Theoretische und experimentelle Untersuchungen zur Ermittlung der Grenzformänderungskurve von dicken Blechwerkstoffen

Im vorliegenden Bericht wurden die Methoden zur experimentellen Ermittlung der Grenzformänderungskurve für Bleche mit Dicken von 2,5 bis 5,0 mm entwickelt. Der Fokus lag auf der Anpassung der Versuchsparameter, der Festlegung eines praktikablen Abbruchkriteriums zur Bestimmung des Versagensbeginns bei der in-process-Auswertung sowie auf der Untersuchung der Verschiebung der Grenzformänderungskurven zu höheren Werten der Formänderung bei zunehmender Blechdicke. Die gängigste Methode zur Ermittlung der Grenzformänderungskurve besteht im Ziehen unterschiedlich taillierter Probenformen über einen halbkugelförmigen Stempel (Durchmesser 100 mm). Wichtige Versuchsparameter wie Tribologie und Probenform wurden angepasst, um den Werkstofffluss zu beeinflussen. Vorgaben wurden erarbeitet, um eine erfolgreiche Versuchsdurchführung zu gewährleisten. Das vorgestellte Versagenskriterium ermöglicht eine unkomplizierte und reproduzierbare Auswertung der Versuchsreihen, ist jedoch nicht vollständig mathematisch beschreibbar. Die Untersuchung des Einflusses der Blechdicke auf die Grenzformänderungskurve erfolgte durch Tests mit Stempeln unterschiedlicher Durchmesser (58 mm, 100 mm und 200 mm). Ein spezielles Ziehwerkzeug wurde für den Stempeldurchmesser 200 mm konstruiert. Die Ergebnisse zeigen, dass Bleche bis zu einer Dicke von 3 mm mit dem halbkugelförmigen Stempel geprüft werden können, wobei die Formänderungswerte bei kleinerem Verhältnis