Erweiterung der Prozessfähigkeit des Rotationszugbiegens durch ein alternatives Faltenglätterkonzept

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Ein wichtiges Fertigungsverfahren zur Umformung von Profilen ist das Rotationszugbiegen, das besonders bei dünnwandigen Profilen die Querschnittskontur erhält. Ein entscheidendes Werkzeugelement für komplexe Biegungen ist der Faltenglätter, ein passives Werkzeug, das während der Umformung die Rohrkontur unterstützt. Diese Unterstützung erfolgt in Kombination mit dem Biegedorn und dem Gegenhalter vor der Übergangsebene, wobei die erforderlichen Stützkräfte durch die Querkraft des Gegenhalters initiiert werden. Durch das Stützen der Kontur wird Faltenbildung vermieden, die durch Druckspannungen im Innenbogen entstehen kann. Die höchsten Druckspannungen treten an der Übergangsebene auf, wo das gerade Rohr in den Biegeradius übergeht. Eine unzureichende Positionierung des Faltenglätters kann zu Faltenbildung vor der Übergangsebene führen, die als primäre Faltenbildung definiert wird. Falten, die nach der Übergangsebene entstehen, sind sekundäre Faltenbildung. Ziel des Forschungsvorhabens war es, die wesentlichen Parameter für die Funktionsweise des Faltenglätters zu ermitteln und die Kontur zu vereinfachen. Umfangreiche FE-Simulationen und praktische Versuche wurden durchgeführt. Bei einer Untersuchung an der Biegemaschine wurden Toleranzen von bis zu 0,7 mm in Querrichtung und bis zu 4,4 mm in Längsrichtung festgestellt. Um die Auswirkungen dieser Ungenauigkeiten zu analysieren, wurden FE-Simulationen mit verschiedenen Abständen