Gewusst wie


Technologie . Exkurs Rohrendenumformtechnik

Mit spannenden Einblicken in die Praxis lädt Sie transfluid® zu einem kleinen Ausflug in die Rohrendenumformtechnik ein.

transfluid® REB 632

Axiale Rohrendenumfomung:

Dieses Verfahren wird am häufigsten verwendet, um ein finales Ergebnis zu erzielen oder um für weitere Verfahren, beispielsweise das Rollieren, vorzuformen. Die Vorteile: Es ist hocheffizient, schnell und wirtschaftlich. Eine einfache und automatisierte Beladung ist jederzeit möglich. Bauteile wie z.B. Flansche können ebenfalls sicher automatisch zugeführt und, wenn erforderlich, verpresst werden. Der Spannvorgang erfolgt meistens vertikal, bei speziellen Anforderungen jedoch auch horizontal. Die Umformgeometrie wird strikt werkzeuggebunden erzeugt. Spannlängen sind in der Regel abhängig von der Umformgeometrie und dem Werkstoff. Üblicherweise können bis zu sechs verschiedene Werkzeuge nacheinander zur Herstellung einer Geometrie verwendet werden – in Ausnahmefällen sogar noch mehr. Die unterschiedlichen Werkzeuge werden dabei hintereinander automatisch positioniert.

Die erforderliche Stauchleistung (Tonnage) ist von mehreren Faktoren abhängig: zum einen vom Rohrdurchmesser, zum anderen vom Werkstoff – aber insbesondere von der gewünschten Umformgeometrie. Grundsätzlich gilt: Je scharfkantiger die Form, desto mehr Umformstufen und größere Umformkräfte sind erforderlich.

Die Standard-Stauchleistungen der transfluid®-Maschinen:

  • bis 20 mm Rohrdurchmesser: Stauchkraft 6,5 to
  • bis 32 mm Rohrdurchmesser: Stauchkraft 10 to
  • bis 45 mm Rohrdurchmesser: Stauchkraft 15 to
  • bis 60 mm Rohrdurchmesser: Stauchkraft 25 to

Darüber hinaus sind Anlagen bis zu 130 to möglich.

Sinnvolle Zusatzausstattunge

Bei Folgegeometrien kann eine Zwischenspannvorrichtung eingesetzt werden, um einen hohen Werkzeugaufwand zu vermeiden. Dadurch lassen sich komplexe Geometrien oftmals einfach und sicher herstellen. Außerdem kann damit meist ein Bearbeitungsschritt eingespart werden.

Ein zweiter Rohranschlag in Verbindung mit dem Zwischenspanner ermöglicht, dass beide Rohrenden nacheinander umgeformt werden können – selbst dann, wenn an den Enden völlig unterschiedliche Geometrien angebracht werden müssen.

Durch den Einsatz einer hydraulisch-nummerisch kontrollierten Umformachse können die Überwachung der Umformung, kürzere Taktzeiten und das Speichern sowie Abrufen von Prozessparametern realisiert werden. Diese Vorzüge können selbstverständlich auch mit vollelektrischen Antrieben umgesetzt werden.

Sind extrem kurze Bearbeitungszeiten gewünscht, kann anstelle eines Werkzeugwechsels auch eine automatische Transferanlage zum Einsatz kommen. Daraus ergeben sich Taktzeiten von ca. 6 Sek. pro Bauteil.

Typische axiale Umformungen sind:

  • Aufweiten bzw. Reduzieren (symmetrisch oder asymmetrisch)
  • Kalibrieren
  • Sicken
  • Wandstärkenverdickung bzw. Wandstreckenabstreckung
  • Verpressen von Bauteilen (Flanschen, Verpresshülsen usw.)
  • Vorbereitende Umformung für den Rollprozess
  • Lochen
  • Bögen zwischen 90° und 180° mit engen Radien können axial gepresst werden

Die Werkzeuge

Für jeden Durchmesser ist jeweils eine Spannbacke erforderlich. Zum Teil ist dies allerdings auch abhängig von der Umformgeometrie. Wenn die Spannlängen zwischen Bögen und der Umformung zu kurz sind, können Formspannstücke eingesetzt werden. Sollten die Abstände zwischen Bögen und Endform bei verschiedenen Produkten variieren, gleicht man diese Unterschiede einfach und kostengünstig über die Zwischenspannbacken aus. Diese sind  abhängig von der Geometrie.

Bei einigen Umformungen kann es notwendig oder sinnvoll sein, federbelastete Folgespannbacken (Backenschiebewerkzeuge) einzusetzen. Dies reduziert die Taktzeit, da komplexe Formen einstufig hergestellt werden können.

Die Umformwerkzeuge sind mehrteilig aufgebaut, um verschlissene Einzelteile günstig ersetzen zu können. Wenn externe Bauteile aufgebracht werden müssen oder z.B. die Wandstärke aufgedickt oder reduziert werden soll, kommen bei den Umformwerkzeugen ebenfalls federbelastete Werkzeuge (sog. Federfolgewerkzeuge) zum Einsatz.

Wenn externe Bauteile aufgebracht werden müssen oder z.B. die Wandstärke aufgedickt oder reduziert werden soll, kommen bei den Umformwerkzeugen ebenfalls federbelastete Werkzeuge (sog. Federfolgewerkzeuge) zum Einsatz.

Umformwerkzeuge können auch in Magazinen verwendet werden, um die bereits kurzen Werkzeugwechselzeiten nochmals zu verbessern.

Mit dieser Art der Umformung ist es ebenfalls möglich, Bauteile am Rohr zu verpressen – sowohl axial als auch radial. Um den Werkzeugverschleiß auf ein Minimum zu reduzieren, werden die Umformwerkzeuge entweder aus Hartmetall oder Keramik gefertigt oder auch speziell beschichtet.

Bauteile am Rohr verpresst

Besonderheiten und Grenzen dieser Technik:

  • Der Umformgrad stellt häufig ein Limit dar.
  • Das Material wird kaltverfestigt.
  • max. erreichbare Aufweitung 80% (bezogen auf den Ausgangsdurchmesser)
  • realisierbare Umformgrade: 1. Stufe 50%, jede weitere entsprechend weniger
  • Schweißnähte können sichtbar werden.
  • Die Oberflächengüte kann sich verändern.
  • Sehr scharfkantige Umformungen können nicht hergestellt werden.
  • Aufdickung der Wandstärke bei einer Reduzierung.
  • Reduzierung der Wandstärke bei einer Aufweitung.
  • Schrägzug der Stirnfläche durch Wandstärkenunterschiede im Umfang.
  • Reduzieren über eine lange Distanz ist vor allem bei Edelstahlrohren sehr kritisch.
  • Werkzeugschließkanten können sichtbar werden.