Simulation und Verifizierung technologierelevanter Blechwerkstoffeigenschaften

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In dieser Arbeit wurden das Napfziehen mit verschiedenen Stempelbodenformen und die Erichsentiefung mit unterschiedlichen Stempelformen als fertigungsintegrierte Prüfverfahren untersucht. Die Experimente zeigen, dass eine klare Differenzierung bei verschiedenen Blechwerkstoffen und Chargenschwankungen nur durch die Bestimmung des Stempelkraft-Stempelweg-Verlaufs unter gleichen Prozessbedingungen möglich ist. Für die praktische Umsetzung wurde eine Miniaturisierung der Werkzeuggeometrien vorgenommen, und der Einfluss prozess- und werkzeugabhängiger Größen auf das Prüfergebnis analysiert. Die Stempelkraft-Weg-Verläufe für das Napfziehen und die Erichsentiefung wurden mittels erweiterter analytischer Ansätze geschätzt und durch Simulationen mit verschiedenen FEM-Programmen validiert. Beide Prüfverfahren wurden hinsichtlich ihrer praktischen Umsetzbarkeit und der Aussagekraft ihrer Ergebnisse diskutiert. Aufgrund der einfacheren Gewährleistung gleichbleibender Randbedingungen in der Praxis wurde die Erichsentiefung mit halbkugeliger Stempelform zur fertigungsintegrierten Prüfung gewählt. Diese Wahl gewährleistet die Ermittlung werkstoffspezifischer Kennwerte parallel zur Teile-Herstellung und berücksichtigt Materialschwankungen, die über Unterschiede in Blechdicke, Festigkeit und Dehnung hinausgehen. So wurde ein Prüfverfahren entwickelt, das eine gleichbleibende Qualität ab dem ersten gefertigten Teil sichert und eine einfach ums