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Verfahren zum spanlosen Verformen, insbesondere zum Tiefziehen von
metallischen Werkstücken Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur spanlosen Verformung,
insbesondere zum Tiefziehen, von metallischen Werkstücken.
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Bekanntlich spielt bei der spanlosen Form-Irebung, insbesondere bei
dem der Massenanfertigung dienenden Tiefziehen, die Frage nach der in einem Zuge
größtmöglichen Formung oder Stufung eine erhebliche Rolle. So hat man schon als
wesentliche Faktoren beim Tiefziehen unter anderem die Ziehring- und Stempelrundung,
den Faltenhalterdruck und vor allem neben der Werkstoffart auch die Blechdicke erkannt.
Nun werden aber bekanntlich beim Tiefziehen eines verhältnismäßig dicken 131eches
die einzelnen Fasern über den Querschnitt verschieden stark verformt, so daß man
gezwungen ist, den Anschlag oder den Weiterschlag nur in dem Rahmen zu halten, daß
auch die am stärksten beanspruchte Faser nicht zerreißt. Das hat aber zur Folge,
daß die einzelne Formgebungsstufe praktisch wesentlich kleiner gehalten werden muß,
als theoretisch möglich erscheint, so daß die Verformung his auf die gewünschten
Endmaße in mehreren Stufen erfolgen muß.
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Die Erfindung bietet nun die Möglichkeit, metallische Werkstücke in
einer einzigen Arbeitsstufe viel weitergehend zu verformen als dies bisher möglich
war, und zwar geschieht dies durch die Verwendung eines mehrere Schichten aufweisenden
Ausgangswerkstoffes, z. B. eines Bleches, das im Innern mindestens eine Schicht
aus einem
.Metall mit einem größeren Formänderungsv ermögen als
dem des Grundmetalls enthält. Verwendet man z. B. zum Tiefziehen ein Blech aus einer
A1-Cu-Mg-Legierung von 2 min Stärke und versieht dieses Blech mit einer Zwischenschicht
aus l@einaluminium, dann zeigt dieses 1Iehrschichtenblech ein wesentlich besseres
Formänderungsvermögen als ein entsprechendes Blech gleicher Stärke, (las nur aus
dem Grundwerkstoff ohne die Reinaltiminitiniseele besteht. Die Wirkung der Reinaltiminiumeinlage
ist wahrscheinlich auf mehrere Ursachen zurückzuführen. Zunächst verformt sie sich
an den Stellen, an denen die höchsten Beanspruchungen erfolgen, viel leichter als
die Schichten aus der Al-Cu-Mg-I_egierung, schonen diese also gerade an den hoch
beanspruchten Stellen. Sodann aber scheint auch das plastische Reinaluminium die
an der Oberfläche der Schichten aus dein Grundwerkstoff liegenden Fasern zu umhüllen
und gewissermaßen eine Schmierwirkung bei der Gleitung auszuüben. Schließlich aber
nimmt die Reinaluininiumschicht die bei der Verformung entstehenden Spannungen auch
elastisch auf und wirkt dadurch schonend auf den festeren Werkstoff.
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Die Herstellung der gemäß der Erfindung zu verwendenden Mehrschichtenkörper
kann nach einem der aus der Plattiertechnik, insbesondere der Schweißplattierung,
bekannten Verfahren erfolgen. 1?s ist dabei ohne weiteres möglich, auch mehrere
Schichten des leichter verformbaren Metalls vorzusehen und sie durch Schichten des
schwerer verformbaren Metalls voneinander zu trennen, wie auch Schichten aus ganz
verschiedenen Metallen, z. 13. aus Leicht- und Schwermetall, miteinander in einem
Körper vereinigt werden 'können.
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Wenn auch die Herstellung von aus verschiedenen Metallen oder Legierungen
bestehenden Mehrschichtenkörpern oder Bi-Metallkörpern bisher schon bekannt ist,
so wurden doch diese Körper im Hinblick auf die ganz andere Zweckbestimmung in der
Regel anders aufgebaut und jedenfalls nicht im Sinne der Erfindung verwendet. Plattierbleche
aus Aluminiumlegierungen z. 13. hat man bisher so zusammengestellt, daß man als
Grundwerkstoff eine Legierung von hoher Festigkeit verwendete und sie auf ihren
Oberflächen mit Schichten aus einer besonders korrosionsbeständigen Legierung versah.
:huch ein- oder doppelseitig mit tipedleren 1Letallen plattierte metallische @1'erlcstoffe
sind bekannt, bei denen zwischen der Plattierschicht und dem Grundwerkstoff eine
oder hehrere Zwischenschichten vorgesehen sind, die entweder zur Erleichterung der
Versch-,veißung zwischen l'lattierschicht und hrutidwerk#;toff oder zur Verhinderung
der Diffusion dienen.
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Es sind aber auch schon Mehrschichteninetalle bekannt, bei denen in
die durch spanabhebende Bearbeitung aus dein Grundwerkstoff herausgearbeiteten -Nuten
entsprechende Leisten eines anderen, meist in der Farbe verschiedenen Metalls eingelegt
sind, um Oberflächenwirkungen zti erzielen.
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Schließlich sind sogar Mehrschichtenwerkstücke aus Aluminiumlegierungen
bekannt, die an beiden Außenseiten Schichten aus schlecht schweißbaren Legierungen
und im Innern Schichten aus Beinaluminium aufweisen. Diese Körper aber wurden nur
deshalb hergestellt, weil die beiden aus schlecht schweißbaren Legierungen bestehenden
Außenschichten miteinander verschweißt werden sollten und zur Erleichterung der
Schweißung mit einem überzug aus Beinaluminium versehen wurden. Daß solche Körper
eine erhöhte Eignung zur spanlosen Formgebung, wie z. B. zum Tiefziehen, aber auch
zum Biegen, aufweisen, hatte inan nicht erkannt.