Blechbiege-Rechner

Wie wird die Biegezugabe bei Blechumformung berechnet?

Beim Biegen von Blech wird die Außenseite gedehnt und die Innenseite gestaucht. Die neutrale Faser — in der weder Dehnung noch Stauchung auftritt — verschiebt sich von der geometrischen Mitte nach innen. Der K-Faktor (0 bis 1) beschreibt die Lage der neutralen Faser als Verhältnis zur Blechdicke: K = 0,5 bedeutet, dass die neutrale Faser in der Mitte liegt; die Standardwerte dieses Rechners für das Freibiegen liegen je nach Werkstoff bei 0,40-0,45.

Die Biegeverkürzung (Bend Allowance, BA) ist die Bogenlänge der neutralen Faser durch die Biegung und stellt das durch die Biegung verbrauchte Material dar. Der Biegeabzug (Bend Deduction, BD) ist die Differenz zwischen der Summe der Schenkellängen (gemessen bis zum Biegeschnittpunkt) und der Zuschnittslänge. Diese Werte sind für eine genaue Abwicklungsermittlung in der CNC-Programmierung unerlässlich.

Die V-Matrizenöffnung folgt beim Standardbiegen typischerweise der 8T-Regel (Matrizenöffnung = 8 × Blechdicke). Der minimale Biegeradius ist kein einzelnes Vielfaches der Dicke. Für Stahl tabelliert DIN 6935 ihn nach Dickenbereich, Festigkeitsklasse und Biegerichtung: das wirksame Vielfache reicht von 1T im Feinblech bis etwa 2T im üblichen Grobblech, und eine Biegung längs zur Walzrichtung erfordert einen größeren Radius als quer dazu. Dieser Rechner liest diese Tabelle für Baustahl; für die Legierungen gibt es keine entsprechende belegte Tabelle, sie fallen auf werkstattübliche Vielfache zurück, und das Ergebnis nennt den verwendeten Fall. Unterschreitung des Mindestradius verursacht Risse an der Außenseite.

Formula: BA = (π/180) × Biegewinkel × (Innenradius + K × Dicke) BD = 2 × (Innenradius + Dicke) × tan(Winkel/2) − BA Zuschnittslänge = Schenkel1 + Schenkel2 − BD (L-Form) K-Faktor = t/T (Versatz der neutralen Faser / Dicke)

Berechnungsbeispiel

Biegen von 2 mm Baustahl (K=0,44) um 90° mit 3 mm Innenradius: BA = (π/180) × 90 × (3 + 0,44 × 2) = 6,09 mm. OSSB = (3 + 2) × tan(45°) = 5,0 mm. BD = 2 × 5,0 − 6,09 = 3,91 mm. Für eine L-Form mit 50 mm + 30 mm: Zuschnittslänge = 50 + 30 − 3,91 = 76,09 mm.

Wann diesen Rechner verwenden

• Erstellung von Abwicklungen für CNC-Laser-/Plasmaschneiden — ein genauer Biegeabzug ist entscheidend für Teile, die sich auf die korrekten Maße falten
• Programmierung einer CNC-Abkantpresse mit Bedarf an der korrekten Biegeverkürzung für die Werkzeug- und Werkstoffkombination
• Reverse-Engineering eines vorhandenen Biegeteils — Vermessen des umgeformten Teils und Berechnung des K-Faktors für die zukünftige Fertigung
• Kalkulation von Blechbearbeitungsaufträgen — eine genaue Zuschnittslänge bestimmt Materialverbrauch und Kosten
• Auswahl der passenden V-Matrizenöffnung für eine gegebene Blechdicke und einen gegebenen Innenbiegeradius

Häufige Fehler vermeiden

• Verwendung eines generischen K-Faktors (0,5) statt des werkstoffspezifischen Wertes — der Standardwert dieses Rechners für Baustahl ist K=0,44, nicht 0,5; ein falscher K-Faktor erzeugt Abwicklungsfehler, die sich bei Teilen mit mehreren Biegungen aufsummieren
• Messen der Schenkellänge bis zur Außenseite der Biegung statt bis zum Biegeschnittpunkt — die Formel erfordert Maße bis zur theoretischen scharfen Kante (Mold Line)
• Vergessen, dass beim freien Biegen der Innenradius durch die V-Matrizenöffnung bestimmt wird (nicht durch den Stempelradius) — der tatsächliche Innenradius ≈ V-Matrizenöffnung × 0,156 bei Standardwerkzeugen
• Ignorieren der Rückfederung — alle Werkstoffe federn nach dem Biegen zurück; Edelstahl federt 3-5° stärker zurück als Baustahl und erfordert eine Überbiegungskompensation
• Biegen parallel zur Walzrichtung bei Aluminium — dies verursacht Risse an der Außenfaser; Biegekanten stets quer zur Faserrichtung ausrichten

Ergebnisse interpretieren

• Die Abwicklungslänge (bzw. der Biegeabzug) bestimmt die Zuschnittgröße — BD wird von der Summe der bis zur Formlinie gemessenen Schenkellängen abgezogen, und ein Fehler hier wiederholt sich an jeder Biegung des Teils
• Der angezeigte K-Faktor ist der tatsächlich in der Berechnung verwendete Wert — für neue Material-/Werkzeugkombinationen mit einem Probestück validieren und über den K-Faktor-Rückrechnungsmodus aus Messwerten zurückrechnen
• Liegt der Innenradius unter dem ausgegebenen Mindestbiegeradius, ist mit Rissen an der Außenfaser zu rechnen — den Radius vergrößern oder die Biegung quer zur Walzrichtung legen; vom Rechner ausgegebene Warnungen beachten
• Die empfohlene V-Matrize folgt der 8T-Regel — eine schmalere Matrize erhöht die Presskraft und markiert das Teil, eine breitere vergrößert den tatsächlichen Innenradius und die Rückfederung
• Rückfederung wird nicht modelliert — die Ergebnisse sind rein geometrisch; das Erstmuster prüfen und die Überbiegungskompensation (typisch 2-5° für Baustahl, 5-10° für Edelstahl) an der Abkantpresse anwenden

Relevante Normen & Referenzen

• DIN 6935 — Kaltbiegen von Flacherzeugnissen aus Stahl (Quelle der hier verwendeten Mindestbiegeradius-Tabelle; nur Stahl, keine Aluminiumlegierungen)
• ISO 7438 — Metallische Werkstoffe — Biegeversuch (Prüfverfahren; legt keinen Mindestbiegeradius fest, der Stempeldurchmesser bleibt der Produktnorm überlassen)
• ASME Y14.5 — Bemaßung und Tolerierung (für die Angabe von Biegeteilmaßen auf Zeichnungen)
• Machinery's Handbook — allgemeine Hintergrundinformationen zu Biegezugabe und K-Faktor

Biegezugabe-Referenztabelle — 90°-Biegungen

Alle Maße sind in Millimetern angegeben. Die Werte werden von diesem Rechner berechnet. Jede Zeile wird beim minimalen Biegeradius des jeweiligen Materials gebogen. Die Blechdicken sind gängige handelsübliche Größen, keine genormte Reihe.

Häufig gestellte Fragen

Wie bestimme ich den richtigen K-Faktor für meinen Werkstoff?

Der K-Faktor hängt von Werkstoff, Blechdicke, Biegeradius und Biegeverfahren ab. Die Standardwerte dieses Rechners für Freibiegen sind: Baustahl 0,44, Edelstahl 304 0,45, Aluminium 5052 0,40, Aluminium 6061 0,42. Prägebiegen — addieren Sie 0,05–0,10 zu diesen Werten. Für genaue Ergebnisse biegen Sie ein Probestück, messen die Abwicklung gegenüber den umgeformten Maßen und rechnen K zurück. CNC-Abkantpressen-Steuerungen verfügen oft über werkstoffspezifische K-Faktor-Bibliotheken.

Was ist die 8T-Regel für die V-Matrizen-Auswahl?

Die V-Matrizenöffnung sollte beim Standard-Freibiegen etwa das 8-Fache der Blechdicke (8T) betragen. Bei dünnerem Material (<1.5 mm) verwenden Sie 6T, bei dickerem Material (>6 mm) 10–12T. Eine breitere Matrizenöffnung verringert die erforderliche Presskraft, vergrößert aber den minimalen Biegeradius und die Rückfederung. Eine zu schmale Matrizenöffnung verursacht Abdrücke, übermäßige Presskraft und mögliche Matrizenschäden.

Wie beeinflusst die Rückfederung die Biegegenauigkeit und wie kompensiere ich sie?

Alle Metalle federn nach dem Biegen zurück, weil sich der elastische Dehnungsanteil zurückbildet, sobald die Biegekraft entfernt wird. Die Rückfederung nimmt mit höherer Werkstofffestigkeit, größerem Biegeradius und dünnerem Material zu. Typische Werte: Baustahl 2–5°, Edelstahl 5–10°, Aluminium 5–8°. Kompensationsmethoden: Überbiegen um den Rückfederungswinkel, Prägebiegen oder Kalibrieren statt Freibiegen, oder Anpassen der Winkelkorrekturtabellen der Abkantpressensteuerung.