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Pr├╝fung der Blechumform-Eigenschaften im Automobilbau

Gute Umformeigenschaften sind f├╝r Feinbleche sehr gefragt. Typische Umformvorg├Ąnge, wie das Tiefziehen und das Streckziehen werden mit genormten Pr├╝fverfahren nachgestellt. ZwickRoell pr├╝ft mit Pr├╝fmaschinen zur Blechumformung des Typs BUP die gefragten Eigenschaften und stellt hierf├╝r Pr├╝fmaschinen mit Ziehkr├Ąften bis zu 1.000 kN zur Verf├╝gung. Ein weiterer wichtiger, aber aufwendiger Versuch, ist die Bestimmung der Grenzform├ĄnderungskurveÔÇőÔÇőÔÇőÔÇőÔÇőÔÇőÔÇő, aus der Konstrukteure Grenzdehnungen entnehmen k├Ânnen, die in formgebenden Prozessen nicht ├╝berschritten werden sollten. F├╝r die notwendige optische Messtechnik zur Aufnahme der Dehnungen w├Ąhrend des Ziehprozesses arbeitet ZwickRoell mit hochspezialisierten Partnern zusammen.

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  • Branchenbrosch├╝re: Automotive PDF 4 MB

Warmumformung

  • Das Formh├Ąrten als Produktionsverfahren in der Warmumformung gewann in den letzten Jahren erheblich an Bedeutung, um spezifische Anforderungen an ein geringeres Gesamtgewicht bei h├Âherer Crash-Sicherheit zu erf├╝llen.
  • Ziel dieses Verfahrens ist es, mit einem reduzierten Einsatz an Material gleiche bzw. h├Âhere Festigkeiten von Formblechteilen zu erreichen, als dies mit konventionellen Umformtechniken zu erreichen w├Ąre.
  • Zahlreiche Automobilhersteller nutzen diese Prozesse, um Strukturteile der Karosserie wie A- und B-S├Ąulen, Getriebetunnel, Tr├Ąger von Front- und Hecksto├čstangen, T├╝rschweller, T├╝rverst├Ąrkungen, L├Ąngstr├Ąger, Dachrelings und Dachrahmen zu produzieren.
  • Die Warmumformung ist im Vergleich zur konventionellen Umformung naturgem├Ą├č komplexer und erlaubt es, Bauteile von hoher Festigkeit, gro├čer geometrischer Komplexit├Ąt und minimierten R├╝ckfederungseffekten in k├╝rzerer Zeit zu produzieren. Proben werden aus dem Endprodukt entnommen, und neben der klassischen H├Ąrtepr├╝fung werden im Zug- und Biegeversuch auch deren Festigkeit ermittelt.

Zugversuche

Zugversuche

Einfacher Zugversuch
Zugversuch mit r- & n-Wert Bestimmung
Biaxialer Zugversuch
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Einfacher Zugversuch

F├╝r die Ermittlung der Kennwerte aus dem Zugversuch bietet ZwickRoell ein breites Spektrum von serienm├Ą├čigen Pr├╝fsystemen bis 2.500 kN an, mit denen die Pr├╝fungen auch unter gro├čen Kr├Ąften sehr genau durchgef├╝hrt werden k├Ânnen.

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Zugversuch mit r- & n-Wert Bestimmung

Insbesondere gute Umformbarkeit bei gleichzeitig hoher Festigkeit wird von Feinblechen h├Ąufig gefordert. Zur Charakterisierung von Umformeigenschaften werden im Zugversuch die r- und n-Werte bestimmt. Der n-Wert beschreibt die Verfestigung - Anstieg der Spannung - w├Ąhrend der plastischen Verformung bis zur Gleichma├čdehnung, der r-Wert die senkrechte Anisotropie. Der n-Wert wird aus den Zugspannungsdaten und Dehnungswerten ermittelt, f├╝r den r-Wert wird die Breiten├Ąnderung der Zugprobe zus├Ątzlich gemessen.

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Biaxialer Zugversuch

Eine Besonderheit ist der 2-Achsen-Zugversuch. Mit ihm werden die Verformungseigenschaften des Werkstoffs bestimmt. Dieser Versuch wird ├╝berwiegend in der Forschung und Entwicklung eingesetzt, weil man mit ihm definierte Spannungswerte im Kreuzungspunkt der Probe einstellen und untersuchen kann. ZwickRoell baut diese biaxialen Pr├╝fmaschinen nach Kundenwunsch. Die Dehnungsmessung erfolgt in den meisten F├Ąllen optisch. Hier bietet ZwickRoell verschiedene L├Âsungen an. F├╝r die Messung einer hochaufgel├Âsten Dehnungsverteilung arbeitet ZwickRoell mit Partnern zusammen.

Rissz├Ąhigkeitspr├╝fung

Die Rissz├Ąhigkeitspr├╝fung KIc ist ein wichtiger Kennwert f├╝r metallische Werkstoffe in sicherheitsrelevanten Anwendungen wie Flugzeugbau, Kraftwerksbau, aber auch Automobilbau. Die Bestimmung der Bruchz├Ąhigkeit erfolgt mit einer Probe, in der ein k├╝nstlicher Riss eingebracht wurde. Diese Probe wird bis zum Bruch belastet. Aus der Kraft-Verformungskurve und der Rissl├Ąnge l├Ąsst sich die Bruchz├Ąhigkeit KIc bestimmen.

Biegeversuch

Der 3-Punkt-Biegeversuch dient neben der Kennwertermittlung von Biegeeigenschaften auch der visuellen Beurteilung der Biegekante. Insbesondere das Verhalten von Schwei├čn├Ąhten wird im Biegeversuch visuell begutachtet. Mit verschiedenen Optionen f├╝r Biegepr├╝feinrichtungen und Anpassung an vorhandene Probenhalter l├Âst ZwickRoell diese Aufgabenstellung.

Draw-Bead-Versuch

Diese Pr├╝fung hat das Ziel, den Reibungskoeffizienten zwischen Stahlblech und Tiefziehwerkzeug zu bestimmen, um damit den idealen Schmierstoff f├╝r diese Umformung zu ermitteln. Dies erm├Âglicht, Risse und Falten zu vermeiden und so einen optimalen Tiefziehprozess sicherzustellen. Die Draw-Bead-Einrichtung kann einfach in eine Standard-Pr├╝fmaschine eingebaut werden. F├╝r die Pr├╝fung wird ein Blechstreifen mit den typischen Abmessungen (300 mm x 30 mm x 2 mm) in den oberen Standard-Probenhalter axial eingespannt und das Draw-Bead-Werkzeug geschlossen. Anschlie├čend wird der Blechstreifen durch das Draw-Bead-Werkzeug gezogen. Dieser Vorgang kann automatisch wiederholt werden. Die Anzahl der Wiederholungen ist einstellbar. Genaue und reproduzierbare Messwerte sind durch die digital geregelte Klemmkraft des Draw-Bead-Werkzeugs garantiert. Die Stempel des Werkzeugs k├Ânnen schnell ausgetauscht werden, um verschiedene Pr├╝fspezifikationen abzudecken.

Schnellzerrei├čversuch

F├╝r Anwendungen in der Automobilindustrie ist das Werkstoffverhalten bei hohen Dehnraten entscheidend. Bei einem Unfall werden hohe Geschwindigkeiten bei der Verformung des Materials erreicht, die f├╝r die Auslegung der Automobile zwingend ber├╝cksichtigt werden m├╝ssen. Die n├Âtigen Kennwerte werden beim Schnellzerrei├čversuch auf Hochgeschwindigkeitspr├╝fmaschinen der Serie HTM bestimmt. Diese servohydraulischen Pr├╝fmaschinen erreichen an den Proben Verformungsgeschwindigkeiten bis zu 20 m/s bei Kr├Ąften von bis zu 160 kN.

Pl├Ąttchen-Biegeversuch

Der Pl├Ąttchen-Biegeversuch dient der Ermittlung des Biegewinkels von Karosserieblechen mit dem Ziel, R├╝ckschl├╝sse auf das Verformungsverhalten und die Anf├Ąlligkeit gegen├╝ber Versagen von metallischen Werkstoffen bei Umformprozessen mit dominanten Biegeanteilen (z. B. Falzoperationen) oder bei Crashbelastung zu erhalten. Diese Pr├╝fungen k├Ânnen mit speziellen Vorrichtungen im 3- oder 4-Punkt-Biegeversuch in Pr├╝fmaschinen durchgef├╝hrt werden. 

Wir suchen und finden f├╝r jede Ihrer Anforderung die optimale Pr├╝fl├Âsung.

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