Die Matrize beim Gesenkbiegen: Funktion, Aufbau und Auswahl

Aufbau und Geometrie

Die klassische Biegematrize verfasst über eine V-förmige Öffnung, deren Abmessungen präzise auf das zu biegende Material abgestimmt sein müssen. Zwei Parameter sind dabei besonders wichtig:

Die V-Öffnung bezeichnet die Weite der Matrize an ihrer oberen Kante. Als Faustregel gilt: Die V-Öffnung sollte etwa das 6- bis 8-fache der Blechdicke betragen. Bei einer Blechdicke von 2 mm wäre somit eine V-Öffnung von 12 bis 16 mm optimal. Diese Regel variiert je nach Material und gewünschtem Biegeradius.
Der Matrizenradius an den Auflagekanten beeinflusst den inneren Biegeradius des fertigen Werkstücks und die Oberflächenqualität. Scharfe Kanten können zu Eindrücken im Blech führen, während zu große Radien die Präzision beeinträchtigen.
Moderne Matrizen sind oft modular aufgebaut und können schnell gewechselt werden. Sie verfügen über standardisierte Aufnahmesysteme, die eine sichere Befestigung in der Abkantpresse gewährleisten.

Materialien und Härte

Biegematrizen werden typischerweise aus hochwertigem Werkzeugstahl gefertigt und gehärtet, um den hohen mechanischen Belastungen standzuhalten. Die Oberflächenhärte liegt meist bei 58-62 HRC (Rockwell), was eine lange Standzeit und präzise Biegeergebnisse über viele tausend Biegezyklen garantiert.
Für besondere Anwendungen – etwa beim Biegen von Edelstahl oder beschichteten Blechen – kommen auch Matrizen mit speziellen Beschichtungen oder polierten Oberflächen zum Einsatz. Diese verhindern Kratzer und Oberflächenbeschädigungen am Werkstück.

Auswahl der richtigen Matrize

Die Wahl der passenden Matrize hängt von mehreren Faktoren ab:

Blechdicke und Material bestimmen die erforderliche V-Öffnung. Dickere Bleche benötigen größere Öffnungen, während bei dünneren Materialien engere Matrizen zum Einsatz kommen. Auch die Materialeigenschaften spielen eine Rolle: Hochfeste Stähle erfordern andere Matrizengeometrien als weichere Aluminiumlegierungen.

Gewünschter Biegeradius wird direkt durch die Matrizengeometrie beeinflusst. Für kleine, enge Radien sind Matrizen mit schmaler V-Öffnung erforderlich, während größere Radien breitere Öffnungen erlauben.

Biegewinkel kann durch die Matrize mitbestimmt werden. Während Standard-V-Matrizen für nahezu alle Winkel zwischen 30° und 180° geeignet sind, existieren auch Spezialmatrizen für besondere Anforderungen.

Bauteilgeometrie muss berücksichtigt werden. Bei komplexen Teilen mit mehreren Biegungen oder engen Toleranzen kann die Wahl spezieller Matrizenformen notwendig sein, um Kollisionen zu vermeiden und alle Biegungen präzise ausführen zu können.

Die in der Tabelle genannten Werte beziehen sich natürlich nur auf die bei uns eingesetzten Werkzeuge. Dabei setzen wir bei vielen unserer Matrizen auf die hochwertigen Modelle von LVD, die mit dem innovativen STONE-Radius („Shaped Tooling for Optimal beNding without wEar“) ausgestattet sind. Diese speziell geformten Werkzeuge ermöglichen optimales Biegen bei minimalem Verschleiß. Der von LVD entwickelte progressive Radius an beiden Seiten der V-Öffnung reduziert die Reibung zwischen Werkstück und Matrize, wodurch sichtbare Abdrücke oder Biegespuren weitgehend vermieden werden. Das Ergebnis sind saubere Biegekanten, eine höhere Oberflächenqualität und langlebige Werkzeuge – ein klarer Vorteil für präzise und optisch einwandfreie Blechteile.

Weitere Informationen den STONE-Matrizen von LVD.

Matrizentypen für verschiedene Anwendungen

Neben den klassischen V-Matrizen gibt es verschiedene Spezialformen:

Mehrfach-V-Matrizen vereinen mehrere V-Öffnungen unterschiedlicher Größe in einem Werkzeug und erhöhen die Flexibilität, da nicht für jede Blechdicke ein separates Werkzeug gewechselt werden muss.

Radius-Matrizen sind für besonders präzise Biegeradien konzipiert und kommen zum Einsatz, wenn enge Toleranzen bei der Radiusausformung gefordert sind.

Wartung und Pflege

Für eine lange Lebensdauer und gleichbleibend hohe Qualität müssen Matrizen regelmäßig gepflegt werden. Dazu gehört die Reinigung von Schmutz und Metallabrieb sowie die Kontrolle auf Verschleiß und Beschädigungen. Ausgeschlagene oder abgenutzte Matrizenkanten führen zu ungenauen Biegeergebnissen und sollten rechtzeitig erkannt werden.
Die Lagerung erfolgt idealerweise an einem trockenen Ort, geschützt vor Feuchtigkeit und mechanischen Beschädigungen. Eine regelmäßige Inspektion der Werkzeuge hilft, Qualitätsprobleme frühzeitig zu vermeiden.

Bedeutung für die Biegepräzision

Die Matrize ist kein passives Bauteil, sondern ein präzisionsgefertigtes Werkzeug, das direkten Einfluss auf die Qualität des Endprodukts hat. Abweichungen in der Matrizengeometrie, Verschleiß oder unsachgemäße Auswahl führen unmittelbar zu Maßabweichungen, erhöhter Rückfederung oder Oberflächenfehlern.
Moderne CNC-Abkantpressen berücksichtigen die verwendete Matrize in ihrer Steuerung und berechnen auf Basis der Matrizendaten die optimalen Biegeparameter. Diese Integration von Werkzeugdaten in die Maschinensteuerung erhöht die Prozesssicherheit und reduziert die Ausschussquote erheblich.

Fazit

Die Matrize ist ein unverzichtbares Präzisionswerkzeug beim Gesenkbiegen. Ihre korrekte Auswahl und fachgerechte Anwendung sind Voraussetzung für wirtschaftliche Fertigungsprozesse und qualitativ hochwertige Biegeteile. Durch das Verständnis der verschiedenen Matrizentypen und deren Einsatzbereiche lassen sich Biegeprozesse optimieren und die gewünschten Ergebnisse zuverlässig erreichen.
Bei taupitz.com berücksichtigen wir bei der Fertigung Ihrer Blechteile automatisch die optimalen Werkzeugparameter. Laden Sie einfach Ihre Zeichnungsdaten hoch – unsere Systeme wählen die passenden Matrizen und Biegeparameter für Ihr Projekt.