Mit der Blechabwicklung bezeichnet man die Kontur des Blechstücks, aus welchem man ein dreidimensionales Blechteil erstellen möchte.
Bei einem Blech stößt man beim Abwickeln auf allerlei technische Problemstellungen, die für die Abwicklung berücksichtigt werden müssen. Ein Blech ist nicht unendlich dünn. Wenn man es biegt, muss der Werkstoff demnach an der Außenseite einer Biegung gestreckt und an der Innenseite gestaucht werden. Auf das Verhalten des Werkstoffs beim Biegen haben viele Faktoren wie Blechdicke, Biegeradius, Werkstoff und sogar das Biegeverfahren Einfluss. All die Faktoren entscheiden wie viel Material in der Biegung „verbraucht“ wird und wie die Blechabwicklungentsprechend dimensioniert werden muss. Die gestreckte Länge, also die Länge die eine gebogene Lasche vor dem Biegen hat, muss genau berechnet werden damit das gebogene Bauteil den gewünschten Maßen entspricht. Mit modernen CAD-Systemen kann die Blechbwicklung normalerweise automatisch erstellt werden. Allerdings ist das Ergebnis nur so gut, wie die Eingabeparameter die der Konstrukteur dem System zur Verfügung gestellt hat.
Neutrale Faser
Zur Berechnung der gestreckten Länge, berechnet man die Länge der sogenannten neutralen Faser. Das ist die gedachte Linie eines Blechquerschnitts die beim Biegen ihre ursprüngliche Länge behält, also weder gestreckt noch gestaucht wird. Leider befindet sich die neutrale Faser nicht immer in der Mitte des Blechs, sondern abhängig von den oben genannten Faktoren außerhalb der Mitte. Um dem gerecht zu werden, gibt es zwei übliche Verfahren in CAD-Systemen:
1. Es werden Biegetabellen mit den Biegeaufmaßen angelegt. Die Biegetabellen werden mit Werten aus Biegeversuchen gefüllt. Das CAD-System wählt bei der Erstellung der Blechabwicklung dann abhäbgig von Biegeradius, Biegewinkel, Blechdicke und Werkstoff die entsprechenden Biegaufmaße aus.
2. Die Berechnung der neutralen Faser wird mit der dem k-Faktor korrigiert. Ein k-Faktor von 0 bedeutet die neutrale Faser liegt an der Innenseite des Radius, 1 bedeutet in der Mitte und 2 würde bedeuten sie liegt an der Außenseite. Eine ausführliche Erklärung der Berechnung mit Hilfe des k-Faktors ist unter WIKIPEDIA „Biegeverkürzung“ zu finden.
Unternehmen die die Prozesskette der Blechfertigung von der Konstruktion, über die Blechabwicklung, bis zur Fertigung abdecken, werden i.d.R. Biegetabellen und k-Faktoren in Ihren CAD-Systemen hinterlegen, die auf die in dem Unternehmen üblichen Werkstoffe und Biegewerkzeuge abgestimmt sind. Im Falle der Lohnfertigung durch ein Unternehmen das nicht die Konstruktion erstellt hat, empfiehlt es sich, die Blechabwicklungen mit einem mittleren k-Faktor und einem entsprechendem Hinweis dazu an den Lieferanten zu übermitteln. Es obliegt dann dem Lieferanten die Blechabwicklung nochmals entsprechend zu korrigieren.
Die meisten CAD-Systeme ermöglichen auch eine Einstellung des k-Faktors für jedes Teil oder gar jede Biegung. D.h. im Einzelfall kann ein Bauteil entsprechend den Anforderungen des Lieferanten parametriert und abgewickelt werden und ist somit für den Lieferanten fetigungsgerecht vorbereitet.
Sehr komfortabel ist die fertigungsgerechte Blechabwicklung direkt aus der 3D-Datei, wie z.B. mit der Software„TruTops Unfold“ von TRUMPF möglich. Wenn Ihr Lieferant, wie z.B. die ZENTNER Elektrik-Mechanik GmbH, mit einem derartigen System arbeitet, müssen Sie sich über eine fertigungsgerechte Blechabwicklung keine Gedanken mehr zu machen. Sie senden dem Lieferant einfach das Blechteil als STEP-Datei oder im Nativformat Ihres CAD-Systems. Der Lieferant wickelt dieses unter Berücksichtigung der technischen Parameter ab und überführt es direkt in ein CNC-Programm für die Gesenkbiegepresse.
Links
Abwicklungsregel in Inventor 2014
Software zur Blechabwicklung „TruTops Unfold“ von Trumpf GmbH & Co. KG