March 3, 2026Open Access

Einfluss der Anisotropie der Reibungskraft auf das Ohrenverhalten während des zirkularen Tiefziehens von gehärtetem Blech der Aluminiumlegierung 3104

Key Points

Die Veränderung des Ohrenprofils steht in direktem Zusammenhang mit Variationen in der Anisotropie des Reibungskoeffizienten, die die Ergebnisse des Tiefziehprozesses beeinflussen.
Frühere Studien bestätigen, dass sowohl plastische Anisotropie als auch Reibungsbedingungen entscheidend für das Ohrenverhalten von Aluminiumblechen sind.
Analysen durch die Plattenmethode zeigen, dass der Winkel zur Walzrichtung des Ohres mit den Eigenschaften der plastischen Anisotropie übereinstimmt, wie dem Lankford-Wert.
Das Verständnis dieser Dynamiken könnte dazu führen, Defekte bei der Herstellung von Aluminium-Getränkedosen zu minimieren und die Effizienz der Fertigung zu verbessern.

Abstract

Ein gehärtetes Blech der Aluminiumlegierung 3104 wird für den Werkstoff von Getränkedosen verwendet. Bei diesem Material ist die Kontrolle des Ohrenbildes der zirkular tiefgezogenen Tasse wichtig, um Defekte bei der Dosenformung zu verhindern. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Reibungskraft zwischen dem Blechmaterial und dem Formwerkzeug das Ohrenverhalten während des zirkularen Tiefziehens beeinflusst, zusätzlich zur plastischen Anisotropie des Materials. Der Einfluss der Anisotropie des Reibungskoeffizienten bleibt jedoch unklar. In dieser Studie habe ich den Einfluss der Anisotropie der Reibungskraft auf das Ohrenverhalten des gehärteten Blechs der Aluminiumlegierung 3104 durch einen zirkularen Tiefziehversuch untersucht. Dies führt dazu, dass sich das Ohrenprofil durch die Anisotropie des Reibungskoeffizienten ändert. Darüber hinaus habe ich das Ohrenprofil mit der elementaren Analysemethode (oder Plattenmethode) berechnet. Diese Analyse führt zu folgenden Schlussfolgerungen: (1) Der Winkel zur Walzrichtung des Ohres wird durch die plastische Anisotropie bestimmt, d.h. durch die in-plane Anisotropie des Lankford-Wertes, den Arbeitshärtungs-Exponent und den plastischen Festigkeitskoeffizienten. Die relative Höhenbeziehung von Ohren und Tälern in einer Tasse kann jedoch nicht nur durch diese Parameter erklärt werden. (2) In Bezug auf das Gleichgewicht von Tassenohren und Tälern beeinflusst die Anisotropie des Reibungskoeffizienten diese. Diese bestimmen das endgültige Ohrenprofil.

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