Formänderungswiderstand

Der Formänderungswiderstand oder Umformwiderstand ist ein Maß für den Widerstand eines Werkstücks oder Werkstoffs gegen plastische Verformung.

Definition

Der Formänderungswiderstand

$k_W = \frac F A$

ist als Verhältnis von der zur Verformung notwendigen Kraft F und der bei der Verformung beanspruchten Fläche A definiert. Bei bekanntem Formänderungswiderstand k_W lässt sich also die für plastische Umformung aufzuwendende Kraft folgendermaßen bestimmen.

$F = k_W \cdot A$

Anders als die Fließspannung k_f stellt der Formänderungswiderstand nicht eine reine Werkstoffeigenschaft dar, sondern beinhaltet die Werkstoffeigenschaft k_f und Eigenschaften des betrachteten Umformprozesses. Der Umformwiderstand wird beeinflusst von der Werkstoffzusammensetzung, der Temperatur des Werkstoffes, der Form des Werkstücks und der Geschwindigkeit der Umformung.^[1] Der Prozesseinfluss wird häufig mit einer Formfunktion q_f

$k_W = k_f \cdot q_f$

berücksichtigt. Für die Formfunktion gilt

$q_f \ge 1$

und kann als eine Art inverser Wirkungsgrad interpretiert werden.

Anwendung

In der praktischen Anwendung von Prozessen der bildsamen Formgebung wird der Formänderungswiderstand zur Berechnung der benötigten Umformkräfte verwendet. Das Verständnis der Zusammenhänge lässt sich auch bei der messtechnischen Bestimmung von Werkstoffeigenschaften nutzen. Bei bekanntem q_f wird die Werkstoffeigenschaft

$k_f = \frac {k_W} {q_f}$

mit gemessener Kraft F und Fläche A ermittelt. Beim Zugversuch, Flachstauchversuch und Zylinderstauchversuch nutzt man die näherungsweise Konstanz von

$q_f \approx 1$

zur einfachen Bestimmung der Fließspannung oder eines Spannungs-Dehnungs-Diagramms aus.

Siehe auch

Duktilität, Umformbarkeit

Fußnoten

1. ↑ Der Schmied am Amboß: Ein praktisches Lehrbuch für alle Schmiede und Schlosser

Literatur

• Kurt Lange: Umformtechnik Grundlagen. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg NewYork 2002, ISBN 3-540-43686-3.

Weblinks

Umformtechnik Grundlagen