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Das Metallbiegen ist ein gängiges Metallumformverfahren, das in vielen Bereichen der Fertigung weit verbreitet ist, z. B. im Automobilbau, in der Herstellung von Haushaltsgeräten, im Maschinen- und Anlagenbau usw. Bei diesem Verfahren wird das Metallmaterial durch äußere Krafteinwirkung in die gewünschte Form und den gewünschten Winkel gebogen, um den funktionalen und ästhetischen Anforderungen des Produkts gerecht zu werden. In diesem Artikel werden die Grundprinzipien, Anwendungen und spezifischen Schritte des Metallbiegens im Detail vorgestellt.

Was ist Metallbiegen?

Metallbiegen ist die Anwendung von Kraft, um Metall in verschiedene geometrische Formen zu verformen. Das ein- oder mehrmalige Biegen eines dünnen Metallblechs, um die endgültige Geometrie zu bilden, wird als Metallbiegen bezeichnet. Die Dicke des verwendeten Metalls kann variieren. Die minimale Dicke, die gebogen werden kann, beträgt ca. 127 mm, die maximale Dicke hängt von der Materialart und -stärke ab. In der Regel überschreitet die Dicke der Stahlplatte 6 mm nicht. Im Allgemeinen sollte der Biegeradius gleich oder größer als die Materialstärke sein.

Wie funktioniert das Biegen von Metall?

Beim Metallbiegen wird ein Metallmaterial plastisch verformt, indem äußere Kraft ausgeübt wird, um eine gewünschte Form zu bilden. Sein Funktionsprinzip basiert auf den mechanischen Eigenschaften und plastischen Verformungsgesetzen von Metallwerkstoffen. Wenn eine äußere Kraft auf ein Metallmaterial wirkt, kommt es im Inneren des Metalls zu einer relativen Verschiebung zwischen den Atomlagen, wodurch sich das gesamte Material verbiegt und verformt. Dieser Prozess erfordert die Kontrolle von Parametern wie Größe, Richtung und Position des Krafteinwirkungspunkts der äußeren Kraft, um sicherzustellen, dass die erforderliche Biegeform und Umformqualität erreicht wird.

 

Was sind die am häufigsten verwendeten Methoden zum Biegen von Metallen?

Es gibt viele Verfahren zum Biegen von Metallen, und je nach den Eigenschaften des Materials und den Verarbeitungsanforderungen können verschiedene Verfahren ausgewählt werden.
Manuelles Biegen: Bei dünneren, weicheren Metallwerkstoffen können Handwerkzeuge wie Zangen, Hämmer usw. zum Biegen verwendet werden. Diese Methode ist einfach und direkt, aber die Genauigkeit und Effizienz sind relativ gering.
Mechanisches Biegen: Für dickere oder härtere metallische Werkstoffe sind für das Biegen in der Regel spezielle mechanische Geräte wie Biegemaschinen, Blechwalzmaschinen usw. erforderlich. Diese Geräte sind in der Lage, größere Kräfte aufzubringen und präzise Biegungen mit voreingestellten Winkeln und Biegewerkzeugen zu erzielen.

Thermisches Biegen: Bestimmte Metallwerkstoffe wie Aluminium, Kupfer usw. weisen eine gute Plastizität und Wärmeleitfähigkeit auf. Beim Warmbiegeprozess wird das Metallmaterial zunächst auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und dann mit mechanischer Kraft gebogen. Durch das Wärmebiegen kann der Elastizitätsmodul von metallischen Werkstoffen verringert werden, wodurch sie leichter zu biegen sind.
Rollbiegen: Das Walzbiegen ist ein Biegeverfahren, bei dem große Kräfte auf metallische Werkstoffe ausgeübt werden. Durch das Platzieren eines Metallmaterials zwischen den Walzen einer Walzmaschine wird eine allmählich zunehmende Kraft ausgeübt, wodurch sich das Metallmaterial mit der Bewegung der Walzen biegt.

Welche Werkzeuge gibt es zum Biegen von Metall?

Metallbiegewerkzeuge umfassen hauptsächlich die folgenden Kategorien:

1. Biegemaschine
Die Biegemaschine ist eines der am häufigsten verwendeten Werkzeuge beim Metallbiegen. Es kann je nach Typ und Funktion in viele Typen unterteilt werden:

1. Hydraulische Biegemaschine: Angetrieben von einem Hydrauliksystem zum Biegen von Blechen. Dieser Maschinentyp hat eine große Leistung und gute Stabilität und eignet sich zum Biegen großer Bleche.
2. Servoelektrische Biegemaschine: Durch die Verwendung eines Servomotors und eines Steuerungssystems zeichnet es sich durch hohe Präzision und hohen Wirkungsgrad aus. Durch Programmiereinstellungen kann die Biegebearbeitung von Werkstücken automatisch abgeschlossen werden, was für hochpräzise und hocheffiziente Produktionsanforderungen geeignet ist.
3. CNC-Biegemaschine: Durch die Verwendung eines fortschrittlichen CNC-Systems wird ein höherer Grad an Automatisierung und Verarbeitungsgenauigkeit erreicht. Durch die Eingabe von Bearbeitungsparametern kann die CNC-Biegemaschine Vorgänge wie Positionieren, Spannen, Biegen und Entladen von Werkstücken automatisch abschließen, wodurch die Produktionseffizienz und die Verarbeitungsqualität erheblich verbessert werden.

2. Spezielle Biegeform

Spezielle Biegeformen sind wichtiges Zubehör für Biegemaschinen und werden zum Biegen von Metallen bestimmter Formen und Größen verwendet. Diese Formen werden in der Regel aus hochfesten und hochhärten Materialien hergestellt, um sicherzustellen, dass sie während des Biegeprozesses nicht beschädigt oder verformt werden. Je nach Dicke, Material und Biegewinkel des Blechs müssen Formen in unterschiedlichen Formen und Größen ausgewählt werden.

3. Blechwalzmaschine

Die Blechwalzmaschine ist auch ein wichtiges Gerät für das Biegen von Metallen. Es wird hauptsächlich verwendet, um Bleche in zylindrische, konische oder andere Formen zu walzen. Das Funktionsprinzip der Blechwalzmaschine besteht darin, durch Rollen Druck auf die Metallplatte auszuüben, wodurch sie sich plastisch verformt und in die gewünschte Form rollt. Blechwalzmaschinen haben ein breites Anwendungsspektrum im Bereich der Metallverarbeitung, wie z.B. bei der Herstellung von Druckbehältern, Rohren usw.

4. Rohrbiegemaschine

Rohrbiegemaschinen werden hauptsächlich zum Biegen von Metallrohren eingesetzt. Es kann Metallrohre durch verschiedene Formen und Prozessparameter in verschiedene Formen und Winkel biegen. Rohrbiegemaschinen haben die Vorteile einer hohen Verarbeitungseffizienz und einer einfachen Bedienung und werden häufig bei der Installation und Wartung von Rohrleitungen in der Erdölindustrie, der chemischen Industrie, der Elektrizität und anderen Bereichen eingesetzt.

Welche verschiedenen Arten des Biegens von Metall gibt es?

Das Spektrum der Metallbiegeverfahren ist breit und vielfältig, wobei je nach Anwendung eine Vielzahl von Techniken zum Einsatz kommt.

1. V-Biegen:

Diese Methode ist sehr verbreitet und wird für die meistenAnforderungen an das Biegen. Das Verfahren verwendet einen "Stempel" und eine "V-Matrize", um das Blech in bestimmte Winkel zu biegen. Bei diesem Verfahren übt der Stempel an der Stelle über der V-Matrize eine Kraft auf das Blech aus. Durch die Kraft des Stempels bildet sich ein Winkel im Blech. Das V-Biegeverfahren ist relativ effizient, da es zum Biegen von Stahlblechen verwendet werden kann, ohne dass ihre Position geändert werden muss.

Es gibt drei gängigeArten des V-Biegens:

※Prägung

Das Prägen ist ein Biegeverfahren, bei dem der Stempel und das Werkstück auf der Matrize aufliegen. Dadurch entsteht ein kontrollierter Winkel, der zu einer geringen Rückfederung führt. Bei dieser Art des Biegens wird mehr Tonnage benötigt als beim Luftbiegen und beim Bodenbiegen. 

Die Vorteile der Prägung bestehen darin, dass Genauigkeit unerlässlich ist, um hervorragende Ergebnisse zu erzielen, und genau das kann die Prägungsmethode bieten. Abgesehen davon, dass die Ergebnisse genau sind, ist es auch eine einfache Aufgabe, die Ergebnisse zu wiederholen, wenn es um die Anwendung dieser Technik geht.  Auch bei der Prägung ist die Rückfederung seltener, was bedeutet, dass es weniger wahrscheinlich ist, dass das Metall in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt.

※ Biegung des Bodens

Biegen von untenverwendet auch einen Stempel und eine V-förmige Untermatrize, genau wie beim Luftbiegen. Der Unterschied besteht darin, dass der Stempel verwendet wird, um das Metall vollständig in die Matrize zu drücken, um eine Biegung zu erzeugen. Das Bottom-Bending (oder Bottoming, wie es auch genannt wird) hat seinen Namen, weil das Metall an den Boden der Matrize gedrückt wird. Es werden höhere Drücke verwendet, und das Metall kommt in vollen Kontakt mit dem Stempel und der Matrize.

Da das Material in den Boden der Matrize gepresst wird, bestimmt die verwendete Matrize den erreichten Biegewinkel. Beim unteren Biegen müssen Sie die Matrize wechseln, um einen anderen Biegewinkel zu erreichen. Dies ist beim Luftbiegen nicht der Fall, da der Stempel einfach in eine andere Tiefe in die Matrize gedrückt werden kann. Die Biegung von unten führt zu einer geringeren Rückfederung und erzeugt genauere Winkel. Der große Nachteil ist, dass für jeden neuen Biegeradius eine andere Untermatrize benötigt wird, was bedeutet, dass diese manuell auf der Maschine ausgetauscht werden muss. Auch während der Produktion wird der Maschinenpark stärker unter Druck gesetzt.

※Luftbiegung

Partielles Biegen oder Luftbiegen, leitet seinen Namen davon ab, dass das Werkstück die Werkzeugteile nicht vollständig berührt. Beim Teilbiegen ruht das Werkstück auf 2 Punkten und der Stempel schiebt die Biegung. Wird in der Regel immer noch mit einer Abkantpresse durchgeführt, aber es besteht keine tatsächliche Notwendigkeit für eine Seitenmatrize. Die Luftbiegung bietet viel Flexibilität. Nehmen wir an, Sie haben eine 90°-Matrize und einen Stempel. Mit dieser Methode können Sie ein Ergebnis zwischen 90 und 180 Grad erzielen. Obwohl diese Art von Einfachheit weniger genau ist als das Bottoming oder die Prägung, ist das Schöne an der Methode. Falls die Last gelöst wird und die Rückfederung des Materials zu einem falschen Winkel führt, ist es einfach, sie durch etwas mehr Druck einzustellen. Dies ist natürlich das Ergebnis einer geringeren Genauigkeit im Vergleich zum Bottoming. Gleichzeitig ist der große Vorteil des partiellen Biegens, dass bei unterschiedlichen Winkelbiegungen kein Umrüsten notwendig ist.

2. Walzenbiegen

DasBiegetechnik für Metallbeinhaltet das Biegen der Bleche in gebogene Formen. Bei dieser Technik werden die Kriterien des Walzenbiegens von Blechen verwendet, die die Verwendung von drei Walzen, einem hydraulischen Presssystem und einer Bremse beinhalten. Der Abstand zwischen den drei Walzen ermöglicht es dem Hersteller, die Bleche in Kurven zu biegen.

3. U-Biegung

Das U-Biegen ist dem V-Biegeverfahren genau ähnlich. Bei diesem Verfahren wird ein U-förmiger Stempel zusammen mit einer U-förmigen Matrize verwendet. Der einzige Unterschied zwischen V-Biegung und U-Biegung besteht darin, dass das resultierende Blech in einer U-Form statt in einer V-Form vorliegt.

4. Rotierendes Biegen

Das Rotationsbiegeverfahren kommt überall dort zum Einsatz, wo eine Biegung von mehr als einem 90-Grad-Winkel erforderlich ist. Es kann auch als ähnlich wie das V-Biegen angesehen werden, aber das Ergebnis bei diesem Verfahren ist gleichmäßiger und ästhetischer, da die bei dieser Methode verwendete Blechbiegemaschine die Oberfläche des Blechs nicht zerkratzt.

5. Kantenbiegen

Diese Technik des Kantenbiegens von Blech hilft dem Hersteller, die Kanten zu biegen, ohne sie zu beschädigen. Das Verfahren zum Kantenbiegen von Blechen wird am häufigsten in solchen Abschnitten von Blechen verwendet, die kürzer sind als das verbleibende Metallteil. Es hilft, die Schärfe der Ecken zu beseitigen und das ästhetische Erscheinungsbild des Ergebnisses zu erhöhen.

6. Biegen abwischen

Bei dieser Biegemethode wird eine Wischmatrize verwendet. Das Blech wird vorsichtig in die Wischmatrize gelegt, und ein Druckkissen übt Druck auf das Blech aus. Später wird der Stempel verwendet, um die gewünschte Biegung im Blech zu machen.

Welche Materialien eignen sich für das Biegen von Metall?

Sie können elastische Kunststoffe auf einer Abkantpresse nicht biegen. Sie können das Gerät auch beschädigen, wenn Sie dies versuchen. Besondere Sorgfalt ist geboten, wenn bei der Entscheidung über Materialien für das Biegen von Metall während der Herstellung vorgegangen wird. Werfen wir einen Blick auf einige der besten Materialien, die für die Metallumformung und -biegung empfohlen werden.

• Kohlenstoffstahl:Kohlenstoffstahl ist eines der flexibelsten und stärksten Materialien, die in der Blechherstellung verwendet werden. Da das Material recycelbar ist, trägt es auch dazu bei, den CO2-Fußabdruck zu reduzieren.
• Aluminium:Aluminium wird vor allem in Leichtbauanwendungen eingesetzt. Beim Biegen von Aluminium ist besondere Vorsicht geboten, um ein Absacken oder Reißen des Materials an den Ecken zu verhindern.
• Edelstahl:Wenn das Endprodukt stark und langlebig sein muss und die Metallfestigkeit hoch ist, ist Edelstahl das erste, was einem in den Sinn kommt. Auch bei Edelstahl sind Hochleistungs-Blechbiegemaschinen erforderlich, um Produkte zu formen.
• Titan:Titan ist ein korrosionsbeständiger und starker Werkstoff, der sich ideal für die Metallbiegetechnik eignet. Wenn es sich bei Ihrem Produkt um ein Medizin- oder Sportgerät handelt, sollte Titan das Material Ihrer Wahl sein.
• Kupfer:Die Kosten sind das korrosionsbeständigste Material, aber auch die niedrigsten Kosten. Kupfer ermöglicht hochpräzises Blechbiegen. Kupfer ist ein bewährtes Material, das in vielen Metallbiegeindustrien für eine Vielzahl von Zwecken verwendet wird.

Dies sind die besten Materialien für alle Arten des Blechbiegens. Kohlenstoffstahl ist das am häufigsten verwendete der oben genannten Materialien. Es gibt viele andere Metalle, die im Biegeprozess verwendet werden können. Stellen Sie jedoch sicher, dass Sie ausreichend recherchieren, bevor Sie sich für das Material entscheiden.

Häufig gestellte Fragen

Wie funktioniert das Biegen von Metall?

Beim Biegen von Metall wird ein Metallwerkstoff durch Anwendung von äußerer Kraft plastisch in eine gewünschte Form gebracht. Sein Funktionsprinzip basiert auf den mechanischen Eigenschaften und plastischen Verformungsgesetzen von Metallwerkstoffen. Wenn eine äußere Kraft auf ein Metallmaterial wirkt, kommt es im Inneren des Metalls zu einer relativen Verschiebung zwischen den Atomlagen, wodurch sich das gesamte Material verbiegt und verformt. Dieser Prozess erfordert die Kontrolle von Parametern wie Größe, Richtung und Position des Krafteinwirkungspunkts der äußeren Kraft, um sicherzustellen, dass die erforderliche Biegeform und Umformqualität erreicht wird.

Wie wird das Biegen von Metall erreicht?

Es gibt viele Möglichkeiten, Metallbiegen zu erreichen. Gängige Methoden sind: Manuelles Biegen: Für dünnere und weichere Metallwerkstoffe können Handwerkzeuge wie Zangen und Hämmer zum Biegen verwendet werden. Diese Methode ist einfach und direkt, aber die Genauigkeit und Effizienz sind relativ gering. Mechanisches Biegen: Für dickere oder härtere metallische Werkstoffe sind für das Biegen in der Regel spezielle mechanische Geräte wie Biegemaschinen, Blechwalzmaschinen usw. erforderlich. Diese Geräte sind in der Lage, größere Kräfte aufzubringen und präzise Biegungen mit voreingestellten Winkeln und Biegewerkzeugen zu erzielen. Thermisches Biegen: Bestimmte Metallwerkstoffe wie Aluminium, Kupfer usw. weisen eine gute Plastizität und Wärmeleitfähigkeit auf. Beim Warmbiegeprozess wird das Metallmaterial zunächst auf eine bestimmte Temperatur erhitzt und dann mit mechanischer Kraft gebogen. Durch das Wärmebiegen kann der Elastizitätsmodul von metallischen Werkstoffen verringert werden, wodurch sie leichter zu biegen sind.

Wie funktioniert eine Biegemaschine?

Die Biegemaschine ist eine Maschine, die dünne Bleche biegen kann. Sein Funktionsprinzip ist wie folgt: Während des Gebrauchs erregt der Draht die Spule, um elektromagnetische Kraft zu erzeugen, wodurch die dünne Platte zwischen der Druckplatte und dem Boden klemmt wird. Durch die Einstellung der relativen Position zwischen Druckplatte und Boden kann die dünne Platte in verschiedenen Winkeln gebogen werden. Moderne Biegemaschinen sind in der Regel mit fortschrittlichen Steuerungssystemen und Sensoren ausgestattet, die verschiedene Parameter während des Biegeprozesses in Echtzeit überwachen und anpassen können, wie z. B. Biegewinkel, Geschwindigkeit usw. Dies ermöglicht der Biegemaschine eine hochpräzise und hocheffiziente automatisierte Produktion.

Zusammenfassung

Das Metallbiegen ist ein wichtiger Prozess der Metallumformung, der in der Fertigungsindustrie eine wichtige Rolle spielt. Eine qualitativ hochwertige Metallbiegung kann durch die rationelle Auswahl der Verarbeitungsmethoden, die genaue Kontrolle von Einflussfaktoren und die Befolgung bestimmter Schritte erreicht werden. Mit dem Fortschritt von Wissenschaft und Technologie und der Entwicklung der Fertigungsindustrie wird auch die Metallbiegeverarbeitungstechnologie ständig innovativ und entwickelt sich weiter und verleiht der Entwicklung der Fertigungsindustrie neue Impulse.

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