Prozesskette Blech

Das ABC der Blechabwicklung

 

Was Sie schon immer über die Blech Lösungen von SPI wissen wollten. Kurz und knackig für Sie zusammengestellt: Das große Glossar der Prozesskette Blech.

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ABC

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Referenzen und die Geschichten dazu finden Sie hier.

A

Abkanten

Das Biegen von Blechen (= Abkanten) wird im Prinzip durch das Umklappen eines Flächenteils gegenüber dem verbleibenden Flächenteil einer Blechtafel bewirkt. Je nach den zur Anwendung kommenden Verfahren, Werkzeugen oder Maschinen sind relevante Ausprägungen am Werkstück wie  Biegekante, Biegewinkel oder Biegeradius mehr oder weniger exakt definiert und reproduzierbar. Zum maßgenauen Bearbeiten ist dabei die Biegeverkürzung miteinzuberechnen und in die Blechabwicklung einzuplanen.

Abkantfaktor

siehe > VERKÜRZUNGSWERT

Abwicklung

Als Abwicklung eines 3D-Blechkörpers wird die präzise Berechnung und Darstellung des Blechzuschnittes bezeichnet, aus dem durch Biegen der exakte 3D-Blechkörper erzeugt werden kann. Es handelt sich um die Darstellung der ebenen Ausgangsform (Platine) eines Werkstücks, aus der durch Umformen ein dreidimensionales Teil entsteht. In der Blechabwicklung können mit SPI außer Biegelinien auch optional die Begrenzungslinien der Biegezonen dargestellt werden. Freiformflächen sowie Kegel- und Zylinderflächen mit großen Radien können mit einer Folge von fertigungsgerechten Biegelinien zum sukzessiven Kanten versehen werden. Diese Kantungen werden unter Eingabe der Biegelinienzahl dann in der SPI Abwicklung erzeugt. Dabei kann pro Fläche die Anzahl durch Attribute individuell gesteuert werden. Zur vereinfachten Identifizierung einer Kantlinie auf der Platine können die Biegelinien automatisch mit Biegemarkierungen versehen werden. Der Bediener an der Kantbank kann sich dann an Körnerpunkten oder Randeinschnitten orientieren und so das Blech schneller und sicherer positionieren. Eine optional erstellte Biegelinientabelle enthält übersichtlich alle zum Biegen notwendigen Informationen, wie Biegewinkel und Radius. Die Linientypen, Farben und Layer der Konturen lassen sich für NC-Programme anpassen. Die Blechabwicklung (optional obere und untere Abwicklung) erfolgt wahlweise in die bestehende Zeichnung, ein Teiledokument oder direkt in eine DXF-, XML- oder GEO-Datei. Die Daten sind NC-gerecht mit Zusatzinformationen aufbereitet und stehen für die Übergabe an gängige Maschinensteuerungen bereit.
Unabhängig davon, wie ein Teil konstruiert wurde, das möglicherweise falsche Innenradien, ungenaue Freistellungen und Biegelinien enthalten kann, erzeugt SPI nach Analyse der gegebenen Daten neben der GEO- oder XML-Datei zusätzlich eine fertigungsgerechte STEP-Datei mit allen spezifisch benötigten Prozessinforma­tionen, kor­rekten Frei­stellungen, Umformungen und Stanzungen. Es entsteht ein virtueller Prototyp, der das Teil so zeigt, wie es gefertigt werden würde, inklusive echter Fertigungsradien.

Abwicklungslänge

Bei einer Biegung gibt es im flachen Blech einen Bereich der durch die Biegung zu einer Art Zylinder verformt wird. Die Bereiche daneben bleiben auch im hochgebogenen Zustand eben. Die Breite dieses Bereichs wird auch als Abwicklungslänge oder Biegezonenbreite bezeichnet. Durch die Materialverkürzung oder Dehnung kann dieser Bereich auch rechnerisch die Länge 0 oder sogar einen negativen Wert annehmen.

Abwickeln von schräg angeschnittenen Rohren

Auch Abwicklungen von schräg angeschnittenen Rohren können fertigungsgerecht berechnet werden. Die SPI Blech Software zeigt bei der Abwicklung von schräg angeschnittenen Rohren die innere und die äußere Kontur an.

Abzweiger

Rohr-Typ der Rohr-Funktionalität des SPI Programms.

Arbeitsebene

Als Arbeitsebene wird die XY-Ebene des lokalen Arbeitskoordinatensystems bezeichnet. Einige Funktionen von SPI Blech Software beziehen sich direkt auf diese Arbeitsebene. Anderen Funktionen dient diese Arbeitsebene zur Vereinfachung der Koordinateneingabe bzw. zur Festlegung einer Orientierung. In der Regel sollte die Arbeitsebene immer auf einer Fläche des Blechkörpers liegen, wobei die Z-Richtung von der Blechoberfläche weg zeigt.

Auto-Analysis

Funktion der SPI Software: Sobald dem CAD Bauteil ein Material aus der SPI Materialdatenbank zugewiesen wurde, muss sich der Anwender sich um die Eigenschaften und das Verhalten im Biegeprozess keine Gedanken mehr machen. Das Programm überprüft die zulässigen Operationen und meldet auftretende Inkonsistenzen (z. B. „Material-Überlappungen“, „Biegeradius unterschritten“). Der Konstrukteur kann den Abwicklungsvorgang durch Aufruf eines einzigen Befehles durchführen. Das Programm prüft die Struktur des 3D-Blechkörpers, Unstimmigkeiten werden erkannt und je nach Schweregrad dem Anwender als Warnung als Fehlermeldung mitgeteilt. So werden frühzeitig Fehler erkannt, die in der Fertigung unnötige Kosten verursachen würden.

Automatische Verrundung

Funktion der SPI Software: Für die Konstruktion stehen verschiedene Laschen-Typen zur Auswahl. Die Standardlasche beinhaltet das automatische Verrunden und Freistellen. Die Option „scharfkantig“ beschleunigt die Konstruktion in den Fällen, in denen keine Rundungen gewünscht werden. Final entstehen dennoch fertigungsgerechte Abwicklungen.

Auto-Profile

Funktion der SPI Software: SPI erzeugt automatisch 3D Solids aus beliebigen 2D Profilen, die auch entlang eines Pfades oder als umlaufendes Profil erzeugt werden können.

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B

Bearbeitungsfenster

Bearbeitungsfenster wird der Teil der Bildschirmfläche genannt, in dem die Geometrieerstellung und -bearbeitung durchgeführt wird. Zu den Eigenschaften, die ein CAD-System zum Handling der Bearbeitungsfenster  bieten sollte,  gehören: Anzahl der verfügbaren bzw. gleichzeitig darstellbaren Bearbeitungsfenster. Fenster können abgespeichert, verwaltet und aufgerufen werden. Platzierung, Anordnung und Verschiebbarkeit der Fenster. Veränderung der Fenstergröße. Die Funktionen / Eigenschaften zur Manipulation eines Bearbeitungsfensters werden bestimmt durch: Der Anwender kann eigene Ansichten definieren, die er in separaten Fenstern aufrufen kann. Festansichten = abgespeicherte Darstellung. Hintergrundbild und -farbe des Fensters. Ansichtsfunktionen (Zoom-, Pan-Funktionen, Raster, Hilfslinien, Koordinatensymbole)  sind verfügbar. Funktionen zur Fenstermanipulation können unabhängig von Bearbeitungsfunktionen durchgeführt werden. Ansichtsfunktionen können stufenweise oder dynamisch ausgeführt werden.

Bemaßung

Bemaßung ist eine Ergänzung der geometrischen Information. Sie beschreibt die Abmessung eines Einzelteils oder einer Baugruppe. Bemaßungen werden auf technischen Zeichnungen oder in CAD-Programmen (2D, 3D) in Zahlenwerten angegeben. In der Regel handelt es  sich um eine Beschriftung in einer Zeichnung, die einen Längen-, Winkel- oder Kreisabstand bzw. ein Winkelmaß bezeichnet.

Bemaßungselemente

In einem CAD-Programm sind Bemaßungselemente die Komponenten, aus denen sich eine Zeichnungsbemaßung zusammensetzt. Dazu gehören Maßtext, Maßlinie, Maßhilfslinie,  Maßlinienendsymbole (z. B. Pfeil). In einigen CAD-Programmen wird die Bemaßung aus (unabhängigen) Elementen (wie Linie, Kreisbogen, Text) zusammengesetzt. Bei anderen Systemen ist Bemaßung ein spezieller Elementtyp. Im Idealfall können die Einstellungen und Darstellungsattribute jedes einzelnen Bemaßungselementes vom Anwender definiert und abgeändert werden. Für die verschiedenen Elemente eines Werkstückes, wie beispielsweise Radien, Bohrungen, Gewinde oder Fasen gibt es für die Darstellung auf Zeichnungen spezielle Regeln zu beachten. Vor allem kompliziertere Bauteile oder komplexe Baugruppen führen oft zu umfangreichen technischen Zeichnungen. DIN 406 erläutert die Bemaßungsregeln.

Bemaßungsart

Zur normgerechten Bemaßung werden folgende Bemaßungsarten unterschieden:

  • Abstandsbemaßung (horizontal, vertikal)
  • Parallelbemaßung
  • Differenzbemaßung
  • Kettenbemaßung
  • Winkelbemaßung
  • Radienbemaßung
  • Durchmesserbemaßung
  • Koordinatenbemaßung
  • Bemaßung von Standardelementen
  • Toleranzbemaßung

Bemaßung, Editieren von

Zu den Funktionen zum Editieren von Bemaßungen zählen:

  • Neuplatzieren (Verschieben) der Bemaßung
  • Verändern der Bemaßungsattribute/-einstellungen (Textgröße, Orientierung, …)
  • automatisierte Bemaßungsanordnung
  • Hinzufügen, Verändern und Entfernen von Zusatzangaben bei Maßtexten

Beschichten

Überziehen von Stahlblech mit Zink, organischen Materialien, Lacken oder Folien, vornehmlich zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit.

Beschreibungsmodell in 2D

Das 2D-Beschreibungsmodell umfasst linien- und flächenorientierte Geometrieelemente der  Ebene. Das 2D-Beschreibungsmodell eines Teils setzt sich aus unabhängigen Projektionen der dreidimensionalen Realität zusammen. Die Verknüpfung der Projektionsansichten erfolgt in der Regel noch durch die menschliche Interpretation. In einem  2D-CAD-System ist es nicht möglich, die einzelnen Ansichten und Schnitte auf Konsistenz zu überprüfen.

Biegefestigkeit

Festigkeitswert, der besonders bei spröden Werkstoffen (Grauguss) ermittelt wird. Die Biegefestigkeit ist diejenige Zug- oder Druckspannung in der Randfaser eines Bauteils (Balken, Platte u. ä.), die bei Belastung durch ein Biegemoment auftritt und zu Bruch oder plastischer Verformung des Bauteils führt. Sie ist eine von mehreren quantitativ ermittelbaren Festigkeitswerten.

Biegefolge

Abfolge der nacheinander auszuführenden Biegeschritte. Entscheidende Parameter, die bei einer Biegefolge berücksichtigt werden sollten: Handhabbarkeit, Zugänglichkeit bzw. Einsatz von Standardwerkzeug, Kollisionsvermeidung sowie Reduktion der Werkzeugwechselhäufigkeit.

Biegekanten/ Biegekantenpaar/ Knickkanten

Funktion der SPI Software: Die Kanten am 3D-Blechkörper, die bei scharfkantig angesetzten Laschen den „Knick“ bilden, werden als Biegekanten, Biegekantenpaar oder auch als Knickkanten bezeichnet.

Biegelinie

Bei einer Biegelinie handelt es sich um die Ansatzgerade, auf die das Schwert der Biegemaschine positioniert wird. Sie liegt normalerweise in der Mitte der Biegezone eines Bleches. Bei der Generierung der Abwicklung werden auf Wunsch die Biegelinien ebenfalls erzeugt.

Biegelinientabelle

Funktion des SPI Programms. Das Kommando erzeugt eine Tabelle von allen Biegelinien einer assoziativen Abwicklungsansicht. Die Tabelle ist mit der Abwicklungsansicht verbunden. Sobald eine Abwicklungsansicht aktualisiert wird, wird auch die verbundene Biegelinientabelle aktualisiert. Die Tabelle liefert eine editierbare Liste mit der gesamten Information der Biegelinien. Die editierbare Liste kann für die Festlegung der Biegefolge verwendet werden.

Biegen

Umformen eines festen Körpers, wobei der plastische Zustand im Wesentlichen durch eine Biegebeanspruchung herbeigeführt wird. Beim Biegen von Blechen mit einem Stempel und einer Matrize (Gesenk) unterscheidet man das Freie Biegen, das Gesenkbiegen, das Prägebiegen und das Drei-Punkt-Biegen.

Biegeradius/Minimalradius

siehe > FERTIGUNGSRADIUS

Biegeradius/Rundungsradius

Der Biegeradius ist als der innere Radius der Biegezone einer gerundeten Lasche definiert. Er darf einen Wert größer oder gleich Null annehmen. Der Wert Null hat dabei eine spezielle Bedeutung: Bei Angabe von Null für den Biegeradius wird der in der SPI Materialverwaltung eingetragene Minimalradius als Biegeradius verwendet. Sie können den Radius entweder explizit festlegen oder auch implizit über den Fertigungsradius aus der Technologie-Datenbank bestimmen.

Biegeverkürzung

In der Praxis des Abkantens zeigt sich eine Abweichung zwischen der mit Hilfe der neutralen Faser ermittelten gestreckten Länge im Vergleich zu dem gewünschten Fertigmaß. Ursache hierfür ist, dass das Blech beim Biegen gestreckt wird. Weil die gestreckte Länge in der Regel kürzer zu sein hat, als sie sich nach der Berechnungsmethode neutrale Faser errechnet, spricht man von Biegeverkürzung.

Biegewerkzeug

Auf der Kantbank benötigt man für einen Biegevorgang eine Kombination aus einem Ober- und einem Unterwerkzeug. Das Oberwerkzeug wird auch als Stempel und das Unterwerkzeug als Matrize bezeichnet. In der Materialverwaltung werden diese Biegewerkzeugkombinationen unter dem Begriff Biegewerkzeug geführt.

Biegewinkel

Der Biegewinkel ist der Winkel, um den ein Schenkel des Blechteils gebogen bzw. bewegt wird. Der Öffnungswinkel ist der Winkel zwischen den zwei entstehenden Schenkeln. Der Öffnungswinkel berechnet sich immer durch die Formel: Öffnungswinkel = 180° – Biegewinkel. Die im SPI Data Editor hinterlegten Winkel sind Öffnungswinkel.

Biegezone

Der Bereich, der beim Abkanten (Biegen) verformt wird, heißt Biegezone. Am 3D-Blechkörper sind dies die Rundungsbereiche (Zylinder- und Kegelabschnitte). In der Abwicklung können die Biegezonenbegrenzungslinien auf Wunsch dargestellt werden.

Biegezonenbreite

siehe > ABWICKLUNGSLÄNGE

Biegezonenkanten

Die Kanten am 3D-Blechkörper, die einen Biegebereich (Biegezone) vom benachbarten Bereich trennen, werden auch als Biegezonenkanten bezeichnet.

Biegung

siehe > BIEGEZONE

Bildschirmdarstellung grafischer Elemente

Die Art und Weise der Bildschirmdarstellung von grafischen Elementen hängt ab von der Möglichkeit zur Definition von Views (Ansichten), Darstellung von mehreren Linienarten, Darstellung von mehreren Linienstärken, Darstellung von mehreren Farben, Ein-/Ausblenden von Rastern/Gittern, Ein- und Ausblenden von Element(gruppen), Einblenden von verschiedenen Z-Ebenen, unterschiedlichen Flächendarstellung und unterschiedlichen Volumendarstellung.

Bildschirmfunktionen

Zu den Bildschirmfunktionen eines CAD-Systems zählen: Ansichtsfunktionen  wie Zoomfunktion, Ausschnittdarstellung, Scroll-Funktion, Pan-Funktion, Clipping-Funktion und  Darstellungsmöglichkeiten der Elemente in den Bearbeitungsfenstern wie Ein- und Ausblenden von Rastern/Gittern, Ein- und Ausblenden von Element(gruppen), Einblenden von verschiedenen Z-Ebenen, Definition von Views (Ansichten), Darstellung von mehreren Linienarten,  Darstellung von mehreren Linienstärken, Darstellung von mehreren Farben.

Blech

Unter herkömmlichem Blech versteht man ein flach gewalztes Produkt mit einer rechteckigen Form und einer Dicke von mehr als 0,20 mm. Über diese Mindestdimension hinaus können Bleche unterschiedliche Größen und Dicken aufweisen. Der Oberflächengestaltung sind keine Grenzen gesetzt. Bleche können beschichtet oder von Walzen mit einem Muster versehen werden und weiter können auch Löcher integriert werden. Bleche wird meist in Tafeln mit standardisierten Maßen geliefert (siehe auch: > BLECHFORMATE)

Blechabwicklung

Als Blechabwicklung oder auch Platine wird der nicht gebogene Zustand eines Bleches vor dem Biegen bezeichnet, der für die Herstellung eines Blechprodukts durch Abkanten benötigt wird. Bei der Gestaltung von Produkten aus Blech wird in aller Regel zunächst die gewünschte Form des fertig gekanteten Teils festgelegt und anschließend die dazu erforderliche Abwicklung berechnet. Hierzu dienen 3D-CAD-Systeme, wie z. B. SolidWorks und Autodesk Inventor sowie andere, die anhand der Fertigteilgeometrie nahezu automatisch eine Abwicklung erstellen können. Für die Ermittlung einer passenden Blechabwicklung ist ein geeignetes Verfahren zur Bestimmung der Biegeverkürzung erforderlich. Solche Systeme bieten auch Features zur Abwicklung von Kegeln und anderen Übergangsstücken, die ebenfalls durch Abkanten oder aber durch Rundwalzen hergestellt werden können. Die SPI Blech Lösungen setzen dort an, wo diese Systeme an ihre Grenzen kommen und erweitern die Funktionalität des jeweiligen Basissystems um entscheidende, praxiserprobte Funktionen – vor allem in Hinblick auf durchgängige Prozesse und die digitale Übergabe von fertigungsrelevanten Informationen an vorhandene NC-Programmiersysteme.

Blechbearbeitung

Unter dem Begriff Blechbearbeitung wird eine Vielzahl von Fertigungsprozessen subsumiert. Grundsätzlich bezeichnet Blechbearbeitung die Herstellung von Produkten, Komponenten und Bauteilen aus Metall. Die Bearbeitung im flachen Zustand, insbesondere das Zuschneiden der Bleche erfolgt durch Verfahren wie Brennschneiden, Plasma-Schmelzschneiden, Laserschneiden, Wasserstrahlschneiden, Nibbeln (Stanzen), Scherschneiden oder Sägen. Nachgeschaltete Prozesse sind vor allem Tiefziehen, Biegen, Bohren, Punzierung, Kragenziehen, Walzprofilieren oder Rundwalzen. Neben der Bearbeitung von einzelnen Blechteilen ist auch das Verbinden (Fügen) von Blechen von Bedeutung. Hier kommen folgende Verfahren zum Einsatz: Schweißen, Löten, Nieten, Falzen, Schrauben, Kleben und Durchsetzfügen. Durch mechanische Bearbeitung oder Wärmebehandlung, insbesondere aber auch während des Walzprozesses können sich Bleche leicht verformen. Es entstehen ungewollte Unebenheiten. In Abhängigkeit von der Dicke und dem Werkstoff der Bleche können diese Unebenheiten auf hydraulischen Richtpressen oder Rollenrichtanlagen beseitigt werden. Diesen Prozess nennt man Richten. Walzwerke und spezielle Dienstleister setzen Richtanlagen häufig im direkten Nachgang zum Walzprozess ein.

Blechformate

Gemeinhin unterscheidet man:
Kleinformat: 1000×2000mm, auch als Normaltafel bezeichnet
Mittelformat: 1250×2500mm, auch als Mitteltafel bezeichnet
Großformat: 1500×3000mm, auch als Großtafel bezeichnet

Darüber hinaus sind folgende Abmessungen Standardformate, die in Deutschland lagerhaltig verfügbar sind:
Breite x Länge in mm
2000 x 6000 / 8000 / 12000 mm
2500 x 6000 / 8000 / 12000 mm
3000 x 6000 / 8000 / 12000 mm
3500 x 7000 / 14000 mm
4000 x 12000 / 16000 mm

Die technischen Möglichkeiten, Stahlbleche herzustellen, enden heutzutage ungefähr bei den Abmessungen 4500 * 20000 mm. Diese technischen Möglichkeiten noch weiter auszureizen oder zu entwickeln macht zum heutigen Stand nicht allzu viel wirtschaftlichen Sinn, weil man sonst entweder Stückgewichte herstellt, die nicht mehr wirtschaftlich zu transportieren wären oder man Formate erhält, die nicht aus einem Stück benötigt werden.

Blechkörper

Ein konstruierter 3D-Solid, der eine konstante Dicke aufweist und dem Blechkörperdaten wie Material, Blechdicke und Kantpresse zugeordnet sind, wird als Blechkörper bezeichnet. Dabei muss die zugeordnete Blechdicke der Dicke dieses Körpers entsprechen.

Blechkörperdaten/ Materialdaten

Als Blechkörperdaten werden die Werte für Materialart, Blechdicke und Kantpresse bezeichnet, die einem Blechkörper zugeordnet worden sind. Die dadurch festgelegten Blecheigenschaften beeinflussen sowohl die Konstruktion als auch die Abwicklung des Körpers. Manchmal werden die Blechkörperdaten auch als Materialdaten oder Blech-Attribute bezeichnet. Ein 3D-Blechkörper, der mit den SPI Blech bearbeitet werden soll, muss diese Blechkörperdaten besitzen.

Blech Shelling

Funktion der SPI Software: Die Blech Shelling Funktion dient dazu, dünnwandige Blechkörper aus Vollkörpern abzuleiten. In Kombination mit dem SPI Befehl „Virtuelles Schlitzen“ lassen sich so sehr schnell komplizierte Blechteile erzeugen. Schlitzattribute können auch auf ebene Flächen (Plateaus) angewendet werden.

Blechtechnologie

Funktion der SPI Software: SPI unterstützt mit zahlreichen blechtypischen Design Features z.B. „Lasche mit automatischer Rundung und Freistellung“, Dehnen und Stauchen des Körpers oder einzelner Laschen, freie Wahl des Biegewinkels, Abwicklung auch scharfkantig konstruierter Teile, Shelling, Lofting, Freiformflächen, und vielem mehr – speziell ausgerichtet auf die Konstruktion von Blechteilen und Baugruppen.

Boost

(engl. Schub) Bezeichnung für ein Produkt der Firma TRUMPF. O-Ton: Die All-in-One-Lösung ermöglicht mehrere Prozessschritte abzudecken und durchgängig zu arbeiten: Vom 2D/3D-Teil bis zum fertigen NC-Programm für Biege-, Stanz- und Laserprogramme sind alle Schritte eines Auftrags enthalten.  Soweit der Anbieter.

Boost Import

Funktionalität der SPI Lösung. Mit einem entsprechenden SPI Interface ist es möglich, die Material- und Biegeprozessinformation von TruTops Bend und TecZone Bend (DXF und STEP) in den SheetMetal Data Editor einzulesen. Auf diese Weise ist die Berücksichtigung der sich durch den Biegeprozess ergebenden Fertigungsradien und Abkantfaktoren schon während der Konstruktion gewährleistet. Optional wird ein GEO File zur direkten Verwendung in TruTops Classic und TruTops Boost erzeugt, das die benötigten Biege-, Stanz- und Fertigungsinformationen enthält. Zum Funktionsumfang gehören: Prüfen der Einhaltung der fertigungstechnischen Mindestabständen von Löchern zu Biegungen. Kommando zum Abwickeln aller iParts eines Bauteils.  Automatischer Modus für Laschen-Freistellung „Glätten“ zur Erzeugung fertigungsgerechtere Übergänge bei Gehrungslaschen. Frei definierbares Mapping der Kostenparameter und Materialdaten auf beliebige Dokumenteigenschaften. Lernende Werkzeugerkennung.

Box

Funktion der SPI Software: SPI stellt einen Befehl für die schnelle Erstellung von Blechboxen bereit. Ausgehend von einer geschlossenen Kontur gibt der Anwender Höhe und Öffnungswinkel der Laschen ein. Das Programm erzeugt dann an allen Randkanten identische Laschen. Einzelne Laschen können, falls erforderlich, gelöscht werden. Die Ecken werden zwar geschlossen dargestellt, sind jedoch intern so vorbereitet, dass die Abwicklung ohne weitere Änderung generiert werden kann. Typische Anwendungsfälle: Gehäuse für elektronische und elektro-mechanische Bauteile und Fassadenbleche.

Branchenspezifische CAD/CAE Anwendungen

Branchenspezifische Anwendungen sind Spezialprogramme für die verschiedenen Ingenieurdisziplinen:

Maschinenbau/ Mechanische Konstruktion
Stahlbau/ Architektur und Bauwesen
Anlagenbau
Vermessungswesen
Elektrotechnik
Elektronik

Solche Anwendungen werden als eigenständige fachspezifische Anwendung oder als Ergänzung (Plug Ins) zu Standard-CAD-CAE-Programmen angeboten.

Brennschneiden

Thermisches Schneidverfahren, bei dem die Schnittfuge entsteht, indem der Werkstoff an dieser überwiegend verbrannt wird und die entstehenden Produkte von einem Sauerstoffstrahl ausgeblasen werden. Je nachdem, ob die Energie durch eine Brenngas-Sauerstoff-Flamme, durch einen Laserstrahl oder durch einen Plasmastrahl zugeführt wird, unterscheidet man zwischen autogenem Brennschneiden, Laser-Brennschneiden und Plasma-Brennschneiden.

BySoft

SPI unterstützt u.a. folgenden Biegemaschinen bzw. NC-Programme: Bystronic, CADMAN B, Cybelec, BySoft (Amada), Delem, TruTops Classic, Boost, PN4000, PNBend.

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C

CAD (Computer Aided Design)

Konstruieren mit Hilfe eines Computers, wobei der Bildschirm als Zeichenbrett dient. In der Blechverarbeitung ist das 3-dimensionale Konstruieren Standard. Ein CAD-Software-Modul für Blechbearbeitung muss die branchenspezifischen Probleme, die bei der Konstruktion und Fertigung in diesem Bereich auftreten, berücksichtigen. Spezialisierte CAD-Systeme unterstützen die Blechteilmodellierung durch:

– 3D-Flächenmodellierung
– Umwandlung vorhandener Volumenkörper in Blechteile
– Generierung von Blechteilen in einem definierten Abstand zu bestehenden Flächen
– Erzeugung von Blechabwicklungen
– Festlegung von notwendigen Biegungen

Die CAD-Software muss die Technologie des Fertigungsprozesses berücksichtigen sowie spezielle, branchenspezifische Funktionen besitzen.

CAD-Anwendungsprogramm

Ein CAD-Anwendungsprogramm ist ein Programm, das den Anwender bei der Arbeit in Entwicklung, Konstruktion und Arbeitsvorbereitung- also bei Berechnungsaufgaben, bei der Informationsbereitstellung, beim Zeichnen, beim rechnerunterstützten Entwurf, …  unterstützt. Im engeren und landläufigen Sinn handelt es sich bei einem CAD- Anwendungsprogramm um ein Zeichnungsprogramm für technische Anwendungen. Die Abgrenzung zu anderen Zeichenprogrammen liegt also in der Bereitstellung von Funktionen und Eigenschaften, die die speziellen Anforderungen der technischen Berufe berücksichtigt.

CAD-Datenformat

Ein zunächst nur in der gedanklichen Vorstellung des Konstrukteurs vorhandenes reales Objekt wird in eine Datenstruktur gebracht, die von einem EDV-Programm verarbeitet werden kann. Dieses mathematische Datenmodell wird dann in einen binären Code überführt (=Maschinensprache), der in Form einer Datei zusammengefasst auf einem Rechner abgespeichert werden kann. Die Codeform = Datenformat unterscheidet sich von CAD- zu CAD-Programm, da jeder Hersteller andere Kriterien für diese festlegt.

CAD-Integration

Integration von CAD und andere DV-Anwendungen eines Unternehmens: Früher stellte CAD ein abgeschlossenes System dar (d. h. CAD lief auf spezieller Hardware, oftmals in eigenen Netzwerken unter dem Betriebssystem UNIX und wurde  von speziell ausgebildeten Mitarbeitern bedient). Heutzutage ist aufgrund der nun  vorhandenen Standards und Schnittstellen ein vielfacher Austausch mit anderen  Programmsystemen und auch fachfremden Anwendungen möglich und im Sinne eines  durchgängigen Workflows im Unternehmen von großer Bedeutung.  Ein großer Fortschritt bei der Integration von CAD in die DV-Umgebung eines Unternehmens wurde durch die Portierung vieler CAD-Programme auf die Windows-Betriebssysteme erreicht. Ein wichtiger Aspekt bei der Integration von CAD ist auch die einheitliche Arbeitsoberfläche von CAD-System und anderen Programmen. Neben dem Austausch von Daten zwischen CAD-Systemen muss der Datenfluss zu und von anderen technischen Anwendungen (wie z. B. NC- oder QS-Systeme), ERP- Systemen aber auch den Bürokommunikationssystemen reibungslos funktionieren. Damit CAD-Systeme in die übrige DV-Umgebung eines Unternehmens eingebunden werden können, müssen die beteiligten Programme über geeignete Datenformate bzw. Datenkonverter und Programmierschnittstellen verfügen.

CAD-Zusatzfunktionen

CAD-Zusatzfunktionen sind Funktionen, die das CAD-Programm neben allgemeinen  Geometriefunktionen ergänzen – insbesondere Funktionen zur Zeichnungsableitung und zum Datenmanagement.

CAM (Computer Aided Manufacturing)

Fertigung von Produkten mit Unterstützung von Computern, die Steuerungs- und Überwachungsaufgaben übernehmen.  In der modernen Blechverarbeitung Standard.

CNC-Steuerung

NC-Steuerung, wobei ein Rechner (C= Computer) wesentliche Aufgaben übernimmt, die zur Vereinfachung der Bedienung und Erhöhung der Genauigkeit dienen. CNC-gesteuerte Maschinen sind in der modernen Blechverarbeitung, vor allem beim Lasern, Stanzen und Biegen, nicht mehr wegzudenken.

Cybelec

SPI unterstützt u.a. folgenden Biegemaschinen bzw. NC-Programme: Bystronic, CADMAN B, Cybelec, BySoft (Amada), Delem, TruTops Classic, Boost, PN4000, PNBend.

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D

Datenaustausch

Da sich CAD-Programme im internen Aufbau und in der Zielsetzung unterscheiden, ist  auch der Aufbau der Zeichnungsdateien verschieden. Daraus folgt, dass Dateien, die mit einem CAD-Programm erstellt wurden, mit einem anderen zumeist nicht aufgerufen bzw. weiterbearbeitet werden können. Ein verlustfreier Datenaustausch zwischen unterschiedlichen CAD-Systemen kann nicht erreicht werden, da bei der Konvertierung zwischen Quell- und Zielsystem immer Informationsverluste auftreten: Die Schnittstellen (neutralen Datenformate), über die der Informationsaustausch stattfindet, decken nur Teile der Geometriedefinitionen der beteiligten CAD-Systeme ab. Da die verschiedenen CAD-Systeme unterschiedliche mathematische Beschreibungen  und Definitionen verwenden, muss bei Flächen oft eine „Neuapproximation“ d. h. eine  erneute Berechnung durchgeführt werden. Eine Überführung der Parametrisierung von einem System auf das andere ist bis heute nicht möglich. Quell- und Zielsystem haben unterschiedliche Sätze an Elementen.

Delem

SPI unterstützt u.a. folgenden Biegemaschinen bzw. NC-Programme: Bystronic, CADMAN B, Cybelec, BySoft (Amada), Delem, TruTops Classic, Boost, PN4000, PNBend.

Drei-Punkt-Biegen

Patentiertes Gesenkbiegeverfahren eines Maschinenherstellers. Biegen mit einem Stempel und einer Matrize, wobei der Stempel das Werkstück um zwei Auflagepunkte an der Matrize biegt, bis die Biegekante des Werkstücks auf einem dritten Punkt in der Matrizenmitte aufliegt. Wird in der Blechverarbeitung angewandt, um Werkstücke mit hoher Genauigkeit zu erzeugen.

Drücken

Umformen eines Blechzuschnittes zu einem Hohlkörper durch Andrücken des Blechzuschnittes gegen eine Drückform, die mit dem Blechzuschnitt umläuft.

Durchsetzfügen

Fügen von dünnen Werkstücken, in die ein Schlitz eingeschnitten wird, durch den die zu verbindenden Teile hindurchgedrückt und so zusammengepresst werden, dass ein Formschluss entsteht.

Durchzug erstellen

Umformen des Randes eines vorgelochten Blechs zu einem rohrförmigen Ansatz, in dem üblicherweise ein Gewinde geschnitten wird. Ist in der Blechverarbeitung ein übliches Verfahren, um auch in dünneren Blechen brauchbare Gewinde schneiden zu können.

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E

Eckausstanzung in der Abwicklung

Funktion der SPI Software für die scharfkantige Konstruktion. Eckstempel können mit der Werkzeugbibliothek abgeglichen werden. Bereits vordefiniert: Rund, Quadrat, Rechteck, Dreieck, Langloch, spitze Laserecke. Laschen- und Eckfreistellungen können unabhängig voneinander definiert werden.

Eckendesign

Funktion der SPI Software: Mit den vielseitigen Befehlen zur Eckenausbildung lässt sich spürbar Konstruktionszeit verkürzen. Ecken (Laschenstöße) werden durch Auswahl verschiedener Typen konstruiert (wählbar und änderbar). Biegewinkel können unterschiedlich sein und sind jederzeit änderbar. Zusätzliche Parameter steuern die Eckfreistellung. Die neue Möglichkeit des virtuellen Auftrennens von Ecksituationen sorgt für eine präzise Abwicklung auch geschlossen konstruierter Boxen.

Edelstahl

Ist ein Sammelbegriff für diejenigen Stahlsorten, die in einer besonderen Verfahrensweise (Sekundärmetallurgie) erschmolzen wurden, hohen Reinheitsgrad besitzen und gleichmäßig auf die vorgesehene Wärmebehandlung reagieren. Nach der chemischen Zusammensetzung ist zwischen unlegiertem (Stahlgruppen-Nummern 10-18) und legiertem (Stahlgruppen-Nummern 20-89) Edelstahl zu unterscheiden (DIN EN 10 020). Entsprechend ihrem Einsatzzweck unterteilt man in Bau-, Maschinenbau-, Behälter-, Werkzeug-, Schnellarbeits-, Wälzlager-Stähle. Oder man charakterisiert sie durch ihre Eigenschaften: chemisch beständige, nichtrostende, hitzebeständige, hochwarmfeste, schweißgeeignete Stähle, Stähle mit besonderen physikalischen oder magnetischen Eigenschaften oder besonderer Streckgrenze.

Entgraten

Entfernen des durch spanendes Umformen des Halbzeugs entstandenen Grat. In der Blechverarbeitung wird der Grat mit spanabhebenden Hilfsmitteln wie z.B. Feilen, diamantbesetzten Schleifscheiben oder Schleifbändern entfernt.

Erstellung und Abwicklung von geformten Solids (Lofting)

Funktion der SPI Software: Erstellen von Blechteilen durch Übergänge zwischen zwei geschlossenen Profilen. Materialattribute werden automatisch hinzugefügt. Mit Hilfe der Parameter lassen sich bei Bedarf die Kontur der Profile, die Position der Profile zueinander, die Materialart und die Blechdicke steuern. Das so erzeugte Blechteil, das auch Freiformflächen enthalten kann, wird problemlos abgewickelt. Diese Funktion wird v. a. die Konstruktion von Übergängen von rund auf eckig, konischen Segmentkrümmern und offenen Schütten sehr beschleunigen.

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F

Falz

Ein Falz (= Umschlag) ist im SPI Programm die Sonderform einer Biegung, bei der das Material um 180 Grad gebogen wird. Dabei wird zuerst mit einem Öffnungswinkel von 30 Grad vorgekantet und danach der Falz zugedrückt. Der SPI Abwickler verwendet bei solchen Biegungen den entsprechenden Verkürzungswert aus der SPI Technologiedatenbank und übergibt an TruTops Bend die Bearbeitungsart „Falz“.

Falzen

Allgemein das Fügen durch Umformen, indem Blechteile mit vorbereiteten Rändern ineinandergelegt oder -geschoben werden und durch Umlegen der Ränder einen Formschluss erhalten.

Feedback / Voransicht

Viele Funktionen von SPI BLECH, die den Blechkörper verändern, stellen ihr Ergebnis in einer Voransicht dar, bevor die Operation am Blechkörper wirklich durchgeführt wird. Diese Voransicht wird auch als Feedback bezeichnet. Sie dient dem Anwender z.B. zur Kontrolle seiner eingegebenen Parameterwerte.

Feinblech

Blech mit einer Blechdicke von 0,35 bis maximal 3,0 mm. Es handelt sich um warm oder kalt fertiggewalztes Blech, das meist für Umformzwecke benutzt wird. Je nach der Stahlsorte können diese Feinbleche auch verzinnt, verzinkt, verkupfert, vernickelt, lackiert, emailliert oder kunststoffoberflächenbeschichtet sein. Feinbleche werden aus Bändern geschnitten oder als Coil geliefert. Ausnahme bilden Feinbleche mit besonderen Anforderungen an die Textur, die deshalb in wechselnden Richtungen umgeformt werden müssen. Feinbleche werden nach Güte, Grundgüte, Ziehgüte, Tiefziehgüte und Sondertiefziehgüte unterschieden. An Feinbleche werden besondere Anforderungen gestellt.

Feinstblech

Blech mit einer Blechdicke von weniger als 0,5 mm. Handelsübliche Haushaltsalufolie zählt z. B. zu den Feinstblechen. Für das Umformen solcher Folien wird i.d.R. keine Maschine benötigt.

Fertigungsgerecht

Ein bedeutender Schritt im Sinne der Automatisierung der Prozesse ist die mit SPI gegebene Möglichkeit des fertigungsgerechten Teileneuaufbaus. Unabhängig davon, wie ein Teil konstruiert wurde, das möglicherweise falsche Innenradien, ungenaue Freistellungen und Biegelinien enthalten kann, erzeugt SPI nach Analyse der gegebenen Daten neben der GEO- oder XML-Datei zusätzlich eine fertigungsgerechte STEP-Datei mit allen spezifisch benötigten Prozessinformationen, korrekten Freistellungen, Umformungen und Stanzungen. Es entsteht ein virtueller Prototyp, der das Teil so zeigt, wie es gefertigt werden würde, inklusive echter Fertigungsradien. Drohende Kollisionen im Biegeprozess werden erkannt und können rechtzeitig behoben werden. Das erste produzierte Teil ist ein Gutteil.

Fertigungsradius

Bei vielen Biegeverfahren ergibt sich abhängig vom Material, der Blechdicke, der Kantpresse und dem Biegewinkel der Biegeradius. Das ist dann der „Fertigungsradius“ oder auch „Produktionsradius“. Es gibt daher Tabellen oder Formeln, in denen diese Radien vermerkt sind. Diese Tabellen bzw. Formeln müssen in der Materialverwaltung eingetragen sein, damit sie bei der Konstruktion und Abwicklung mit den Funktionen von SPI SheetMetal Inventor zur Verfügung stehen. Dieser Radius kann auch als der minimal in der Fertigung erreichbare Radius aufgefasst werden. Daher wird er manchmal auch „Minimalradius“ genannt.

Flachbearbeitung

Bearbeitung von ebenen Werkstücken mit einer Maschine, die eine zweiachsige Bewegung ausführt (2D-Bearbeitung).

Flächenmodell

Ein Flächenmodell ist eine Art der Modellbeschreibung in einem CAD-System: Die Beschreibung des abzubildenden Bauteiles erfolgt mit Hilfe von mathematisch exakt definierbaren Flächen (Ebenen = mathematische Gleichungen ersten Grades, Quadriken = Gleichungen zweiten Grades (Zylinder- Kegel-, Ellipsoid-,  Hyperboloid- u. Paraboloidflächen)) oder Freiformflächen (z.B. NURBS-, Coons-, Bezier- und B-Splineflächen) .

Flachstahl

Flachstahl entsteht durch das Warm- und Kaltwalzen von Brammen und gegebenenfalls weitere Schritte. Im engeren Sinne versteht man hierunter Stahlblech mit einer Dicke von unter 30 mm, das hauptsächlich in der Fahrzeug- und Hausgeräteindustrie verwendet wird.

Freies Biegen

Biegen, wobei die Endform des Werkstücks weitgehend unabhängig von der Form der Biegewerkzeuge ist.

Freiformflächen

Übergangsteile (z. B. im Rohrbau) enthalten oft Freiformflächen, deren Krümmung in einer Richtung maßgebend, in der anderen Richtung aber vernachlässigbar ist. In solchen Fällen lassen sich mit Biegeverfahren gute Näherungen an das ursprüngliche Design erstellen, die den gestellten Anforderungen genügen und gegenüber anderen Verfahren eine kostengünstigere Fertigungsalternative bieten­. Ausgehend vom ursprünglichen, freiformflächenbasierten 3D-Modell wird ein biegegerechtes Alternativmodell entworfen und anschließend eine fertigungsgerechte Abwicklung dieses „Ersatzmodells“ erzeugt, welche direkt an die Produktion weitergereicht werden kann. Das funktioniert auch mit importierten Modellen. SPI Blech stellt dafür vielfältige Steuerungsmöglichkeiten bereit, die das Abwicklungsergebnis beeinflussen. Als Strategien stehen die Verwendung gleicher Biegewinkel, gleicher Facettenbreiten oder gleichbleibender Modellabweichungen zur Verfügung. Eine Vorschau ermöglicht die Kontrolle. Es werden auch nicht-tangentiale Übergänge zu Freiformflächen unterstützt.

Fügen

Verbinden von zwei oder mehr Werkstückteilen geometrisch bestimmter fester Form durch Schweißen, Nieten, Schrauben, Walzen, Löten, Kleben usw.

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G

Geometriedefinition, 2D

Die 2D-Geometriedefinition umfasst alle Funktionen und Eigenschaften eines CAD- Systems zur Erzeugung von Geometrien in einer Ebene. Bei der Geometriedefinition geht der Konstrukteur/Zeichner im Prinzip so vor wie am konventionellen Zeichenbrett. Die verschiedenen Ansichten eines Teils sind unabhängige Modelle der Realität im Rechner. Die Verknüpfung erfolgt in der Regel noch durch die menschliche Interpretation. D. h. dem 2D-CAD-System ist es nicht möglich, die einzelnen Ansichten und Schnitte auf Konsistenz zu überprüfen. Der Grundvorrat an Elementen, der bei der 2D-Geometriedefinition zur Verfügung steht, umfasst linien- und flächenorientierte Geometrieelemente der Ebene.

Geometriedefinition, 3D

Die 3D-Geometriedefinition umfasst alle Funktionen und Eigenschaften eines CAD-Systems zur Erzeugung von Geometrien im Raum. Die 3D- Geometriedefinition unterscheidet sich grundlegend von der konventionellen Arbeit mit der 3-Tafelprojektion am Zeichenbrett. Der 3D-Konstrukteur muss sich nicht auf die Darstellung eines realen Teils in den Projektionsansichten konzentrieren, sondern er modelliert sein Abbild der Wirklichkeit mit Flächen und Körpern. Der Grundvorrat an Elementen, der bei der 3D-Geometriedefinition zur Verfügung steht, umfasst neben den linien- und flächenorientierten Geometrieelementen der Ebene auch räumlich gekrümmte Linien und Flächen, sowie Volumenkörper.

Geometriemodell, 3D

Das 3D-Beschreibungsmodell umfasst neben linien- und flächen-orientierten Geometrieelementen der Ebene, die auch im 2D-Beschreibungsmodell vorkommen, auch räumlich gekrümmte Linien und Flächen, sowie Volumenkörper. Während im 2D-Modell nur jeweils zwei Koordinaten (z. B. x und y) eines Punktes innerhalb der Konstruktionsgeometrie exakt definiert sind und die dritte Koordinate durch den Betrachter zugeordnet werden muss, ist im 3D-Beschreibungsmodell jeder Punkt exakt beschrieben. Geometrisch inkonsistente Modelle sind daher in der Regel nicht möglich. Die im Vergleich zum  2D-Modell qualitativ höherwertige Geometriebeschreibung erlaubt eine vielfältige Weiterverarbeitung im Produktionsprozess.

Geometrieerstellung in 2D

CAD-Programme müssen über leistungsfähige Funktionen zur Geometriedefinition verfügen, die auf die Bedürfnisse beim Konstruieren abgestimmt sind. Die  Geometriedefinition muss auf verschiedene Art und Weise möglich sein. So sollte eine Gerade zum Beispiel nicht nur durch ihre Endpunkte definiert werden können, sondern alternativ auch als Winkelhalbierende, Tangente, Parallele etc. Je mehr Varianten dem Konstrukteur dabei zur Verfügung stehen, desto komfortabler lässt sich das Programm bedienen. Im Vordergrund steht die exakte Beschreibung eines Bauteils oder einer Baugruppe. Deshalb verfügen die CAD-Programme über Möglichkeiten zur Eingabe von exakten Koordinaten sowie über Hilfsmittel zur exakten Lokalisierung von bereits definierten Konstruktionspunkten (Fangfunktionen für End-, Mittel-, Schnittpunkte, …) Als Ergänzung zu den Standardfunktionen für die reine Geometrieerstellung sollten dem  CAD-Anwender technologische, fachbezogene Funktionen (Fase, Abrundungen, Evolvente, Schraffur, …) zur Verfügung stehen.

Geometrieerstellung in 3D

Einige Aspekte, die für Funktionen in der 3D-CAD-Konstruktion wichtig sind:

  • verschiedene Definitionsmöglichkeiten der Grundelemente
  • Berechnung von Schnittpunkten zwischen allen Grundelementen
  • Berechnung von Schnittkurven
  • Bool’sche Operationen mit beliebigen Grundelementen
  • Verknüpfung von linienorientierten Grundelementen
  • automatisch erzeugte Schnitte eines 3D-Modells
  • beliebige Lage des Schnitts (gerade, winkelig, abgesetzt)
  • Assoziativät zwischen Schnitt und Modell
  • automatische Verrundung zwischen zwei linienorientierten Elementen
  • automatische  Verrundung zwischen zwei flächenorientierten Elementen
  • automatische Verrundung zwischen zwei volumenorientierten Elementen
  • automatische Verrundung zwischen Fläche und Volumen
  • automatische Verrundung zwischen analytisch beschreibbaren und beliebigen Elementen
  • variabler Verrundungsradius
  • globale und lokale Änderung von beliebigen Kurven
  • automatische Kantenverrundung an Volumina
  • Glätten von analytisch nicht beschreibbaren Flächen
  • automatische Äquidistantenermittlung
  • topologietreue Änderungen
  • automatische Prüfung der Vollständigkeit von Volumenmodellen.

Gesenkbiegen

Biegen, wobei das Werkstück durch einen Biegestempel in ein Biegegesenk gedrückt wird.

Gestreckte Länge

Die gestreckte Länge einer Biegung ist die Länge des Blechs vor dem Biegevorgang.

Grafische Benutzeroberfläche

Über die Softwarekomponente „Grafische Benutzeroberfläche“ erfolgt die Interaktion des Anwenders mit dem System (Programm/Maschine) über grafische Elemente (Schreibtisch, Symbole, Menüs). Der Zusatz „grafisch“ drückt dabei aus, dass die Programmsteuerung überwiegend mit Hilfe eines Zeigegeräts (Maus, Stift, …) erfolgt, statt mit der Tastatur (wie bei einer textbasierten Benutzeroberfläche). Symbole, Menüs und Steuerelemente sind Elemente der „Grafischen Oberfläche“. Durch deren Manipulation (Anwählen, Ändern, …) mit der Maus werden Funktionen ausgelöst, Eigenschaften festgelegt oder Einstellungen vorgenommen, Eingabedaten an das Programm übergeben usw. Eine „Grafische Benutzeroberfläche“ wird u. a. durch folgende Punkte charakterisiert:

  • Standards
  • Aussagekraft der Befehlssymbole
  • Größe und Aufbau von Funktionspaletten
  • intuitive Bedienung
  • Menü-/Symbolleistenform
  • Hierarchisch/nur eine Ebene
  • Kontextmenüs (z. B. durch rechte Maustaste)
  • Fly-Out-, – Popup-, – Tear-Off-Menüs / andockbar

Ergänzt werden kann die oben beschriebene Interaktionsform durch die Programmsteuerung, die mit Stift, Maus, dem Finger oder einem anderen Zeigeinstrument auf einer berührungsempfindlichen Eingabefläche (z. B. Tablett oder Bildschirm) vollführt werden.

Grat

Von der Bearbeitung herrührendes, meist scharfkantiges Material, das an der Unterseite des Werkstücks anhängt. In der Blechverarbeitung wird diese im Allgemeinen unerwünschte Erscheinung mit Handschleifern oder maschinell mit Bürsten und Schleifen entfernt. Besser es entsteht gar nicht erst.

Grobblech

Blech mit einer Dicke von 3 mm und mehr. Grobblech wird in praktisch allen unlegierten und legierten Stahlsorten geliefert. Maßnorm DIN EN 10029 (früher DIN 1543). Grenzabmaße der Dicke sind seit dieser Normung eingeteilt in vier Klassen: A (unteres Grenzabmaß von der Nenndicke abhängig), B (unteres Abmaß einheitlich – 0,3 mm), C (unteres Abmaß 0) und D (symmetrisch zum Nennwert verteilte Grenzabmaße in Abhängigkeit von der Nenndicke).

Grundelemente in 2D

2D-Grundelemente sind die kleinsten (graphischen) Einheiten aus denen sich das 2D-Beschreibungsmodell zusammensetzt.

Grundelemente in 3D

3D-Grundelemente sind die kleinsten (graphischen) Einheiten aus denen sich das 3D-Beschreibungsmodell zusammensetzt.

 

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H

Halbzeug

Vorgefertigtes Ausgangsmaterial wie Bleche, Profile, Stangen, Rohre, Gussrohlinge, Schmiedestücke, das zu einem Endprodukt fertig bearbeitet wird.

Härte

Widerstand, den ein Werkstoff einer Verformung entgegensetzt. Die Härte erlaubt Aussagen über die Festigkeit eines Werkstoffs. Man ermittelt sie mit verschiedenen Härtemessverfahren.

Hybrid-Maschine

Werkzeugmaschine, die zwei unterschiedliche Kennzeichnungsmerkmale aufweist, zum Beispiel wenn die zweiachsige Vorschubbewegung durch die einachsige Bewegung des Werkstücks erzielt wird.

 

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I

Industrie 4.0

Die Notwendigkeit, Produkte bei gleichzeitig kürzeren Lieferzeiten in immer größerer Variantenvielfalt herzustellen, gewinnt auch in Bereichen der Blechfertigung immer mehr an Relevanz. Mit steigender Variantenvielfalt und Losgröße 1 verändern sich Fertigungsprozesse. Unter diesen Bedingungen produktiv zu fertigen, und zudem durch Produktivitätssteigerung wettbewerbsfähig zu bleiben, stellt Unternehmer vor große Herausforderungen. Lösungsansätze definiert das Konzept Industrie 4.0. Die intelligente Vernetzung von Maschinen, Prozessen und Menschen ist ein wesentliches Merkmal dieser Idee. IT und Fertigung wachsen dabei enger zusammen. Um die Produktion noch effizienter und flexibler zu steuern, ist ein durchgängiger Datenfluss vom Entwurf bis zur Maschinensteuerung und die Unterstützung durch intelligente Software gefragt. Software-Lösungen von SPI verfolgen diesen Anspruch. Baugruppen- und  Variantenabwicklung, Lernende Werkzeugerkennung, fertigungsgerechter Teileneuaufbau und Auftragsbearbeitung via Internet sind nur einige Aspekte, die SPIs Anspruch beleuchten, die Prozesskette Blech zu optimieren.

Industrielaser

Für den industriellen Einsatz geeigneter Laser mit einer Leistung von mehr als 500 Watt.

 

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J

Just-in-time

Just-in-Time beschreibt eine Strategie, die in der Materialbeschaffung und Produktion von Unternehmen verfolgt werden kann. Eine andere Bezeichnung ist bedarfssynchrone Produktion, wobei auch oftmals die Abkürzung JIT-Produktion Verwendung findet. Just-in-Time ist so ein vollständiges Organisationsprinzip, welches sich in der gesamten Wertschöpfungskette eines Unternehmens niederschlägt. Unternehmen können durch geringere Lagerbestände schneller auf sich veränderte Marktbedürfnisse eingehen, als beispielsweise Konkurrenten mit hohen Lagerbeständen. Allerdings setzt JIT auch eine enge Zusammenarbeit von Unternehmen und Lieferanten und vor allem eine detaillierte Planung voraus. Ein On-line-Bestellsystem wie der von SPI angebotene Web-Kalkulator Sellycon, kann bei der Auftragsplanung unterstützen.

 

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K

K-Faktor

Der Korrekturfaktor, kurz K-Faktor, gibt an, wie weit die neutrale Faser, die zur Ermittlung der gestreckten Länge betrachtet wird, aus der Mitte des Blechs verschoben wird. Der kleinstmögliche sinnvolle Wert verschiebt die imaginäre neutrale Faser auf die Innenseite des Blechs, der größtmögliche auf die Außenseite. Die Länge der so verschobenen neutralen Faser ergibt dann die Länge der abgewickelten Biegezone. Die in DIN 6935 festgelegte Normung des K-Faktors ist identisch mit der Festlegung in der entsprechenden ISO-Norm; nach ANSI ist der Wertebereich abweichend festgelegt, das Konzept ist identisch.

Kalkulator

Der von SPI angebotene Blech-Kalkulator ermöglicht es Anbietern mit eigenen Produkten oder Blechdienstleistern ohne großen Aufwand individuelle, anfrageabhängige Angebote zu kalkulieren und zu beantworten, also schneller und effizienter neue Aufträge zu generieren. Das System arbeitet als internes Kalkulations-Tool, um auf Basis vorkonfigurierter Parameter in kürzester Zeit Angebote zu erstellen. Einmal konfiguriert läuft das System quasi automatisch. Nach Einlesen der CAD-Datei und Angabe weniger Parameter kalkuliert das System auf Knopfdruck die Preise inklusive Rüst- und Laufzeiten, entsprechender Kosten und schlägt kalkulierte Staffelpreise vor.

Kaltwalzen

Umformverfahren, das im Anschluss an das Warmwalzen oder Bandgießen erfolgt. Das Walzgut wird im Walzspalt des Kaltwalzgerüstes durch Aufbringen von hohem Druck zwischen zwei Rollen auf eine vorgegebene Dicke reduziert. Tandem-Kaltbandstraßen für Qualitätsstahl bestehen aus bis zu fünf eng hintereinander angeordneten Walzgerüsten. Die Abgrenzung gegenüber dem Warmwalzen erfolgt durch die Temperatur. Beim Kaltwalzen liegt die Walztemperatur immer unterhalb der Rekristallisationstemperatur, was immer ein anschließendes Glühen erforderlich macht.

Kantenmodell

„Kantenmodell“ ist eine Art der Modellbeschreibung in einem CAD-System: Die Beschreibung eines Bauteiles erfolgt über Kanten (Strecken, Kegelschnitte, Freiformkurven) und Punkte. Ein reines Kantenmodell verzichtet im 3D-Bereich auf die Erfassung anderer als gerader Kanten und nähert solche Kanten, die eigentlich gekrümmt sind, durch Polygonzüge an, da zur räumlichen Bestimmung von einem Kreis und Kreisbogen eigentlich dessen Ebene angegeben werden müsste.

Kiemen

Herstellen von Umformungen, wobei das Werkstück ein Stück weit eingeschnitten wird und einseitig bis zu dem Einschnitt verformt wird (zum Beispiel Lüftungsschlitze).

Kollisionsüberwachung

Funktion der SPI Software: Sobald dem Bauteil ein Material aus der Datenbank zugewiesen wurde, muss sich der Anwender um die Eigenschaften und das Verhalten im Biegeprozess keine Gedanken mehr zu machen. Das Programm überprüft die zulässigen Operationen und meldet auftretende Inkonsistenzen (z. B. Material- Überlappungen, Biegeradius unterschritten). Es lässt sich nicht nur das Material für ein Blechteil umdefinieren, sondern auch die aktuelle Materialstärke verändern.

Kombimaschine

Werkzeugmaschine für die Ausführung von zwei verschiedenen Fertigungsverfahren.

Konen mit Achsdurchführungen

Auch die Abwicklung von Konen mit Achsdurchführungen liefert mit SPI Blech exakte Ergebnisse. In der 2D-Zeichnung werden wie bei schräg angeschnittenen Rohren die innere und die äußere Kontur angezeigt.

Korrekturfaktor

Funktion der SPI Software: Man kann zur Ermittlung des Korrekturfaktors zwischen verschiedenen Methoden wählen. Die erste Möglichkeit, die Definition von Verkürzungswerten in einer Verkürzungstabelle, wird unter ‚Verkürzung‘ näher erläutert. Der zweiten Möglichkeit der Berechnung liegt eine definierte Formel zugrunde, auf deren Basis ein Wert „K“ als Korrekturfaktor ermittelt wird. Wenn die Verkürzung auf der Basis des K-Faktors ermittelt werden soll, muss auch der entsprechende Parameter in SPI Blech so eingestellt sein. Wenn die Verkürzung auf der Basis einer Formel ermittelt werden soll, gibt der Anwender im Bereich Berechnungsformeln in das Feld ‚K-Faktor‘ die entsprechende Formel (oder einen Wert) ein. Nach Eingabe einer Formel können Sie einen Formeltest durchführen. Die Formel wird mit den definierten Werten durchgerechnet und das Ergebnis wird angezeigt.

Eingabe der Formel für den K-Faktor: Der Berechnung des Korrekturfaktors K kann eine definierte Formel zugrunde liegen, auf deren Basis ein Wert ermittelt wird. K gibt die Lageabweichung der neutralen Faser von der Mittelfaser s/2 an. In der Formel können beliebige Zusammenhänge zwischen den Variablen r, s und w (Biegeradius, Dicke und Öffnungswinkel) gebildet werden. Zusätzlich kann die Auswertung von einer Bedingung abhängig gemacht werden. Beispiel einer Berechnungsformel für Stahl (DIN 6935): Korrekturfaktor K = ? r/s > 5:1 :0.65+0.5*lg(r/s)!

Körnen

Herstellung von punktförmigen Markierungen, zum Beispiel durch Eindrücken eines spitzen Werkzeugs (Körner) in die Werkstückoberfläche.

Kostenschätzung

Das in die SPI Blech Software integrierte Kostenmodul liefert eine Kalkulation auf Basis des verwendeten Materials, der Anzahl der Biegungen, der Anzahl der Durchbrüche und der Länge der Kontur (Siehe auch > KALKULATOR)

Kugelecken

SPI unterstützt auch die Abwicklung von Kugelecken. Sie können Ecken an einem Modell mit Hilfe von Freistellattributen so kennzeichnen, dass eine entsprechende Abwicklung erzeugt wird. Hierzu können Sie verschiedene Parameter festlegen, z. B. die Seitenschnittluft, Verkürzungswerte, Abstände zwischen den Facetten und natürlich deren Anzahl. In der Fertigung werden die so definierten Facetten schrittweise übereinander gebogen, so dass verrundete Ecken entstehen.

 

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L

Laschenbefehl

Funktion der SPI Software: Laschen können unter beliebigen Winkeln, scharfkantig und gerundet, mit verschiedenen, automatisch generierten Freistellungen erzeugt werden. Wie alle anderen Befehle werden diese Funktionen über benutzerfreundliche Eingabepanel gesteuert. Im Falle der Laschen können u. a. die Länge, Breite, Abstände (Versatz von der Ansatzkante), Biegeradius und -winkel definiert werden. Die Option „scharfkantig“ beschleunigt die Konstruktion in den Fällen, in denen keine Rundungen gewünscht werden. Auch Gehrungslaschen und Umschläge (180 Grad) sind möglich.

Laserschneiden (Laserstrahlschneiden)

Thermisches Schneidverfahren, bei dem der Laserstrahl das Material an der Schneidstelle auf Schmelz- oder Verdampfungs-Temperatur erhitzt und mit Hilfe eines Gasstrahls den geschmolzenen oder verbrannten Werkstoff aus der Schnittfuge entfernt. Mit dem Laserschneiden haben sich der Blechverarbeitung völlig neue Möglichkeiten eröffnet, wirtschaftlich filigrane Außenkonturen zu schneiden.

Laserschweißen (Laserstrahlschweißen)

Schweißen, wobei ein Laserstrahl das Material an der Schweißstelle auf die Schmelztemperatur erhitzt.

Lernende Werkzeugerkennung

Mit der Lernenden Werkzeugerkennung von SPI lassen sich einer festen Werkzeuggeometrie dauerhaft Werkzeugdaten zuweisen. So kann die SPI Software die Geometrie einer Umformung, deren Fertigungsinformationen und Positionierung lernen.

Der Anwender öffnet ein Blechteil mit einem bisher nicht verwendeten Werkzeug. Nun muss er lediglich die Umformung auszuwählen und den Hub-Punkt sowie die Fertigungsinformationen für die Abwicklung festlegen. Ab sofort ist das Werkzeug nicht mehr unbekannt und SPI identifiziert bei Abwicklungsvorgängen von jedem (anderen) Blechteil, das eine identische 3D-Geometrie aufweist, automatisch alle fertigungsrelevanten Informationen, wie z.B. Ident-Nr., Bearbeitungsmuster oder Makro.

Lichtbogenschweißen

Schweißen, wobei das Werkstück durch einen von einer Elektrode ausgehenden Lichtbogen erhitzt wird. Die Elektrode kann auch als Schweißzusatz verwendet werden.

Linienorientiertes Grundelement

Zu den linienorientierten Elementen von CAD-Systemen zählen zum Beispiel die Gerade, der Kreisbogen, Kurven, …, die als Basis für komplexere Geometrieelemente (Polygone, Mehrfachlinien, …) dienen. Durch geometrische Operationen können aus den Grundelementen Flächen und Volumen erzeugt werden.

Luftbiegen

Gesenkbiegen, wobei das Biegeergebnis im Wesentlichen von der Eintauchtiefe des Stempels in die Matrize abhängig ist. Ein sehr wirtschaftliches Verfahren und deshalb in der Blechverarbeitung sehr verbreitet.

 

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M

Materialverwaltung

Funktion der SPI Software: In der Materialverwaltung werden die für die Konstruktion und Abwicklung notwendigen Materialparameter verwaltet, damit sie im CAD-System zur Verfügung stehen. Die Pflege dieser Daten erfolgt über den „Material-Editor“, ein vom CAD-System unabhängiges Modul, das auch als „Materialverwaltung“ (Data Editor) bezeichnet wird. Beim Biegen von Blechen verformt sich das Material, so dass sich eine Blechabwicklung z. T. erheblich von einer rein geometrischen Abwicklung unterscheidet. In der Materialverwaltung des SPI SheetMetal werden die für die verschiedenen Berechnungen notwendigen Werte Verkürzung, Korrekturfaktor und minimaler Biegeradius bezogen auf bestimmte Materialien, Materialstärken und Bearbeitungsmaschinen verwaltet. Die in der Materialverwaltung hinterlegten Werte und Formeln werden während der Konstruktion und während der Abwicklung zur Überprüfung von Kanten und Profilen und bei der Berechnung der gestreckten Länge berücksichtigt Als Basis der Berechnung der Verkürzung stehen drei Optionen zur Verfügung: DIN-Korrektur-Formel oder ANSI-Korrektur-Formel, eigene Formel oder  empirisch ermittelte Verkürzungstabellen.

Maschine

Auf einer Maschine wird das Blechteil gefertigt. Es werden die Maschinenklassen einfache Biegemaschine und Abkantmaschine unterschieden. Der Unterschied ergibt sich aus der Zuordnung von Werkzeugen. Sind einer Maschine Werkzeuge zugeordnet, so wird sie in der SPI Technologiedatenbank als Abkantmaschine betrachtet.

Maschinenrahmen (Gestell, Maschinenständer)

Feststehender Teil einer Maschine zur Führung und Halterung von bewegbaren Spanneinrichtungen für Werkzeug und Werkstück.

Microjoints

Kleine Verbindungsstege, die ein auszuschneidendes Teil bei der weiteren Tafelbearbeitung halten und zur Entnahme des Teils leicht von Hand getrennt werden können.

MIG (Metall-Inertgasschweißen)

Lichtbogenschweißen, wobei die Schweißstelle gegen die Atmosphäre durch ein eigens zugeführtes inertes Schutzgas abgeschirmt wird. Ist in der Blechverarbeitung das am meisten verbreitete Schweißverfahren.

Minimaler Biegeradius

Die Materialien unterscheiden sich neben dem Verhalten der neutralen Faser  auch hinsichtlich ihrer Sprödheit. So ist z. B. Aluminium spröder als Stahl. Das hat zur Folge, dass der Biegeradius, der gerade noch keinen Sprödbruch hervorruft, für Stahl unter gleichen Randbedingungen kleiner ist als der für Aluminium. Für den minimalen Biegeradius werden allgemein empirische Werte genommen. Der minimale Biegeradius ist von den beiden Komponenten Öffnungswinkel und Materialdicke abhängig. Die Definition erfolgt in der Tabelle „Minimaler Biegeradius“. In der Praxis wird zwischen den Werten nicht interpoliert, da die Biegeradien an den Abkantmaschinen diskret eingestellt werden und immer der (sichere) nächst größere Wert für den minimalen Biegeradius gewählt wird.

Mittelblech

Blech mit einer Blechdicke von 3,00 bis maximal 4,75 mm.

Modularität

CAD-Anwendungen sind häufig in mehrere Komponenten unterteilt: Auf einen Basismodul setzen Spezialanwendungen und Erweiterungen auf. Diese Module erweitern das Basisprogramm um fachspezifische Funktionen. Modulare Programme bieten auch den Vorteil, dass das System je nach Kenntnisstand und Anforderungen der CAD-Anwender erweitert werden kann. Oder gegenteilig ausgedrückt: Anwender, die nicht  die volle Funktionalität benötigen, können sich auf bestimmte Module beschränken.

Multi-Processing-Line

Anlage, in der mehrere Prozessschritte in einem Durchgang erfolgen, die bei konventioneller Fertigung nacheinander in verschiedenen Aggregaten durchgeführt werden müssen.

 

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N

Nachhaltigkeit

Die gleichrangige Gewichtung von ökonomischen, sozialen und ökologischen Zielen und ihre vernetzte Betrachtung.

Nachhaltige Entwicklung: Eine Entwicklung, die den Bedürfnissen der heutigen Generation entspricht, ohne die Möglichkeiten künftiger Generationen zu gefährden, ihre eigenen Bedürfnisse zu befriedigen und ihren Lebensstil zu wählen.

Nachhaltiges Wirtschaften: Übertragung des aus der Forstwirtschaft stammenden Prinzips auf die Gesamtwirtschaft, einem Wald pro Jahr immer nur soviel Holz zu entnehmen, wie in einem Jahr nachwächst. Nachhaltiges Wirtschaften beinhaltet eine gleichrangige Behandlung von ökonomischen, sozialen und ökologischen Faktoren. (engl. Sustainability)

NC-Achse

Numerisch gesteuerte Bewegungsachse.

NC-Steuerung

Steuerung zur Ausführung von Bewegungen und Schaltbefehlen, wobei die dafür erforderlichen Daten in verschlüsselter Form eingegeben und von der NC-Steuerung verarbeitet werden.

NC Transfer

Die berechnete Abwicklung liefert nicht nur die Daten für die Übergabe an z.B. NC-Lasern, NC-Stanzen, sondern auch die Informationen für Ihre Biegesoftware (spezielle Schnittstellen für TRUMPF, WiCAM, CYBELEC und DELEM) mit der kompletten 3D Information, die für den Umformprozess benötigt wird.

Nibbeln

Stückweises Abtrennen des Werkstoffes längs einer beliebig geformten Schnittlinie durch fortlaufendes Stanzen von Durchbrüchen mit einem Werkzeug, das größer ist als der Vorschub, um den das Werkstück bei jedem Hub verfahren wird. Dieses Verfahren wird in der Blechverarbeitung auf CNC-Stanzmaschinen angewandt.

Nieten

Fügen durch Stauchen eines bolzenförmigen Nietes.

 

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O

Oberfläche

Die Programmoberfläche ist die Benutzerschnittstelle eines Programmes (auch Frontend). Es handelt sich  um den Teil eines Anwendungsprogrammes, den der Benutzer „sieht“. Über die Programmoberfläche „kommuniziert“ der Anwender mit dem Programm / System. In den meisten Fällen versteht man heute unter einer Programmoberfläche eine graphische Oberfläche, wie sie zum Beispiel Windows oder das MacOS bereitstellt. Es gibt aber auch andere Benutzerschnittstellen wie zum Beispiel hierarchische Menüs oder befehlseingabe-orientierte Oberflächen.

Oberflächenbeschichtete Stahlerzeugnisse

Produkte, die nach bestimmten Verfahren mit einer metallischen oder organischen Oberflächenschicht versehen wurden, zum Beispiel durch Verzinken oder Farbbeschichten.

O-Rahmen

Maschinenrahmen, der in etwa die Form eines „O“ hat.

Oberflächenveredelung

Korrosionsschutz bei Qualitätsflachstahl durch Beschichten mit metallischen (Zink, Nickel, Aluminium) oder organischen Überzügen (Farbe, Kunststoff).

Offsetattribute

Schweißlaschen oder Zugaben für Bördelkanten fertigungsgerecht vor der Abwicklung in das Bauteil einbringen? SPI Software erlaubt es, an jede beliebige gerade Kante am Modell eine Zugabe oder einen Abzug über ein Attribut anzuheften. Dieses Offsetattribut verschiebt Kanten, die als Randkanten in der Abwicklung auftreten.  Während der Abwicklung prüft die SPI Software, ob eine mit einem Offsetattribut versehene Kante entsprechend verschoben werden kann und berücksichtigt das Offsetattribut nur an solchen Kanten, die in der Abwicklung als gerade Randkanten auftreten. Der Offset einer Kante erfolgt immer senkrecht und innerhalb der Fläche zur Kante.

Ein positiver Wert für den Offset verschiebt die Kante entgegengesetzt der Materialrichtung nach außen (Zugabe), ein negativer Wert verschiebt die Kante in Materialrichtung nach innen (Abzug). Auf diese Weise können nun zum Beispiel Schweißlaschen oder Zugaben für Bördelkanten für die Fertigung in die Abwicklung eingebracht werden. Sobald der Anwender das Kommando startet, werden alle bereits angehefteten Offsetattribute am Blechteil dargestellt. Um neue Attribute anzuheften, oder bestehende Attribute zu ändern oder zu löschen, wird die entsprechende Kante angeklickt. Ausgewählte Kanten werden farbig hervorgehoben und ein zugehöriger Parameterdialog geöffnet. Alle ausgewählten Kanten erhalten die Attribute, die im Eingabefenster definiert werden. Sollte der SPI Abwickler eine Kante nicht abwickeln können, wird eine entsprechende Meldung im Fehlerprotokoll ausgegeben. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn sich Attribute auf der Blechober- und Blechunterseite befinden.

 

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P

Parametrische Biegefunktion

Funktion der SPI Software: Das Kommando biegt ein flaches Blech durch einfache Spezifikation einer Biegelinie. Diese Biegefunktion beinhaltet die Parametrik. Nach Ausführung des Biegevorganges können der Biegewinkel und der Biegeradius parametrisch geändert werden. Materialart und Dicke können ebenfalls verändert werden. Die Funktion berücksichtigt die Biegeverkürzung aus der Materialdatenverwaltung. Nach dem Abwickeln erhält man daher wieder exakt die flache Geometrie. Um die Biegelinie zu definieren, stehen die Optionen „Anklicken von zwei Koordinaten-Punkten“, „Anklicken einer vorhandenen Biegelinie in der Abwicklung“, „Definition einer offenen Profillinie“ zur Verfügung.

Parametrisches Modellieren

Beim „Parametrisches Modellieren“ wird eine Konstruktion von vornherein so aufgebaut, dass massliche Änderungen später einfach durch Eingabe von neuen Maßen durchgeführt werden. Das CSG-CAD-Volumenmodell ist dafür besonders geeignet und unterstützt so die Varianten- und Änderungskonstruktion. Moderne CAD-Programme stellen Features (=Technisches Objekt) mit eigener Intelligenz und Konstruktionslogik bereit. Aber auch in der 2D-Anwendung gibt es Funktionen, die das „Parametrisches Modellieren“ besonders unterstützen: Trimmen, Stretchen von Geometrien.

Plasmaschneiden

Thermisches Schneidverfahren mit einem durch einen eingeschnürten Lichtbogen erzeugten Plasmastrahl.

Platine

Ebenes, zugeschnittenes Teil aus Blech, das durch Umformen weiterverarbeitet wird.

Portalmaschine

Maschine mit einem bewegbaren Bearbeitungskopf an einem Querträger, der auf beiden Seiten vom Maschinenrahmen geführt wird.

Prägebiegen

Gesenkbiegen, bei dem der Stempel das Werkstück mit großem Druck vollständig gegen ein Gesenk presst. In der Blechverarbeitung ist dieses Biegeverfahren wegen seiner großen Wiederholgenauigkeit sehr geschätzt.

Präzisrohre

Nahtlose oder geschweißte Stahlrohre, die hauptsächlich im Maschinenbau und in der Automobilindustrie verwendet werden.

Pressen

Zur Umformtechnik zählendes Formgebungsverfahren. Man unterscheidet Blechumformung und Massivumformung. Pressteile aus Blech für den Stahlmöbel-, Fahrzeug- und Flugzeugbau entstehen aus Blechtafeln zwischen formgebenden Gesenkhälften. Das Massivumformen geht von zylindrischen Rohlingen aus, die entweder warm (Formpressen und Strangpressen) oder kalt (Kaltstauchen, Fließpressen) verarbeitet werden.

Profile

Langstahlprodukte, wie Träger und Spundwand, die primär im Hoch- und Tiefbau respektive Verwendung finden.

Profilstahl

Geformter Stahl (gewalzt, gezogen, gepresst) mit einem über die ganze Länge gleich bleibenden Querschnitt (Stabstahl, Spezialprofile, Formstahl).

Prozesskette Blech

Alles beginnt mit einer Idee, oder eigentlich mit einem Problem, das durch ein Teil oder eine Baugruppe gelöst werden soll. Verschiedene Lösungsideen müssen entwickelt und bewertet werden, bevor die Konstruktion beginnt. 3D-CAD Systeme unterstützen die Konstrukteure bei der Arbeit und zeigen bereits im ersten Schritt ein virtuelles Modell der Lösung. Der Herstellungsprozess startet mit einer flachen Blechtafel. Deshalb müssen die Einzelteile für die Flachbearbeitung mit dem Laser vorbereitet werden. Dies umfasst beispielsweise das Erstellen von Abwicklungen, dem entfalteten flachen Teil, oder das Vorsehen von Steckverbindungen für den Schweißvorgang. SPI setzt früh an, indem die notwendigen Parameter initial zentral erfasst werden und bei der Berechnung der Abwicklung mit einfließen. Das geht auch über den Import von Datenbanken. Es kommt eben darauf an, was unter welchen Bedingungen gefertigt werden soll. Wenn das definiert ist, liefert SPI die entsprechenden Exportformate. Für die Steuerung der Lasermaschinen ist ein NC-Programm notwendig. Das sagt der Maschine, welche Bewegungen und Aktionen sie durchführen muss, um ein Teil herzustellen. NC-Programme werden halbautomatisch durch spezielle Programmiersysteme erstellt. Hierbei werden verschiedene andere Teile der gleichen Werkstoffgüte und -stärke zusammen in ein Standardformatblech geschachtelt um den entstehenden Abfall möglichst gering zu halten.

Der erste Schritt in der Fertigung ist die Flachbearbeitung. Hier wird die Teilegeometrie mit dem Laser aus Blechtafeln ausgeschnitten. Bei der Laserbearbeitung wirken entgegen anderen Technologien keine mechanischen Kräfte auf das Bauteil. Der Laserstahl erhitzt, schmilzt und verdampft oder verbrennt das Blech berührungslos. Dabei durchdringt das stark fokussierte Licht selbst dicksten Stahl (bis zu 20mm) wie Butter. Die entstehende Schnittkante ist von hoher Qualität und die Teilemaße sind hochgenau. Durch das Biegen erhalten die flachen Platinen ihre Form. Egal welche Art des Biegens: Freibiegen, Prägebiegen oder Falzen und Zudrücken, alle funktionieren nach demselben Prinzip. Ein Stempel drückt das Werkstück in das Gesenk der Matrize. Es entstehen Winkel von 70 bis 179 Grad. Auch die Komponenten (Pressbalken, Anschläge, usw.) der Gesenkbiegepressen werden über NC-Programme gesteuert. Eine Besonderheit, ein Winkelmesssystem kontrolliert den Biegevorgang und greift automatisch ein. Damit lassen sich nicht nur eine konstant hohe Qualität sondern auch extrem geringe Winkelabweichungen von plus/minus 0,3 Grad realisieren.

Ein Blechteil allein kommt selten vor, erst verbunden mit anderen kann es seine Funktion erfüllen. Aber auch Einzelteile müssen gefügt werden, beispielsweise müssen Gehäuse und Wannen an Kanten verbunden werden. Die Auswahl an Fügeverfahren ist groß. Weit verbreitet sind konventionelle Verfahren: Schrauben, die Schweißverfahren MAG, WIG oder das Punktschweißen. Diese gehören zur Grundausstattung eines jeden blechverarbeitenden Unternehmen. Hinzu kommt das moderne Verfahren des Laserschweißens, das gegenüber anderen Schweißverfahren besondere Vorteile bietet: Geringer Verzug, hohe Prozessgeschwindigkeiten, Flexibilität und feine Schweißnähte, die in der Regel nicht nachbearbeitet werden müssen und zudem gas- und flüssigkeitsdicht sind. Zuletzt müssen die sich noch im Rohzustand befindenden Teile oder Baugruppen fertig gestellt werden. Dies umfasst das Entfernen von Schmutz, Kratzern oder das Nacharbeiten von Schweißnähten. Sind die Teile geprüft, werden die letzten Arbeitsschritte an der Oberfläche, wie Gleitschleifen, Lackieren, Pulverbeschichten, Verzinken oder Eloxieren, durchgeführt. Der Zusammenbau der Einzelteile schließt die Fertigung ab. Sicher verpackt geht das fertige Teil auf direktem Weg zum Kunden.

 

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Q

Qualitätsstähle

DIN EN 10020 – Begriffsbestimmungen für Einteilung der Stähle – unterscheidet:

  1. Unlegierte Qualitätsstähle
  2. Legierte Qualitätsstähle

Quartoblech

Unabhängig von der Stahlsorte als Einzel- oder kombinierte Tafel im Quartogerüst gewalztes Grobblech im Unterschied zum kontinuierlich gewalzten Bandblech.

Quartostraße

Anlage zur Herstellung von Grobblech mit einem Quarto-Gerüst (Vierwalzen).

Querteilanlage

Diese dient zur Herstellung von Tafelblechen aus Breitband und zum Ablängen von Spaltbändern (Spaltband in Stäben). Zwischengeschaltet werden Richtmaschinen und Walkanlagen). Die Querteilanlage steht meist parallel zur Spaltanlage.

 

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R

Randflächen

Als Randflächen eines Blechkörpers werden die Flächen zwischen den Seitenflächen bezeichnet. Normalerweise sind Blechkörper senkrecht berandet, d.h. der Winkel zwischen Rand- und Seitenfläche beträgt 90 Grad.

Randkanten

Die Randkanten sind die Kanten am Blechkörper, die die Randflächen von den Seitenflächen trennen.

Rauhtiefe

Unterschied zwischen der höchsten und tiefsten Stelle einer Bearbeitungsriefe (Bearbeitungsrille). Je niedriger das Maß der Rauhtiefe ist, desto glatter ist die Oberfläche des bearbeiteten Werkstückes.

Recycling

Rückführung eines Werkstoffs oder Bauteils in den Fertigungskreislauf zur Herstellung eines neuen Endprodukts. Durch Recycling wird Schrott zum Rohstoff für die Stahlherstellung. Stahl ist wegen seiner hundertprozentigen Recyclierbarkeit ohne jeglichen Qualitätsverlust ein besonders umweltfreundlicher Werkstoff. Das Recycling-Verhalten ist daher eine wichtige Werkstoffeigenschaft.

Reduktionsmittel

Kohlenstoffträger wie Koks, Kohle oder Heizöl, die im Hochofenprozess zur Umwandlung von Eisenerz (Eisenoxid) zu Roheisen dienen.

Referenzdatei

Eine Referenzdatei ist eine Zeichnungsdatei, die eine Verknüpfung zur aktiven Zeichnungsdatei besitzt, so dass sie gleichzeitig mit der aktiven angezeigt wird. Die  Elemente der Referenzdatei sind nicht in der aktiven Datei gespeichert. In der aktiven  Datei ist lediglich ein Verweis auf die „Referenzdatei“ vorhanden.

Referenzdateien können als „Hintergrundbild“ in einer Konstruktion verwendet werden. Arbeiten mehrere Abteilungen einer Firma an einem Projekt, können sich die  Konstrukteure Zeichnungen wechselseitig zur Kontrolle referenzieren.

Reversiergerüst

Umkehrgerüst: Walzgerüst, welches das Walzgut im Hin- und Hergang zwischen den nachstellbaren Walzen formt. Die Anlage besteht aus ein oder zwei Walzgerüsten, von denen mindestens eins mehrere Stiche im Umkehrbetrieb ausführt.

Riefe (Rille)

Verfahrensabhängige Bearbeitungsspur auf der Schnittfläche. Dabei bestimmt die Rauhtiefe die Qualität der bearbeiteten Oberfläche. In der Metall- und Blechverarbeitung entstehen Riefen z.B. durch Hobel und Stoßen, Schleifen, Feilen etc.

Riefennachlauf

Horizontales Maß, um wie viel die Riefe an der Werkstückunterseite gegenüber der Werkstückoberseite versetzt ist.

Rohre

Grundsätzlich unterscheidet man zwei Kategorien bei der Herstellung von Rohren: nahtlose Rohre und geschweißte Rohre.

1. Nahtlose Rohre

Nahtlose Rohre werden aus vollen, vorgelochten oder vorgebohrten Blöcken oder Knüppeln in warmem Zustand erzeugt. Abhängig von den gewünschten Abmessungen, vom Werkstoff und Verwendungszweck benutzt man verschiedene, meist in zwei Stufen unterteilte Verfahren. Im ersten Schritt entsteht eine kurze, dickwandige Luppe. Im nachfolgenden Arbeitsgang wird sie zum fertigen Rohr gestreckt.

Verfahren auf Basis des Schrägwalzens:

Schrägwalz-Pilgerschritt-Verfahren für Rohre von 50 bis 660 mm Außendurchmesser: Durch zwei sich gleichsinnig drehende Walzen mit schräg zur Horizontalen und zueinander stehenden Achsen wird ein warmer Rundblock getrieben. Dabei lockert sich im Innern des Rundblocks das Gefüge und reißt auf. Eine Dornstange unterstützt die Wirkung der Walzen und weitet und glättet diesen Hohlraum. Diese Rohrluppe wird über einen Dorn gezogen, dem Pilger-Walzwerk zugeführt und dort unter ständigem Drehen zum Rohr gestreckt.

Kegelwalz-Stopfenwalz-Verfahren für Rohre von 60 bis 324 mm Außendurchmesser: Die schräggestellten Kegel oder Scheiben lochen den Rundblock. Die entstehende Luppe wird im Stopfen-Walzwerk zum Rohr gestreckt. Der Stopfen ist ein feststehender Dorn zwischen einem Kaliber-Walzenpaar. Die Rohrluppe wird in das Kaliber gestoßen, von den Walzen erfasst und über den Stopfen gezogen. Der Vorgang wird so oft wiederholt, bis die geforderte Abmessung erreicht ist. Dabei kann man entweder mit einem Walzkaliber und mehreren, zunehmend dickeren Stopfen arbeiten oder mit einem Stopfen und mehreren, im Durchmesser abnehmenden Kaliberöffnungen, die nebeneinander auf einen Walzenballen geschnitten sind.

Kontinuierliches Verfahren für Rohre von 20 bis 168,3 mm Außendurchmesser: Wiederum wird im Schrägwalzverfahren eine Luppe geformt. Die Luppe wird nach vorn und nach hinten über eine Dornstange gewalzt und dabei so weit gelockert, dass sich das Fertigrohr leicht von der Stange lösen lässt.

Stoßbank- oder Ehrhardt-Verfahren für Rohre bis ca. 1.500 mm Außendurchmesser: Ein erwärmter Block wird in einer runden Pressform durch einen zylindrischen Lochdorn zu einem dickwandigen Hohlkörper mit Boden gepresst. Dieser Hohlkörper wird mit einer Dornstange auf einer Stoßbank in mehreren kleiner werdenden Kaliberringen oder -rollen zum Rohr gestreckt.

Rohrstrang-Pressverfahren für Rohre bis ca. 150 mm Außendurchmesser: In einem Arbeitsgang wird aus einem erwärmten Rundblock in einer zylindrischen Pressform mit Matrize ein Rohr hergestellt.

2. Geschweißte Rohre:

Ausgangsmaterial ist entweder Bandstahl oder eine Blechtafel. Grundsätzlich sind zwei Ausführungen zu unterscheiden: Längsnahtgeschweißte und spriralnahtgeschweißte Rohre. Rohre mit Längsnaht lassen sich kontinuierlich aus Bandstahl formen, die Naht wird pressgeschweißt. Eine Alternative dazu ist das Fretz-Moon-Verfahren. Bei der diskontinuierlichen Rohrproduktion formt man Blechtafeln mit Hilfe einer Presse oder Dreiwalzen-Biegemaschine zum Schlitzrohr und verschweißt unter Pulver. Spiralnaht-Rohre entstehen, indem man Bandstahl entsprechend wickelt und die Schlitze durch UP- oder konduktives Hochfrequenz- Schweißen fügt.

Rohre kleinerer Durchmesser:

Die Anlagen zur Herstellung nahtloser und geschweißter Rohre können nur gewisse Mindestdurchmesser liefern. Für die Weiteverarbeitung von Rohren zu kleineren Querschnitten gibt es verschiedene Verfahren:

Das Rohrziehen mit oder ohne Stopfen, das Rohrreduzieren, Streckreduzieren oder Kaltpilgern. Im Streckreduzier-Walzwerk steht ein Gerüst mit mehreren Walzenpaaren zur Verfügung, die das warme Rohr umformen. Die aufeinander folgenden Walzenpaare arbeiten mit zunehmend gestuften Geschwindigkeiten, so dass das Rohr nicht nur im Durchmesser, sondern auch in der Wanddicke reduziert wird. Das Kaltpilgern arbeitet mit einem Dorn, der einerseits als Gegenhalt für die Wanddicken-Verringerung dient, aber auch Rohrdurchmesser und Querschnittsform bestimmt: Soll das Rohr auf einen kleineren Durchmesser gebracht werden, dann arbeiten die Pilgerwalzen über einem konischen Dorn; wünscht man eine vom Kreisquerschnitt abweichende Innenform, dann wird der Dorn entsprechend profiliert. Das Kaltpilgern steigert die Festigkeit. Es ergibt eine höhere Genauigkeit als das Ziehen und eine bessere Oberflächenqualität.

Rückfederung

Eigenschaft von elastischen Werkstücken, einen Teil der beim Biegevorgang erhaltenen Umformung rückgängig zu machen. Die Stärke der Rückfederung ist abhängig von eingesetzten Material und Werkstoffdicke. In der Blechverarbeitung muss z.B. beim Abkanten und Biegen die Rückfederung des Bleches berücksichtigt werden. Um zum Beispiel ein L-Profil mit einem Winkel von 90° herzustellen, muss die Biegemaschine das Blechbauteil um den Winkel von 90° + d (d > 0) überbiegen.

 

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S

Scharfkantig

Die Biegezonen eines Blechkörpers bestehen in der Regel aus Rundungsbereichen (Zylinder- oder Kegelabschnitten), die jeweils tangential in die angrenzenden ebenen Flächen übergehen. Bei der Konstruktion mit SPI ist es jedoch auch erlaubt, auf diese Rundungsbereiche zu verzichten und die Ebenen eines Blechkörpers direkt miteinander zu verbinden. Dieser „Knick-Übergang“ wird als scharfkantig bezeichnet.

Scharfkantige Konstruktion

Ein einzigartiges Feature von SPI Blech ist die Möglichkeit der „scharfkantigen Konstruktion“. Hier müssen Biegezonen nicht als Rundungsbereiche ausmodelliert werden. Um die Freistellung der Laschen und Ecken muss sich der Anwender während der Konstruktion nicht mehr kümmern. Dadurch verringert sich sowohl die Datengröße des CAD-Modells als auch der Konstruktionsaufwand. Die Software übernimmt die Berechnung der Rundungsbereiche und erzeugt in der Blechabwicklungskontur die in der Konstruktion „fehlenden“ Freistellungen. Das von der Software ausgeführte „virtuelle“ Auftrennen von Ecken sorgt für die präzise Abwicklung von geschlossen konstruierten Boxen oder durch Wandungsoperationen (Shelling) konstruierten Hüllen. In vielen Fällen bietet diese Methode deutliche Vorteile. Sie ist auch bei komplexen, schiefwinkligen Konstruktionen möglich und vereinfacht das 3D-Modell. Da die Biegeradien als Attribute im Modell enthalten sind, können sie beliebig variiert werden, ohne dabei das Modell zu verändern. Die Datei ist sehr stabil, lässt sich übersichtlicher darstellen und einfacher bemaßen.

Schnittstelle

Aus Sicht der Hardware kennzeichnet eine Schnittstelle die Verbindungsstelle zwischen zwei Baugruppen, Geräten, Systemen. Softwaretechnisch gesehen ist es der Übergang an der Grenze zwischen Programmbausteinen mit den damit verbundenen Regeln für die Datenübergabe.

Schweißbarkeit

bezeichnet die Möglichkeit, den Stoffschluss an einem Bauteil durch ein schweißtechnisches Fertigungsverfahren herbeizuführen. Die Schweißbarkeit eines Bauteils hängt von der Schweißeignung des Werkstoffs, der Schweißmöglichkeit der Fertigung und der Schweißsicherheit der Konstruktion ab.

SCM

Supply Chain Management. Unternehmensübergreifende Optimierung der Material-, Informations- und Geldflüsse zwischen Lieferanten, dem Unternehmen und den Kunden.

SheetMetal Solutions

Kunstwort. Im Englischen eigentlich sheet metal (in zwei Wörtern) = Blech. Von SPI auch als Produktbezeichnung für die Blech-Software-Lösungen genutzt.

SPI

Steht für den Firmennamen „SPI Systemberatung, Programmierung, Industrieelektronik“. Eine 1980 gegründete GmbH mit Sitz in Ahrensburg. Bekannt als Lieferant der „SPI Blech Software“, die für HP ME10, ME30, Applikon, strässle, Catia, AutoCAD, Mechanical Desktop, Autodesk Inventor und SOLIDWORKS entwickelt wurde und weltweite Verbreitung erfahren hat. SPI ist zertifizierter Entwickler für Autodesk und SOLIDWORKS sowie langjähriger Entwicklungspartner der Firma TRUMPF in Ditzingen.

Step

STEP (Standard for the Exchange of Product model data) ist ein Standard zur Beschreibung von Produktdaten. Er umfasst neben den physischen auch funktionale Aspekte eines Produktes. STEP ist formal in der ISO-Norm 10303 definiert. Aufgrund der Standardisierung ist er für den Datenaustausch zwischen verschiedenen Systemen geeignet. Innerhalb von STEP können Produktdateninformationen des gesamten Lebenszyklus abgebildet werden.

Ein bedeutender Schritt im Sinne der Automatisierung der Prozesse ist die mit SPI gegebene Möglichkeit des fertigungsgerechten Teileneuaufbaus. Unabhängig davon, wie ein Teil konstruiert wurde, das möglicherweise falsche Innenradien, ungenaue Freistellungen und Biegelinien enthalten kann, erzeugt SPI nach Analyse der gegebenen Daten neben der GEO- oder XML-Datei zusätzlich eine fertigungsgerechte STEP-Datei mit allen spezifisch benötigten Prozessinformationen, korrekten Freistellungen, Umformungen und Stanzungen. Es entsteht ein virtueller Prototyp, der das Teil so zeigt, wie es gefertigt werden würde, inklusive echter Fertigungsradien. Drohende Kollisionen im Biegeprozess werden erkannt und können rechtzeitig behoben werden. Das erste produzierte Teil ist ein Gutteil.

 

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T

Tailored Blank

Maßgeschneiderte Platine, die aus in der Dicke oder im Werkstoff unterschiedlichen, zusammengeschweißten Blechen besteht. Tailored Blanks sind umformbar und werden entsprechend den speziellen Kundenanforderungen maßgeschneidert.

Tandemstraße

Anlage, bei der die Walzgerüste hintereinander (Tandem-Anordnung) stehen. Tandem-Kaltbandstraßen bestehen im Allgemeinen aus zwei bis fünf eng zusammengerückten Duo-, Quarto, oder Sexto-Gerüsten, die das Walzgut ein- oder mehrere Male durchläuft.

Technologiedatenbank

Die für die Berechnung der Abwicklung benötigten Daten, werden in einer SPI Technologiedatenbank gespeichert.

Technologietabelle

Sammlung von Bearbeitungs- und Einstelldaten, die in der Steuerung gespeichert vorliegt und zur Erleichterung der Dateneingabe und Datenverwaltung dient.

Titan

Chemisches Element (Zeichen Ti), Leichtmetall. Durch hohe Festigkeit, niedrigere Dichte und hohe Korrosionsbeständigkeit sind Titan und seine Legierungen für Apparate- und Flugzeugbau wertvoll. Titan ist ein vielverwendetes Legierungsmetall z.B. für stabilisierte Stähle und hochfeste Edelbaustähle.

Tiefziehen

Umformen eines Blechzuschnittes zu einem Hohlkörper, wobei der Blechzuschnitt durch einen Stempel in eine Matrize gepresst wird und der Rand des Blechzuschnittes durch einen Niederhalter festgehalten wird.

Transformation

Zu den Transformationsfunktionen eines CAD-Programms zählen folgende Geometrieoperationen:

  • Verschieben
  • Drehen
  • Skalieren (= Vergrößern und verkleinern)
  • Spiegeln
  • Sweeping

In verschiedenen CAD-Programmen können diese Transformationen miteinander zu komplexeren Operationen verknüpft werden.

Trimmfunktionen

Verkürzen (oder Verlängern) einer Linien, Bögen oder Kurven (oft bis zum Schnittpunkt mit  anderen graphischen Elementen).

TRIP-Stahl

Abkürzung für ‚transformation induced plasticity‘ (umwandlungsinduzierte Plastizität). Weiterentwicklung der Dualphasenstähle. TRIP-Stähle können entweder höhere Festigkeiten (bis 850 N/mm²) bei vergleichbarer Dehnung oder wesentlich höhere Dehnungswerte bei vergleichbaren Festigkeiten von ca. 600 N/mm² aufweisen.

 

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U

Übergänge von rund auf eckig

Teile mit einem Übergang von rund auf eckig können mit SPI Software problemlos abgewickelt werden.

Umformbarkeit

Die Fähigkeit eines Werkstoffes zur plastischen Formänderung ohne Werkstoff­trennungen.

Umformen

Nach DIN 8580 bildet das Fertigungsverfahren Umformen eine Hauptgruppe in der Metallverarbeitung. Bei diesem Fertigungsverfahren bleibt der Stoffzusammenhalt des Werkstoffes erhalten. Allerdings wird im Zuge der Blechbearbeitung die bereits existierende Form eines Werkstückes durch das plastische Verformen modifiziert. Umformen beschreibt das plastisches Ändern der Form eines festen Körpers, wobei sowohl die Masse als auch der Zusammenhalt beibehalten werden. Umformen bezeichnet auch die Fertigung eines Walzstahl-Fertigerzeugnisses aus einem anderen, z.B. Betonstahl aus Walzdraht. Umformen geschieht durch Druckumformen (Stauchen, Fließpressen, Walzen und Gesenkformen), Zugdruck-Umformen (Durchziehen, Tiefziehen, Drahtziehen, Stabziehen), Zugumformen (Streckziehen, Streckrichten, Rohrziehen, Längen, Weiten, Tiefen) und Biegeumformen (freies Biegen z.B. von Betonstahl, von Rohren zu Rohrbogen, Gesenkbiegen, Walzbiegen, Abkanten).

 

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V

Verkürzung

Für die Berechnung der gestreckten Länge eines bestimmten  Materials ist die Angabe des Verhaltens der neutralen Faser bei der Kaltverformung wichtig. Nach DIN 6935 steht das Auswandern der neutralen Faser bei einem Blech aus Stahl in einem funktionalen Zusammenhang mit der Profildicke „s“ und dem Biegeradius „r“. Andere Materialien, wie z. B. Aluminium, besitzen als weitere abhängige Größe einen Öffnungswinkel, der in der Materialverwaltung als Parameter „w“definiert wird.

Allgemein ist das Verhalten der neutralen Faser für einen bestimmten Werkstoff eine Funktion NF = NF(r, s, w). In der DIN 6935 ist die Funktion in expliziter Form aufgeführt. Für den praktischen Gebrauch sind die Funktionswerte für die gebräuchlichsten Werte für r, s, w in Tabellen aufgeführt, zwischen denen ggf. interpoliert werden muss. Für die Berechnung der jeweils gültigen spezifischen Verkürzung kann zwischen zwei Berechnungsarten gewählt werden:

  • Eintrag der spezifischen Werte in eine Tabelle (Verkürzungstabelle)
  • Eintrag einer Formel (Formel für den Korrekturfaktor, Berechnungsformel für die Verkürzung)

Verkürzungstabelle

Ein einfacher Weg, um gute Ergebnisse bei der Berechnung der gestreckten Länge eines Blechkörpers zu erhalten, stellt die Nutzung einer Tabelle dar, in der empirisch ermittelte Messwerte abgelegt und bei der Abwicklung ausgewertet werden. Verkürzungstabellen können mit Hilfe der SPI Lösung für Werkzeuge und Maschinen hinterlegt werden.

Verkürzungswert

Der Abkantfaktor oder auch Biegefaktor bzw. Verkürzungswert ist der Wert, um den sich die gestreckte Länge des Materials beim Biegen verändert. Er fließt in die Berechnung der gestreckten Länge bei der Abwicklung ein.

Verrunden und Fasen einer Blechkante

Die Funktion erleichtert das Auswählen der gewünschten Kante. Umständliches Zoomen entfällt. Es genügt, einfach in die Nähe der gewünschten Ecke zu klicken. Die vom Programm ermittelte Ecke wird zur Kontrolle markiert.

Virtuelles Schlitzen

Die Blech Shelling Funktion kann dazu verwendet werden, dünnwandige Blechkörper aus Solids abzuleiten. In Kombination mit dem SPI Befehl „Virtuelles Schlitzen“ lassen sich so komplizierte Blechteile mit einer nie da gewesenen Geschwindigkeit erzeugen. Schlitzattribute können auch auf ebene Flächen (Plateaus) angewendet werden.

Volumenmodell

(Mathematische) Beschreibungsmethode eines Bauteils im CAD-System.

 

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W

Walzstahl-Fertigerzeugnisse

Gewalzte Fertigerzeugnisse in allen Sorten und Gütern, legiert und unlegiert, hergestellt aus Halbzeug. Sie sind das Rohmaterial für die weiterverarbeitende Industrie, die diese ihrerseits vielfach als Halbzeug bezeichnet.

Walzwerk

Produktionsstätte, die alle Einrichtungen umfasst, die zum Walzen erforderlich sind. Hierzu zählen: Anwärm- und Glühöfen, Walzstraßen, Adjustage. Nach dem Erzeugnis unterscheidet man: Block-W., Halbzeug-W., Profil-W., Blech-W., Bandstahl-W., Draht-W., Rohr-W.

Wasserstrahlschneiden

Schneiden von Werkstücken mit Materialabtrag durch Aufprall eines energiereichen Wasserstrahls.

Weißblech

Verzinntes, kaltgewalztes Feinstblech in Nenndicken von 0,17 bis 0,49 mm, doppeltreduziertes Weißblech von 0,14 bis 0,29 mm aus weichem, unlegiertem Stahl nach DIN EN 10203. Das Aufbringen des Zinns geschieht auf elektrolytischem Weg einseitig oder beidseitig in gleicher oder auch unterschiedlicher Auflagendicke („differenzverzinnt“). Zinnauflage gestaffelt von 1,0 bis 10 g/m² je Seite. Eine zusätzliche Lackierung kann die Korrosionsbeständigkeit verbessern. Verwendung zum weitaus größten Teil in der Verpackungsindustrie (mit hoher Recycling-Rate!), auch für Haushalts- und Spielwaren. Technische Lieferbedingungen in DIN 10205.

Werkzeugstahl

Zur Gruppe der Werkzeugstähle zählen Edelstähle mit hoher Härte, hohem Verschleißwiderstand und hoher Zähigkeit, die sich zur Be- und Verarbeitung von Werkstoffen eignen. Sie müssen darüber hinaus eine gute Temperaturwechselbeständigkeit aufweisen. Werkzeugstahl unterteilt sich in Kaltarbeitsstähle (Werkzeugstähle, i.e. unlegierte oder niedrig legierte Sorten für Anwendungen, bei denen die Oberfläche einer Temperatur von weniger als 200°C ausgesetzt wird), Warmarbeitsstähle und Schnellarbeitsstähle.

Werkzeugverwaltung

SPI stellt eine Werkzeugverwaltung inkl. Werkzeug-Editor zur Verfügung. Dabei handelt es sich wie bei der Materialverwaltung um ein vom CAD-System unabhängiges Modul, in dem Werkzeuge und ihre Parameter eingetragen und verwaltet werden können. Diese Werkzeuge stehen dem Anwender im CAD-System bei der Konstruktion zur Verfügung. Standardmäßig enthält die Werkzeugverwaltung bereits eine vorgegebene Anzahl von Werkzeugen, die je nach Bedarf erweitert oder aber auch gelöscht werden können.

 

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Y

Y-Abzweiger, Hosenrohr

Das klassische Hosenrohr: Hauptdurchmesser, Höhe, Nebendurchmesser, Länge, Schweißnaht, Winkel sind die Definitions-Parameter in der SPI Software.

Y-Übergang

Übergänge mit parallelen Ausgängen (symmetrische Y-Abzweiger) werden in der SPI Software über Haupt- und Nebendurchmesser, die Länge sowie den Achsabstand der parallelen Rohre zueinander beschrieben. Ein asymmetrischer Y-Übergang  wird in der SPI Software durch die Durchmesser, den Versatz in X- und Y-Richtung sowie die Länge der einzelnen Rohrabschnitte definiert.

 

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Z

Z-Biegung

Eine Z-Biegung, auch Versatz genannt, besteht aus zwei direkt benachbarten Biegungen, die zwischen zwei parallelen Flächen liegen. Z-Biegungen werden zum Versteifen von Blechen verwendet. Eine Z-Biegung besteht aus zwei aufeinander folgenden, entgegengesetzten Biegungen, die tangential ineinander übergehen. Sie wird entweder durch zwei Abkantungen oder mit Hilfe eines speziellen Werkzeugs geformt.

Z-Profil

Funktion der SPI Software: Diese Funktion erleichtert die Konstruktion und Abwicklung von Z-Profilen. Bei der Verwendung von werkzeugbezogenen Messwerten wird die Abwicklung einer Z-Biegung durch zwei Biegungen interpretiert. Die Werte für die Z-Verkürzung sind über die Längenveränderung des Blechkörpers vor und nach dem Biegen definiert. Entsprechende Werkzeuge und Verkürzungsdaten müssen hinterlegt sein.

Zeichnungsaufbereitung

Bei einem CAD-Programm, das über ein reines Zeichenwerkzeug hinausgeht, steht die Definition des Daten-Modells im Vordergrund. Dieses CAD-Modell bildet die Basis für viele andere Verwendungszwecke, so auch die Zeichnungserstellung und -ausgabe. Die Zeichnungsaufbereitung umfasst die Aufbereitung des rechnerinternen CAD-Modells in die Darstellungsform, die für eine technische Zeichnung erforderlich ist. Da sich das Medium „Papierzeichnung“ vom Informationsgehalt und von der Art und Weise wie die darauf enthaltenen Informationen interpretiert und weiterverarbeitet werden grund­sätzlich vom Medium „Datei“ unterscheidet, ist eine Aufbereitung grundsätzlich erforderlich.

Das Modell muss in eine den Zeichnungsnormen entsprechende Dar­stellungs­­form  gebracht werden. Bemaßung, Beschriftung und technische Symbolik zur exakten Beschreibung des dargestellten Bauteils sind zu ergänzen. Üblicherweise wird die Zeichnung mit einem Schriftfeld versehen. Zwischen den am Markt befindlichen CAD-Programmen gibt es erhebliche Unterschiede beim Ablauf sowie bei der Art und Weise der Zeichnungsaufbereitung. Hinzu kommt, dass sich hier Funktionsumfang und Komfort von CAD-Programm zu CAD-Programm unterscheiden. Während bei dem einen Pro­gramm die Zeichnungsansichten, Bemaßung, Schraffur, technologische Angaben sowie Verwaltungsinformationen (Schriftfeldangaben) aus dem Modell automatisch oder halbautomatisch abgeleitet werden, müssen diese Arbeitsabläufe bei einem anderen System interaktiv vom Anwender durchgeführt werden. Wichtige Aspekte für die die Zeichnungserstellung und -ausgabe:

  • Darstellung der Bauteilansichten in unterschiedlichen Maßstäben
  • Explosionszeichnungen
  • Verfügbarkeit/ Einhaltung der gängigen Zeichnungsnormen
  • automatisierte Ableitung der Ansichten / Schnitte aus dem Modell

Ziehen

Kaltumformverfahren, das den verschiedensten Zwecken dienen kann. Verringern von Durchmessern und Wanddicken, Verbesserung der Oberflächenqualität oder der Festigkeit, Verbesserung der Maßtoleranzen, Ausbildung der Profilform. Man unterscheidet Stangen-, Rohr- und Drahtziehen. Das Ziehgut wird mit axial angreifender Kraft durch ein formgebendes Werkzeug (Matrize, Ziehdüse, Ziehhol) gezogen. Die Anzahl der erforderlichen Züge richtet sich nach dem Anfangsquerschnitt. Evtl. ist Zwischenglühen notwendig. Unerlässlich vor dem Ziehen sind eine gründliche Reinigung der Ziehgut-Oberfläche durch Beizen oder Strahlentzundern, eine gute Schmierung und ausreichende Kühlung des Ziehwerkzeuges während der Arbeit.

Zugfestigkeit

Maximum der Spannungs-Dehnungs-Kurve, die im Zugversuch ermittelt wird. Errechnet sich aus dem Quotient aus der maximalen Zugkraft und dem Ausgangsquerschnitt der Probe. Maßeinheit: N/mm².

 

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