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EFB-Forschungsbericht Nr. 013

Untersuchung der Verfahrensgrenzen beim scharfkantigen 180°-Biegen von Fein- und Mittelblechen

EFB13.jpg

Verfasser:
Prof. Dr.-Ing. Kurt Lange, Institut für Umformtechnik der Universität Stuttgart

64 Seiten (sw 24 Abb., 3 Tab.)

ISBN: 978-3-86776-062-1

Preis (Digital) EUR 47,00

Preis (Print) EUR 52,40

Schlagwörter: scharfkantig

Zusammenfassung

An scharfkantig um 180° gebogenen Werkstücken konnten auf der Innenseite des Biegebogens im wesentlichen zwei Fehlerarten nachgewiesen werden (Spalten und Überfaltungen).

Beide Fehlerarten sind in erster Linie verfahrensbedingt. Durch Einteilen der angewendeten Biegeumformverfahren in symmetrische und asymmetrische Verfahren, konnten die Entstehungsmechanismen der genannten Fehler festgestellt werden.

Darüber hinaus ist ein Korngrößeneinfluß beim Auftreten von Spalten feststellbar. Die Beeinträchtigung der Gebrauchseigenschaften durch die genannten Fehlererscheinungen konnte anhand von Aufbiegeversuchen nachgewiesen werden. Am Beispiel des Werkstoffes X 8 Cr 17 konnte gezeigt werden, daß ein werkstoffbedingtes Versagen der Biegeteile, das durch Anrisse derselben [gegeben ist, nicht notwendigerweise von der Außenfaser ausgehen muß, sondern wie hier im Falle des 180°-Biegens von der Innenseite des Biegeteils erfolgen kann.

Ein ursächlicher Zusammenhang zwischen verfahrensbedingten Fehlern auf der Innenseite und werkstoffbedingtem Versagen auf der Außenseite des Biegebogens von 180°-Bieteilen ist möglicherweise gegeben.

An verschiedenen Aluminium- und Stahlblechen mit Dicken von 1 bis 8 mm wurden die Grenzen der Biegefähigkeit beim 180°-Biegen untersucht. Dabei stellte sich ein prinzipieller Unterschied in der Umformbarkeit zwischen diesen beiden Werkstoffgruppen heraus, der durch das spezielle Verformungsverhalten der Aluminiumwerkstoffe bedingt ist. Die Aluminiumwerkstoffe müssen beim Biegen unter sonst gleichen Bedingungen höhere Formänderungen ertragen als Stahlbleche. Dieser Nachteil kann jedoch .durch eine geeignete Kombination von Vor- und Fertigbiegeverfahren teilweise kompensiert werden.

Als günstigstes Verfahren zum Erzielen von anrißfreien 180°Biegeteilen stellte sich das Abbiegen heraus.
Durch die Wahl geeigneter Verfahrenskenngrößen lassen sich kreiszylindrische Teile mit geschlossener Biegelinie aus dem Werkstoff AlMg 0,4 Si 1,2 herstellen, wobei die 10°-Biegung scharfkantig erfolgt.

Aufgrund der empirisch ermittelten Tatsache, daß die Blechdicke beim scharfkantigen 180°-Biegen konstant bleibt, läßt sich ein Kriterium für die Möglichkeit einer scharfkantigen 180°-Biegung ableiten.

Das Forschungsvorhaben "Untersuchung der Verfahrensgrenzen beim scharfkantigen 180°-Biegen von Fein- und Mittelblechen" wurde unter der Fördernummer AiF. 3869 von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen e.V., Köln, (AiF) aus Mitteln des Bundeswirtschaftsministeriums über die DFB gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 13 erschienen und ist bei der EFB-Geschäftsstelle erhältlich.

Inhalt

Schrifttum
Verzeichnis der Abkürzungen
Teil I: Spalten und Überfaltungen beim scharfkantigen 180°-Biegen
1 Einleitung
2 Mechanismus der Spalten- und Faltenbildung
2.1 Spaltenbildung
2.2 Überfaltungen
3 Untersuchte Einflußgrößen
4 Ergebnisse
4.1 Einfluß des Vorbiegehalbmessers
4.2 Einfluß der Fertigbiegeverfahren
4.3 Einfluß des Werkstückwerkstoffs
4.4 Oberflächeneinflüsse
5 Haßnahmen zur Unterdrückung der Spalten- und Faltenbildung
Teil II: Untersuchungen über das Versagen von Blechen beim scharfkantigen 180°-Biegen
1 Einleitung
2 Ausgangssituation
3 Versuchsdurchführung
4 Ergebnisse
4.1 Bezogene Rißtiefe
4.2 Formänderungen
4.2.1 Breitenformänderungen
4.2.2 Azimutale Dehnungen
4.2.3 Einfluß einer Vorverformung
4.3 Ein 180°-Biegekriterium
5 Zusammenfassung
Bilder
Tafeln