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Dortmunder Kolloquium zum Rohr- und Profilbiegen

Bessere Rohrumformung bei kleineren Stückzahlen

| Autor: Stéphane Itasse

Wie lässt sich bei der Rohrumformung zugleich eine Topqualität erreichen? Wie kann man sie wirtschaftlich erzielen, auch und gerade bei Kleinserien oder Einzelstücken? Das Thema Industrie 4.0 ist dabei nur eine Antwort unter mehreren.

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Wohin entwickelt sich die Rohrumformung? Darüber gab das jüngste Dortmunder Kolloquium zum Rohr- und Profilbiegen Aufschluss.
Wohin entwickelt sich die Rohrumformung? Darüber gab das jüngste Dortmunder Kolloquium zum Rohr- und Profilbiegen Aufschluss.
(Bild: Transfluid)

Welchen Herausforderungen die Rohr- und Profilbieger gegenüberstehen, erläuterte Andreas Tertel von BMW auf dem 6. Dortmunder Kolloquium zum Rohr- und Profilbiegen (Dorp) am Beispiel des Heckklappenrahmen des BMW 5er Touring, der unter anderem durch Innenhochdruckumformen (IHU) seine Gestalt erhält. Dieser hat ein besonderes Konzept, das ohne Gasdruckfedern auskommt, die Mechanik ist im Rahmen integriert. Geformt wird das Bauteil mittels Freiformbiegen – mit hohen Anforderungen an Durchmessertoleranz und Geradheit des Rohres. „Der Kunde sieht das Bauteil, deshalb müssen wir beim Prozess auch eine Topoberfläche haben“, sagte Tertel weiter.

Querschnittsveränderungen und Sichtfläche fordern dem Material viel ab

„Die großen Themen bei dem Projekt waren die Sichtfläche und die Querschnittsveränderungen, die dem Material sehr viel abfordern“, ergänzte Tertels Kollege Beat Wüst. In der Produktion stellt BMW aus Flachband in einem stetigen Prozess die Rohre her, anschließend folgen das Freiformbiegen, das Vor- und das IH-Umformen, bevor es zum Laserschneiden und Reinigen geht. Den Abschluss der Prozesskette bildet die ZB-Fertigung, also das Einbringen von Stanzmuttern beziehungsweise -teilen – und das alles in einer Taktzeit von 60 bis 70 s.

Doch die großen Herausforderungen begannen schon vorher. „Wir hatten ein grundsätzliches Problem, überhaupt ein Rohr zu bekommen, das unseren Anforderungen entspricht“, berichtete Thomas Hösl, IHU-Experte bei BMW. Die Anforderungen an Außenhaut und Geradheit seien sehr hoch und die Schweißnähte müssten dem Umformprozess einschließlich der IHU standhalten.

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Für das Freiformbiegen der Rohre setzt BMW nach Angaben von Hösl zwei Sechs-Achs-Biegemaschinen der Jörg Neu GmbH vom Typ NSB 090 ein, die Rohre bis zu einem Außendurchmesser von 90 mm biegen können, dazu zwei kleinere Maschinen des gleichen Herstellers für Rohre bis 45 mm Durchmesser. „Damit haben wir den Vorteil, dass wir auch dreidimensional im Raum biegen können“, sagte Hösl. Mit dem Nachteil, dass der maximale Biegeradius beim Zweifachen des Durchmessers liege, könnten sie leben.

Für den IHU-Prozess setzt dann BMW auf eine Presse von Schuler mit 5000 t Schließkraft. Der Innendruck liegt bei 2500 bar, die Taktzeit bei 76 s und das Werkzeuggewicht bei 40 t. Das Werkzeug mit zwei Nestern, einem Vorformnest und einem IHU-Nest, muss eine Standzeit von mindestens sieben Jahren haben. „Für den sicheren IHU-Prozess ist die Vorform des Bauteils entscheidend, damit wir in kritischen Bereichen keine Risse bekommen“, erläuterte Tertel. Die hohen Kosten für das IHU-Verfahren sah er dabei weniger kritisch: „Wenn man Zusammenbaugruppen spart, rechnet sich ein IHU-Prozess, auch wenn er sehr teuer ist.“

Neben Großserien bergen kleinere Stückzahlen eigene Herausforderungen

Doch die Automobilhersteller mit ihren großen Stückzahlen sind nicht für alle Herausforderungen im Rohr- und Profilbiegen repräsentativ. „Wir müssen umdenken: Unseren Kunden brechen teilweise große Serien weg, Vielfalt ist angesagt“, sagte Gerd Nöker, Mitgründer und -geschäftsführer des Rohrumformmaschinenherstellers Transfluid. Daraus ergeben sich auch neue Anforderungen an die Maschinenbauer, im Fokus stehen dabei Kostensenkung und das Verkürzen von Durchlaufzeiten.

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 Stéphane Itasse

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, MM MaschinenMarkt