So nutzen Sie den Biegeverkürzungs-Rechner
Der Biegeverkürzungs-Rechner ermöglicht Ihnen die schnelle und zuverlässige Berechnung der Biegezugabe (Bend Allowance, BA) sowie des Biegeausgleichs für präzise Blechabwicklungen. Um den exakten Zuschnitt für Ihr Werkstück zu ermitteln, gehen Sie wie folgt vor:
- Biegewinkel eingeben — Tragen Sie den gewünschten Biegewinkel $A$ in Grad ein (z. B. $90^\circ$ für eine rechtwinklige Biegung).
- Innenbiegeradius festlegen — Geben Sie den Innenradius $R$ des Werkzeugs bzw. der Biegung an.
- Blechdicke bestimmen — Tragen Sie die Materialstärke $T$ Ihres Blechs in das entsprechende Feld ein.
- K-Faktor wählen — Setzen Sie den materialspezifischen K-Faktor $K$ ein (Standardwert ca. $0{,}33$ für Freibiegen oder $0{,}40$ bis $0{,}45$ für Gesenkbiegen).
- Ergebnis ablesen — Der Biegeverkürzungs-Rechner liefert sofort die exakte Biegezugabe $BA$, den Radius der neutralen Faser sowie den Biegewinkel im Bogenmaß.
Dank automatischer Einheitenumrechnung unterstützt der Biegeverkürzungs-Rechner sowohl Millimeter als auch Zentimeter und Zoll für alle Werkstattanforderungen.
Formeln & mathematische Grundlagen der Biegeberechnung
Beim Biegen von Blechen treten im Material komplexe Spannungszustände auf: Die äußeren Schichten werden plastisch gedehnt, während die innenliegenden Schichten gestaucht werden. Dazwischen liegt die sogenannte neutrale Faser, deren Länge während des Umformens unverändert bleibt.
Im Biegeverkürzungs-Rechner wird die Bogenlänge der neutralen Faser entlang der Biegung (Biegezugabe $BA$) mit folgender Standardformel nach DIN 6935 berechnet:
BA = A · (π / 180) · (R + K · T)Die Formelzeichen im Biegeverkürzungs-Rechner bedeuten im Einzelnen:
- $BA$ (Bend Allowance): Biegezugabe bzw. Bogenlänge der neutralen Faser in mm
- $A$ (Angle): Biegewinkel in Grad ($^\circ$)
- $R$ (Radius): Innenbiegeradius in mm
- $K$ (K-Faktor): Verhältnis des Abstands der neutralen Faser zur Blechdicke ($0 < K < 1$)
- $T$ (Thickness): Blechdicke bzw. Materialstärke in mm
1. Berechnung der gestreckten Länge (Abwicklung)
Die gestreckte Länge $L_{\text{gesamt}}$ eines Bauteils mit zwei Schenkeln $L_1$ und $L_2$ (gemessen bis zum Bogenbeginn bzw. Innenmaß) berechnet sich additiv:
$$L_{\text{gesamt}} = L_1 + L_2 + BA$$
Wird alternativ mit den Außenmaßen $A_1$ und $A_2$ (Schenkellängen bis zum virtuellen Schnittpunkt der Außenkanten) gerechnet, kommt die Biegeverkürzung ($BD$, Bend Deduction) zum Einsatz:
$$L_{\text{gesamt}} = A_1 + A_2 - BD$$
Der Biegeverkürzungs-Rechner liefert den theoretischen Bogenwert $BA$, welcher direkt in CAD-Systeme wie SolidWorks, Autodesk Inventor oder Siemens NX übertragen werden kann.
2. Bedeutung des K-Faktors und der neutralen Faser
Der K-Faktor beschreibt die geometrische Lage der neutralen Faser innerhalb des Blechquerschnitts:
$$K = \frac{t_{\text{innen}}}{T}$$
Hierbei ist $t_{\text{innen}}$ der Abstand der neutralen Faser von der inneren Biegekante. Bei rein elastischer Verformung liegt die neutrale Faser exakt in der Mitte ($K = 0{,}5$). Bei plastischer Kaltumformung wandert sie zur Bogeninnenseite, sodass der K-Faktor in der Praxis meist zwischen $0{,}30$ und $0{,}48$ liegt. Mit dem Biegeverkürzungs-Rechner können Sie diesen Korrekturfaktor präzise einstellen.
Richtwerte für K-Faktoren in der Blechfertigung
Für eine erste Auslegung im Biegeverkürzungs-Rechner bieten etablierte Richtwerte verlässliche Anhaltspunkte:
| Werkstoff | Umformverfahren | Typischer K-Faktor ($K$) |
|---|---|---|
| Baustahl (S235JR) | Freibiegen / Luftbiegen | $0{,}33 - 0{,}38$ |
| Baustahl (S235JR) | Gesenkbiegen / Prägen | $0{,}40 - 0{,}44$ |
| Edelstahl (1.4301 / V2A) | Freibiegen | $0{,}38 - 0{,}42$ |
| Edelstahl (1.4301 / V2A) | Gesenkbiegen | $0{,}42 - 0{,}46$ |
| Aluminium (AlMg3 / EN AW-5754) | Freibiegen | $0{,}35 - 0{,}40$ |
| Kupfer / Messing | Freibiegen | $0{,}35 - 0{,}42$ |
Praxistipp: Mit dem Biegeverkürzungs-Rechner lassen sich die theoretischen Werte bei wechselnden Werkzeugen oder Chargenabweichungen schnell anpassen.
Schritt-für-Schritt-Rechenbeispiel
Ein Blechteil aus $2,\text{mm}$ dickem Baustahl soll um einen Winkel von $90^\circ$ mit einem Innenbiegeradius von $R = 3,\text{mm}$ freigebogen werden. Der Erfahrungswert für den K-Faktor beträgt $K = 0{,}35$.
- Parameter erfassen: $A = 90^\circ$, $R = 3,\text{mm}$, $T = 2,\text{mm}$, $K = 0{,}35$.
- Radius der neutralen Faser bestimmen: $$R_{\text{neutral}} = R + K \cdot T = 3,\text{mm} + 0{,}35 \cdot 2,\text{mm} = 3{,}70,\text{mm}$$
- Biegezugabe im Biegeverkürzungs-Rechner berechnen: $$BA = 90 \cdot \left(\frac{\pi}{180}\right) \cdot 3{,}70,\text{mm} = 1{,}5708 \cdot 3{,}70,\text{mm} \approx 5{,}812,\text{mm}$$
Der Biegeverkürzungs-Rechner zeigt diesen Wert unmittelbar an, sodass der Blechzuschnitt für Laserschneidanlagen und Stanzmaschinen sofort maßhaltig programmiert werden kann.
Typische Einsatzbereiche für den Biegeverkürzungs-Rechner
Konstrukteure, Arbeitsvorbereiter und Blechschlosser setzen den Biegeverkürzungs-Rechner in verschiedenen Phasen der Fertigung ein:
- CAD-Konstruktion & CAM-Programmierung: Schnelles Ermitteln exakter Abwicklungsmaße für DXF- und STEP-Zuschnittdateien.
- Blechfertigung & Abkanttechnik: Überprüfung von Maschinenparametern an CNC-Gesenkbiegepressen und Schwenkbiegemaschinen.
- Prototypenbau & Kleinserien: Fehlerfreie Zuschnittsberechnung vor der ersten Musterbiegung zur Minimierung von Ausschuss.
- Ausbildung & Meisterschule: Verständliche Veranschaulichung der Umformmechanik und der neutralen Faser im Metallbau.
Nutzen Sie den Biegeverkürzungs-Rechner, um Zuschnittsfehler zu vermeiden und maximale Maßhaltigkeit bei all Ihren Biegeteilen sicherzustellen.