Biegen1

REGION IM DIALOG15. Mai 2006

Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel

Leichtbauteile durch Dornbiegenund Freiformbiegen

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Technische Anforderung Automobilindustrie

Tendenz zum Materialmix in PKW-Strukturen

Einsatz hochfester Materialien in komplexen Geometrien

Einsatz geschlossener Profile

Einsatz unterschiedlicher Umformtechnologien

REGION IM DIALOG

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Quelle: EDAG

Erweiterte Anforderung

Ziel vorhandener Studien

Maximale Gewichtseinsparung

Ziel EDAG Studie

Maximale Kosteneinsparung

REGION IM DIALOG

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Quelle: EDAG

Kosteneinschätzung von Fertigungsverfahren

REGION IM DIALOG

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Fertigungsverfahren und Bodenstruktur (Stand der Technik)

REGION IM DIALOG

Quelle: EDAG

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Reproduzierbare und kalkulierbare Geometriegestaltung

Anforderung an Biegeverfahren

Freiformgeometrie darstellbar

Abbildung des Verfahrens in der FEM zur Unterstützung SE

REGION IM DIALOGQuelle: Thyssen

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Biegeverfahren

Gruppe 2.4Biegeumformen

DIN 8586

Untergruppe 2.4.1

Biegeumformenmit geradliniger

Werkzeugbewegung

Untergruppe 2.4.2Biegeumformenmit drehender

Werkzeugbewegung

2.4.1.1

FreiesBiegen

2.4.1.2

Gesenk-biegen

2.4.1.3

Gleitzieh-biegen

2.4.1.4

Roll-biegen

2.4.1.5

Knick-biegen

2.4.

1.1.

1B

iege

richt

en

2.4.

1.1.

2F

reie

sR

unde

n

2.4.

1.1.

3Q

uerk

raftf

reie

sB

iege

n

2.4.

1.2.

1G

esen

krun

den

2.4.

1.2.

2G

esen

ksic

ken

2.4.

1.2.

3G

esen

kbör

deln

2.4.

1.1.

1W

inde

n

2.4.2.1

Walz-biegen

2.4.2.2

Schwenk-biegen

2.4.2.3Rund-biegen

2.4.2.4

Umlauf-biegen

2.4.

2.1.

1W

alzr

unde

n

2.4.

2.1.

2W

alzr

icht

en

2.4.

2.1.

3W

ellb

iege

n

2.4.

2.1.

4W

alzp

rofil

iere

n

2.4.

2.1.

5W

alzz

iehb

iege

n

2.4.

2.3.

1W

icke

ln

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Biegen8

Gesenkbiegen mit Dorn

Quelle: Benteler

Nur ebene Biegung möglich

keine Einstellmöglichkeit (Chargenschwankung)

beschränkte Wanddickenverhältnisse darstellbar

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Biegen9

Streckbiegen

Dehnungen:

+ =-

+

+

-

+

++

Große Biegeradien wegen Materialbeanspruchung

geringe Einflussnahme aufChargenschwankungen

REGION IM DIALOG

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Rollenbiegen

Große Biegeradien wegen Faltengefahr

gute Einflussnahme auf Chargenschwankungen

Profil- Rollbiegemaschine

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Dornbiegen

REGION IM DIALOGVorderansichtBiegekopf

Nur konstante Radien möglich

Sehr enge Radien darstellbar

Auf Chargenschwankungen einstellbar

Sehr gut automatisierbar

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Kombination Dorn- und Freiformbiegen

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Freiformbiegen

Freiformbogen nicht durch direkteGeometrievorgabe einstellbar

Beschränkung auf ca. 5xd0 (ohne Dorn)

Auf Chargenschwankungen einstellbar

Sehr gut automatisierbary

x

ydcxbxaxf 23

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Biegen14

Freiformbiegen

REGION IM DIALOG

Biegen15

Freiformbiegen

Geometrieeingabe und Ergebnis stimmen nichtüberein

REGION IM DIALOG

Biegen16

Rüc

kfed

erun

g

REGION IM DIALOG

Materialkennwerte und Profilgeometrie

Steifigkeit Maschine

Steuerung und Steuerungsparameter

Rückfederung

Biegen17

Kraft [kN]

Auf

fede

rung

Mas

chin

e[m

m]

Verlagerung

Auffederung

Steifigkeit der Biegemaschine

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Biegen18

Leistungsdaten:Biegemoment: >40kNmGleitschiene:

Vorschub: 27 kNAndrückung 300kN

Spannkraft: 300kNFaltenglätter:

Anstellkraft: 100kNWeg: 5 mm

Booster:Kraft: 150kN

Geometrie:bis 160mm REGION IM DIALOG

Entwicklungsstand Biegemaschine

Dorn- und Freiformbiegen auf einer Maschine

Aktiver Faltenglätter und zusätzlich zweiteDornachse

Alternativer Werkzeugwechsel

Regelung mit Fuzzy Modul möglich

Booster umgreifend

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ydcxbxaxf 23

y

x

23

2 )(1

)(

xf

xf

Krümmung:

baxf

cbxaxf

26

23 2

Radius:)(

1)(

xxR

Steifigkeit der Biegemaschine

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Entwicklungsstand Biegemaschine

Rahmenbauweise Kopf. GleichbleibendeFederung und Verlagerung

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Entwicklungsstand Biegemaschine

Aktiver Faltenglätter

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Booster mit Übergreifmöglichkeit

Entwicklungsstand Biegemaschine

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VielenDankfürIhreAufmerksamkeit

Prof. Dr. – Ing.BerndEngel

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