Biegekraft-Rechner für Formfedern | Alfred Kron GmbH

Ermitteln Sie die maximale Federkraft bis zur plastischen Verformung, den zugehörigen Federweg und die Machbarkeit Ihres Innenbiegeradius – für Federbandstahl 1.4310, 1.4301, C75S und CuSn6.

Eingabe

Federgeometrie & Werkstoff

Was möchten Sie berechnen?
Belastungsrichtung relativ zur Biegung
Die Federkraft bleibt gleich – der gerade Federarm ist symmetrisch. Die Richtung beeinflusst allein die Beanspruchung der Biegezone.
Werkstoff Federbandstahl
Zustand / Festigkeit beeinflusst Rp0,2
Banddicke t0,2–1,0 typ.
mm
Bandbreite b
mm
Federlänge Lfrei
mm
Radius Riinnen
mm
Gewünschter Federweg x Auslenkung am Federende
mm
Sicherheitsbeiwert S 1.0 · σzul = Rp0,2 / S
1.0 · Fließgrenze 1.5 · Dauerfest 2.0 · konservativ
Rechenmodell: Einseitig eingespannte Blattfeder (Kragbalken), Einzelkraft am freien Ende.
I = b·t³/12  ·  W = b·t²/6
k = 3·E·I/L³  ·  F = k·x (Hooke)
Fzul = W·σzul/L  ·  σzul = Rp0,2/S Die Grenzkraft Fzul hängt an Rp0,2, nicht am E-Modul. Der E-Modul bestimmt allein, welcher Federweg dabei entsteht.

Skizze

Prinzipdarstellung

R i M Zugseite (außen) schließt t F f L

Maximale Federkraft bis Fließbeginn

—N

Kraft am freien Federende, bei der die Randfaser Rp0,2 erreicht

Ausnutzung der Fließgrenze —
—

Ergebnis

Berechnete Kennwerte

Federweg f bei Fzul
—mm
Federrate k
—N/mm
Widerstandsmoment W
—mm³
Zul. Biegespannung σzul
—MPa

Prüfung

Innenbiegeradius Ri

Bewertet wird das Verhältnis Ri/t = — gegen den werkstoffspezifischen Mindestwert (Ri/t)min = —. Ein zu kleiner Radius erzeugt Kerbwirkung und Anrisse an der Biegeaußenseite.

0kritischgrenzwertigsicher4·(R/t)min
—
—

Referenz

Werkstoffkennwerte

Werkstoff W.-Nr. Rm (MPa) Rp0,2 (MPa) E (MPa) (Ri/t)min
Hinweis zu den Werkstoffwerten: Die hinterlegten Rp0,2-Werte sind konservative Auslegungswerte am unteren Rand der Normstreubreite. Die Zustandsbezeichnung (+C1300, R620, F90 …) benennt die Mindest-Zugfestigkeit Rm, nicht die Dehngrenze – Rp0,2 liegt je nach Verfestigungsgrad bei ca. 70–85 % davon. Reale Chargen liegen meist über diesen Werten; maßgeblich ist stets Ihr Werkszeugnis.

Zum Rechenmodell: Lineare Balkenbiegetheorie für eine einseitig eingespannte Rechteckfeder mit Einzelkraft am freien Ende, gültig für kleine Durchbiegungen (f ≲ L/5). Auslegungs-Richtwert – ersetzt keine FEM-Berechnung oder Musterprüfung. Für Dauerfestigkeit, gekrümmte Geometrien oder große Durchbiegungen sprechen Sie uns an – wir prüfen Ihre Feder kostenlos.

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