Erweiterung der Formgebungsgrenzen beim konventionellen Tiefziehen durch Generierung lokaler, hydrostatischer Druckschmierungszustände am Ziehring

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Der Realisierung von Blechbauteilen mit Tiefziehverfahren sind durch die erreichbaren Ziehverhältnisse Grenzen gesetzt. Zur Erweiterung dieser Formgebungsgrenzen bedient man sich verschiedener Sonderverfahren, wie z. B. dem hydromechanischen Tiefziehen. Hier tritt u. a. durch das Ziehen über einen Flüssigkeitswulst eine Minimierung der Reibkraft am Ziehring auf, wodurch eine erhebliche Steigerung des Grenzziehverhältnisses gegenüber dem konventionellen Tiefziehen möglich ist. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, auch für das konventionelle Tiefziehen den Effekt des Ziehens über ein Flüssigkeitspolster zu nutzen, um die Formgebungsgrenzen zu erhöhen, sowie Reibung und VVerkzeugverschleiß am Ziehring zu vermeiden. Neben einer Reduzierung der Schmierstoffmenge und der notwendigen Fertigungsschritte, kann der Materialfluss durch die Einstellung unterschiedlicher Reibungsgradienten im Werkzeug gelenkt werden. Dies geschieht ohne den zusätzlichen apparativen Aufwand, wie er für Sonderverfahren erforderlich ist. Aufbauend auf bereits vorhandenen Untersuchungen sollen zunächst die Werkzeugbelastungen beim Tiefziehen im Modellversuch analysiert werden. Parallel dazu wird ein Werkzeugkonzept entwickelt und in einen Modellprüfstand zum Tiefziehen implementiert, welcher es ermöglicht, im Kontaktbereich Ziehring/Blech einen Schmierstofffilm unter hydrostatischem Druck einzubringen. In Versuchen soll der reibungsminimierende Effekt beim Ziehen über ein Schmierstoffpolster im Vergleich zu konventioneller Schmierung aufgezeigt werden. Durch Parametervariationen werden die Verfahrensgrenzen identifiziert, Prozessführungsstrategien und Gestaltungsrichtlinien entwickelt. Die Umsetzbarkeit der Erkenntnisse und Ergebnisse aus den Modellversuchen soll an einem Realbauteil verifiziert werden.