Biegen

Biegen ist ein Umformverfahren, bei dem Werkstücke aus Werkstoffabschnitten plastisch umgeformt werden. Bleche, Rohre, Profile und Drähte werden mithilfe von Biegewerkzeugen gebogen.

Vorgänge beim Biegen

Beim Biegen wirkt stets eine Kraft auf der äußeren Seite der Biegestelle. Die Länge zwischen Biegestelle und der äußeren Blechkante heißt Hebelarm.

Die Biegewirkung wird größer durch:

• die Zunahme der Biegekraft
• die zunehmende Länge des Hebelarms

Durch die Umformung an der Biegestelle wird das Werkstück am äußeren Werkstoffbereich gestreckt, am inneren gestaucht. Die mittlere Ebene wird weder gestreckt noch gestaucht, sie wird als neutrale Faser bezeichnet. Die neutrale Faser behält ihre Ausgangslänge.

Durch die Werkstoffstreckung und /-stauchung verändert sich zudem der Querschnitt des Werkstücks an der Biegestelle. Das Werkstoffvolumen bleibt gleich.

Mindestbiegeradius

Wie du jetzt weißt, kommt es an der äußeren Seite des Werkstücks zu einer Streckung des Werkstoffs. Wenn diese Streckung zu stark ausfällt, kann der Werkstoff an der Stelle reißen.

Das passiert, wenn der innere Radius der Biegeradius zu klein gewählt wird. Das Werkstück wird dann zu stark gedehnt und die eben beschriebenen Risse können entstehen.

Bei einem kleinen Biegeradius wird das Werkstück an der gestreckten Seite stärker beansprucht als bei einem größeren Radius.

Um die Risse am Werkstück zu verhindern, gibt es festgelegte Biegeradien. Der Mindestbiegeradius hängt von zwei Faktoren ab:

• Dehnbarkeit des Werkstoffs
• Dicke des Werkstücks

Je dicker das Werkstück, desto größer sind die Spannungen und Dehnungen im Werkstück. Deshalb muss bei dickeren Werkstücken und bei schlecht dehnbaren Werkstoffen ein größerer Mindestbiegeradius gewählt werden.

Biegen von Blechen

Es gibt unter anderem vier Wege, Bleche zu biegen.

Schraubstock

Bleche werden im Schraubstock gebogen, wenn

• es kleinere Blechteile sind
• das Blech als Einzelteil gefertigt wird

Um die Oberfläche des Blechs zu schützen werden Schutzbacken, Beilagen oder Spannvorrichtungen genutzt.

Gesenkbiegen

Blecheteile werden in der Massenfertigung mit einem Biegewerkzeug gebogen. Das Biegewerkzeug wird vor der Produktion entwickelt und geprüft. Dadurch können die Biegeteile wirtschaftlich und genau gefertigt werden.

Das Blech wird vom Biegestempel in die Formplatte gedrückt und gebogen. So können in einem Arbeitsgang komplizierte Formteile hergestellt werden.

Schwenkbiegen

Schwenkbiegemaschinen werden oft im Werkzeugbau verwendet; sie eignen sich für Einzelteilfertigung und kleinste Serienfertigung. Mit Schwenkbiegemaschinen können längere Blechteile schnell und formgenau gebogen werden.

Das Blech wird mit der Oberwange fest gespannt. Mit der Biegewange wird der frei stehende Teil gegen die Biegeschiene gebogen. Die Biegeschiene gibt es für unterschiedliche Biegeradien.

Schwenkbiegen wird auch Abkanten genannt.

Walzbiegen

Beim Walzbiegen werden rohrartige und Bogenförmige Werkstücke erzeugt. Für das Walzbiegen wird eine Rundbiegemaschine verwendet, auf der das Werkstück von einer Biegewalze in Richtung der Führungswalze gebogen wird. Je größer der Abstand zwischen den beiden Walzen, desto größer wird der Biegeradius.

Beispiel

Gut zu wissen für die Prüfung

Wie wird die gestreckte Länge von Biegeteilen ermittelt?

Da die neutrale Faser weder gestreckt noch gestaucht wird, behält die neutrale Faser ihre Ausgangslänge. Somit entspricht die gestreckte Länge der neutralen Faser.

Warum darf der Biegeradius nicht zu klein gewählt werden?

Bei einem zu kleinen Biegeradius kann es auf der äußeren Werkstückseite zu Rissen kommen. Beim inneren Biegeradius kann es zu einer Querschnittänderung kommen.