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板金曲げ加工:その概要と仕組み

板金曲げとは何か、どのように機能するか

板金曲げ加工は、数え切れないほどの金属部品の製造に用いられる基本的な塑性変形加工です。このガイドでは、曲げ加工の原理、曲げ加工の種類、金型設計上の考慮事項、そして設計と施工のベストプラクティスについて説明します。

1.0板金における曲げとは何ですか?

曲げは 塑性変形プロセス 金属が変形する場所 直線軸 表面積の変化はほとんどないか全くありません。曲げの主な特徴は次のとおりです。

  • 外側の緊張 表面 曲がり角の
  • 内面の圧縮
  • 中立軸付近の薄化
  • スプリングバック、または変形後の材料の部分的な復元

2.0曲げ加工と他の成形加工の違い

  • 形にする: 単一のダイ セットアップを使用して複数の曲げを生成します。
  • 描画とストレッチ: 変形は線形軸に限定されず、複数の独立していない軸が関係する場合があります。
上:外側に張力、内側に圧縮力がある金属板の曲げ加工の様子。下:側面から見た曲げ加工部の上部。中央部分がどのようになっているかを示している。
(上) 外側に張力、内側に圧縮力がかかる金属板の曲げ加工の様子。(下) 側面から見た曲げ加工領域の上部。中央部分がエッジ部分よりも薄くなる様子が分かります。

3.0バーフォルダーとプレスブレーキの使用方法

バーフォルダー

  • 軽量板金に適しています
  • 最大曲げ半径 150度
  • 小規模精密曲げ加工に最適

プレスブレーキ

  • より厚い材料やより複雑な曲げに使用されます
  • 様々な形を形成できる 角度と 輪郭 適切なツールを使用
プレスブレーキ金型はさまざまな角度と輪郭を形成できます
プレスブレーキ金型はさまざまな角度と輪郭を形成できます

4.0エアベンディング、ボトミング、コイニングとは何ですか?

エアベンディング

  • 使用 3点 曲げ方法
  • 曲げ角度は、 パンチの貫通深さ
  • 必要な力が少なく、さまざまな材料に柔軟に対応

底打ち

  • パンチが下型に完全に接触する
  • 曲げ角度は固定されています ダイの形状によって
  • より優れた制御を提供します スプリングバック

鋳造

  • ボトミングの高力変種
  • 素材は 降伏点を超えて圧縮された
  • 生産する 正確で 繰り返し可能 曲がる
エアベンド左とエアベンド右のプレスブレーキ金型の比較。エアベンド金型を使用した場合、曲げ量は上金型の底の位置によって制御されます。
エアベンド(左)とボトミング(右)のプレスブレーキ金型の比較。エアベンド金型では、曲げ量は
上型の底位置。

5.0ロール曲げの仕組み

ロール曲げは の継続形 三点曲げ 板、シート、梁などをローラーの間で徐々に曲げる加工に最適です。

  • 大きな半径の曲げ加工
  • 円筒形または曲線形のプロファイルの成形
  • 梁、チューブ、厚板材の加工
油圧式3ローラーパイプロールベンダー2
油圧式3ローラーパイプロールベンダー

6.0ドロー曲げ、コンプレッション曲げ、プレス曲げとは何ですか?

  • ドローベンディング回転するフォームブロックが材料を成形します。
  • 圧縮曲げ可動ツールが固定された金型に対して材料を圧縮します。
  • プレス曲げ: プレスラムがパンチを成形ダイに押し込み、曲げを作成します。
一般的なチューブ曲げ方法の概要(引張、圧縮、プレス曲げ)
 (a)ドロー曲げ(型枠が回転する);(b)圧縮曲げ(可動工具がワークピースを固定型枠に圧縮する);(c)プレス曲げ(プレスラムが曲げ型枠を動かす)

7.0チューブを効果的に曲げる方法

成功の鍵となるパラメータ チューブ曲げ 含む:

  • 外径(OD)チューブの
  • 壁の厚さ
  • 曲げ半径

適切なツールと技術により、平坦化、しわ、壁の薄化などの変形の問題を防止できます。

冷間ロール成形工程におけるシートや板をチューブに加工する工程の概略図。ロール成形で製造される典型的な形状。
 (a) シートまたはプレートをチューブに加工するために使用される冷間ロール成形プロセスの概略図。(b) 典型的な形状
ロール成形により製造
角丸パイプ曲げ機
角パイプ・丸パイプ曲げ機

8.0ロール成形とは?

ロール成形は プログレッシブ曲げ加工 金属ストリップが複数のローラーを通過し、それぞれが段階的に曲げ加工を施す。主な特徴:

  • のみ 曲げ 切断や穴あけは不要です
  • すべての曲げは 平行
  • 生産に最適 長く複雑なプロファイル
  • セットアップと 切り替え 時間がかかることがある
箱型チャンネルのロール成形のための8つのロールシーケンス
ボックスチャンネルのロール成形のための8つのロールシーケンス

9.0シーミングとフランジングの仕組み

  • シーミング 缶、容器、ドラム缶などでシートの端を機械的に連結するために使用されます。
  • フランジング シートの端を曲げてリムや補強材を作成する
  • どちらの操作も、シートの端に沿って制御された曲げに依存しています。
板金に使用されるさまざまな種類の継ぎ目
板金に使用されるさまざまな種類の継ぎ目

10.0金属をまっすぐにしたり平らにしたりする方法

矯正が必要になることが多い さらに形成する前に 平坦性を確保するための操作。一般的な方法には以下が含まれます。

  • ローラーレベリング: 材料は交互にローラーセットを通過し、徐々に曲率をなくします
  • ストレッチャーの水平調整: 材料をクランプして伸ばし、希望の平坦度を実現します
ロッドまたはシートを一組の矯正ロールに通して矯正する方法。ロッドの場合は、別の一組のロールを使用して横方向の矯正を行う。
棒やシートを一連の機械に通して矯正する方法
矯正ロール。棒鋼の場合は、横方向の矯正を行うために別のロールセットが使用されます。

11.0より良い曲げを実現する設計方法

曲げを設計する際には、いくつかの重要な要素を考慮する必要があります。

最小曲げ半径はどれくらいですか?

  • 最小曲げ半径は、 材料の延性 そして 厚さ
  • あまりに急な曲がりは ひび割れ

スプリングバックは曲げにどのような影響を与えますか?

  • 大きなパンチ半径と浅い角度は、しばしば重大な スプリングバック
  • 曲げを強くするとスプリングバックは減少するが、内部応力は増加する。
曲げは曲げ軸を圧延方向に垂直にして行う必要があります。交差曲げを行う場合は、両方とも圧延方向に対して角度を付ける必要があります。
曲げは、曲げ軸が圧延方向に対して垂直になるように行ってください。交差曲げを行う場合は、図に示すように、曲げ軸と交差曲げの両方が圧延方向に対して斜めになるようにしてください。

材料方向が重要な理由

  • 曲げ 圧延方向に垂直 が好ましい
  • 交差する曲げの場合は、両方を 圧延方向に対する角度 ひび割れを防ぐため

12.0フラットブランクのサイズの計算方法

曲げ部品を計画する際には、正しい曲げ角度を決定することが重要です。 フラットブランクの長さ(L)考慮すべき事項は次のとおりです。

  • 材料の薄化 曲げ領域
  • 曲げ半径(R)そして 厚さ(t)
  • 成形中の材料挙動と寸法変化を考慮するために、計算式または曲げ許容表を使用します。
厚さに対する最小曲げ半径と、一軸引張試験における面積減少によって測定される曲げられる金属の延性との関係
最小曲げ半径(厚さに対する相対値)と曲げられる金属の延性(一軸引張試験における面積減少によって測定)の関係。

13.0まとめ

板金曲げ加工は、あらゆる業界で広く利用されている、汎用性が高く不可欠な成形技術です。このプロセスの原理を理解し、設計と金型を綿密に計画することで、メーカーは無駄を最小限に抑えながら、高品質で高精度な部品を製造できます。プレスブレーキ、ロール成形、高度な曲げ金型のいずれを使用する場合でも、成功の鍵は精度と材料への理解にあります。

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