Präzisionsblechbiegen mit Solidworks Biegetoleranz

Biegezugabe Blechteilkonstruktion

Verstehen der Biegezulage

Konzept der Biegezulage

Die Biegezugabe ist ein kritischer Parameter in der Blechverarbeitung, der dazu beiträgt, die genaue flache Länge des Blechmaterials zu bestimmen, die erforderlich ist, um die gewünschte Abmessung nach dem Biegen zu erreichen. Sie bezieht sich auf die Bogenlänge der Biegung, gemessen entlang der neutralen Achse des Materials. Die neutrale Achse ist eine imaginäre Linie innerhalb des Biegebereichs, in dem sich das Material während des Biegevorgangs weder ausdehnt noch zusammendrückt.

Die Berechnung der Biegezugabe hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Blechdicke, dem Biegeradius und der Biegewinkel. In SOLIDWORKS können Benutzer Biegezugaben definieren, um die Entwicklung von Blechteilen präzise zu steuern.

Bedeutung der Biegezulage

Die Berücksichtigung von Biegezugaben ist für die Herstellung genau gebogener Blechteile unerlässlich. Sie stellt sicher, dass die entwickelte Größe des Teils mit der Konstruktionsabsicht übereinstimmt und garantiert, dass die Biegungen in den richtigen Winkeln ausgeführt werden. Dadurch werden Fehler, Materialverschwendung und Nacharbeit im Fertigungsprozess erheblich reduziert.

Durch das Verständnis und die Anwendung von Biegezugaben können Konstrukteure und Verarbeiter das Verhalten des Materials beim Biegen vorhersagen und häufige Blechprobleme wie Über- oder Unterbiegung vermeiden. Die korrekte Verwendung von Biegezugaben in SOLIDWORKS erhöht die Effizienz von Simulationen und die Konstruktion komplexer Blechteile.

Faktoren, die die Biegezulassung beeinflussen

Materialeigenschaften

Die Materialeigenschaften spielen eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Biegezugabe in SolidWorks. Verschiedene Materialien haben unterschiedliche Grade an Flexibilität und Elastizität, was sich auf den Wert der Biegezugabe auswirkt. Zum Beispiel haben Metalle wie Aluminium, Stahl und Edelstahl unterschiedliche elastische Eigenschaften, was zu unterschiedlichen Biegezugaben für jedes Material führt.

Biegewinkel

Der Biegewinkel ist ein weiterer entscheidender Faktor, der die Biegezugabe beeinflusst. Je größer der Winkel ist, desto größer ist im Allgemeinen auch die Biegezugabe. Ein größerer Biegewinkel erfordert mehr Material, das während des Biegevorgangs verformt wird, und somit eine größere Biegezugabe. In SolidWorks kann der Biegewinkel angepasst werden, um den gewünschten Wert für die Biegezugabe für die Konstruktion zu erzeugen.

Material Dicke

Die Materialdicke steht in direktem Zusammenhang mit der Biegezugabe, da dickere Materialien mehr Verformung und somit eine größere Zugabe erfordern. Eine korrekte Bewertung der Materialdicke ist in SolidWorks für genaue Berechnungen und effiziente Blechdesign. Dickere Materialien erfordern auch höhere Kräfte für Biegevorgänge, was zu höheren Anforderungen an Ausrüstung und Werkzeuge führt.

Unterscheidung zwischen Biegezulage und Biegeabzug

Definition des Biegeabzugs

Bend Deduction, oder BD, ist eine Terminologie, die in Blechfertigung. Er bezieht sich auf die Differenz zwischen der Biegezugabe und dem doppelten Außenabfall im Material. Dieser Wert ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der flachen Gesamtlänge der Blechteile während des Biegeprozesses. Er hilft den Verarbeitern bei der Herstellung präziser Blechteile, die die gewünschten Abmessungen einhalten.

Biegezulage vs. Biegeabzug

Bei der Arbeit mit SOLIDWORKS haben Konstrukteure die Wahl zwischen der Verwendung von Biegezugabe- und Biegeabzugswerten in ihren Blechkonstruktionen. Beide sind nützlich, um das endgültige flache Muster des Blechteils zu bestimmen, und sind für eine genaue Fertigung unerlässlich.

Biegezugabe ist die Bogenlänge der Biegung, gemessen entlang der neutralen Achse des Materials. Sie stellt die Länge des Blechs dar, das während des Biegevorgangs gedehnt oder gestaucht wird. Die neutrale Achse bezieht sich auf den Bereich im Material, in dem keine Spannung oder Dehnung vorhanden ist.

ParameterBeschreibung
BiegezulageBogenlänge der Biegung entlang der neutralen Achse des Materials
KurvenabzugDifferenz zwischen der Biegezugabe und dem doppelten Außenversatz
BDAbkürzung für Bend Deduction

Bei der Verwendung von SOLIDWORKS ist es wichtig, den richtigen Wert für die Biegezugabe oder den Biegeabzug einzugeben, je nach der gewählten Methode. Dadurch wird sichergestellt, dass das endgültige Blechteil die gewünschten Abmessungen hat und richtig in Baugruppen passt.

Beide Methoden haben ihre Vorteile und Überlegungen. Die Berechnung der Biegezugabe liefert eine genauere Darstellung des Biegeprozesses und berücksichtigt das Materialverhalten während des Biegens. Der Biegeabzug vereinfacht den Berechnungsprozess und ist für diejenigen leichter zu verstehen, die sich noch nicht mit Blechdesign.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Verständnis der Unterschiede zwischen Biegezugabe und Biegeabzug entscheidend für eine genaue Blechkonstruktion in SOLIDWORKS ist. Die genaue Eingabe dieser Werte stellt sicher, dass die endgültige Blechkomponente die Konstruktionsspezifikationen einhält und sich nahtlos in die gewünschte Baugruppe einfügt.

Methode zur Berechnung der Biegezulage

Sie können direkt unser Biegezugabe-Rechner zur Berechnung der Biegezugabe. Außerdem, der Fabrikationskalkulator kann Ihnen auch bei der Berechnung des K-Faktors, des Y-Faktors und der Biegezugabe helfen, Kurvenabzug, usw.

Sie fragen sich vielleicht, was genau ein Knickzuschlag ist, wenn Sie noch nie mit Feinblech vor.

Wenn ein Blech gebogen wird AbkantpresseDer Teil des Blechs, der sich in der Nähe des Stempels befindet und mit diesem in Berührung kommt, dehnt sich, um die gegebene Biegung auszugleichen.

Wenn Sie die Länge dieses Teils vor und nach dem Biegen vergleichen, werden Sie feststellen, dass sie unterschiedlich ist.

Wenn Sie als Ingenieur diese Abweichung nicht ausgleichen, hat das Endprodukt keine genauen Abmessungen.

Dies ist vor allem bei Teilen wichtig, bei denen eine geringere Toleranz oder Präzision eingehalten werden muss.

In diesem Beitrag gehe ich auf einige der grundlegenden Probleme und Prinzipien ein, mit denen Sie bei der Arbeit mit Blechen regelmäßig zu tun haben.

Bevor wir beginnen, möchte ich etwas anmerken: Es gibt keine wissenschaftliche Methode oder Formel für die genaue Berechnung der Biegezugabe, da bei der Herstellung Ihres Blechteils so viele Faktoren eine Rolle spielen.

Zum Beispiel die tatsächliche Materialstärke, eine unendliche Vielfalt von Werkzeugbedingungen, formgebende Verfahren, und so weiter.

Hier gibt es viele Variablen, und in der Realität werden viele Methoden zur Berechnung der Biegezugabe verwendet.

Versuch und Irrtum ist wahrscheinlich die beliebteste Methode, während Biegetabellen eine weitere häufig verwendete Technik sind.

Biegetabellen sind in der Regel bei Metalllieferanten, Herstellern und in technischen Lehrbüchern erhältlich. Einige Unternehmen entwickeln ihre eigenen Biegetabellen auf der Grundlage ihrer Standardformeln.

Kehren wir nun zu Solidworks zurück. Wie berechnet Solidworks die Biegezugabe genau? Solidworks verwendet zwei Methoden: Biegezugabe und Biegeabzug.

Biegetoleranz

Ich werde erklären, was diese Methoden sind und Ihnen zeigen, wie sie in Solidworks verwendet werden.

Biegetoleranz-Zeichnung

Die Methode der Biegezugabe basiert auf der Formel, die in meinem Diagramm erscheint.

  • Lf = L1 + L2 + BA
  • BA = Biegezulage

Die Gesamtlänge des abgeflachten Blechs ist gleich der Summe aus L1 (der ersten Länge), L2 und der Biegezugabe.

Der Bereich der Biegezugabe ist in meinem Diagramm grün dargestellt. Dies ist der Bereich, in dem alle Verformungen während der Biegeverfahren.

Im Allgemeinen ist die Biegezugabe für jede Kombination von Materialtyp und Materialstärke unterschiedlich, Biegeradius, Biegewinkel und verschiedene Bearbeitungsprozesse, -typen, -geschwindigkeiten und so weiter. Die Liste der möglichen Variablen ist umfangreich.

Der Wert der Biegezugabe wird von Blechlieferanten, Herstellern und technischen Lehrbüchern in Biegetabellen angegeben. Eine Biegetabelle sieht wie das folgende Excel-Tabellenblatt aus.

Tabelle der Biegezugabe

Der Ansatz der Biegetabelle ist wahrscheinlich die genaueste Methode zur Berechnung der Biegezugabe.

Sie können Ihre Daten manuell in eine Matrix des Biegewinkels eingeben und Biegeradius. Wenn Sie sich über den Wert der Biegezugabe nicht sicher sind, können Sie einige Tests durchführen.

Sie benötigen ein Stück genau desselben Blechs, das Sie zur Herstellung Ihres Teils verwenden werden, und biegen es dann mit denselben Verfahren, die Sie bei der Bearbeitung verwenden werden. Nehmen Sie einfach einige Messungen vor und nach dem Biegen vor, und auf der Grundlage derselben Informationen können Sie die erforderliche Biegezugabe anpassen.

Kurvenabzug

Eine andere Methode, die Solidworks verwendet, ist die Biegeabzugsmethode.

Die Formel lautet wie folgt:

  • Lf = D1 + D2 - BD
  • BD = Biegeabzug (Bend Deduction)

Die abgeflachte Länge der Teile, Lf, ist gleich D1 plus D2 abzüglich des Biegeabzugs.

Wie die Biegezugabe stammt auch der Biegeabzug aus den gleichen Quellen: Tabellen und manuelle Prüfung.

Wie Sie sehen können, ist es einfach zu verstehen, wie diese Werte auf der Grundlage der von diesen Formeln gelieferten Informationen zueinander in Beziehung stehen.

  • L1 + L2 + BA = D1 + D2 - BD

K-Faktor

Eine andere Methode zur Berechnung der Biegezugabe ist die Verwendung des K-Faktors.

K steht für die Verschiebung der neutralen Achse.

Das allgemeine Prinzip dieser Formel lautet wie folgt: Die neutrale Achse (in meinem Diagramm rot dargestellt) ändert sich nicht während der Biegeverfahren. Während des Biegevorgangs wird das Material innerhalb der neutralen Achse komprimiert und das Material außerhalb der neutralen Achse gedehnt. Die neutrale Achse liegt näher an der inneren Biegung (in der Abbildung blau dargestellt). Je stärker das Teil gebogen wird, desto näher liegt die neutrale Achse an der Innenseite des Teils.

Die Formel zur Berechnung der Biegezugabe mit dem K-Faktor ist unten dargestellt:

BA = 2πA(R+KT)/360

  • π=3.14
  • A=Winkel (Grad)
  • R=Biegeradius
  • K=Neutrale Achsenverschiebung (K-Faktor) t/T
  • T=Dicke des Materials
  • BA=Biegetoleranzlänge

Der K-Faktor ist gleich t, dem Versatzabstand zur neutralen Achse, geteilt durch T, der Dicke des Materials.

In dieser Formel ist die Biegezugabe gleich 2 mal Pi multipliziert mit A (dem Winkel) multipliziert mit der Summe aus R (dem Biegeradius) und dem K-Faktor multipliziert mit T (der Dicke des Materials). Dann wird das Ganze durch 360 geteilt.

Theoretisch kann der K-Faktor zwischen 0 und 1 liegen, aber in der Praxis liegt er normalerweise zwischen 0,25 und 0,5.

  • K-Faktor = 0 - 1 (theoretisch)
  • K-Faktor = 0,25 - 0,5 (praktisch)

Beispielsweise haben harte Materialien wie Stahl einen höheren K-Faktor, etwa 0,5, während weiche Materialien wie Kupfer oder Messing einen niedrigeren K-Faktor haben, der näher bei 0 liegt.

Und keine Sorge, dies ist die letzte Formel, die wir in dieser Lektion durchgehen werden. Sie mag jetzt ein wenig verwirrend erscheinen, aber mit etwas Übung wird sie zur zweiten Natur.

Beispiel für den K-Faktor

Ein letzter Punkt: Schauen wir uns das Beispiel an. An diesem Teil befindet sich ein Saum, der einen K-Faktor von etwa 0,3 hat. Andererseits hat eine weiche Biegung, wie die allmähliche Biegung auf der anderen Seite dieses Teils, einen höheren K-Faktor von etwa 0,5. Damit ist unsere Lektion über Biegezugaben abgeschlossen.

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Shane
Autor

Shane

Gründerin von MachineMFG

Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.

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