Plasto-Mechanical Model of Tube Bending in Rotary Draw Bending Process

Biegeprofile werden in den meisten industriellen Feldern genutzt, z.B. in der Fahrzeugtechnik, in der Luft- und Raumfahrttechnik, im Anlagenbau, beim Flüssigkeitstransport, in Wärmetauschern und in vielen anderen Industriezweigen. Das Rotationszugbiegen (RZB) ist eine der gängigsten Methoden um Rohre zu formen. Beim RZB von Rohren sind Größen wie die neutrale Achsenverschiebung, sowie die Verteilungen von Wanddicken, Spannungen und Belastungen des Rohres notwendig zur qualitativen Bewertung des Rohrbiegeverfahrens. Zudem nimmt die Ovalisierung großen Einfluss auf die Eigenschaften des gebogenen Rohres. Diese tritt beim Biegen ohne Dorn oder mit unterschiedlichen Dornvarianten im Querschnitt des Rohres auf. Falten sind ebenfalls ein häufiger Defekt, welche im Innenbogen des Rohres auftreten, und aus dem Biegen mit kleinen Biegeverhältnissen resultieren. Während des Rohrbiegens bewegt sich die neutrale Achse in Richtung des Innenbogens und die Wanddicke ändert sich im Querschnitt. Diese nimmt im Innenbogen zu und im Außenbogen ab. Die Berechnungen der Eigenschaften von unterschiedlichen Parametern des gebogenen Rohres sind noch nicht ausreichend genau. Diese Arbeit enthält die Entwicklung von drei plasto-mechanischen Modellen zum Rohrbiegen mit unterschiedlichen Parametern. Die Ergebnisse dieser Modelle wurden mit den Resultaten der experimentellen Versuche und der Finite Elemente Simulationen verglichen. Zusätzlich wurden FE Simulationen durchgeführt, um die Ovalisierung in Abhängigkeit von unterschiedlichen Dornvarianten berechnen zu können.