Lernfeld 7 · Prüfung Teil 2

Zuschnitt, gestreckte Länge und Anwärmlänge

Zuschnitt von Biegeteilen aus Profilen kurz erklärt: neutrale Faser, gestreckte Länge, Ausgleichswert nach DIN 6935 und Anwärmlänge beim Warmbiegen.

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Darum geht es

Bevor ein Profil gebogen wird, muss seine Zuschnittlänge feststehen. Beim Biegen wird die Außenseite gestreckt und die Innenseite gestaucht; dazwischen liegt die neutrale Faser, deren Länge sich nicht ändert. Ihre Länge ist die gestreckte Länge. Bei Flachstahl liegt sie in der Mitte der Abmessung, die im Bogen radial liegt, bei Rohren auf der Rohrachse und bei unsymmetrischen Profilen wie Winkel oder U-Profil auf der Schwerelinie, deren Abstand e vom Rücken in der Profiltabelle steht.

Die gestreckte Länge ist die Summe aller geraden Stücke und aller Bogenlängen an der neutralen Faser. Bei kleinen Radien im Verhältnis zur Dicke wandert die neutrale Faser zur Innenseite. DIN 6935 berücksichtigt das mit dem Korrekturfaktor k; erst ab etwa fünffacher Dicke als Innenradius liegt die Faser in der Mitte. Sind die Schenkel mit Außenmaßen bemaßt, zieht man je Biegestelle einen Ausgleichswert ab, den Tabellen oder die Steuerung der Abkantpresse liefern.

Beim Warmbiegen wird nur die Anwärmlänge erwärmt; sie entspricht etwa der Bogenlänge an der neutralen Faser. Anfang und Ende werden vor dem Erwärmen markiert. Für Serien schneidet man ein Probestück, biegt es und korrigiert den Zuschnitt, bevor alle Teile abgelängt werden. Die Stangenaufteilung mit Sägeschnitt und Reststücken entscheidet über den Verschnitt.

Das solltest du dir merken

Die neutrale Faser ändert ihre Länge beim Biegen nicht, ihre Länge ist die Zuschnittlänge.
Bei Winkel- und U-Profilen liegt die neutrale Faser auf der Schwerelinie im Abstand e vom Rücken.
Bei Außenmaßen wird je Biegestelle der Ausgleichswert abgezogen.
Unter einem Innenradius von etwa fünf Blechdicken wandert die neutrale Faser nach innen (Korrekturfaktor k).
Die Anwärmlänge entspricht etwa der Bogenlänge an der neutralen Faser.

Formeln

Zuschnitt eines Rings: $L = π \cdot d_{m}$; $L$ Zuschnittlänge, $d_{m}$ Durchmesser der neutralen Faser, bei Flachstahl $d_{m} = d_{i} + s$
Bogenlänge an der neutralen Faser: $l_{B} = \frac{2 \cdot π \cdot r _{n} \cdot α}{360°}$; $l_{B}$ Bogenlänge oder Anwärmlänge, $r_{n}$ Radius der neutralen Faser, $α$ Biegewinkel
Korrekturfaktor nach DIN 6935: $k = 0, 65 + 0, 5 \cdot l g \frac{r _{i}}{s}$; gilt für $r_{i} / s$ bis 5; Radius der neutralen Faser $r_{n} = r_{i} + \frac{s}{2} \cdot k$

Typische Fehler in der Prüfung

Mit dem Innen- oder Außendurchmesser statt mit dem Durchmesser der neutralen Faser gerechnet.
Beim Winkelprofil die Mitte der Schenkeldicke statt der Schwerelinie angesetzt.
Außenmaße einfach addiert und den Ausgleichswert je Biegestelle vergessen.
Bei der Stangenaufteilung die Breite der Sägeschnitte nicht berücksichtigt.

Tipps aus der Werkstatt

Zuschnitt immer an der neutralen Faser rechnen: Flachstahl in der Mitte der Dicke, Rohr auf der Achse, Winkel und U-Profil auf der Schwerelinie im Abstand e vom Rücken. Liegt der Rücken innen, kommt zweimal e zum Durchmesser dazu. Bei Außenmaßen je Biegestelle den Ausgleichswert abziehen.

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16 Aufgaben zu „Zuschnitt, gestreckte Länge und Anwärmlänge“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Konstruktionsmechaniker/-in (2004 i. d. F. 2018), Lernfeld 7 (Umformen von Profilen); DIN 6935. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.