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K-Faktor- & Abwicklungs-Rechner

K-Faktor, Biegezugabe & neutrale Faser für Autodesk Inventor – sofort im Browser

A

Theoretische Berechnung

K-Faktor & Abwicklung aus Tabellen-Richtwerten – schnelle Vorauslegung ohne Probeteil.

1

Blech & Kante

Bestimmt den Richtwert für den K-Faktor (weich → kleiner, hart → größer).
Umgeformter Winkel (90° = rechtwinklige Kante).
Kantradius
Innenradius direkt eingeben. In Inventor entspricht das dem Biegeradius.
Biegeverfahren
Freibiegen ist der häufigste Fall (Gesenkbiegen an der Abkantpresse).
2

Ergebnis

K-Faktor (Richtwert)
0,40
Neutrale Faser liegt bei 0,80 mm ab der Innenseite (= K · T). Verwende diesen Wert in der Abwicklungsregel von Inventor.
Innenradius Ri
2,00 mm
Außenradius Ra
4,00 mm
Verhältnis Ri/T
1,00
Biegezugabe (BA)
6,26 mm
Länge der neutralen Faser im Bogen
Biegeabzug (BD)
5,74 mm
Abzug vom Außenmaß (a+b)
Rückzug (SB)
6,00 mm
Setback bis Maßlinie

In Autodesk Inventor eintragen

Blechteil → Blech-Standardwerte / Abwicklungsregel (Typ „K-Faktor“).

Blechstärke (Thickness)2,00 mm
Biegeradius = Innenradius Ri2,00 mm
Abwicklungsregel → K-Faktor0,40
alternativ: Biegezugabe (BA)6,26 mm
alternativ: Biegeabzug (BD)5,74 mm
Kopiert!
Rechenweg & Formeln
Biegewinkel α (rad)
1,571
BA = α·(Ri + K·T)
6,26 mm
SB = (Ri+T)·tan(α/2)
6,00 mm
BD = 2·SB − BA
5,74 mm

α = Biegewinkel im Bogenmaß. Der K-Faktor beschreibt die Lage der neutralen Faser (0 = Innenseite, 0,5 = Blechmitte).

B

Praktische Kalibrierung

Echter K-Faktor aus einer Probebiegung – exakt gemessen für deine Werkzeug-/Material-Kombination.

3

Exakter K-Faktor aus Probebiegung

Mehrere Musterteile biegen, ausmessen – und den echten K-Faktor für genau diese Werkzeug-/Material-Kombination zurückrechnen. Aus allen Proben wird der Mittelwert gebildet. Genauer als jeder Tabellenwert.

Setup – für alle Proben gleich
Klein? → Außen messen und in Karte 1 auf Ri umrechnen.
Messreihe – Probestücke (1–10)

Pro Probeteil die Zuschnittlänge L und beide Außenschenkel a und b eintragen. Der K-Faktor wird je Probe berechnet und über alle Proben gemittelt.

#
L (mm)
a (mm)
b (mm)
K
Schenkel a und b jeweils bis zum Außen-Kantenschnittpunkt (Maßlinie) messen. L = gemessene flache Abwicklung des Rohteils.
4

Ergebnis Kalibrierung

Gemittelter K-Faktor
0,40
Mittelwert aus allen Probestücken – exakt rückgerechnet für genau dieses Werkzeug, diesen Werkstoff und diese Blechstärke.
Biegeabzug (BD) ø
2,00 mm
a + b − L, gemittelt
Biegezugabe (BA) ø
6,00 mm
Neutrale Faser (K·T)
0,80 mm
Anzahl Proben
1
K min–max
Streuung der Einzelwerte
Streuung σ
Kopiert!

Blechteil bei RHB fertigen lassen

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Die berechneten Werte sind theoretische Richtwerte. Für maßhaltige Teile kalibrieren wir den K-Faktor am realen Werkzeug.

K-Faktor & Blechabwicklung verstehen

Beim Kanten von Blech wird das Material auf der Innenseite gestaucht und auf der Außenseite gestreckt. Dazwischen liegt die neutrale Faser – die Länge, die sich beim Biegen nicht ändert. Der K-Faktor gibt an, wo diese neutrale Faser liegt: als Anteil der Blechstärke, gemessen von der Innenseite. K = 0,5 bedeutet exakt in der Blechmitte, kleinere Werte näher an der Innenseite. Autodesk Inventor nutzt genau diesen K-Faktor in der Abwicklungsregel, um aus dem 3D-Blechteil den korrekten Zuschnitt zu erzeugen.

Was braucht Autodesk Inventor?

Für eine korrekte Abwicklung braucht Inventor drei Angaben: die Blechstärke, den Biegeradius (das ist der Innenradius Ri) und den K-Faktor der Abwicklungsregel. Alternativ kann man statt des K-Faktors eine Biegezugabe (BendAllowance) oder einen Biegeabzug (BendDeduction) hinterlegen – dieser Rechner liefert alle drei Werte gleichzeitig.

Rückwärtsrechnung: Innenradius aus dem Außenradius

Bei sehr kleinen Innenradien lässt sich der Radius innen kaum messen – gut zugänglich ist nur der Außenradius. Da der Außenradius immer um eine Blechstärke größer ist als der Innenradius, gilt: Ri = Ra − T. In Karte 1 einfach auf „Außenradius“ umschalten, den gemessenen Wert eingeben – der Innenradius wird automatisch bestimmt.

Exakter K-Faktor durch Kalibrierung

Tabellenwerte sind Richtwerte. Den echten K-Faktor bekommt man, indem man ein Musterteil biegt und ausmisst: Man notiert die Zuschnittlänge L und die beiden Außenschenkel a und b. Daraus folgt der Biegeabzug BD = a + b − L, die Biegezugabe BA = 2·(Ri+T)·tan(α/2) − BD und schließlich der K-Faktor K = (BA / α − Ri) / T. Dieser Wert gilt exakt für die verwendete Werkzeug-, Werkstoff- und Blechkombination. Da eine einzelne Messung immer streut, biegt man in der Praxis mehrere Probestücke (bis zu 10), rechnet den K-Faktor je Probe zurück und nimmt den Mittelwert – genau das macht Karte 3.

Richtwerte K-Faktor (Freibiegen)

Innenradius Riweich (Alu)mittel (Stahl)hart (Edelstahl)
Ri < T0,330,380,40
T ≤ Ri < 3·T0,400,430,45
Ri ≥ 3·T0,500,500,50

Richtwerte für Luftbiegen. Beim Prägen (Bottoming/Coining) liegt der K-Faktor etwas höher. Für Serienteile immer eine Probebiegung kalibrieren.

Biegeverfahren: Luftbiegen, Prägen & Vollprägen

Das gewählte Biegeverfahren bestimmt, wie tief der Stempel das Blech in das Gesenk drückt – und damit den Innenradius, die Rückfederung und den K-Faktor. Drei Verfahren sind an der Abkantpresse üblich:

Luft im Gesenkgrund
Luftbiegen (Freibiegen)
Der Stempel drückt nur bis zu einer Teiltiefe – das Blech berührt das Werkzeug an drei Punkten (Stempelspitze + zwei Gesenkschultern), unten bleibt Luft. Ein Werkzeug deckt viele Winkel ab. Größte Rückfederung, größter Innenradius. K-Faktor = Richtwert (Tabelle oben).
Winkel = Gesenkwinkel
Prägen (Bottoming)
Der Stempel drückt das Blech bis auf den Gesenkgrund – der Biegewinkel entspricht dem Gesenkwinkel. Deutlich weniger Rückfederung, kleinerer und konstanterer Radius als beim Luftbiegen. K-Faktor liegt etwas höher; höhere Presskraft nötig.
sehr hohe Kraft
Vollprägen (Coining)
Mit sehr hoher Presskraft wird der Stempelradius regelrecht ins Blech geprägt – auch im Radius selbst. Kleinster Radius, kaum Rückfederung, höchste Maßgenauigkeit. Preis: hoher Kraftbedarf und Werkzeugverschleiß. K-Faktor am höchsten.
VerfahrenPresskraftRückfederungInnenradiusK-Faktor
Luftbiegenniedrighochgroß (≈ abh. von Gesenkweite)Richtwert
Prägenmittel–hochgering= Stempelradiusetwas höher
Vollprägensehr hochminimalklein, exaktam höchsten

Beispiel: Stahl 2 mm, 90°, Innenradius 2 mm. Beim Luftbiegen rechnest du mit K ≈ 0,43 (Richtwert). Wird dasselbe Teil geprägt, liegt der reale K-Faktor eher bei 0,45–0,48 – darum für Serienteile immer über Karte 3 (Probebiegung) kalibrieren.