CH409458A - Verfahren für die Bestimmung der Tiefziehqualität von flächenförmigem Material und Satz von Tiefziehwerkzeugen für die Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

  



  Verfahren für die Bestimmung der   Tiefziehqualität    von flächenförmigem Material und Satz von Tiefziehwerkzeugen für die Durchführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die Bestimmung der   Tiefziehqualität    eines Materials, insbesondere eines Metalles, bei dem runde Scheiben dieses Materials durch mehrere Tiefziehversuche in die Form zumindest angenähert zylindrischer Becher gebracht werden und das Verhältnis zwischen Rohling-Grenzdurchmesser und Summe des Durchmessers des Stempels und der Blechstärke der Scheiben, von denen ein gewisser Anteil während des   Tiefziehens    reisst, ermittelt wird. Die Erfindung betrifft gleichzeitig einen Satz von Tiefziehwerkzeugen für die Durchführung des Verfahrens.

   Häufig wird bei diesem Verfahren als Verhältnis,   bi    zu dem das Tiefziehen möglich ist, das Verhältnis von Scheibendurchmesser und Ziehstempeldurchmesser gewählt, bei dem ein kleiner Prozentsatz von gerissenen Bechern erhalten wird, und dieses Verhältnis wird als Mass für die   Tiefziehqualität    benutzt, ist aber wegen der Möglichkeit, den Prozentsatz zu wählen, in hohem Masse willkürlich.



   In manchen Fällen ist das so gewonnene Ergebnis unzuverlässig, weil die Mal3e der Werkzeuge, die Prüfbedingungen, die Dicke des flächenförmigen Ma  trials    und die sonstigen Materialeigenschaften eine wichtige Rolle bei der Bestimmung des Verhältnisses spielen.



   Um brauchbare Angaben hinsichtlich der Ma  terialeigenschaften    zu erhalten, wurden alle anderen Einflüsse soweit wie möglich konstant gehalten.



   Man ging dabei von   der ttberlegung    aus, dass gute Resultate erreicht würden, wenn alle Mal3e und   Be-    dingungen festgelegt sind und konstant gehalten werden.



   Das Ergebnis zeigte,   dal3    die notwendige Kenntnis der Eigenschaften auf die Dicke des   flächenförmi-    gen Materials, zumeist Metall, und auf den Durchmesser des   Tiefziehstempels    beschränkt werden kann und dass Versuche mit dem gleichen Material bei verschiedenen Materialdicken oder Versuche mit Material gleicher Dicke bei verschiedenen Durchmessern des Tiefziehstempels jeweils verschiedene Resultate ergaben.



   Es ist deswegen das Ziel der Erfindung, ein Verfahren für die Bestimmung der   Tiefziehqualität    von Material zu schaffen, wobei eine gewisse Freiheit in der Wahl der Werkzeugmasse und den Tiefziehbedingungen bestehen können, ohne   dal3    die Verarbeitbarkeit und   die Vergleichsfähigkeit    der   ResulL    tate dadurch nachteilig beeinflusst werden, so dass flächenförmiges Material von verschiedener Dicke hinsichtlich der   Tiefziehbarkeit miteinander    verglichen werden kann und dass für ein und dieselbe Dicke eine Abhängigkeit von den Massen entfällt, um so zu ermöglichen, dass über die   Ziehbarkeit    von grösseren Gegenständen bei Verwendung von Material gleicher Dicke in einer Fabrik Aussagen gemacht werden können.



   Um das zu ermöglichen, haben nach dieser Erfindung bei jedem Versuch die Parameter
Dm - to
Cn =
Ds + to rm    Cr = to   
Ds + to
Cs =
2rs + to den gleichen oder zumindest angenähert gleichen Wert, wobei 
Dm = der Durchmesser der Bohrung der Ziehform,    D5    = der Ziehstempeldurchmesser, rm = der Kantenradius der Ziehform,    rs    = der Kantenradius des Ziehstempels,    to    = die Materialdicke,
Cq = der Spielparameter,    Cs    = der Parameter des Kantenradius des Ziehstempels und    Cr    = der Parameter des Kantenradius der Ziehform ist.



   Wenn ein das Ziehen beschränkendes Verhältnis   Tl ; s    definiert wird als das Verhältnis des begrenzenden Rohlingdurchmessers Dk der runden Scheibe, die in Becherform gezogen wird, zur Summe aus dem   Zieh-    stempeldurchmesser Ds und der Materialdicke to,   d.    h.   



   T Dk
Tks =   
Ds + to während der rohlingdurchmesser Dk der Durchmesser der Scheibe ist, mit dem ein bestimmter Prozentsatz, z. B. 50% der Erzeugung, reisst und deswegen nicht weiter durch Tiefziehen in einen Becher verarbeitet werden kann, dann scheint es, dass dieses   Ziehverhältnis    in hohem Mal3e von der Wahl gewisser Mal3e unabhängig ist, z. B. von der Materialdicke und dem Ziehstempeldurchmesser   D5.   



   Das Ergebnis der Versuche wird auch durch die Grösse der Belastung des Halters für den Rohling beeinflusst. Es ist bekannt, dass eine konstante Kraft des Halters für den Rohling und ein konstanter Druck pro Flächeneinheit für das Ergebnis von Bedeutung ist, wenn ein oder mehrere Mal3e wie Materialdicke to und Ziehstempeldurchmesser Ds verändert werden.



   Bei den   Tiefziehversuchen    wurde die Belastung des Halters für den Rohling proportional der Materialdicke ton ferner proportional zum Unterschied zwischen dem Durchmesser und der Materialdicke und proportional zu einem   Proportibnalitätsfaktor    C, gehalten. Es scheint, dass bei Erfüllung dieser Bedingungen die Belastung H des Rohlinghalters keinen merklichen Einfluss auf die Messresultate hat, wenn die Parameter Cq, Cr und Cs die gleichen bleiben.



   Wenn auch die Wahl des   Zahlenwertes    für die Parameter praktisch frei ist, so ist es durchaus   natür-    lich, dass die durch die Versuche gefundenen praktischen Möglichkeiten beim Treffen dieser Wahl beachtet werden sollten, um nicht etwa durch die Wahl ganz extremer Werte für die Parameter den Bereich des praktisch zweckmässigen zu verlassen.



   In vorteilhafter Weise liegt darnach der Wert für den Parameter   Cq    zwischen 1 und 1,2 und für die Parameter   Cr    und Cs zwischen 1 und 20.



   Bei praktischer Ausführung ist es natürlich unmöglich, die Parameter Cq, Cr und Cs für aRe zu verwendenden Werkzeuge und zu verarbeitenden Materialdicken ganz konstant zu halten. Wenn jedoch der Einfluss einer Veränderung des Wertes der Parameter auf die Messresultate für   Tks niedriggehalten    werden soll, beispielsweise unterhalb von 1 %, dann darf der Wert von Cq höchstens um 1 %, der von Cr höchstens um 0,02-Cr2 und der von Cs um höchstens 3 % von den gewählten Werten abweichen.



   Mit Bezug auf das oben gesagte ist es zweckmässig, für die Parameter die folgenden Werte zu wählen :
Cq = 1, 035         1%,        =7-I-10%,
C3 = 5 # 3%.   



   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf einen Satz   Tiefziehwerkzeuge,    die für die Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens brauchbar sind.



   Für die Zusammensetzung eines solchen Satzes von Werkzeugen geht man am zweckmässigsten von zwei Durchmessern für den   Tiefziehstempel aus.  

Claims (1)

1. Die übrigen Masse der Werkzeuge werden durch die Wahl des Zahlenwertes für die Parameter bestimmt, nämlich durch die Dicke des Materials, das für die Versuche benutzt wird, und die Genauigkeit dieser Versuche. Ein Beispiel für einen solchen Satz von Werkzeugen ist aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich. to D8 ri Dm rm 0,34-0,39 25,00 2,36 26,69 2,5 0,39-0, 46 25,00 2,36 26,69 2,9 0,46-0,52 25,00 2,26 26,94 3,4 0,52-0,59 25,00 2,26 26,94 3,8 0,59-0,71 25,00 2,26 27, 20 4,5 0,71-0,84 25,00 2,16 27,46 5,4 0,84-0,97 25,00 2,16 27,71 6,3 0,68-0,80 50,00 4,73 53,38 5,1 0,80-0,93 50,00 4,73 53,38 6,0 0,93-1,04 50,00 4,53 53,89 6,8 1,04-1,18 50,00 4,53 53,89 7,7 1,18-1,43 50, 00 4,53 54,40 9,1 1,43-1,68 50,00 4,32 54,91 10,8 1,68-1,94 50,00 4,32 55,43 12,6 PATENTANSPRÜCHE I.

   Verfahren für die Bestimmung der Tiefziehqualität eines Materials, insbesondere eines Metalles, bei dem runde Scheiben des Materials durch mehrere Tiefziehversuche in die Form zumindest angenähert zylindrischer Becher gebracht werden und das Ver hältnis zwischen Rohling-Grenzdurchmesser und Summe des Durchmessers des Stempels und der Blechstärke der Scheiben, von denen ein gewisser Anteil während Tiefziehens reisst, ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei jedem Versuch die Parameter Dm - to RM Ds + to Cq = ; Cr = und Cs = Ds + to to 2rs + to den gleichen oder zumindest angenähert gleichen Wert haben, wobei bedeuten :

   DIa = Durchmesser der Matrizenbohrung, Ds = Stempeldurchmesser, rm = Radius der Matrizenkante, rs = Radius der Stempelkante, to = Blechstärke, Cq = Zwischenraumparameter, Cs = Stempelkantenradiusparameter, Cr = Matrizenkantenradiusparameter.

   II. Satz von Tiefziehwerkzeugen für die Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Stempel und Form solche Dimensionen besitzen, dass diese durch die Parameter Cq=#####; Cr= ## udn Cs = ### to Ds + to @@@ @@@ 2rs+to gemäss den gewählten Werten bestimmt sind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Belastung des Rohlinghalters proportional der Materialdicke, ferner der Differenz H zwischen Durchmesser und Materialdicke ist, wobei H = Ch-To' (Dm-) und der Proportionalitätsfaktor Ch konstant gehalten wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dal3 der feste Wert des Parameters Cq mindestens 1,0 und höchstens 1,2 ist und die festen Werte der Parameter Cr und Cs zumindest 1,0 und höchstens 20 sind, ferner dass bei den Versuchen die Unterschiede der Werte für Cq, Cr und Cs höch- stens 1 %, 0, 02 Cr2 bzw. 3 % betragen.

   3. Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Cq = 1, 035 1 %, Cr = 7 # 10%, C, 5 3%.