Ermittlung der kritischen Scherspannung beim Abscheren metallischer Werkstoffe bei verschiedenen mittleren Spannungszuständen, Schergeschwindigkeiten und Werkstücktemperaturen im Interesse der Erweiterung der Formgebungsgrenzen bei Umformprozessen

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Im hier beantragten Forschungsvorhabens soll der Einfluß der mittleren Hauptspannung auf den Fließbeginn anhand der Aufnahme von "Scherfließkurven" ermittelt werden. Dabei wird die kritische Scherspannung in Abhängigkeit von der mittleren Hauptspannung, der Werkstücktemperatur und der Schergeschwindigkeit aufgenommen. Derartige Scherfließkurven zeigen zum einen die Grenzen der Umformung auf, wenn ungewollt im Werkstück entlang einer "Sprungfläche" der Werkstoff abzuscheren beginnt, wobei insbesondere der Einfluß der mittleren Hauptspannung von Interesse erscheint und zu beachten ist, daß diese von großem Einflußvermögen auf das Formänderungsvermögen ist. Zum anderen erlauben sie die Berechnung von Randschubspannungen z.B. beim direkten Warm-Strangpressen von Aluminium ohne Schmierung für das gewollte Abscheren des Umformgutes entlang der Aufnehmerwandung. Die Implementierung der Scherfließkurven in FEM-Prozeßsimulationsprogramme ermöglicht einerseits eine genaue Beschreibung des Umformprozesses und andererseits die Einbeziehung eines Versagenskriteriums. Damit ergibt sich durch Prozeßoptimierung eine Erweiterung der Formgebungsgrenzen bei Umformprozessen.