Lehrstuhl für Fertigungstechnologie, Universität Erlangen-Nürnberg

Untersuchungen zum Biegeumformen mit elastischer Matrize



Datum: 23.04.1991


Autor


Berichterstatter

  • Prof. Dr.-Ing. M. Geiger
  • Prof. Dr.-Ing. habil. G. Kuhn

In der Arbeit wurde der Kenntnisstand des Systems Biegeumformen mit elastischer Matrize erweitert. Im experimentellen Teil wurden für einen U-förmigen Werkstückquerschnitt der Stempelkraft-Stempelweg-Verlauf, die erreichbare Maß- und Formgenauigkeit sowie das Verformungsverhalten und der Verschleiß der Elastomer-Matrizen untersucht. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen, dass der durch die elastische Rückfederung des Blechs bedingte Winkelabbildefehler wenig, die Formgenauigkeit des Werkstücks hingegen durch eine günstige Prozess- und Matrizenauslegung erheblich gesteigert werden kann. Zur Bestimmung der Formgenauigkeit wurde ein rechnergesteuertes Konturmess- und Auswertesystem erstellt. Zur Aufnahme der verformten Matrizen und zur Berechnung der Matrizenverzerrungen wurde eine im Rahmen der Arbeit entwickelte Einrichtung auf der Basis der digitalen Bildverarbeitung eingesetzt. Der Umformprozess wurde mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode erstmals simuliert. Zur Bestimmung der Materialeigenschaften der Elastomer-Matrize waren Werkstoffprüfversuche zu entwickeln und durchzuführen. Die Prozesssimulation kann alle wesentlichen Merkmale des realen Prozesses nachbilden, einschließlich des Rückzugs des Stempels und der elastischen Rückfederung des Blechs. Bezüglich des Kraft-Weg-Verlaufs wurde eine brauchbare und bezüglich des Biegewinkel-Weg-Verlaufs eine sehr gute Übereinstimmung zwischen Rechnung und Versuch hergestellt.