COPRA
Rollform Software Berechnung der Bandeinlaufbreite |
| Allgemeine Betrachtung Um die Maßhaltigkeit eines herzustellenden
Profiles innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen zu gewährleisten, ist eine möglichst
exakte Berechnung der Bandeinlaufbreite erforderlich. Die Bandeinlaufbreite ist mit der
Abwicklungslänge (gestreckte Länge) bei Blechprofilen identisch.
Um ein Bogenelement mit bestimmtem Öffnungswinkel und mittlerer Bogenlänge b zu fertigen, muß ein Längenausgleichselement abgezogen werden. Das Ausgleichsstück entspricht dabei der Längung des Fertigprofils (D b). Der Wert für die Blecheinlaufbreite (Abwicklungslänge) eines beliebigen Profiles ergibt sich folglich aus der Länge der Abwicklung des Fertigprofiles abzüglich der Summe der Längungen in den Biegezonen.
Eine Modellvorstellung der Längung D b einer Biegezone vermittelt die vorangegangene Abbildung. Für gerade Abschnitte wird dabei angenommen, daß sie während des Profiliervorganges nicht umgeformt werden.
Für die Ermittlung der Längenänderung in den Biegezonen existieren verschiedene Berechnungsverfahren, die von unterschiedlichen physikalisch- mathematischen Ansätzen ausgehen. Alle hier aufgeführten Verfahren sind im System COPRA in einer Methodenbank enthalten. Die Anwendung der jeweiligen Berechnung geschieht auf Tastendruck. Berechnung nach DIN 6935 Für dieses Verfahren sind die zu beachtenden Voraussetzungen bezüglich Werkstoff und zulässigem Halbmesser in der Norm DIN 6935 dargestellt. Die Norm gilt für gebogene Teile aus Flacherzeugnissen aus Stahl zur Anwendung im Stahlbau und allgemeinen Maschinenbau. Die Längung innerhalb einer Biegezone wird mittels eines dimensionslosen Korrekturfaktors K, der zwischen 0 und 1 liegt, errechnet. Dieser Faktor gibt die Abweichung der ungelängten zur mittleren Faser eines Bogenelementes an und ermöglicht so die Berechnung der neutralen Faser.
Abhängig vom Verhältnis Innenradius/Blechdicke (ri/so) gliedert sich die Berechnung in mehrere Teilverfahren, die verschiedene Werte für den Korrekturfaktor liefern. Berechnung nach VDI 3389(Blatt3) Die VDI-Richtlinie 3389 gibt Richtwerte für die Berechnung der gestreckten Länge für Werkstücke mit 90 Grad Biegewinkel (Keilbiegen). Diese Richtwerte entstammen den Ergebnissen aus langjährigen Großzahlenermittlungen. Neben Richtwerten für die Werkzeuggestaltung bietet die VDI-Richtlinie 3389 eine Formel zur Berechnung der Abwicklungslänge. Die gestreckte Länge für einen 90 Grad Winkel errechnet sich demnach aus den beiden Innenschenkellängen und einem Zuschlagswert x. Anders als in der DIN-Definition ist der Zuschlagswert abhängig von Biegeradius ri, Blechdicke s und Werkstoff. Die Richtlinie enthält empirisch ermittelte Werte für 11 Werkstoffe.
Es lassen sich hier auch eigene Werkstofftabellen definieren. Damit können zusätzliche (beispielsweise Ihre firmenspezifischen) Werkstoffdiagramme mit aufgenommen werden. Berechnung nach Proksa Das Berechnungsverfahren nach Proksa ist gültig für Walzprofilierung und gliedert sich in 3 Teilverfahren, die in Abhängigkeit vom Verhältnis Innenradius/Blechdicke ausgewählt werden. Die von Proksa erstellten Berechnungsformeln liefern als Ergebnis die durch den Umformvorgang auftretende Längung D b in der Biegezone. Im zweiten Teilverfahren (ri/so zwischen 0,1 und 5) wird die "bezogene Blechdicke" S (=aktuelle Blechdicke / Ausgangsblechdicke) verwendet. Die Berechnung dieser bezogenen Blechdicke S erfolgt über eine von Proksa aufgestellte Differentialgleichung. Durch die Möglichkeit, die nichtlineare Differentialgleichung nach Proksa auf numerischem Wege zu lösen, eignet sich dieses Verfahren der Bandbreitenberechnung besonders für den Einsatz auf EDV-Anlagen. Berechnung nach Bogojawlenskij Das Verfahren zur Berechnung der Bandbreite nach Bogojawlenskij basiert auf empirisch ermittelten Werten. Die Meßwerte wurden vornehmlich an Winkel- und U-Profilen ermittelt. Auch in diesem Berechnungsverfahren wird ein D b-Wert für jede einzelne Biegezone berechnet. Eigene Berechnung verfahren Darüber hinaus bietet das System auch die Möglichkeit, sämtliche Werte manuell (interaktiv) im Dialog mit dem Rechner zu verändern, beispielsweise für Materialzugaben bei besonderer Werkzeuggestaltung. Es können auch selbstdefinierte Formeln zur Berechnung der gestreckten Länge im Programm "hinterlegt" werden. Auf diese Weise können firmeninterne Normen oder Berechnungsverfahren problemlos im Programmsystem integriert werden. Anwendung im Computerprogrammsystem Die aufgeführten Verfahren zur Berechnung der gestreckten Länge können vom Anwender einfach auf die per CAD konstruierten Blechprofilquerschnitte angewendet werden. Einzige Grundlage dafür ist die im Computer gespeicherte Profilgeometrie. Bei jeder durchgeführten Berechnung wird - zusätzlich zur CAD-Darstellung - eine Datei erzeugt, in der sämtliche Zwischenergebnisse (Korrekturfaktoren, Zuschlagswerte etc.) und Profildaten protokolliert sind. Die berechneten Längen der ungelängten Fasern der einzelnen Bogenelemente werden automatisch in der Datenbasis abgelegt. In COPRA hat man sieben verschiedene
Verfahren zur Auswahl. Diese Standardberechnungsmethoden werden von mehr als
400 Unternehmen weltweit eingesetzt. Zusätzlich gibt es auch die
Möglichkeit, firmenspezifische Berechnungsmethoden einzubinden.
Berechnung der Bandeinlaufbreite in COPRA
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