Plasto-mechanical model of tube bending in rotary draw bending process

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Biegeprofile finden Anwendung in vielen industriellen Bereichen, darunter Fahrzeugtechnik, Luft- und Raumfahrt, Anlagenbau und Flüssigkeitstransport. Rotationszugbiegen (RZB) ist eine gängige Methode zur Formung von Rohren. Bei diesem Verfahren sind die neutrale Achsenverschiebung sowie die Verteilungen von Wanddicken, Spannungen und Belastungen entscheidend für die qualitative Bewertung. Ovalisierung beeinflusst die Eigenschaften des gebogenen Rohres erheblich und tritt beim Biegen ohne Dorn oder mit verschiedenen Dornvarianten auf. Falten sind ein häufiger Defekt, der im Innenbogen des Rohres entsteht und durch kleine Biegeverhältnisse verursacht wird. Während des Biegens bewegt sich die neutrale Achse in Richtung des Innenbogens, was zu einer Zunahme der Wanddicke im Innenbogen und einer Abnahme im Außenbogen führt. Die Berechnungen der Eigenschaften des gebogenen Rohres sind bisher unzureichend genau. Diese Arbeit entwickelt drei plasto-mechanische Modelle für das Rohrbiegen unter Berücksichtigung unterschiedlicher Parameter. Die Ergebnisse dieser Modelle werden mit experimentellen Daten und Finite Elemente Simulationen verglichen. Zudem wurden FE-Simulationen durchgeführt, um die Ovalisierung in Abhängigkeit von verschiedenen Dornvarianten zu analysieren.