Biegen – anspruchsvoller als Sie denken
Aus Papier eine Schachtel zu bauen ist sehr einfach: Am einfachsten man schneidet dazu eine Form aus, bei der der Schachtelboden in der Mitte liegt und die Schachtelwände jeweils an den Seiten des Bodens angrenzen. Biegt man die vier Seitenwände im 90-Grad-Winkel nach oben, so hat die Schachtel bereits ihre Form. Bei komplexen Blechteilen ist die Sache nicht mehr so einfach: 25 und mehr Kanten in einem Teil, mit unterschiedlichen Winkeln, in unterschiedliche Richtungen - nach oben, unten, rechts und links. Biegen verlangt dem Bediener einiges ab.
Biegefolge - Welche Kanten in welcher Reihenfolge biegen?
Die Biegefolge muss so sein, dass man alle Biegevorgänge ausführen kann, ohne frühere Kanten zu zerstören und ohne Kollisionen zwischen Werkzeug, Werkstück und Maschine zu riskieren. Optimal ist eine Biegefolge erst, wenn es keine Alternative gibt, die schneller abgearbeitet werden könnte. Der Bediener sollte das Teil zwischen den Biegevorgängen möglichst selten drehen, wenden oder ganz aus der Maschine herausnehmen und ablegen müssen.
Das Programmiersystem TruTops hilft, die optimale Biegefolge festzulegen, ohne dass dazu ein Probeteil an der Maschine gebogen werden muss. Das System schlägt zunächst eine Biegefolge vor und rechnet diese anschließend im Rahmen einer Simulation durch. Es erkennt Kollisionen und optimiert Bewegungsabläufe. Das spart wertvolle Zeit an der Maschine.
Maße des flachen Teils
Beim Biegen wird das Blech an der Kante innen gestaucht und außen gedehnt. Misst man nach dem Biegen entlang der Außenkante des Teils, so ist diese Strecke länger als vorher. Damit der Bieger am Ende die geplanten Maße fertigen kann, muss der Konstrukteur den Zuschnitt verkürzen. Die Verkürzungswerte werden Abkantfaktoren genannt. Sie lassen sich mit standardisierten Formeln berechnen. Materialart, Blechdicke, Innenradius und Biegewinkel gehen in die berechneten Verkürzungswerte ein. Werkzeuge, Verfahren und Maschine beeinflussen den Abkantfaktor zusätzlich.
Die tatsächlichen Abkantfaktoren lassen sich nur durch Probebiegen ermitteln. Umso wichtiger ist es, diese Werte in Tabellen oder Diagrammen zusammenzufassen und sie zentral zu verwalten, damit auch der Konstrukteur sie nutzen kann.
Mindestbiegeradius
Damit die Flächen des Biegeteils möglichst groß und die verformten Bereiche in Kantennähe möglichst klein sind, definiert der Konstrukteur den Innenradius der Kante so klein wie möglich. Beliebig lässt sich der Innenradius jedoch nicht verkleinern. Denn unterhalb des so genannten Mindestbiegeradius reißt das Blech an der Außenkante oder bildet eine Quetschfalte an der Innenseite. Der Mindestbiegeradius hängt vom Material, von der Walzrichtung des Blechs und von der Biegegeschwindigkeit ab.
Leicht verformbare Materialien wie Kupfer lassen sich mit geringeren Radien biegen als spröde Materialien wie etwa Baustahl. Für sehr kleine Innenradien sollte die Kante am besten senkrecht zur Walzrichtung liegen und mit einer geringen Geschwindigkeit gebogen werden. Als Faustformel gilt: Der Mindestbiegeradius muss stets größer sein als die Blechdicke.