Horizontalbiegezentrum: Die Kerneinrichtung für hochpräzises Biegen von Rohren und Profilen.

In der modernen industriellen Fertigung, insbesondere in der Luft- und Raumfahrttechnik, der Automobilindustrie, dem städtischen Schienenverkehr und der Möbelindustrie, unterliegt das Biegen von Metallrohren und -profilen äußerst hohen Standards und strengen Anforderungen – nicht nur komplexe räumliche Kurvenformen erfordern, sondern auch hohe Effizienz, hohe Präzision und hohe Konsistenz. Vor diesem Hintergrund hat sich das horizontale Biegezentrum als Spitzengerät mit exzellenter CNC-Bearbeitungstechnologie, Servoantrieben und präziser mechanischer Konstruktion zu einer entscheidenden Einrichtung für die Serienproduktion und hochwertige Bearbeitung komplexer gebogener Bauteile entwickelt.

I. Definition und Kernstruktur: Einfach ausgedrückt ist bei einem horizontalen Biegezentrum das Hauptspindellager (d. h. das Biegewerkzeuglager) vertikal ausgerichtet. Es handelt sich um eine hochautomatisierte CNC-Rohr-/Aluminiumprofil-Bearbeitungsmaschine, die im Allgemeinen aus folgenden Hauptkomponenten besteht:

Maschinenbett und horizontales Biegespindellager: Das stabile Bett gewährleistet die Bearbeitungsverlässlichkeit, und die horizontal angeordnete Spindel treibt die Biegewerkzeughalterung zur Drehbiegung an.

Mehrachsige CNC-Maschine: Als „Gehirn“ koordiniert das Steuerungssystem alle Bewegungsachsen (wie Biegeachse B, Vorschubachse Y, Faltenverhinderungsblockachse Z usw.) und kann komplexe Bearbeitungsprogramme speichern und ausführen.

Servoangetriebenes Vorschubsytem: Hochpräzise Wechselstrom-Servomotoren in Kombination mit Linearführungen oder Kugelgewindetrieben ermöglichen eine genaue lineare Bewegung und räumliche Positionierung der Rohre.

Hochpräzises Biegeformmodul: Beinhaltet Biegeformen, Klemmformen, Druckformen usw., die je nach Rohrdurchmesser und Biegeradius schnell ausgetauscht werden können und entscheidend für die Sicherstellung der Umformqualität sind.

Intelligente Hilfssysteme: Wie Dornvorrichtungen (zur Vermeidung von Faltenbildung an der Innenwand beim Biegen dünner Rohre), Faltenverhinderungsblöcke, Laser- oder taktil messende Kameras (zur Online-Überwachung und Kompensation), erweitern die Bearbeitungsfähigkeiten und Präzision weiter.

II. Prinzip und Bearbeitungsschritte: Ihr Betrieb basiert auf dem Prinzip des „rotatorischen Zugbiegens“ und erfolgt in einem hochautomatisierten Zyklus:

Laden und Spannen: Das Rohr wird durch eine automatische Zuführvorrichtung (optional) zur Startposition geführt und durch die Spannform fest auf der Biegeform fixiert. Kollaboratives Biegen und Formen: Aufgrund programmierter Befehle dreht das Biegewerkzeuglager (B-Achse) die Biegeform und das gespannte Rohr um einen vorgegebenen Winkel (Biegewinkel). Zusätzlich:

Der Arbeitsdruckstempel folgt den Seiten des Rohrs und übt Druck aus, um Verformungen und Instabilitäten zu verhindern.

Die Vorschubachse (Y-Achse) führt je nach Prozessanforderung ein präzises vertikales oder koordiniertes Vorschubverhalten durch, wodurch die Position des nächsten Biegepunkts bestimmt wird.

Der Dorn (falls verwendet) stützt das Rohr an bestimmten Stellen ab, um innere Faltenbildung oder übermäßige Querschnittsverformung zu vermeiden.

Mehrebenen-Raumbiegung und -formung: Durch die Drehung der B-Achse und das Vorschalten der Y-Achse, kombiniert mit der Positionierung weiterer möglicher Hilfsachsen (wie der ebenen Eckachse C), kann die Anlage kontinuierlich und automatisch komplexe dreidimensionale Rohre mit mehreren unterschiedlichen Biegeebenen, verschiedenen Biegewinkeln und variierenden Abständen der geraden Abschnitte bearbeiten.

Entladen: Nach der Bearbeitung wird die Form gelöst, und das fertige Produkt wird durch das Entlade-System aus dem Arbeitsbereich entfernt.

III. Kernwettbewerbsvorteile und technische Merkmale Hohe Präzision und hohe Wiederholgenauigkeit: Die vollständig servogesteuerte CNC-Maschine gewährleistet die Genauigkeit jeder Bewegungsachse, was bei Serienproduktion eine hohe Konsistenz jedes Werkstücks ermöglicht, wobei Maßtoleranzen von ±0,1° oder besser erreicht werden.

Komplexe räumliche Formgebungsfähigkeiten: Ermöglicht einfach die kontinuierliche Biegung in zwei und drei Dimensionen über mehrere Ebenen hinweg und erfüllt so die Anforderungen komplexer räumlicher Kurven für Automobilabgassysteme, hydraulische Leitungen in Flugzeugen, Möbelrahmen usw.

Hohe Produktivität und Automatisierung: Vom Zuführen und Biegen bis zum Entladen ist der gesamte Prozess vollautomatisch mit kurzen Taktzeiten. Die Integration von Robotern und automatischen Materialhandhabungssystemen ermöglicht eine langfristige intelligente Fertigung.

Hervorragende Materialeignung: Durch die Anpassung von Prozessparametern und den Einsatz entsprechender Hilfswerkzeuge können verschiedene Metallrohre wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl, Aluminiumlegierungen und Titanlegierungen sowie einige massive Stangen und Kunststoffprofile bearbeitet werden.

Intelligenz und Automatisierung: Unterstützt den direkten Import von CAD/CAM-Daten, wodurch Ausfallzeiten durch Offline-Programmierung reduziert werden. Mit einem Messrückkopplungsmechanismus kann eine Online-Überwachung des Bearbeitungsprozesses sowie die automatische Korrektur von Abweichungen erreicht werden, was das Niveau der intelligenten Fertigung verbessert. Geringere Rohstoffschäden: Im Vergleich zu herkömmlichen manuellen Methoden oder einfachen mechanischen Biegeverfahren reduziert die präzise Prozesssteuerung effektiv Fehler wie Wanddickenabnahme, Innenseitenfaltenbildung und Querschnittsverformung.

IV. Hauptanwendungsgebiete: Der Einsatz von horizontalen Biegezentren ist in zahlreiche hochwertige Fertigungsindustrien integriert worden:

Automobilindustrie: Ansaugkrümmer für Automotoren, Abgassysteme, Fahrwerksstrukturen, Airbag-Bauteile, Sitzgestelle usw.

Luft- und Raumfahrttechnik: Flugzeug-Kraftstoffleitungen, Hydraulikleitungen, Klimaanlagenrohrleitungen, Fahrwerksteile usw.

Baumaschinen und Ausrüstung: Hochdruck-Hydraulikleitungen, Fahrerhausrahmen, etc.

Möbelindustrie: Hochwertige Metallstuhlgestelle, Stoffsofa-Gestelle, dekorative formschöne Rohrverschraubungen, etc.

**HLK (Heizung, Lüftung und Klimaanlage)**: Komplexe Kältemittel-Kupferrohrbauteile.

V. Entwicklungstrends und zukünftige Aussichten: Mit der dynamischen Entwicklung von Industrie 4.0 und intelligenter Fertigung entwickeln sich horizontale Biegezentren in folgende Richtungen:

Höherer Grad an Integration und flexibler Produktion: Nahtlose Integration mit Be- und Entladerobotern, automatisierten Lagern, Faser-Laserschneid-/Lasermarkieranlagen usw., um eine Flexible Fertigungszelle (FMC) oder ein Flexibles Fertigungssystem (FMS) zu bilden.

Intelligente Systeme und optimale Steuerung: Integration fortschrittlicher Sensoren und Algorithmen der künstlichen Intelligenz zur intelligenten Optimierung von Prozessparametern, zur Erkennung und Kompensation von Werkzeug- (Form-) Verschleiß sowie zur adaptiven Anpassung basierend auf Echtzeit-Rückmeldungen.

Intelligenter Digitaler Zwilling und virtuelle Inbetriebnahme: Erstellung eines digitalen Zwillings der Maschine in einer virtuellen Umgebung, um Programmsimulation, Bahnplanung und Prozessoptimierung durchzuführen, wodurch die tatsächliche Anlaufzeit erheblich verkürzt wird.

Erweiterter Bearbeitungsumfang: Ausdehnung auf kleinere Durchmesser (wie medizinische Schläuche) und größere Durchmesser (wie bauliche Strukturrohre) sowie Verbesserung der Bearbeitungsfähigkeiten für hochfeste neue Materialien und Verbundrohre.

Fazit: Als Vertreter moderner Präzisions-Biegetechnologie hat das horizontale Biegezentrum die traditionelle Rohr- und Profilbearbeitung durch außergewöhnliche Präzision, Effizienz und Flexibilität revolutioniert. Es ist nicht nur ein unverzichtbarer Bestandteil der hochwertigen Ausrüstungsindustrie, sondern auch eine entscheidende Triebkraft für Produktentwicklung, Qualitätsverbesserung und Effizienzinnovation in verwandten Branchen. Mit fortschreitender Technologie und der Integration künstlicher Intelligenz werden horizontale Biegezentren in naher Zukunft zweifellos eine noch wichtigere Rolle bei der Erfüllung der Anforderungen an hochpräzise, komplexe und kundenspezifische Fertigung spielen.