Umformtechnik und fur interessante fachliche Diskussionen. Herrn Prof Dr.-Ing. K Siegert, dem Direktor des Instituts fur Umformtechnik der Universitat Stuttgart, bin ich fur die Untersrutzung bei der Durchfuhrung dieser Arbeit zu Dank verpflich tet. Mein besonderer Dank gilt meinen Institutskollegen N. Becker, K-J Fann und A. Ruf, mit denen ich in allen Phasen der Arbeit sehr kreativ diskutieren konnte. Ferner mochte ich mich bei allen Kolleginnen und Kollegen am lfU-Stuttgart, die zum Gelin gen dieser Arbeit beigetragen haben, herzlich bedanken. Nicht zuletzt mochte ich meinen geschatzten Eltern sowie meiner lieben Frau fur deren aus dauernde Hilfe und Geduld bei der Erstellung dieser Arbeit ein herzliches Vergelt's Gott sagen.Hinweis: Dieser Artikel kann nur an eine deutsche Lieferadresse ausgeliefert werden.
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IFU - Berichte aus dem Institut für Umformtechnik der Universität Stuttgart 123
0 Zusammenfassung.- 1 Einleitung.- 2 Stand der Kenntnisse.- 2.1 Anisotropie-Kennwerte.- 2.2 Verfestigungsexponent.- 2.3 Einflußgrößen bei der Blechherstellung.- 2.4 Einflußgrößen bei der Ermittlung von Kennwerten.- 2.5 Weitere Einflußgrößen.- 2.6 Modell- oder Bauteilversuche.- 2.7 Grenzformänderungsschaubild.- 2.8 Mehrachsige Werkstoffprüfung.- 2.9 Zusammenfassende Bewertung.- 3 Aufgabenstellung und Zielsetzung.- 4 Werkstoffauswahl und Standardversuche.- 4.1 Untersuchte Werkstoffe.- 4.1.1 Stahlwerkstoffe.- 4.1.2 Cu-Zn-Legierung.- 4.1.3 Aluminiumlegierungen.- 4.2 Versuchsdurchführung und Ergebnisse.- 4.2.1 Flachzugversuch.- 4.2.1.1 Mechanische Kennwerte.- 4.2.1.2 Fließkurven.- 4.2.1.3 Verfestigungsexponenten.- 4.2.1.4 Anisotropie-Kennwerte.- 4.2.2 Hydraulischer Tiefungsversuch.- 4.2.2.1 Versuchsbeschreibung.- 4.2.2.2 Fließkurven aus dem hydraulischen Tiefungsversuch.- 4.2.3 Erichsen-Tiefungsversuch.- 4.2.4 Grenzformänderungsschaubild.- 4.2.4.1 Versuchsbeschreibung.- 4.2.4.2 Schaubilder.- 5 Weiterführende Untersuchungen.- 5.1 Hydraulischer Tiefungsversuch.- 5.1.1 Formänderungen bei kreisrunden Ziehringen.- 5.1.1.1 Numerische Berechnung der Dickenformänderung.- 5.1.1.2 Experimentelle Bestimmung der Dickenformänderung.- 5.1.2 Formänderungen bei elliptischen Ziehringen.- 5.1.2.1 Numerische Berechnung der Dickenformänderun.- 5.1.2.2 Experimentelle Bestimmung der Dickenformänderung.- 5.2 Näpfchenziehversuch.- 5.2.1 Kennwerte.- 5.2.2 Formänderungen und Maßhaltigkeit.- 5.3 Modifiziertes Grenzformänderungsschaubild.- 5.3.1 Vorstellung des Verfahrens.- 5.3.2 Schaubilder.- 5.4 Tiefzug eines quadratischen Napfes.- 5.4.1 Versuchsbeschreibung.- 5.4.2 Ergebnisse.- 5.5 Texturuntersuchungen.- 5.5.1 Grundlagen.- 5.5.2 Experimentelle Bestimmung der Polfiguren.- 5.5.3 Berechnung der Orientierungsverteilungsfunktion.- 5.5.4 Ermittlung des r-Wert-Verlaufes aus Texturuntersuchungen.- 6 Neuausgelegter Kreuzzugversuch.- 6.1 Fließortkurven.- 6.1.1 Einführung und Grundlagen.- 6.1.2 Verfahren zur Aufnahme von Fließortkurven.- 6.2 Optimierung der Probengeometrie.- 6.2.1 Voraussetzungen für eine optimale Geometrie.- 6.2.2 Finite-Element-Berechnung.- 6.2.2.1 Grundlagen.- 6.2.2.2 Variation von Geometrieparametern.- 6.2.2.3 Berechnete Kreuzzugprobe.- 6.2.3 Spannungsoptische Überprüfung der Probengeometrie.- 6.3 Versuchsbeschreibung.- 6.3.1 Die CNC-Streckziehanlage.- 6.3.2 Notwendige Versuchsperipherie.- 6.3.2.1 Probeneinspannung.- 6.3.2.2 Kraftmessung.- 6.4 Experimentelle Bestimmung von Fließortkurven.- 6.4.1 Ermittlung von Anfangsfließortkurven.- 6.4.1.1 Definition und Bestimmung des Fließbeginns.- 6.4.1.2 Versuchsdurchführung.- 6.4.1.3 Vorversuche.- 6.4.1.4 Festlegung des äquivalenten Probenquerschnitts.- 6.4.1.5 Ermittlung der Fließspannungen.- 6.4.1.6 Darstellung durch eine Ellipsengleichung.- 6.4.2 Ermittlung von Folgefließortkurven.- 6.4.2.1 Einbringung von Vordehnungen.- 6.4.2.2 Bestimmung des Fließbeginns nach vorausgegangenen Dehnungen.- 7 Ergebnisse aus dem Kreuzzugversuch.- 7.1 Anfangsfließortkurven.- 7.1.1 Vergleich mit hypothetischen Fließortkurven.- 7.1.1.1 Stahlwerkstoffe.- 7.1.1.2 CuZn37 w.- 7.1.1.3 Aluminiumlegierungen.- 7.1.2 Qualitativer Vergleich mit der neuen Hill schen Formulierung.- 7.1.3 Vergleich mit Fließortkurven aus der Texturanalyse.- 7.2 Folgefließortkurven bei Aluminiumwerkstoffen.- 7.2.1 AlMg5 w.- 7.2.2 AIMgSi1 ka/II.- 7.2.3 AIMgSi1 ka/I.- 8 Diskussion der Ergebnisse.- 8.1 Zusammenfassender Vergleich der auf verschiedenen Wegen ermittelten Fließortkurven.- 8.2 Fließortkurven im zweiten bis vierten Quadranten.- 8.3 Bezug der Fließortkurven zum r-Wert und zur Tiefzieheignung.- 9 Ausblick.- Schrifttum.
0 Zusammenfassung.- 1 Einleitung.- 2 Stand der Kenntnisse.- 2.1 Anisotropie-Kennwerte.- 2.2 Verfestigungsexponent.- 2.3 Einflußgrößen bei der Blechherstellung.- 2.4 Einflußgrößen bei der Ermittlung von Kennwerten.- 2.5 Weitere Einflußgrößen.- 2.6 Modell- oder Bauteilversuche.- 2.7 Grenzformänderungsschaubild.- 2.8 Mehrachsige Werkstoffprüfung.- 2.9 Zusammenfassende Bewertung.- 3 Aufgabenstellung und Zielsetzung.- 4 Werkstoffauswahl und Standardversuche.- 4.1 Untersuchte Werkstoffe.- 4.1.1 Stahlwerkstoffe.- 4.1.2 Cu-Zn-Legierung.- 4.1.3 Aluminiumlegierungen.- 4.2 Versuchsdurchführung und Ergebnisse.- 4.2.1 Flachzugversuch.- 4.2.1.1 Mechanische Kennwerte.- 4.2.1.2 Fließkurven.- 4.2.1.3 Verfestigungsexponenten.- 4.2.1.4 Anisotropie-Kennwerte.- 4.2.2 Hydraulischer Tiefungsversuch.- 4.2.2.1 Versuchsbeschreibung.- 4.2.2.2 Fließkurven aus dem hydraulischen Tiefungsversuch.- 4.2.3 Erichsen-Tiefungsversuch.- 4.2.4 Grenzformänderungsschaubild.- 4.2.4.1 Versuchsbeschreibung.- 4.2.4.2 Schaubilder.- 5 Weiterführende Untersuchungen.- 5.1 Hydraulischer Tiefungsversuch.- 5.1.1 Formänderungen bei kreisrunden Ziehringen.- 5.1.1.1 Numerische Berechnung der Dickenformänderung.- 5.1.1.2 Experimentelle Bestimmung der Dickenformänderung.- 5.1.2 Formänderungen bei elliptischen Ziehringen.- 5.1.2.1 Numerische Berechnung der Dickenformänderun.- 5.1.2.2 Experimentelle Bestimmung der Dickenformänderung.- 5.2 Näpfchenziehversuch.- 5.2.1 Kennwerte.- 5.2.2 Formänderungen und Maßhaltigkeit.- 5.3 Modifiziertes Grenzformänderungsschaubild.- 5.3.1 Vorstellung des Verfahrens.- 5.3.2 Schaubilder.- 5.4 Tiefzug eines quadratischen Napfes.- 5.4.1 Versuchsbeschreibung.- 5.4.2 Ergebnisse.- 5.5 Texturuntersuchungen.- 5.5.1 Grundlagen.- 5.5.2 Experimentelle Bestimmung der Polfiguren.- 5.5.3 Berechnung der Orientierungsverteilungsfunktion.- 5.5.4 Ermittlung des r-Wert-Verlaufes aus Texturuntersuchungen.- 6 Neuausgelegter Kreuzzugversuch.- 6.1 Fließortkurven.- 6.1.1 Einführung und Grundlagen.- 6.1.2 Verfahren zur Aufnahme von Fließortkurven.- 6.2 Optimierung der Probengeometrie.- 6.2.1 Voraussetzungen für eine optimale Geometrie.- 6.2.2 Finite-Element-Berechnung.- 6.2.2.1 Grundlagen.- 6.2.2.2 Variation von Geometrieparametern.- 6.2.2.3 Berechnete Kreuzzugprobe.- 6.2.3 Spannungsoptische Überprüfung der Probengeometrie.- 6.3 Versuchsbeschreibung.- 6.3.1 Die CNC-Streckziehanlage.- 6.3.2 Notwendige Versuchsperipherie.- 6.3.2.1 Probeneinspannung.- 6.3.2.2 Kraftmessung.- 6.4 Experimentelle Bestimmung von Fließortkurven.- 6.4.1 Ermittlung von Anfangsfließortkurven.- 6.4.1.1 Definition und Bestimmung des Fließbeginns.- 6.4.1.2 Versuchsdurchführung.- 6.4.1.3 Vorversuche.- 6.4.1.4 Festlegung des äquivalenten Probenquerschnitts.- 6.4.1.5 Ermittlung der Fließspannungen.- 6.4.1.6 Darstellung durch eine Ellipsengleichung.- 6.4.2 Ermittlung von Folgefließortkurven.- 6.4.2.1 Einbringung von Vordehnungen.- 6.4.2.2 Bestimmung des Fließbeginns nach vorausgegangenen Dehnungen.- 7 Ergebnisse aus dem Kreuzzugversuch.- 7.1 Anfangsfließortkurven.- 7.1.1 Vergleich mit hypothetischen Fließortkurven.- 7.1.1.1 Stahlwerkstoffe.- 7.1.1.2 CuZn37 w.- 7.1.1.3 Aluminiumlegierungen.- 7.1.2 Qualitativer Vergleich mit der neuen Hill schen Formulierung.- 7.1.3 Vergleich mit Fließortkurven aus der Texturanalyse.- 7.2 Folgefließortkurven bei Aluminiumwerkstoffen.- 7.2.1 AlMg5 w.- 7.2.2 AIMgSi1 ka/II.- 7.2.3 AIMgSi1 ka/I.- 8 Diskussion der Ergebnisse.- 8.1 Zusammenfassender Vergleich der auf verschiedenen Wegen ermittelten Fließortkurven.- 8.2 Fließortkurven im zweiten bis vierten Quadranten.- 8.3 Bezug der Fließortkurven zum r-Wert und zur Tiefzieheignung.- 9 Ausblick.- Schrifttum.
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