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Rohrbiegen/Profilbiegen

Standards machen Anwendern und Biegeexperten das Leben leichter

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Viele unterschiedliche Biegeverfahren und -geometrien erschweren die Auswahl

Kenntnisse über die Verfahren und deren Effizienz sind entscheidend dafür, ob mit einem geplanten Produkt in der späteren Herstellung Gewinne oder Verluste realisiert werden. Derweil basieren die Kenntnisse über die Funktionsweise eines Biegeverfahrens auf dem Ausbildungsstand und den Erfahrungswerten des Maschinenbedieners sowie des entsprechenden Maschinenherstellers [4]. Die derzeitige Situation ist für den Designer von Biegebauteilen sehr unübersichtlich und hinsichtlich der Vorauswahl eines Biegeverfahrens unbefriedigend. Die Vielzahl an unterschiedlichen Verfahren sowie die damit herstellbaren Biegegeometrien sind groß. Einheitliche Kriterien zur Bewertung komplexer Geometrien existieren nicht.

Das vom BMWi geförderte Forschungsverbundprojekt zwischen den bereits genannten Universitäten und Unternehmen soll die Schwierigkeiten bei der bauteilspezifischen Verfahrensauswahl beseitigen.

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Hierzu erfolgten bereits umfangreiche Recherchen in gängigen Normen und Richtlinien sowie Auswertungen von firmeninternen Richtlinien. Diese und weitere Ergebnisse aus dem Projekt werden in anonymisierter Form einem Normungsantrag beim Deutschen Institut für Normung (DIN), Normenausschuss „Technische Grundlagen“, beigefügt. Ziel ist es, eine deutsche oder internationale Normung zu erhalten, welche Standards in der Profil- und Rohrbiegetechnik festlegt.

Ein Tool verhilft dem Konstrukteur zum besten Biegeverfahren

Als Projektergebnis erhält der Designer beziehungsweise der Konstrukteur von Biegebauteilen ein Tool, mit welchem er nach Festlegung von Biegegeometrie und Auswahl des Biegehalbzeugs auf ein wirksames und wirtschaftliches Biegeverfahren schließen kann. Wirksam ist ein Biegeverfahren, wenn es die Fertigung der gewünschten Biegegeometrie unter den festgelegten Toleranzen ermöglicht. Die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung erfolgt durch die Hinterlegung individueller Investitionskosten der Biegeverfahren im Tool.

Die Kernidee des Forschungsprojekts ist es, eine Matrix zu entwickeln (Bild 2 – siehe Bildergalerie), mit deren Hilfe nach Vorauswahl einer Biegegeometrie und des zu verwendenden Halbzeugs (Material und Querschnitt) die für diese Biegeaufgabe am besten geeigneten Biegeverfahren identifiziert werden. Hierzu ist die Schaffung von Schnittstellen zwischen Biegehalbzeug, -geometrie und -verfahren notwendig. Im ersten Schritt wurden Normen recherchiert und ausgewertet, um das Biegehalbzeug nach biegespezifischen Parametern zu kategorisieren. Im Anschluss erfolgte die Auswertung typischer Geometrien von Biegebauteilen, welche ebenfalls kategorisiert werden.

Ein Bauteil wird durch neun verschiedene Merkmale beschrieben

Das wesentliche Zwischenziel zur Erreichung des Standards ist die Schaffung von einheitlichen und vom jeweiligen Herstellungsverfahren unabhängigen Kriterien zur Kategorisierung von Biegebauteilen und deren Bewertung in der Güte. Die Güte der Biegebauteile wurde im Projekt als Abgleich der Geometrie des Biegebauteils und der zur Verfügung stehenden Halbzeuge sowie als Vergleich des Fertigungsprodukts mit vorgegebenen Qualitätsmerkmalen definiert.

Hierzu wurden das Fachwissen aus Vorversuchen der Universitäten sowie die unterschiedlichen Kundenanforderungen – gerichtet an Entwickler und Hersteller von Biegebauteilen und Biegemaschinen – zusammengetragen.

Ein Bauteil wird durch neun unterschiedliche Merkmale (Bild 3) beschrieben. Die ersten vier Merkmale beschreiben die Bauteilgeometrie. Mit Hilfe des Wanddickenfaktors, der Querschnittsform und der Wanddickenänderung wird das Halbzeug gekennzeichnet. Durch den Faktor Form- und Lageabweichungen sowie den Oberflächenfaktor wird die Bauteilqualität charakterisiert. Die Abstufung der einzelnen Merkmale erfolgt aufsteigend sortiert nach der Komplexität in maximal vier Kategorien.

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