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Einfluss und Abschätzung des Rohrbiegens auf den IHU-Prozess

11. Forum Innenhochdruckumformen11. Forum Innenhochdruckumformen

10. Februar 2005

Prof. Dr.-Ing. Bernd Engel

Einfluss und Abschätzung des Rohrbiegens auf den IHU-

Prozess

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Einfluss und Abschätzung des Rohrbiegens auf den IHU-Prozess

Vorstellung Lehrstuhl

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Übersicht

Folien unter: www.mb.uni-siegen.de/fw

Prozessgröße Biegelinie

Biegeeinflüsse

Freiformbiegen

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Prozessgröße Biegelinie

Optimierung IHU-Prozess

Prozessgrößen

0

500

1000

1500

2000

2500

0 5 10 15 20 25 30

Schiebweg [mm]

Inne

ndru

ck [b

ar]

Prozessgrößen (IHU)

Prozessgröße Biegelinie

Prozessgrößen IHU

0

500

1000

1500

2000

2500

0 5 10 15 20 25 30

Schiebweg [mm]

Inne

ndru

ck [b

ar]

Zur Erweiterung der Formgebungsgrenzen beim Innenhochdruck-Umformen sollte das Biegen eine größtmögliche

Gestaltungsfreiheit bieten

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Reißer am Außenbogen Falten Ovalisierung

Verfahrensbedingte Fehler beim Dornbiegen

Prozessgröße Biegelinie

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Wirtschaftliche Betrachtung

Prozessgröße Biegelinie

Werkzeugsatz für eine Biegung:- Radius- Klemmung (Flach- Formbacke)

Maschine:- Ebenenwechsel

2-3 s Taktzeit

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Prozessgröße Biegelinie

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Abschätzung der Biegeeinflüsse

Quelle: Oehler, G.: Verhinderung von Faltenbildung und Einknicken dünnwandiger Rohre beim Biegen

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Unter der Annahme einachsialer Belastung kann für den Versagensbeginn formuliert werden:

Wie beim Blechbiegen gilt für die Dehnungsbestimmung beim Biegen von Profilen:

ggrenz A≤ε

Berechnung des Risses

Abschätzung der Biegeeinflüsse

Annahme: keine Querschnittsänderung

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Abschätzung der Biegeeinflüsse

Realität: Querschnittsänderung !

- Ovalität

- Durchmesserreduktion- Rohreinfall

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Abschätzung der Biegeeinflüsse

Berücksichtigung der Querschnittsänderung !

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Abschätzung der Biegeeinflüsse

WerkzeugparamterSchablone: ∅92Spannbacken: eben, Länge: 100mmGleitschienenlänge: 235 mmVerfahrensparameter:ohne Dornstehende Gleitschiene – Anpressdruck 60barBiegewinkel: variabel

Abst

and

Roh

rzen

trum

[mm

]

Einf

all [

mm

]

Biegewinkel [°]

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Abschätzung der Biegeeinflüsse

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Abschätzung der Biegeeinflüsse

Auswirkungen Biegeeinfall beim Schliessen

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Freiformbiegen

Anforderung IHU-Bauteil

Beschränkung Biegemaschine

„Problemlösung“

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Position 2

Position 1

Freiformbiegen

Problemlösung Biegung – Anforderung IHU

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Problemlösung Biegung – Anforderung IHU

Freiformbiegen

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Freiformbiegen

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Simulationsmodell Freiformbiegen (Simulationsmodell Freiformbiegen (ExFormExForm))

Biegerolle Biegeschablone StüBiegerolle Biegeschablone Stützrollentzrollen

Biegerolle ist mit dem Biegetisch verbunden. Die Stützrollen bleiben an der Position stehen.Die Werkzeuge haben einen Reibungswert von 0.

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Simulationsmodell Freiformbiegen (Simulationsmodell Freiformbiegen (ExFormExForm))

Biegerolle rotiert um die BiegeschabloneBiegerolle rotiert um die BiegeschabloneGleichzeitig wird das Rohr vorgeschobenGleichzeitig wird das Rohr vorgeschoben

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Simulationsmodell Freiformbiegen (Simulationsmodell Freiformbiegen (ExFormExForm))

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Simulationsmodell Freiformbiegen (Simulationsmodell Freiformbiegen (ExFormExForm))

Biegerolle hat die entsprechende Position erreicht, das Rohr Biegerolle hat die entsprechende Position erreicht, das Rohr wird weiter vorgeschobenwird weiter vorgeschoben

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Simulationsmodell Freiformbiegen (Simulationsmodell Freiformbiegen (ExFormExForm))

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Simulationsmodell Freiformbiegen (Simulationsmodell Freiformbiegen (ExFormExForm))

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Simulationsmodell Freiformbiegen (Simulationsmodell Freiformbiegen (ExFormExForm))