Präzisionsrohrbiegen Ein Leitfaden zur Dorntechnologie und -auswahl

Bei der Präzisionsrohrfertigung ist die Aufrechterhaltung der Wandintegrität und der Querschnittsgeometrie während der Hochintensitätsbiegung ein Kernfaktor für die Qualität des Fertigteils. Ein Dorn, der als interne Stütze dient, bietet radiale Unterstützung in der Biegeverformungszone und hilft, Wandverdünnung, Ovalisierung und Faltenbildung an der Innenwand bei dünnwandigen Rohren zu vermeiden. Die Wahl des Dornentyps und der Stützwerkzeuge hängt von der Biegegeometrie, den Rohrabmessungen und den Prozessanforderungen ab.

Wie Dornen beim Rohrbiegen funktionieren

Rohrbiegen ist im Grunde ein Prozess der Materialdehnung und -kompression. Wenn sich das Rohr um eine Matrize biegt, dehnt sich die Außenwand und wird dünner, während sich die Innenwand komprimiert und zu Faltenbildung neigt. Bei dünnwandigen Rohren kann dieses Spannungsungleichgewicht dazu führen, dass das Rohr in der Nähe der Biegemitte kollabiert.

Ein Dorn, der am Tangentenpunkt platziert wird, zwingt das Rohr, sich um die interne Stütze zu formen. Dies hilft, die Rundheit des Querschnitts zu erhalten und reduziert die Wandverdünnung während der Biegung.

Wann ein Dorn benötigt wird

Nicht jeder Rohrbiegevorgang erfordert einen Dorn. Die Entscheidung hängt von der Geometrie des Rohrs und der Schwere der Biegung ab. Zwei Kennzahlen werden in der industriellen Praxis häufig verwendet:

Diese Schwellenwerte sind Richtlinien und keine absoluten Regeln. Materialeigenschaften, Schmierung, Werkzeugzustand und die erforderliche Maßhaltigkeit beeinflussen ebenfalls, ob ein Dorn notwendig ist.

Gängige Dornentypen und Stützwerkzeuge

Die Auswahl von Dorn und Hilfsmatrize hängt von der Biegeschwierigkeit und den Rohreigenschaften ab. Mehrere Konfigurationen werden in der Produktion verwendet:

• Bullet-Dorn : Eine einteilige massive Struktur, die für moderate Biegeradien verwendet wird und grundlegende Unterstützung am Tangentenpunkt bietet.
• Kugel-Dorn : Eine Reihe von Kugeln, die durch ein flexibles Gelenk verbunden sind, wodurch der Dorn tiefer in den Biegebogen reichen und kontinuierliche Unterstützung für komplexe Biegungen bieten kann.
• Wiper-Die (Abstreifmatrize) : Ein Werkzeug, das hinter der Biegeform installiert wird und hauptsächlich dazu dient, Faltenbildung an der Innenwand des Rohrs am Anfang der Biegung zu verhindern.

Die Auswahl dieser Werkzeuge beeinflusst die Stabilität der Biegung und den Zustand des Rohrinnes. Bei engen Radien oder dünnen Wänden sind oft Kombinationen aus Dorn und Abstreifmatrize erforderlich.

Konstruktion der Dornaufnahme der M6xx-Serie

Die Dornaufnahme der M6xx-Serie wurde entwickelt, um lange Umrüstzeiten und hohe Werkzeugkosten zu reduzieren, die mit herkömmlichen CNC-Rohrbiegemaschinen verbunden sind. Ihr automatischer Dorn-Extraktionsmechanismus löst den Dorn beim Zurückziehen des Schiebers, wodurch die Ausfallzeit bei Werkzeugwechseln reduziert wird.

Ein integriertes Schmiersystem, geschützt durch das US-Patent 11478838, soll den Biegeprozess stabilisieren. Bronze wird als Standardmaterial für den Dorn verwendet und bietet ein Gleichgewicht zwischen Härte und Zähigkeit, während das Risiko von Kratzern im Rohrinnes oder Beschädigungen der Werkzeuge bei geringfügigen Ausrichtungsabweichungen reduziert wird.

Die Aufnahme erfordert auch eine ausreichende Maschinenrahmenlänge. Die Dornstange muss die gesamte Länge des Rohrs durchlaufen und bis zu einem Auflagepunkt hinter der Biegeform reichen, sodass der Maschinenrahmen sowohl die Rohrlänge als auch die Stangenausdehnung aufnehmen kann.