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biegen.jpg

Hallo liebes Forum,
beschäftige mich im Rahmen meiner Diplomarbeit mit dem Biegen von Stahlprofilen.
Im Prinzip würde ich gerne simulieren wie weit eine Biegewalze einer 3-Rollen Biegemaschine
in einen zu biegenden Querschnitt eindringt.
Ich häng mal ein Bild an:

Die linke Walze soll das Profil anbiegen.
Ich kenne die Kraft mit der die Walze in das Profil drückt aus meiner Rechnung
Ich würde nun gerne abschätzen ob bei einem gegebenen Biegeradius
die Walze so tief in das Material eindringt, daß wegen des Rollmoments kein
Vortrieb mehr gewährleistet ist.

Im Prizip will ich nur den Querschnitt des Profils aus S355 an der Berührstelle simulieren
und den Walzkörper aus 16MnCr5 eindringen lassen und sehen was das Material an der Stelle macht.

Ich habe im Part schon FEM gemacht. Materialbib ist vorhanden. Mit Baugruppen oder virtuellen Teilen
kenn ich mich nicht aus.
Es wär toll wenn jemand zumindest die grundlegende Herangehensweise erklären könnte, was brauch ich,
was schmeiß ich weg. Wo Lager, wie Kraft einleiten usw.

Grüße Woife

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freigeschnitten.pdf

Hallo,

wenn Dich nur die zwei Rollen interessieren könnte das Bild ein Ansatz sein.

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kri

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Hallo,
das Ganze wird wohl eher hinfällig sein, da es sich hier ja um eine plastische Verformung
des zu biegenden Querschnitts handeln soll. Liege ich richtig, daß FEM sich nur im Bereich
der Hookschen Gerade bzw. im Elastischen Bereich bewegt. Gibt es Lösungen, die auch den plastischen
Bereich darstellen können?
Mich würde interessieren:
1. Wie tief wird die Rolle links in das zu biegende Material eingedrückt.
Damit ist die plastische Verformung des Materials gemeint, was sich hier zwecks
fehlender Linearität und Fliesskurve in FEM eher gar nicht darstellen lässt?
Ich brauche das um auf einen Rollwiederstand der Rolle gegen das Material zu schliessen

2. Wie hoch ist die max. Druckspannung an der OF der Biegerolle zwecks max. zul. Pressung
Kann wohl auch nicht über FEM lösen, da hier wieder die plastische Verformung des S355
Aufschluss auf den Flächenkontakt zwischen Rolle und Profil gibt?

Hat hier jemand Lösungsansätze für das Problem, egal ob FEM oder nicht.

Gruß Woife

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Hallo,

mit Katja nur linear statisch!!!
Aber Du willst mit deiner BG sicherlich im linear-elastischem Bereich bleiben,
da sonnst deine BG kaputt ist.
D.h. solange die auftretenden Spannungen im linear-elastischem des Bereich Materials bleiben
sind Catia Ergebnisse aussgekräftig und mit großen Systhemen vergleichbar.
Wenn Du es ganz genau wissen willst und auch das Versagen korrekt dargestellt haben willst
brauchst Du was größeres wie z.B. LS Dyna.

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kri

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Mit der Maschine will ich natürlich im elastischen Bereich bleiben.
Nur:
Das Profil wird mittels der 3 Walzen rundgebogen, die Walzen liefern den
Vortrieb des Profils. Bei der Frage, in wie weit ein Rollwiderstandsmoment den
Vortrieb beeinflusst, würde ich gerne wissen, wie weit die Rolle ins plastisch
Verformte Profil eindringt und wie groß die Anlagefläche ist um den nötigen Durchmesser
der Rolle zu bestimmen.
Das Problem kann man wie "ein Autoreifen versinkt im Schnee" sehen.
Ab einer gewissen Einsinktiefe kann der Reifen nicht mehr aus der Mulde fahren.

Gruß Woife

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Hallo,

ich glaub ich habe immer noch nicht so richtig kappiert.
Wo soll die Rolle eindringen?

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kri

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So was geht mit V5 nicht. Stichwort hier für wäre doch Autoform oder ein ähnliches Tool. Was sagt den der Betreuer der DA?

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Erfolgreich eine DA gefunden 

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foto_ar_05g.jpg

@kri: Das Ausgangsprofil ist gerade und wird mit Hilfe der Walzen immer
mehr zu einem Ringprofil geformt, die Rollen links und rechts drücken in das
Material, die obere Rolle hält gegen. Das maximale Biegemoment im Profil liegt im Bereich der
Mittleren Rolle. Ist der Durchmesser der Rolle nun zu klein gewählt, dringt die Rolle ins
Material ein, wie zb die Kugel beim Brinell-Verfahren. Drückt sich die Rolle zu tief ein, kann
Sie das Material durch drehen nicht mehr fördern.
Ich hab mal ein Foto dran, damits leichter verständlich ist.
Wenn der Hebel sehr klein ist und der Biegequerschnitt ein hohes Biegewiderstandsmoment aufweist,
dürfte sich die Walze tiefer ins Material drücken als bei einem längeren Hebel.
Der Knackpunkt ist, zu berechnen wann die Delle so tief ist, dass die Walze durchrutscht.
Die Kräfte und Spannungen im Material kenne ich bereits, es scheitert nur daran, wie man
nun die Geometrie optimal auslegt damit man möglichst kleine Ringe in einem Zug gebogen werden
können, ohne ein Durchrutschen der Vortriebswalzen.

@campirex65:Tja der Betreuer hat seinen Schwerpunkt auch mehr
bei den Maschinenelementen als bei der Mechanik/Festigkeit oder FEM.
Hier wird ein bisschen "Neuland" betreten, da wir eben die Ringe
bis an die Bruchdehnung biegen wollen und es keine vorhandene Maschine
gibt, die so etwas kann.
Ich denk ich werd das Ganze mal klassisch mit der guten alten
Festigkeitslehre angehen und das Problem halt vereinfacht so
gut es geht darstellen.

Trotzdem vielen Dank an alle hier.

Gruß Woife

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