Schwenkbiegen
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Schwenkbiegen ist ein Fertigungsverfahren. Es zählt in der Hauptgruppe des Umformens zur Gruppe Biegeumformen, wo es gemeinsam mit dem Walzbiegen, Rundbiegen und Umlaufbiegen zur Untergruppe des Biegeformens mit drehendem Werkzeug zugeordnet ist.
Beim Schwenkbiegen werden schwenkbare Biegewangen als Werkzeug eingesetzt.[1] Das Werkstück ist dabei zwischen Oberwange und Unterwange eingespannt.
Das Verfahren erfordert eine Gesenkbiegepresse, Abkantbank oder Schwenkbiegemaschine und wird auch in automatischen Biegezentren verwendet.
Obwohl sich Schwenkbiegemaschinen in Geschwindigkeit, Flexibilität und Blechdicke stark unterscheiden, biegen sie alle auf die gleiche Weise:
Die Biegewange kann von Hand oder durch Motorkraft bewegt werden. Zum Spannen der Bleche mittels der Oberwange dienen Spindel, Exzenter, Magnetschiene oder Hydraulikzylinder. Die Werkzeuge der Oberwange, der Biegewange und der Unterwange sind auswechselbar, um die Maschine an unterschiedliche Biegeteillängen und -geometrien anpassen zu können.
Schwenkbiegen eignet sich besonders zum Biegen von flächigen Blechen, die im Randbereich umgeformt werden sollen. Beim Biegen bleibt das flächige Blech auf dem Hochhaltesystem in der Maschine liegen. Der Bediener muss das Gewicht des Blechs weder außerhalb der Maschine halten, noch muss er das Blech beim Biegen hochführen und nach dem Biegen das Blechgewicht abstützen. Ein einziger Bediener kann somit selbst große und schwere Bleche alleine handhaben.
Große Teile belädt, biegt und entlädt der Bediener von der Rückseite der Maschine und nutzt dabei einen einseitig verlängerten Hinteranschlag. Kleine Teile bearbeitet er von der Vorderseite der Maschine.[2]
Moderne Schwenkbiegemaschinen stellen sich beim Programmstart automatisch auf die zu verarbeitende Blechdicke und den gewünschten Biegeradius ein. Bei Dünnblechmaschinen (bis ca. 2 mm) wird meist nur die Höhe der Biegewange zum Drehpunkt eingestellt, wodurch sich die Maschine auf die Blechdicke einstellt. Oberhalb 2 mm ist eine Einstellung der Biegewange und der Unterwange (Verschieben des Radius-Mittelpunkts) unabdingbar, um exakte Biegeergebnisse zu erzielen sowie Rissbildung bzw. Materialbruch zu vermeiden; Blechdicken bis 6 mm werden verwendet.[3][4]
Automatische Werkzeug-Spannsysteme klemmen die Werkzeuge der Ober- und Biegewange, sobald der Bediener mit der Arbeit beginnt. Zusammen mit einer grafischen Rüstanleitung reduziert sich selbst ein umfangreicher Werkzeugwechsel auf zwei bis fünf Minuten. Beim Schwenkbiegen teilt man die Arbeitslänge häufig in mehrere Stationen auf, um Biegeteile mit einem einzigen Werkzeugaufbau komplett fertigstellen zu können.
Moderne CNC-Steuerungen sind einfach zu bedienen. Der Bediener zeichnet das Biegeteil mit dem Finger am Bildschirm. Der Anwender zieht einen Biegeschenkel einfach auf das gewünschte Maß und den gewünschten Winkel. Die Steuerung ermittelt automatisch eine geeignete Biegefolge, zeigt die benötigte Abwicklung des Bleches (Zuschnittlänge) und kompensiert die Rückfederung des Bleches beim Biegen. Am Bildschirm sieht der Bediener das fertige Biegeteil, jeden einzelnen Biegeschritt und das erzeugte Biegeprogramm.
Allerdings muss die Software zur Abwicklung entsprechend dem ausgewählten Material und der Beschaffenheit der Biegewangen exakt eingestellt werden, um getreue Abwicklungen des Teils zur Stanz- oder Laserstrahlfertigung zu erstellen. Siehe dazu mehr unter Biegeverkürzung.
Bei Schwenkbiegemaschinen schwenkt die Biegewange mit einer Genauigkeit von 0,1 Grad und sichert somit exakte und wiederholgenaue Biegeteile.
Beim Schwenkbiegen wird das gesamte Teil und nicht der einzelne Biegeschenkel angeschlagen. Somit verschwinden alle Ungenauigkeiten des Zuschnitts im ersten Schenkel jeder Biegerichtung. Alle anderen Schenkel und speziell die Länge und die Breite des Teils sind maßlich exakt.
Toleranzen in der Blechdicke beeinflussen das Biegeergebnis nicht, da die Biegewange als Referenz immer die Außenseite des Blechs nimmt.
Die Steifigkeit der Maschine bestimmt entscheidend, wie gerade die Biegungen sind. Dünnblechmaschinen kommen dank einer tiefen Biegewange ohne Bombiersysteme aus.
Dagegen ist bei großen Blechdicken der Einsatz von Bombiersystemen üblich. Sie kompensieren die Durchbiegung der Biegewange, indem sie die Mitte der Biegewange erhöhen. Hierbei werden unterscheiden:
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