Die Blechfertigung ist ein Prozess, bei dem Metallstrukturen und -komponenten durch Schneiden, Biegen und Zusammenfügen von Blechen erstellt werden. Der Prozess beginnt in der Regel mit dem Schneiden, bei dem verschiedene Methoden wie Scheren, Laserschneiden, Wasserstrahl-Schneiden (Englisch) oder Plasmaschneiden Anwendung finden, um dem Metall die gewünschten Abmessungen zu verleihen. Nach dem Schneiden wird das Metall mithilfe von Werkzeugen wie Gesenkbiegepressen, Walzen oder anderen Biegegeräten unter Berücksichtigung der durch die Konstruktion festgelegten Winkel und Kurven in die erforderlichen Formen gebracht. In der letzten Phase werden die geschnittenen und gebogenen Teile anhand von Verfahren wie Schweißen, Nieten oder adhäsivem Stromleiterschweißen zusammengefügt, um die endgültige Struktur oder Komponente zu erstellen.
Die Software für die Blechkonstruktion ist für die Konstruktion, Entwicklung und Fertigung von Blechkomponenten und -produkten kalibriert. Sie enthält Werkzeuge und Funktionen, die Sie bei der Erstellung, Bearbeitung und Optimierung von Blechbauteilen sowie bei der Erstellung von Fertigungsanweisungen und Dokumentation unterstützen.
Die Blechfertigung umfasst mehrere Schritte, um flache Metallbleche in verschiedene Formen und Strukturen umzuarbeiten. Dies sind die typischen Schritte während des Umformprozesses bei der Blechfertigung:
Es werden detaillierte Entwürfe und Blaupausen mithilfe von CAD-Software (Computer-Aided Design) erstellt. Die Ingenieure überprüfen und finalisieren diese dann, um die Herstellbarkeit und die Einhaltung von Spezifikationen sicherzustellen.
Hierbei wählen Sie den geeigneten Blechtyp und die geeignete Blechstärke je nach den Projektanforderungen aus.
Beim Scheren werden große Bleche mit einer Schermaschine in kleinere Stücke geschnitten. Beim Laserschneiden wird ein Hochleistungslaser verwendet, um präzise Formen zu erzeugen. Beim Plasmaschneiden wird eine Plasmabrenner für dickes Metall verwendet, während beim Wasserstrahl-Schneiden Hochdruckwasser mit Schleifmitteln Einsatz findet.
Beim Biegen werden Gesenkbiegepressen oder andere Maschinen verwendet, um das Metall in die gewünschte Form zu bringen. Beim Walzen wird es in zylindrische oder konische Formen gebracht. Beim Stempeln wird das Metall für bestimmte Muster in eine Matrize gepresst, und beim Stanzen werden mit einer Stanzpresse Löcher oder Formen erzeugt.
Beim Fügen werden die geformten Teile anhand von Verfahren wie Schweißen, Nieten, Schrauben und adhäsivem Stromleiterschweißen zusammengesetzt. Beim Schweißen werden Metallteile geschmolzen und miteinander verschmolzen, beim Nieten werden sie mit Nieten befestigt, beim Schrauben werden Teile mit Schrauben und Muttern gesichert, und beim adhäsiven Stromleiterschweißen werden industrielle Klebstoffe verwendet.
Es werden Oberflächenbehandlungen angewendet, um das Aussehen, die Haltbarkeit und die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Dazu gehören das Entgraten zum Entfernen scharfer Kanten, das Polieren für ein verfeinertes Finish und das Beschichten mit Farbe, Pulver oder Plattieren zum Schutz und aus ästhetischen Gründen.
Die Prüfung der gefertigten Teile hinsichtlich Genauigkeit, Abmessungen und Qualität stellt sicher, dass das Endprodukt den Konstruktionsspezifikationen und den Normen entspricht.
Nach der Montage der fertigen Komponenten zum Endprodukt folgt eine Endprüfung, um eine ordnungsgemäße Montage und Funktionalität zu gewährleisten.
Die Blechformung ist ein Fertigungsprozess, bei dem flache Metallbleche ohne Materialabtrag in die gewünschten Formen und Konfigurationen gebracht werden. Bei diesem Verfahren wird eine Kraft auf das Blech ausgeübt, wodurch es sich plastisch verformt und eine neue, dauerhafte Form annimmt. Zu den Hauptmethoden gehören:
Die folgenden Methoden für die Blechkonstruktion und -fertigung werden zur Erstellung einer breiten Palette von Blechprodukten, Komponenten und Strukturen für verschiedene Branchen und Anwendungen eingesetzt.
Druckwasser gemischt mit Schleifmitteln kann Edelstahl, Inconel, Titan, Aluminium, Werkzeugstahl, Keramik, Granit und Panzerplatten mit einer sauberen Kantenoberfläche schneiden.
Ein Gaslaser, z. B. mit CO2, wird durch einen Strahl übertragen, über Spiegel geleitet und mit extrem hoher Präzision auf das Material gerichtet.
Im Plasmaprozess wird elektrisch leitendes Gas verwendet, um Energie von einer Lötlampe auf das geschnittene Material zu übertragen. Dieses Verfahren wurde für Metalle entwickelt, die nicht mit Flammen geschnitten werden können, wie Edelstahl, Aluminium und Kupfer.
Ein Flansch ist ein gängiges Blechelement, das aus einer Biegung besteht, die entlang einer geraden Kante mit einer stationären Fläche verbunden ist.
Biegungsberechnungen stellen sicher, dass die richtige Länge berechnet wird, wenn eine Blechkonstruktion flach gefertigt und dann basierend auf einem K-Faktor in den fertigen Zustand gebogen wird.
Messgerätetabellen definieren die Blechstärke. Es gibt verschiedene Messgerätetabellen, je nach Material des Blechs, die die Stärke sowohl in Zoll als auch in Millimeter angeben.
Die Blechfertigung ist insbesondere bei der Serienfertigung kostengünstig. Moderne Verfahren wie das Laserschneiden und die CNC-Bearbeitung reduzieren Ausschuss und Arbeitskosten und beschleunigen die Markteinführung.
Die Beständigkeit und die Festigkeit von Blech machen es ideal für leichte, widerstandsfähige Komponenten, die rauen Bedingungen standhalten und eine längere Nutzungsdauer und geringere Wartungskosten gewährleisten.
Die Blechfertigung ist insbesondere bei der Serienfertigung kostengünstig. Moderne Verfahren wie das Laserschneiden und die CNC-Bearbeitung reduzieren Ausschuss und Arbeitskosten und beschleunigen die Markteinführung.
Software für die Blechkonstruktion und -fertigung wie Autodesk Fusion bietet eine Kombination aus 2D- und 3D-Konstruktionsfunktionen. Dies ermöglicht es Ingenieuren und Konstrukteuren, präzise Modelle von Blechkomponenten zu erstellen. Benutzer können Parameter wie Materialstärke, Biegetoleranz, Bohrungsgrößen und andere geometrische Elemente für die Blechfertigung definieren.
Optimieren Sie den gesamten Arbeitsablauf von der Konstruktion bis zur Fertigung von Blechteilen mit einem einzigen Softwarepaket. Autodesk Fusion ermöglicht Ihnen die Verbindung von 2D- und 3D-Arbeitsabläufen, sodass Sie Blechkonstruktionen erstellen, ändern und dokumentieren können. Dadurch können Sie ein Schnittmuster schnell in die Produktion aufnehmen.
Professionelle Software für Produktentwicklung und mechanische Konstruktion in 3D, Simulation, Visualisierung und Dokumentation
Autodesk Fusion for Manufacturing ist eine integrierte CAD-/CAM-Plattform, die parametrische Modellierung, fertigungsorientierte Konstruktion, Zeichnung, 3D-Druck, Blechfertigung und cloudbasierte Zusammenarbeit mit leistungsstarker 3-Achsen-Bearbeitung, 4- und 5-Achsen-Fräsen, Bauteilprüfung, Drehfräsen, Antasten, Entgraten, erweiterten Werkzeugwegen und vielem mehr umfasst.
Hier sind einige gute Gründe, warum Sie Autodesk Fusion für die Blechfertigung in Betracht ziehen sollten.
Fusion bietet eine breite Palette an Spezialwerkzeugen, die eigens auf die Blechkonstruktion zugeschnitten sind. Zu diesen Werkzeugen gehören Biegungs- und Abwicklungsbefehle, blechspezifische Parameter, Eckenentlastungen, Flanscherstellung und vieles mehr. Diese Funktionen optimieren den Konstruktionsprozess und ermöglichen es Konstrukteuren, präzise Blechkomponenten zu erstellen.
Mit den Werkzeugen für die Zusammenarbeit in der Cloud können mehrere Benutzer in Echtzeit gemeinsam an derselben Konstruktion arbeiten. Cloudbasierte Software ist besonders nützlich für Produktentwicklungsteams, in denen Teile der Produkte oft von verschiedenen Teammitgliedern und an verschiedenen Standorten entworfen und gefertigt werden.
Fusion vereint in einer zentralen Plattform Funktionen für CAD (Computer-Aided Design) (Englisch) und CAM (Computer-Aided Manufacturing). Diese Integration ermöglicht Konstrukteuren den nahtlosen Übergang von der Erstellung von 3D-Blechmodellen zur Generierung von Werkzeugwegen für Fertigungsprozesse.
Flexible parametrische Modellierungstechniken (Englisch) ermöglichen die Erstellung flexibler und adaptiver Blechkonstruktionen. Mit der parametrischen Modellierung werden Konstruktionsänderungen im gesamten Modell übernommen, wobei Elemente automatisch aktualisiert werden und die Konstruktionsabsicht erhalten bleibt. Diese Funktion ist nützlich für Blechkonstruktionen, bei denen Änderungen und Iterationen häufig sind.
Optimieren Sie den verformungsbasierten Blechformungsprozess mit den Blechbearbeitungswerkzeugen in Fusion. Die Software vereinfacht die Simulation von Blechformungen durch eine einfache Einrichtung von Belastungsbedingungen, Kontaktbedingungen, Fehlerbehebungen, Zwangsverschiebungsbedingungen und nichtlinearen Materialeigenschaften.
Autodesk Fusion unterstützt eine breite Palette von Fertigungsprozessen, die in der Blechfertigung häufig eingesetzt werden, einschließlich Laserschneiden, Stanzen, Biegen, Schweißen und vieles mehr. CAD (Computer-Aided Manufacturing) (Englisch) generiert Werkzeugwege für diese Fertigungsprozesse, sodass der Übergang vom Entwurf zum physischen Bauteil vereinfacht wird.
Bei Berechnungen der Blechbiegung werden die Auswirkungen verschiedener Materialtypen auf den Biegefaktor berücksichtigt. Diese Berechnungen werden verwendet, um beim Nachbiegen von Blech die endgültige Form und die Maßgenauigkeit zu ermitteln. Einige wichtige Aspekte bei der Berechnung der Blechbiegung sind:
Die Blechfertigung wird aufgrund ihrer Vielseitigkeit, Präzision und Effizienz bei der Herstellung von Metallteilen und -komponenten in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Zu den wichtigsten davon gehören:
Dient zur Herstellung von Haushalts- und Küchengeräten, Möbeln und anderen Konsumgütern.
Dient zur Fertigung von Karosserien, Fahrgestellen, Auspuffanlagen und verschiedenen strukturellen und ästhetischen Komponenten.
Wichtig für die Fertigung von medizinischen Geräten, Gerätegehäusen, chirurgischen Instrumenten und Krankenhausmöbeln.
Wird für die Herstellung von Flugzeugteilen wie Rumpfverkleidungen, Flügeln, Halterungen und anderen Strukturkomponenten verwendet, für die eine hohe Präzision und Haltbarkeit erforderlich sind.
Diese Lernprogramme erleichtern Ihnen den Einstieg in die Blechkonstruktion und -fertigung mit Autodesk Fusion.
Erfahren Sie, wie Sie Blechregeln erstellen, ändern und anwenden, wie Sie das Flansch-Werkzeug verwenden und eine Aussparung über mehrere Flächen hinweg erstellen. Außerdem lernen Sie, Schnittmuster zu erstellen und sie in einer Zeichnung in Fusion zu verwenden.
Lernen Sie die Grundlagen der Blechkonstruktion in Fusion kennen. Wir befassen uns mit Blechkomponenten, Regeln, Flanschen, Biegungen, Abwicklungen und Schnittmustern.
Erfahren Sie, wie Sie ein Blechmodell mit Fusion entwerfen, wie Sie Blechmodelle parametrisch bearbeiten und eine Bibliothek für Blechregeln einrichten. Außerdem lernen Sie mehr über die Arbeitsabläufe für die nachgelagerte Fertigung von Blechmodellen.
Die Blechfertigung geht auf das alte Ägypten und Mesopotamien zurück, wo Metall von Hand zu Werkzeugen und Dekorationsgegenständen gehämmert wurde. Während der industriellen Revolution entstanden Maschinen wie Walzwerke und Gesenkbiegepressen, was zu einer Erhöhung der Präzision und Effizienz führte. Im 20. Jahrhundert wurden Laserschneider, CNC-Maschinen und Automatisierung eingeführt, was die Leistungsfähigkeit der Branche noch weiter steigerte. Moderne Software und Maschinen ermöglichen heutzutage die Herstellung einer breiten Palette von Produkten für unterschiedlichste Anwendungen.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, Blechkomponenten in Autodesk Fusion zu erstellen. Sie können eine neue Blechkomponente mithilfe der Blechregel erstellen. Die Regel legt aufgrund Ihrer Einstellungen die Materialstärke, den Biegeradius und die Eckenfreistellung fest. Sie können eine Blechkomponente auch von Grund auf neu erstellen. Verwenden Sie die Skizzenbefehle, um ein Profil für eine Basisfläche oder eine erste Konturlasche zu erstellen. Anschließend verlassen Sie die Skizze und erstellen die Blechfläche und die Flansche. Die Vorgaberegel wird zwar angewendet, aber Sie können die verwendete Regel ändern oder bearbeiten.
Autodesk Fusion bietet Funktionen für die Direktbearbeitung und erweiterte Flächenmodellierung, mit denen Sie die Zeit, die normalerweise für die Produktion von großen Konstruktionsvolumen erforderlich ist, drastisch reduzieren können. Validieren Sie digitale 3D-Modelle schon während der Konstruktion, ohne dass dafür ein Prototyp benötigt wird. Führen Sie Belastungstests und Optimierungen in einer integrierten Konstruktionsumgebung durch. Außerdem vereinfachen spezifische integrierte Blechbefehle die Bearbeitung gefalteter und abgewickelter Modelle.
Autodesk Fusion optimiert den verformungsbasierten Blechformungsprozess. Die Software vereinfacht die Simulation von Blechformungen durch die einfache Einrichtung von Belastungs- und Kontaktbedingungen, Fehlerbehebungen und Zwangsverschiebungsbedingungen sowie von nichtlinearen Materialeigenschaften.
Die drei Haupttypen der Blechfertigung sind:
1. Schneiden: Hierbei wird das Blech in die gewünschten Formen und Größen aufgeteilt. Zu den gängigen Schneidverfahren gehören Scheren, Laserschneiden, Plasmaschneiden und Wasserstrahl-Schneiden.
2. Biegen: Bei Biegeverfahren wird das Blech entlang einer geraden Linie verformt, um Winkel und Kurven zu erzeugen. Dies lässt sich mithilfe von Werkzeugen wie Gesenkbiegepressen, Walzen und Biegemaschinen erreichen.
3. Montage: Bei diesem Verfahren werden verschiedene Blechteile zusammengefügt, um ein Endprodukt oder eine Endkomponente zu erstellen. Zu den gängigen Montageverfahren zählen Schweißen, Nieten und adhäsives Stromleiterschweißen.
Autodesk Fusion vereinfacht die Berechnung der Biegungstoleranz und bietet die Flexibilität, Biegungsergebnisse speziell für Ihre Daten anzuzeigen. Der vorgabemäßige K-Faktor 0,44 ist automatisch in die Software integriert. Sie können jedoch auf den integrierten Editor in Inventor zugreifen, um Biegungstabellen zu erstellen und zu bearbeiten.
Die Biegungstoleranz ist die Länge der neutralen Faser oder Achse zwischen den Biegelinien oder die Bogenlänge der Biegung. Dieses Maß dient der Längenberechnung des gestreckten Blechstücks, die erforderlich ist, um ein gebogenes Bauteil einer bestimmten Größe zu erhalten.
Wird ein Metallstück gebogen, dann wird eine Hälfte der Biegung komprimiert und die andere Hälfte gestreckt. Die neutrale Faser oder Achse ist der Bereich des Metalls, der während des Biegevorgangs unverändert bleibt. Die Länge der neutralen Achse wird als Biegungstoleranz bezeichnet.
Die Biegungstoleranz wird auf Grundlage des Biegungsgrads, der Stärke des Metalls und des Biegeradius berechnet. Die Biegungstoleranz plus die Summe der beiden Flanschlängen entspricht der gestreckten Gesamtlänge des Blechs.
Die Kenntnis der Biegungstoleranz ist bei der Blechfertigung für die Erzielung präziser Ergebnisse von entscheidender Bedeutung. Sie dient zur Festlegung des Abwicklungslayouts, um sicherzustellen, dass das gebogene Endprodukt die richtige Größe und Form aufweist.
Ein Blechbiegungsrechner ist ein Hilfsmittel für die Berechnung wichtiger Parameter, die für das Biegen von Blech erforderlich sind. Der Rechner zieht diese Parameter zur Bestimmung der gestreckten Länge des Metallblechs vor dem Biegen heran, um beim endgültigen Bauteil die gewünschten Abmessungen zu erzielen. In der Regel gibt der Benutzer den Materialtyp, den Biegewinkel, den Innenradius und die Materialstärke ein, woraufhin der Rechner die Biegungstoleranz, den Biegungsabzug und mitunter auch den K-Faktor zurückgibt.
Solche Rechner sind ein unschätzbares Hilfsmittel für Ingenieure, Hersteller und Konstrukteure, die mit Blech arbeiten, da sie damit die Ergebnisse von Biegungen genau vorhersagen und die erforderlichen Anpassungen an ihren Konstruktionen vornehmen können.
Der K-Faktor gibt bei Blechbiegungen die Position der neutralen Achse im Verhältnis zur Materialstärke an. Die neutrale Achse ist der Teil des Metalls, der beim Biegen weder komprimiert noch gestreckt wird.
Beim Biegen eines flachen Metallblechs wird eine Materialoberfläche komprimiert, während die gegenüberliegende Fläche gestreckt wird. Die neutrale Achse liegt zwischen diesen beiden Flächen und bleibt während des Biegevorgangs unverändert.
Der K-Faktor wird anhand der folgenden Formel berechnet: K-Faktor = t/T
