Lektion 4.1UmformenKapitel 4 · Blech- und Rohrumformung

Blechbiegen

Eine Abkantpresse faltet Blech entlang gerader Linien

Beim Blechbiegen wird ein flaches Blech entlang einer geraden Linie gefaltet, um einen Winkel, ein U-Profil oder einen Kasten zu formen. Ihr Computergehäuse, ein Schaltschrank und eine Regalhalterung wurden alle so gebogen. Das meiste Biegen geschieht auf einer Abkantpresse, einer langen, schmalen Presse für genau diese Aufgabe, mit günstigen Standardwerkzeugen.

Foto: GaspariniIndustries, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Freibiegen auf einer Abkantpresse · 3 PhasenDie drei Bilder folgen einer Biegung von Anfang bis Ende, mit übertriebener Rückfederung; die eingekreisten Zahlen entsprechen den Schritten unten.

So funktioniert es

Das Blech einlegen. Sie legen den flachen Zuschnitt (das Blech, schon auf Maß geschnitten) quer über die V-Matrize, das Unterwerkzeug mit einer V-förmigen Nut. Dann schieben Sie ihn an den Hinteranschlag, eine Reihe von Anschlägen, die festlegt, wo die Biegelinie liegt.
Pressen. Der Stößel (der bewegliche Oberbalken der Abkantpresse) treibt den Stempel, das Oberwerkzeug, entlang der Biegelinie nach unten. Hydraulikzylinder oder elektrische Servomotoren liefern die Kraft, oft zehn bis Hunderte Tonnen.
In der Luft biegen. Beim Freibiegen, der häufigsten Methode, berührt das Blech nur die Stempelspitze und die beiden Kanten des V. Je tiefer der Stempel eintaucht, desto spitzer der Winkel, sodass ein Werkzeugsatz viele Winkel erzeugen kann.
Entformen. Wenn der Stempel hochfährt, federt das Metall einige Grad zurück; diese Rückfederung ist der elastische Anteil der Biegung, der sich erholt. Deshalb biegt die Presse etwas über den Zielwinkel hinaus, dann drehen Sie das Teil für die nächste Biegung.

Wichtige Fakten

Werkstoffe: Stahl-, Edelstahl-, Aluminium-, Kupfer- und Messingblech, typischerweise etwa 0,5 bis 6 mm dick; schwere Abkantpressen biegen Platten über 20 mm
Typische Teile: Halterungen, Gehäuse, Schränke, Chassis, U-Profile, Paneele, Kanäle
Bauteilgröße: Von kleinen Clips bis zu Biegungen von etwa 3 bis 4 m Länge auf üblichen Maschinen; gekoppelte (Tandem-)Maschinen schaffen mehr
Präzision: Winkel etwa ±0,5° bis ±1° und Schenkellängen etwa ±0,2 mm bei einer CNC-Abkantpresse (computergesteuert)
Oberfläche: Wie das Ausgangsblech; die Matrizenkanten können neben der Biegung schwache Linien hinterlassen
Geeignete Losgröße: Einzelstücke bis Zehntausende Teile; viel größere Serien wechseln oft zum Stanzen und Umformen
Werkzeug- und Maschinenkosten: Standardstempel und -matrizen: Hunderte bis einige Tausend Dollar; CNC-Abkantpressen: grob Zehntausende bis mehrere Hunderttausend Dollar
Geschwindigkeit: Einige Sekunden pro Biegung; ein Teil mit mehreren Biegungen braucht samt Handling etwa eine Minute

Stärken und Grenzen

Stärken

Keine eigene Form: Standardwerkzeuge erzeugen viele Formen
Schnell eingerichtet, daher bleiben Prototypen und kleine Serien günstig
Die Blechdicke bleibt fast unverändert
Eine CNC-Abkantpresse wiederholt jede Biegung genau

Grenzen

Nur gerade Biegungen; gekrümmte 3D-Formen brauchen Tiefziehen oder andere Verfahren
Die Rückfederung muss korrigiert werden, mehr noch bei hochfestem Stahl und Aluminium
Ein zu enger Innenradius lässt die Außenseite der Biegung reißen
Kurze Schenkel und Löcher nahe an einer Biegung verziehen sich; jede Biegung ist ein eigener Hub

Wo es eingesetzt wird

Elektronik und ITServerschränke, Computergehäuse, Schaltschränke
BauwesenVerblechungen, Abdeckungen, Türzargen, Kabelrinnen
VerkehrLkw-Aufbauten, Anhängerteile, Halterungen, Batteriekästen
MaschinenbauMaschinenschutzhauben, Rahmen, Gehäuse für Schaltkästen
Haus und BüroGeräteblenden, Dunstabzugshauben, Stahlregale, Büromöbel

So erkennen Sie es

Gerade, scharfe Kanten mit einem kleinen, gleichmäßigen Innenradius, oft nahe der Blechdicke.
Überall dieselbe Dicke, auch an den Ecken: Das Metall wurde gefaltet, nicht gedehnt.
Kleine Ausklinkungen oder Lücken an den Kastenecken, wo zwei Schenkel aufeinandertreffen (Biegefreischnitte), statt einer nahtlosen Ecke.
Schwache Linien auf der Außenseite parallel zur Biegung, hinterlassen von den Matrizenkanten.

Im Vergleich mit

Stanzen und Tiefziehen4.2eine passende Matrize formt eine ganze 3D-Form in einem Hub; pro Teil viel schneller, aber die Matrize kostet viel mehr.Drücken4.3erzeugt runde, hohle Formen durch Rotation statt durch gerade Faltungen.Laserschneiden6.2schneidet meist den flachen Zuschnitt und seine Löcher, bevor das Blech gebogen wird.

Ansehen

Muniac LLC · Die Grundprinzipien des Biegens, für Einsteiger erklärt

WoodchuckTinman · Praktischer Umgang mit der Abkantpresse: Werkzeuge und Hinteranschlag

Adam Deuling · Echtes Biegen in der Werkstatt an einer CNC-Abkantpresse

SigmaTEK Systems, LLC · Wie sich ein gebogenes Teil zu einem flachen Zuschnitt abwickelt: Biegezugabe und K-Faktor

Echte Fotos ansehen

Wikipedia: Abkantpresse — Fotos von hydraulischen und mechanischen Abkantpressen und ihrem Hinteranschlag
Wikipedia: Biegen (Fertigungsverfahren) — Diagramme zu Freibiegen, Prägebiegen, Münzen und Rückfederung
Fotosuche auf Wikimedia Commons

Merken

Ein Stempel drückt das Blech in eine V-Matrize; beim Freibiegen bestimmt die Hubtiefe den Winkel.
Metall federt ein wenig zurück, daher biegt die Presse immer etwas über den Zielwinkel hinaus.
Günstige Standardwerkzeuge machen das Biegen ideal für gerade Faltungen, von Einzelstücken bis zu großen Serien.