Grundlagen des inkrementellen Biegens im Gesenk

Abstract

Der Einsatz von gebogenen Drähten, Rohren und Profilen findet einen breiten Anwendungsbereich in der Industrie. Betrachtet man den Trend, so stellt man fest, dass sich diese immer mehr Richtung flexibler und kundenorientierter Fertigung ändert. Dieses Umdenken hat einen erheblichen Einfluss auf die Wahl der Fertigungsverfahren. Statt werkzeuggebundener Verfahren kommen vermehrt Verfahren mit kinematischer Geometrieerzeugung zum Einsatz. Ein Grund für diese Entwicklung sind die geringen Werkzeugkosten der Verfahren, der Fortschritt bei der Berechnung der Geometrieerzeugung und die zunehmende Biegequalität der kinematischen Verfahren in den letzten Jahren. Das inkrementelle Biegen im Gesenk ist ein Biegeverfahren mit einer neuartigen Kinematik bei der Biegekonturerzeugung. Die Flexibilität und die Vorteile entsteht vorwiegend aus dem frei beweglichen Biegekopf und der flexiblen Gestaltung der Werkzeugform. Je nach Geometrie kann das Werkzeug angepasst und sogar wiederverwendet werden. Es lassen sich Biegeradien erreichen, die mit den bekannten kinematischen Verfahren nicht möglich sind und das bei einem vergleichbaren Werkzeugaufwand. In dieser Arbeit wird eine Basis für das grundlegende Verständnis dieses Verfahren geschaffen. Dazu werden der grundlegende Aufbau und Ablauf des Verfahrens und die Variation einiger Werkzeugelemente beschrieben. Es werden die Mechanismen des Prozesses betrachten, in Abhängigkeit von der Geometrie (1D / 2D / 3D). Analytische Ansätze werden vorgestellt, mit denen die benötigten Parameter für die Bahnplanung und die Antriebsachsen bestimmt werden können. Es wird auch ein analytischer Ansatz vorgestellt, der die Spannungsüberlagerung durch den Vorschub mitberücksichtigt. Anschließend wird die Bahnplanung für 2D und 3D Geometrien vorgestellt, inklusive des entwickelten Programms. Abschließend werden die Prozessgrenzen vorgestellt und die notwendigen Änderungen und Anpassungen für das Umformen von nicht kreisrunden Querschnitten.