Tiefziehen

In der Blechumformung ist das Tiefziehen eines der am weitesten verbreiteten Verfahren. Es wird unter anderem in der Automobilindustrie eingesetzt, um Karosserieteile von Fahrzeugen zu fertigen.

 

Verfahrensdefinition:

Beim Prozess des Tiefziehens handelt es sich um ein Verfahren der Zugdruckumformung. Es formt einen ebenen Blechzuschnitt zu einem einseitig offenen Hohlkörper oder einen vorgezogenen Hohlkörper zu einem Hohlkörper mit einem geringeren Querschnitt um. [DIN 8584]

Tiefziehverfahren teilt man nach ihrer Art der Krafteinleitung in drei Arten ein:

  • Tiefziehen mit Werkzeugen
  • Tiefziehen mit Wirkmedien
  • Tiefziehen mit Wirkenergie

In der Automobilindustrie erfolgt das Tiefziehen meistens mit starren Werkzeugen.

Tiefziehen – Verfahrensprinzip
Verfahrensprinzip beim Tiefziehen – Darstellung des Prozesses

In der Automobilindustrie erfolgt das Tiefziehen meistens mit starren Werkzeugen.

Die Abbildung stellt das Verfahrensprinzip beim Tiefziehprozess dar. Starre Werkzeuge bestehen dabei aus Stempel, Matrize und Blechhalter. Beim Tiefziehen schließt nach Einlegen der Platine (Blechzuschnitt) als erstes der Blechhalter.

Anschließend wird das Blech zwischen Matrize und umlaufendem Blechhalter eingeklemmt. Dieser Vorgang hemmt das Nachfließen des Blechs beim Ziehen und verhindert somit Faltenbildung unter dem Blechhalter. Der Stempel spannt das Blech beim Eintauchen in die Platine über den Matrizenradius und formt es in die Matrize. Dabei steigt die zum Umformen benötigte Stempelkraft bis zum unteren Totpunkt des Stempels kontinuierlich an.

Während beim reinen Tiefziehen keine Blechdickenreduzierung auftritt, erfolgt beim Streckziehen die Umformung rein aus der Abnahme der Blechdicke. Das Streckziehen kommt bei der Umformung großflächiger nur gering gekrümmter Teile mit geringer Ziehtiefe zum Einsatz (z.B. Dächer, Türen).

Beim Ziehen von komplexen Karosserieteilen in der Praxis hat man es meist mit einer Kombination von Streck‐ und Tiefziehen zu tun. Dabei gilt es, das Blech möglichst gut auszustrecken, ohne die Versagensgrenzen (Reißer, Falten) des Werkstoffs zu erreichen.

Etwa 300-400 Blechteile bilden zusammen die Karosserie eines PKWs. Um die für den jeweiligen Einsatzzweck qualitativ hochwertigen Blechteile optimal herzustellen, simuliert eine spezialisierte Software den kompletten Tiefziehvorgang.

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Dr. Markus Thomma zu Simulationssoftware in der Blechumformtechnik

Software für die Simulation von Umformprozessen