Sonderverfahren des Biegens

• Automobil

• Luftfahrt

• Architektur / Bau

• Nutzfahrzeuge

• Biegeumformen mit geradliniger Werkzeugbewegung

  • Freies Biegen

  • Gesenk Biegen

  • Gleitziehbiegen

  • Rollbiegen

  • Knickbiegen

• Biegeumformen mit drehender Werkzeugbewegung

  • Walzbiegen

  • Schwenkbiegen

  • Rundbiegen

  • Rundlaufbiegen

• zur Fertigung gebogener Profilbauteile

• Hohe Kräfte möglich

• Hohe Biegegeschwindigkeit

• Unflexibel

• Einfach

• zur Fertigung gebogener Profilbauteile

• Oftmals Aluminiumprofile

• Reduzierte Rückfederung und Querschnittverformung

• Unflexibel

• Sehr genau

• Aufwendige Maschinentechnik

• Eher größere Radien

• zur Fertigung gebogener Profilbauteile

• Hohe Kräfte möglich

• Hohe Biegegeschwindigkeit

• Hochflexibel

• Einfach

• Radien bis ca. 5 x D

• Rückfederung schwer zu bestimmen

• zur Fertigung gebogener Profilbauteile

• Komplexe Werkzeuge

• Nur im Biegewinkel flexibel

• Radienänderung erfordert einen Werkzeugwechsel

• Sehr genau

• Radien bis ca. 0,8 x D

• zur Fertigung gebogener Belchbauteile

• geringe Biegekraft

• Hohe Biegegeschwindigkeit

• Flexibel im Biegewinkel

• Einfach

• Hohe Rückfederung

• Werkstoffabhängige Biegelinie

• zur Fertigung gebogener Belchbauteile

• Hohe Kräfte möglich während des Prägevorgangs

• Hohe Biegegeschwindigkeit

• Unflexibel

• Einfach

• Rückfederung reduzierbar durch Prägevorgang

  
  

• Halbzeuge mit Standardprozessen nicht mehr zu verarbeiten

• Hochfester Werkstoff

• Werkstoffe mit hdP Gitterstruktur (Magnesium)

• Biegeungünstiger Querschnitt

• Biegeform nicht mehr erzielbar (zu komplex etc.)

• Genauigkeit nicht mehr ausreichend (Rückfederungsproblematik)

• Hohe Biegegeschwindigkeit gefordert

• Höhere Flexibilität gefordert

• Biegeprozess alleinstehend zu teuer

  • Prozesskombinationen

• Reine Biegebelastung ungünstig

  • Überlagerung von Spannungen

• Probleme bei der Verarbeitung:

  • Vorzeitiges Werkstoffversagen

  • Größere Rückfederungseffekte

  • Geringere Maßhaltigkeit

  • Geringere Duktilität

• Probleme beim späteren Einsatz

  • Geringe Restduktilität

  • Rissbildung im Falle eines Crashs

    • In der Automobilindustrie ein K.O. Kriterium für ein sicherheitsrelevantes Bauteil

• Spannungszustand

• Rückfederung

• Reibung

• Werkzeug

• Werkstoffverhalten

• Querschnittsverformung

• Querschnitssform

• Überlagerung von Zug- und/oder Druckspannungen

• Gezielte Veränderung der Dehnungs- und Spannungszustände

• Einfluss auf Umformbarkeit und Verfahrensgrenzen

• Kontrolle der Schädigung

  • Beispiel: Minimierung der Rückfederung und Erweiterung des Formänderungsvermögens

• Formgebundene Definition der Biegekontur

  • Drehende Werzeuzgbewegung (Rotationszubiegen)

  • geradlinige Werkzeugbewegung (Gesenkbiegen)

• Kinematische Definition der Biegekontur

  • drehende Werkzeugbewegung (Rollenbiegen)

  • geradlinige Werkzeugbewegung (3-Punkt-Biegen)

  • thermisch induzierte Verfahren (Laserstrahlbiegen)

• Funktionsweise ähnlich dem Drei Rollen Biegen

Unterschiede:

• Es wird nur eine Rolle verfahren um die Biegung zu Erzeugen

• Es wird ein Pusher eingesetzt um den Rohrvorschub zu realisieren

  • Reibungsunabhängig

Vorteile

• Leicht integrierbar in Rohrbiegemaschinen

• Ermöglicht Biegen direkt aufeinanderfolgender Radien ohne gerade Zwischenstücke

• 3D Biegen von Rohren (Profile nur 2D)

• Durch das Biegen komplexer 3D Konturen lassen sich mehrere Einzelbauteile in ein Gesamtbauteil zusammenfassen

  • Zeit- und Energieersparnis

Nachteile

• Profile nur 2D

• Hohe Rückfederung

• Komplexe Reibverhältnisse beim Drehen des Rohres während des 3D Biegens

• Biegen variabler Radien möglich.

• Variable Durchmesser über die Bauteillängsachse.

• Reduktion von Rückfederung

• Problematische Werkstoffe und dünne Wandstärken.

• 3D-Konturen sind möglich.

• Definierte Verfestigung.

• Verbesserung der Rundheit.

• deutlichen Reduktion der Biegekräfte im Vergleich zum reinen Biegen.

• Reduzierung der Rückfederung

  
  

• Reduzierung der Biegekraft bei zunehmender Verjüngung

• Reduzierung der Rückfederung

• verwendetes Material

• Ebenes Biegen von Radien

• Ebenes Biegen von Konturen

• Räumliches Biegen

• Überlagern von Torsion

• Rückbiegen des Bauteils

  • Komplexe Kinematik des Bauteils nötig

• Korrektur der Biegeebene

  • Nicht für jede Zielgeometrie möglich

• Partielle Profilerwärmung

• Umformung durch Schieben in ein ringförmiges Werkzeug, das beweglich gelagert ist.

• Werkzeug wird über Servomotoren angetrieben.

• Kleiner Werkzeugverfahrweg —> großer Radius

• Großer Werkzeugverfahrweg —> kleiner Radius

• Laser oder konduktive Erwärmung

• Verminderung von Streckgrenze, Fließspannung und E Modul

• Verbesserung der Umformbarkeit

• Verminderung der Rückfederung um circa 50%

• hohe Flexibilität

• lokale Belastung

• geringer Energieverbrauch

• hohe Rückfederungskompensation

• Vollplastifizierung

  • Restliche Rückfederung aufgrund der noch vorhandenen elastischen Belastung an den Schenkeln

• Reduzierung der Risse

• Größerer versagensfreier Biegewinkel möglich