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Verfahren zum Prüfen der Tiefziehfähigkeit von Blechen.
Bekanntlich wird die Tiefziehfähigkeit von Tiefziehblechen meist mittels des Erichsen-Prüfgerätes (s. A. M. Erichsen : Ein neues Prüfverfahren für Feinbleche", Stahl und Eisen [34] 1914, S. 879-882) oder ähnlicher Geräte bestimmt. Hiebei wird ein Stössel in eine fest eingespannte Bleehscheibe so lange gedrückt, bis die herausgepresste Kuppe reisst. Eine eigentliche Tiefung, wie sie in der Praxis vor sich geht, tritt jedoch nicht ein. Das Verfahren stellt lediglich einen verwickelten Zerreissversuch dar. Da die Ergebnisse von auf diese Weise geprüften Blechen vielfach der Wirklichkeit nicht entsprechen, wurden Prüfgeräte entwickelt, die den praktischen Verhältnissen näherkamen. Bei der Prüfvorriehtung von Pomp-Siebel (s. E.
Siebel : Ein neues Prüfverfahren für Feinbleche", Stahl und Eisen [49] 1929, S. 1866 bis 1868) wird ein fest eingespanntes Blech mit kreisrunder Bohrung durch einen an der Stirnfläche mit in die Bohrung passendem Dorn versehenen Stempel so lange eingedrückt, bis am Bohrungsrand der erste Anriss entsteht. Bei andern Verfahren, z. B. dem A. E. G.-Verfahren (s. A. E. G.-Mitteilungen 1927, S. 419. und R. Fischer :"A. E. G.-Tiefziehprüf verfahren", A. E. G.-Mitteilungen 1929, S. 483), werden aus Scheiben Töpfe gezogen. Hier ist ein Mass für die Verformungsfähigkeit das Verhältnis des Durchmessers des gezogenen Topfes zum Durchmesser der Ausgangsscheibe. Aber alle diese Verfahren befriedigten nicht.
Sie kamen den praktischen Verhältnissen deshalb sehr wenig nahe, weil im Betrieb sehr häufig mehrere Züge vorgenommen werden, der Werkstoff also Kaltverformung von Zug zu Zug und damit steigende Verfestigung erfährt. Aus dieser Erkenntnis heraus wurde vorgesehlagen, aus einem betriebsmässig in einer oder mehreren Stufen gezogenen Topfe Streifen auszuschneiden, die jeweils bestimmte Verformungsbeträge aufweisen und dann mittels des Erichsen-Gerätes in den verformten Streifen die noch vorhandene Tiefungsfähigkeit zu bestimmen (s. Fr. Eisenkolb : Untersuchungen über die Prüfung der Tiefziehfähigkeit von Siemens-Martin-Feinbleehen", Stahl und Eisen [52] 1932, S. 357).
Dieses Verfahren ist umständlich, da die Probenzustellung und die Werkzeugherstellung nicht einfach sind. Es wurde daher versucht, durch Ziehen eines trapezförmigen Keiles in einer flachen Ziehdüse das Verhalten des Werkstoffes während der Umformung in einer dem Tiefziehen ähnlichen Weise nach-
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ferner G. Sachs : Ein neues Prüfgerät für Ziehbleehe", Mitteilungen der deutschen Materialprüfungsanstalten 1930, Sonderheft XIII, S. 80-85). Hiebei gilt das Verhältnis : obere Keilbreite zur unteren Keilbreite als Mass für die Tiefzieheignung des Bleehes. Die nach diesem Verfahren an verschiedenen Stellen aber zu erzielenden Verformungen sind ausserordentlich klein, so dass allgemein gültige Rückschlüsse auf die Verhältnisse beim praktischen Tiefziehen ebenfalls nicht möglich sind.
Beispielsweise
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Tiefziehen Verformungen von 50 bis 70% und mehr entstehen.
Es wurde nun gefunden, dass die Tiefziehfähigkeit eines Werkstoffes nach vorausgegangenen verschiedenen Graden der Kaltverformung, wie z. B. nach verschiedenen Tiefziehstufen, in durchaus einfacher und wirtschaftlicher Weise bestimmt werden kann, wenn die Keilziehprobe mit der ErichsenProbe verbunden wird. Hiebei ist es zweckmässig, dass die Form des Keiles und die Ausbildung des Keilziehgerätes derart gewählt wird, dass Streifen von erheblicher Breite mit grossen Verformungsgraden gezogen werden können und an diesen Streifen dann an verschiedenen Stellen durch die Erichsen-Probe die noch vorhandene Tiefungsfähigkeit ermittelt werden kann.
In Fig. 1 der Zeichnung ist die Form des alten Keilziehprobestreifens, in Fig. 2 die des abgeänderten Streifens wiedergegeben. Durch die sich nach oben trapezförmig verjüngende Form des keilartigen
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Streifens wird ausserdem erreicht, dass die Zipfelbildung an den Enden des gezogenen Streifens vermieden wird. In Fig. 3 ist die Form des Streifens nach Fig. 1 nach dem Ziehen und in Fig. 4 ein gezogener Streifen nach Fig. 2 wiedergegeben. Durch Aufzeichnen von Koordinaten auf dem Streifen vor dem Ziehen ist es möglich, die an jeder Stelle des Streifens erreichte Verformung zu bestimmen und dann die nach verschiedenen Verformungsbeträgen noch vorhandene Tiefungsfähigkeit festzustellen und mit der Tiefungsfähigkeit des nicht verformten Werkstoffes zu vergleichen.
Dass die Veränderung der Tiefungsfähigkeit durch Kaltverformung von Bedeutung ist, beweisen die in der folgenden Zahlentafel angeführten Beispiele :
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<tb>
<tb> Tiefung <SEP> in <SEP> mm <SEP> Verformung <SEP> bei <SEP> der <SEP> Resttiefung <SEP> nach <SEP> Erichsen
<tb> nach <SEP> Erichsen <SEP> Keilziehprobe <SEP> in <SEP> % <SEP> in <SEP> % <SEP> der <SEP> Tiefung <SEP> der <SEP> unverformten <SEP> Probe
<tb> A <SEP> 11-8 <SEP> 50 <SEP> 60
<tb> B <SEP> 11. <SEP> 9 <SEP> 50 <SEP> 85
<tb> C <SEP> 11.
<SEP> 2 <SEP> 33 <SEP> 50
<tb>
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nach Erichsen zeigten die Bleche keine wesentlichen Unterschiede, dagegen wies das Blech A nach 50% figer vorheriger Verformung nur noch eine Tiefung nach Erichsen von 60% des nichtverformten Werkstoffes auf, während bei dem Blech B nach der gleichen vorherigen Kaltverformung die Tiefungswerte nur auf 85% des nicht verformten Bleches gesunken waren. Bei dem Blech C waren bereits nach 33% iger vorheriger Formveränderung die Tiefungswerte auf 50% zurückgegangen. Während also die Tiefungsprüfung durch alleinige Anwendung der Erichsen-Probe keine wesentlichen Unterschiede erkennen liess, ist durch das neue Verfahren eine einwandfreie Eignungsprüfung für die Tiefungsfähigkeit möglich.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Prüfung der Tiefziehfähigkeit von Blechen, dadurch gekennzeichnet, dass keilförmige Proben zunächst mittels einer Flachziehdüse in eine rechteckige Form gezogen werden und sodann an verschieden stark verformten Stellen der umgeformten Probe die Tiefungsfähigkeit nach Erichsen gemessen wird.