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Biegen
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U-Gesenkbiegen & Gesenkprägen
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U-Gesenkbiegen & Gesenkprägen

16.5
U-Gesenkbiegen 1
Abb. 1
U-Gesenkbiegen*
lB Biegelänge εa Dehnung Aussenfaser FSt Stempelkraft FSt max UT Maximale Stempelkraft Unterer Totpunkt rM Matrizenradius rSt Stempelradius ub Biegespalt s0 Blechdicke

Die Verhältnisse beim U-Gesenkbiegen entsprechen dem freien Biegen mit doppelter Biegelänge b. Im unteren Totpunkt (UT) trifft der Stempel hart auf und der Prozess wechselt zum Gesenkprägen. Um die Ebenheit des Werkstückbodens zu gewährleisten, ist dann eine höhere Prägekraft FSt max UT erforderlich.

Gl. 1
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} F_{\color{myred}St\;max}=\frac{k_{\color{myred}fm}\cdot s_{\color{myred}0}^{\color{myred}2}\cdot l_{\color{myred}B}}{4\cdot(r_{\color{myred}M}+r_{\color{myred}St}+s_{\color{myred}0})}\cdot\xi
Gl. 2
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} F_{\color{myred}St\;max\;UT}\geq2\cdot F_{\color{myred}St\;max}
Gl. 3
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} \xi=\frac{\cos\left(\frac{\mathrm\pi}2-arc\cos\left(\frac{r_{\color{myred}M}+r_{\color{myred}St}+s_{\color{myred}0}}{r_{\color{myred}M}+r_{\color{myred}St}+u_{\color{myred}b}}\right)\right)+\mu\cdot\sin\left(\frac{\mathrm\pi}2-arc\cos\left(\frac{r_{\color{myred}M}+r_{\color{myred}St}+s_{\color{myred}0}}{r_{\color{myred}M}+r_{\color{myred}St}+u_{\color{myred}b}}\right)\right)}{\sqrt{\left(\frac{r_{\color{myred}M}+r_{\color{myred}St}+u_{\color{myred}b}}{r_{\color{myred}M}+r_{\color{myred}St}+s_{\color{myred}0}}\right)^{\color{myred}2}-1}+\mu\cdot\frac{s_{\color{myred}0}}{2\cdot\left(r_{\color{myred}M}+r_{\color{myred}St}+s_{\color{myred}0}\right)}}
Gl. 4
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} u_{\color{myred}b}>s_{\color{myred}0}\;,\;u_{\color{myred}b}\leq s_{\color{myred}0}+\sqrt{0,2\cdot s_{\color{myred}0}}
Gl. 5
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} \varphi_{\color{myred}m}=\ln(1+\frac{\varepsilon_{\color{myred}a}}2)=\ln\left(1+\frac1{4\cdot c+2}\right)
Gl. 6
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} c=\frac r{s_{\color{myred}0}}
Gl. 7
\require{color}\definecolor{myred}{RGB}{255,0,0} W_{\color{myred}B}=F_{\color{myred}St\;max}\cdot h_{\color{myred}B}\cdot m_{\color{myred}B}
Max. StempelkraftFSt max=1,77kN 
Maximale Stempelkraft UTFSt max UT>3,54kN 
Beiwertξ=1,3 
Mittlerer Umformgradφm=0,04 
Biegefaktorc=5 
BiegearbeitWB=26,55J 
MatrizenradiusrM = 5mm
StempelradiusrSt = 5mm
Blechstärkes0 = 1mm
Biegespaltub = 1,4mm
BiegelängelB = 100mm
Mittlere Kaltverfestigungkfm = 600MPa
Reibwertμ = 0,1
Mittelwertfaktor BiegenmB = 0,75
BiegehöhehB = 20mm
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Ber. 1
U-Gesenkbiegen & Gesenkprägen
Für kfm kann als Näherungswert die Zugfestigkeit Rm herangezogen werden.
Durch die Verwendung einer Fließkurve und des mittleren Umformgrades φm
können genauere Werte für kfm ermittel werden.
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Kluge, Siegfried / Prozesse der Blechumformung / Carl Hanser Verlag / München / 2020 / …
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