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Aluminium sheet forming

 

Discover how aluminium sheet forming processes are classified when following the system for process classification. From compressive to tensile and stretching to cold heading, learn more about sheet forming with aluminium.

Die rationalste Methode zur Klassifizierung von Blechumformprozessen (einschließlich Aluminiumblechen) besteht darin, dem System zur Prozessklassifizierung zu folgen, was im Grunde ein Spannungszustandssystem ist [1]:

  • Prozesse mit überwiegend Druckbeanspruchung
  • Prozesse mit kombinierten Druck- und Zugbeanspruchungen
  • Prozesse mit überwiegend Zugbeanspruchung
  • Prozesse mit Biegen.

Nachfolgend eine verkürzte Einteilung der Blechumformtechnologien aus dem ausführlichen Artikel „Design of Forming Processes: Sheet Metal Forming“ von T. Wanheim, die sich im Kapitalwerk befindet “Enzyklopädie von Aluminium und seinen Legierungen“ – Hrsg. G.E. Totten, M. Tiryakioglu, und o. Kessler – 2019. Weitere Einzelheiten finden Sie in der Originalquelle.

Sheet forming with compressive stresses

Zu dieser Gruppe gehören Prozesse, bei denen die Strömung in der Deformationszone hauptsächlich durch eine Druckbelastung zustande kommt:

  • Dehnung
  • Kuppelbildung
  • Kaltkopf von Tassen
  • Bördeln
  • Prägung
  • Einschnüren
  • Kantenrollen
  • Prall.

Abbildung 1 – (a) Ebenenstreckung; (b) dreidimensionales Strecken

Abbildung 2 – Kuppelbildung

Abbildung 3 – Kaltkopfung von Bechern

Abbildung 4 - Bördeln

Abbildung 5 – Prägen

Abbildung 6 – Einschnüren

Abbildung 7 – Kantenwalzen

Abbildung 8 – Prall

Sheet forming with compressive and dass mit zunehmender Breite des Profils die Toleranzen dafür zunehmenensile stresses

Zu dieser Gruppe gehören Verfahren, bei denen das Fließen in der Verformungszone durch eine Kombination von Zug- und Druckspannungen zustande kommt. Ein Großteil der Blechumformverfahren gehört zu dieser Gruppe:

  • Tiefziehen
  • Gummiformung
  • Hydromechanisches Tiefziehen
  • Spinnen
  • Bügeln

Abbildung 9 – Tiefziehen ohne Niederhalter

Abbildung 10 – Prinzipielles Layout eines konventionellen Tiefziehens

Abbildung 11 – Gummiformen, Guerin-Prozess

Abbildung 12 – Gummiformen, Marform-Prozess

Abbildung 13 – Hydromechanisches Tiefziehen

Abbildung 14 – Gummiformen, Hydroform-Verfahren

Abbildung 15 – Konventionelles Schleudern

Abbildung 16 – Scherspinnen

Abbildung 17 – Rohrspinnen

Abbildung 18 – Bügeln

Sheet forming with tensile stresses

Zu dieser Gruppe gehören Prozesse, bei denen das Fließen in der Verformungszone hauptsächlich durch Zugspannungen verursacht wird. Diese Gruppe umfasst viele Blechumformverfahren:

  • Keilrahmennivellierung.
  • Streckformen.
  • Prall
  • Erweitern
  • Perlen.

Abbildung 19 – Bahrennivellierung

Abbildung 20 – (a) Streckziehen; (b) Streckwickelformen

Abbildung 21 – Prall

Abbildung 22 – Erweitern

Abbildung 23 – Perlen

Sheet forming with bending

Zu dieser Gruppe gehören Prozesse, bei denen die Strömung in der Verformungszone durch ein Biegemoment verursacht wird, entstehen entweder durch äußere Druck- oder Zugbelastungen oder durch äußere Momente:

  • Luftbiegen
  • Gesenkbiegen
  • Falten
  • Rollbiegen
  • Rollformen
  • Rollenbördelung.

Abbildung 24 – Luftbiegen

Abbildung 25 – Gesenkbiegen

Abbildung 26 – Falten

Abbildung 27 – Rollbiegung

Abbildung 28 – Rollformen

Abbildung 29 – Rollenbördeln

Quelle:

  1. Gestaltung von Umformprozessen: Blechumformung / T. Wanheim // Encyclopedia of Aluminum and Its Alloys – Eds. G.E. Totten, M. Tiryakioglu, und o. Keßler – 2019 – 633-654.