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Rohrbiegen/Profilbiegen

Standards machen Anwendern und Biegeexperten das Leben leichter

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Mit Ausnahme der Winkel, welche in einem gedachten kartesischen Koordinatensystem senkrecht aufeinander stehen, ist die Gefahr der Umschlingung des Biegewerkzeugs durch die Biegekontur umso geringer, je kleiner der sich zwischen den begrenzenden Strahlen einstellende Winkel ist. Diese Umschlingung, welche nur durch das Zerstören des Bauteils gelöst werden kann, wird Einbiegen genannt (Bild 4).

Biegekontur für das vorgesehene Verfahren bei Gefahr des Einbiegens überprüfen

Eine Biegeaufgabe mit Biegestellen in mehrere Richtungen kann nach Kategorie 1 erfolgen, wobei die herzustellende Kontur relativ offen ist, keine Hinterschnitte aufweist und die Gefahr der Einbiegung in die Biegemaschine beziehungsweise -werkzeuge gering ist. Typische Beispiele sind ein einfacher S-förmiger Bogenverlauf oder Armaturentafel-Tragrohre. Mit steigendem Winkel zwischen den begrenzenden Strahlen steigt die Gefahr des Einbiegens und die Biegekontur sollte für das vorgesehene Verfahren überprüft werden.

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Zur zweiten Kategorie werden Bauteilgeometrien zugeordnet, bei denen der Verlauf zu dicht aneinander vorbeiführenden Konturen führt. Hierzu zählen in der Regel noch offene komplexe Konturen, wobei die Freigängigkeit der Biegemaschine geprüft werden muss.

Der dritten Kategorie werden sich mehrfach kreuzende Biegeverläufe zugeordnet. Diese Konturen sind nur noch schwierig herzustellen und bedingen immer eine vorherige Prüfung hinsichtlich ihrer Realisierung. Des Weiteren wird der Strahlenfaktor der Kategorie 3 vergeben, wenn eine rückläufige Biegung vorhanden ist und wie bei einer Spirale die Biegemittelpunkte auf einer Geraden aufgetragen über mehrere Biegeebenen aneinandergereiht werden können.

Der Torsionsfaktor beschreibt die Verdrillung des Bauteils

Um Verdrillungen entgegenzuwirken, kann es beim Biegen erforderlich sein, das Bauteil konstruktiv abzustützen oder ein Moment zum Ausgleich der Torsion vorzuhalten. Im Gegensatz zu ungewollten Verdrillungen gibt es Bauteile, in welchen eine Torsion gezielt über einen bestimmten Bauteilbereich eingestellt wird. Hierfür und zur Abgrenzung ungewollter Verdrillungen eignet sich der Torsionsfaktor. Mithilfe des Torsionsfaktors (Bild 8 bis 10) werden das Vorhandensein und die Richtung von Verdrillungen um die Längsachse des Bauteils beschrieben.

Dieser Faktor ist insbesondere bei offenen Profilen zu berücksichtigen, welche ein geringes Widerstandsmoment gegen Torsion aufweisen. Bei Kategorie 1 liegt keine Verdrillung vor. Bei Kategorie 2 kommt es zu einer plastischen Verdrillung um die Längsachse in einer Richtung, während bei Kategorie 3 Verdrillungen in beiden Umfangsrichtungen vorliegen.

Halbzeug hat signifikanten Einfluss bei der Auswahl des Biegeverfahrens

Das verwendete Halbzeug hat aufgrund seiner geometrischen Abmessungen einen signifikanten Einfluss bei der Auswahl des Biegeverfahrens. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Querschnittsform und dem Verhältnis von Wanddicke zu Außendurchmesser des Rohres. Beide Halbzeugparameter müssen insbesondere bei der Auswahl der Werkzeuge berücksichtigt werden. Hierbei muss auf die konstruktive Abstützung der Biegekontur geachtet werden, um Qualitätseinbußen am Bauteil zu vermeiden. Je nach Ausgestaltung der Werkzeuggeometrie ist die Wahl der Biegeverfahren aufgrund konstruktiver Restriktionen der Maschine eingeschränkt.

Der Wanddickenfaktor W ist der Quotient aus dem Rohraußendurchmesser H und der Wanddicke s (W = H/s). In Anlehnung an die bekannten Verfahrensgrenzen bei Rohrbiegeverfahren wurde der Wanddickenfaktor in vier Stufen kategorisiert. Aufgrund der ständigen Weiterentwicklung der Biegeverfahren in Richtung offener und unsymmetrischer sowie veränderbarer Querschnittsflächen [5], müssen diese bei der Verfahrensauswahl berücksichtigt werden [6]. Dies erfolgt durch das Kriterium Querschnittsform.

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