Ein Formgebungsgrenzendiagramm (FLD), auch bekannt als Keeler-Goodwin-Diagramm, ist ein Diagramm, das das Verhalten von Blechen unter verschiedenen Belastungsniveaus veranschaulicht. Die Linie, die das Verhalten des Metalls beschreibt, wird als Grenzformkurve (FLC) bezeichnet. Ein Umformgrenzendiagramm gibt Auskunft über die maximale Spannung, der das Metall ausgesetzt sein kann, bevor es bricht oder einschnürt. Die Diagramme werden erstellt, indem Teststreifen aus Blech verwendet und die Verformung gemessen wird.
Grenzformgebungsdiagramme werden in einem zweidimensionalen Koordinatensystem grafisch dargestellt, wobei die Hauptdehnung auf der y-Achse und die Nebendehnung auf der x-Achse aufgetragen ist. Dehnung ist ein Maß für die Verformung – eine größere Dehnung ist definiert als in Richtung mit größerer Verformung, während eine geringfügige Dehnung in Richtung mit geringerer Verformung liegt. Unterschiedliche Blecharten und -dicken haben jeweils ihr eigenes Umformgrenzendiagramm.
Ein FLC ist eine unregelmäßige parabolische Kurve, wobei das Minimum an oder nahe der Hauptdehnungsachse auftritt. Ein Material, das Dehnungen ausgesetzt ist, die oberhalb der Kurve liegen, versagt, während Dehnungen unterhalb der Kurve sicher auf das Metall angewendet werden können. FLDs werden normalerweise mit zwei Kurven grafisch dargestellt – der Bereich zwischen den Kurven ist eine Zone kritischer Verformung oder Sicherheitszone, in der das Material sicher sein oder reißen kann, daher ist es in der Praxis am besten, diese Dehnungen nicht anzuwenden. Die kritische Verformung, die in dieser Zone wahrscheinlich auftritt, wird als Necking bezeichnet, wenn das Metall in einigen Bereichen dünner gedehnt wird.
Anhand einer Versuchsreihe wird ein Grenzformgebungsdiagramm entwickelt. Bei den Prüfungen werden unterschiedlich breite Metallbänder belastet. Die unterschiedlichen Breiten der Streifen simulieren unterschiedliche Dehnungsbedingungen. Jeder Streifen ist mit einem kreisförmigen Gittermuster markiert, das verwendet wird, um die Dehnung zu messen.
Üblicherweise werden die Streifen mit einem halbkugelförmigen Stempel belastet. Ein Metallstreifen wird gedehnt, bis eine Einschnürung beobachtet wird. Dehnungswerte für die Haupt- und Nebenachsen können durch Messung der Verformung des zuvor auf dem Band markierten Kreisgitters ermittelt werden.
Auch computergestützte Verfahren können zur Dehnungsmessung verwendet werden. Bilder, die der Computer während des Verformungsprozesses aufgenommen hat, können mit einem Referenzraster verglichen werden, das mit dem kreisförmigen Raster auf dem Metall vergleichbar ist. Der Computer kann die Dehnungen anhand dieser Bilder berechnen. Eine andere Methode vergleicht Vorher- und Nachher-Bilder des kreisförmigen Gitters, um die Dehnung zu berechnen.