Applied Sciences

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Schwenkbiegen - Biegen von Blechen mit nichtlinearer Biegekante

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Ref.-Nr. 5166

In Entwicklungen für Karosserien und Strukturbauteile werden Fertigungstechniken und Werkstoffe zunehmend auf die Erfüllung der nachhaltigen Ressourcennutzung ausgerichtet. Zum Leichtbau von Profilen entsteht die Forderung der Querschnittsanpassung über die Längsachse, um geometrischen und funktionalen Anforderungen gerecht zu werden.

Keywords: Schwenkbiegen, Biegen, Profilbiegen, Leichtbau, querschnittsangepasst, belastungsangepasst, Querschnittsvariation, swing-folding, bending, bending of profiles, light weight construction, adaption of cross-section, stain-adapted, variation of cross-section

Die Herstellungsverfahren von Profilen werden nach kontinuierlichen (z.B.Walzprofilieren) und diskontinuierlichen Produktionsverfahren (z.B. Schwenkbiegen) unterschieden. Letzteres eignet sich vor allem für die Produktion kleinerer Stückzahlen und zeichnet sich durch einen hohen Flexibilisierungsgrad und gute Automatisierbarkeit aus. Für das Schwenk­biegen gibt es bisher keine Fertigungstechnik, die die Herstellung von querschnitts- und belastungsangepassten Profilen ermöglicht. Bisher werden Profile mit gebogener Längs­achse durch eine Verfahrenskette aus einem Profilherstellungs- und einem nach- geschalteten Profilbiegeverfahren gefertigt.

Für die Herstellung einer Querschnittsanpassung über die Längsachse eines Profilbauteils wird die Verjüngung über eine nichtlineare bzw. gekrümmte Biegekante eingebracht. Der für das Schwenkbiegen aus den drei Werkzeugteilen Ober-, Unter- und Biegewange bestehende Werkzeugsatz bildet an den Vorderkanten der Werkzeuge die nichtlineare Biegekante ab. Der Werkzeugaufbau des Schwenkbiegens mit einem S-Schlag ist in Abb. 1 dargestellt.

Vorteile

  • Produktion von querschnitts- und belastungsangepassten Profilen
  • Biegeprofile mit S-Schlag produzierbar
  • Konkave oder konvexe Biegekanten möglich
  • Geometrische Gestaltungsfreiheiten
  • Leichtbau
  • Design
  • Vorteilhaft für Kleinserien
  • Geringe Anlagen- und Werkzeuginvestitionen

Kommerzielle Anwendung

Das Schwenkbiegen mit nichtlinearer Biegekante eignet sich für die Herstellung von Profilen mit querschnitts- und belastungsangepassten Geometrien. Anwendbar ist die Verfahrenstechnik z.B. im Maschinenbau, Bauwesen und speziell im Fahrzeugbau. Die entwickelte Verfahrenstechnik ermöglicht weitergehende geometrische Gestaltungsmöglichkeiten für flexible Profilbauteile (Abb. 3).

Aktueller Stand

Die Maschinenkomponenten und Abläufe wurden mittels der Finite-Elemente-Methode ausgelegt. Ein entsprechendes Biegewerkzeug wurde in Betrieb genommen, mit dem Profilebauteile mit einer nichtlinearen Biegekante in Form eines S-Schlags erfolgreich validierend gefertigt wurden (Abb. 2). Eine deutsche Patentanmeldung ist bereits eingereicht. Internationale Patentanmeldungen sind möglich.

PROvendis bietet im Auftrag der Universität Siegen interessierten Unternehmen die Möglichkeit der Lizenzierung und Weiterentwicklung der Technologie an.

Eine Erfindung der Universität Siegen.


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