丸管曲げ: 方法、工具、およびショップに適した機械の選択

円管の曲げは、図面上では単純に見えますが、金属が金型に接触した瞬間に複雑になります。 2 mm の壁を持つ 25 mm のチューブを 90 度曲げるのは日常的な作業ですが、同じ作業でも、ある機械ではしわができ、別の機械ではきれいに剥がれることがあります。オペレータのスキルだけが違いとなることはほとんどありません。結局のところ、方法、ツール、材料、そして装置が実際に実行するバッチサイズにどれだけ適合するかによって決まります。

当社は、2 人作業工場から大量生産の自動車サプライヤーに至るまで、さまざまなワークショップ向けに、ベンダー、カッター、エンドフォーマー、面取り、パンチング、拡張機械などのチューブ加工機器を製造しています。以下は、当社のエンジニアが毎週お客様に提供しているのと同じ説明です。丸管曲げの仕組み、曲げの品質を決定するもの、買いすぎない機械の選び方などです。

円管の曲げに実際に関係するもの

丸管は外径と肉厚で指定され、パイプは呼び径とスケジュールで注文されます。すべての曲げ計算 (半径、力、マンドレル サイズ) は、公称パイプ サイズではなく、チューブの実際の外径と壁に基づいて構築されるため、この区別は重要です。

ジョブを見積もる前に、そのマシンでそれが簡単か、難しいか、不可能かを 4 つの数字で判断します。

• 中心線半径 (CLR) — チューブ壁の中央までの半径。
• 曲げ角度 — チューブがダイの周囲を移動する距離。
• CLR対OD比 — およそ 1.5 未満では、ほとんどの円形チューブにはマンドレルとワイパー ダイが必要です。
• 壁係数 — OD を壁の厚さで割った値。薄い壁は厚い壁よりもはるかに早く平らになり、しわになります。

スプリングバックも計画する必要があります。すべての金属は金型が開くとわずかに戻りますが、その量は材質、壁の厚さ、半径によって異なります。 CNC マシンは、過剰な曲げによって自動的に補正します。これが、自動曲げが長期間の生産工程にわたって許容誤差をより良く保持する実際的な理由の 1 つです。

丸管を曲げる主な方法

回転絞り曲げは業界の主力製品ですが、それには十分な理由があります。チューブは回転する曲げダイにクランプされ、加圧ダイがそれに続き、マンドレルが壁の内側をサポートするため、材料は潰れずに流れます。これは、再現性が必要な、狭い半径、薄い壁、および複数の曲げパーツを扱う唯一の実用的な方法です。

部品に複数の曲げがあり、治具に落とし込む必要がある場合は、ほとんどの場合、CNC マシンの回転絞り曲げが解決策となります。手すり、アーチ、またはフレームに緩やかな円弧を作成する場合は、ロール曲げの方が速く、工具代もはるかに安価です。

CNC Lシリーズ タッチスクリーン付きサーボ油圧式チューブベンディングマシン この全自動ベンダーは、送りと回転にサーボ モーターを使用し、さらにタッチ スクリーン PLC を使用して精密なマルチベンド部品を作成するため、再現性の高い狭い半径の作業に最適です。 製品を見る→

サーボ油圧ロータリードローマシンは、手動ベンダーでは繰り返すことができない狭い半径の薄肉作業を処理し、積み重ねられたツーリングにより、1 つのセットアップで同じ部品に複数の異なる半径を作成できます。

大半径作業：丸管ロールベンディング

すべての丸いチューブの曲がりがきついコーナーであるわけではありません。手すり、アーチ フレーム、コンベア ガイド、遊び場の構造には、一定の半径を持つ長くスイープする円弧が必要で、これらは絞り曲げではなく回転によって作成されます。

3 ロール マシンは動力ロールの間でチューブを通過させ、ロールが近づくにつれてチューブを徐々に湾曲させます。7 ロールおよび 9 ロール バージョンは薄肉チューブをより均一にサポートし、単純な 3 ロール設定で軽い壁を押したときに現れる平坦化を軽減します。双方向マシンはロール方向を反転させて、S 字型のプロファイルと複数の半径のスイープを 1 つのシーケンスで形成します。

GY Sシェイプシリーズ マルチ半径曲げ用丸管ローリングマシン この 3 ロール マシンは、サーボ制御されたローラー位置と双方向成形を使用して、過度の工具コストをかけずに薄肉チューブに S 字カーブ、円弧、スパイラルを生成します。 製品を見る→

ロール曲げではマンドレルがほとんど必要ないため、工具コストは低く抑えられますが、ロータリー ドロー ベンダーのような狭い半径やエンドツーエンドの再現性を維持することはできません。多くの店舗では両方のタイプをフロアに置き、半径ごとに作業を分割しています。

曲げの品質を決定する工具の選択

マンドレルの選択

プラグマンドレルは、厚い壁に十分な半径を与えるのに十分です。壁が薄くなるか半径が狭くなると、ボールまたはセグメント マンドレル (曲げの接点に引っ張られる一連のリンクされたボール) が内壁を支え、楕円形を抑制します。前方に置きすぎるとチューブが伸びてしまいます。後ろに戻りすぎると平らになってしまいます。

ワイパーと加圧ダイス

ワイパー ダイは内側の半径をサポートし、しわに対する唯一の最も効果的な武器です。圧力ダイス力も同様に重要です。小さすぎるとチューブが滑り、多すぎると材料を引きずり、曲げ部の外壁が薄くなります。

潤滑とセットアップの規律

円形チューブの曲げは、摩擦制御によって生きるか死ぬかが決まります。一貫した潤滑剤、きれいな金型、および部品番号ごとに文書化されたセットアップ シートは、単一の機器のアップグレードよりも品質向上に役立ちます。

機械制御を生産量に適合させる

方法が決定したら、自動化レベルによって曲げごとの実際のコストが決まります。

半自動油圧ベンダーは、一度に数百個の部品を稼働し、頻繁にジョブを変更し、サーボ位置決めを必要としないショップにとって、依然として価値のある選択肢です。角度設定は迅速で、工具は手頃な価格で、学習曲線は数週間ではなく数日で測定されます。

NC Lシリーズ 16プログラムメモリ付き油圧パイプベンディングマシン 素早い角度設定、手動の送り軸と回転軸、およびプログラム可能なスプリングバック補償を備えた半自動油圧ベンダーは、頻繁な作業変更に実用的な価値のあるオプションです。 製品を見る→

生産量が増加し、パーツ ファミリが繰り返される場合、CNC マシンは、実際の速度ではなくセットアップ時間によって元が取れます。通常、意思決定はここで行われます。自動化を進めれば自動的に良いと考える前に、独自の数値をモデル化する価値があります。

欠陥の読み取り: しわ、平坦化、スプリングバック

• 内側にしわが寄る — 通常は、ワイパー ダイが欠落しているか、不適切にセットされているか、マンドレルが後ろに位置しすぎています。
• 平坦化と楕円化 - マンドレルのサポートが不十分であるか、圧力ダイの力が小さすぎるか、または壁が耐えられる半径よりもきつい半径です。
• 外壁の薄化 — 過剰な圧力によるダイの抵抗、または壁の厚さに対して小さすぎる曲げダイの半径。
• バッチ全体の角度ドリフト — スプリングバックが補正されずに放置された場合、またはサプライヤーからの材料が変更された場合。
• かじりとかじり — 磨耗または汚れたダイス、間違った潤滑剤、またはチューブと適合しなくなった工具半径。

私たちが尋ねられる曲げの問題のほとんどは、これら 5 つの原因のいずれかに遡ります。まずツーリングとセットアップシートを修正してから、マシンに質問してください。

一般的なチューブグレードにわたる材料の挙動

軟鋼は寛容で予測可能であるため、ほとんどの標準的な曲げグラフはそれを想定しています。ステンレス鋼は曲げると加工硬化し、より大きく戻るため、より大きな半径補正が必要になります。アルミニウムは柔らかくてかじりやすいため、研磨された工具と十分な潤滑が必要です。銅と真鍮は簡単に曲がりますが、すぐに跡がつきます。コーティングおよび亜鉛メッキされたチューブには、さらに制約が 1 つ追加されます。工具は曲げを形成するだけでなく、表面を保護する必要があります。

丸いチューブの曲がりが現れる場所

円管の曲げ加工は、ほとんどの人が予想しているよりも多くの製品の背後にあります。 自動車製造 排気システム、シートフレーム、ロールケージ、フルードラインにこの製品を使用しています。 HVAC 請負業者は、冷媒回路と加熱回路のために銅と鋼を曲げます。フィットネス機器、家具、農機具、データセンターの冷却マニホールド、構造用手すりはすべて、制御された円形チューブの曲げに依存しています。

これらの業界間で原則が変わることはほとんどありません。それは、公差、表面仕上げの要件、および量です。手すりのサプライヤーと自動車のティア 1 サプライヤーは、まったく異なる装置で同じ直径のチューブを曲げることができますが、どちらも正しいことです。

購入前に尋ねるべき質問

1. 実際に使用する最大のチューブ直径と肉厚はどれくらいですか?
2. 私の部品範囲の中で最も厳しい CLR 対 OD 比はどれですか?
3. 部品あたりの曲げ回数は何回ですか?また、1 か月あたりの部品の数は何回ですか?
4. マルチ半径コンポーネントにはスタック ツールが必要ですか?
5. 切り替えにはどれくらいの時間がかかりますか?誰がそれを実行しますか?
6. マシンにはどのようなツールが付属していますか? 後で何を購入する必要がありますか?

これら 6 つの質問に正直に答えれば、最終候補は通常 2 つまたは 3 つのモデルに絞り込まれます。私たちの チューブ曲げ機 マニュアル、NC、および完全な CNC クラスにまたがるため、同じ会話で単一曲げプロトタイプのジョブと複数の半径の生産ラインをカバーできます。

丸いチューブを曲げる作業は、力ずくで行うよりも準備のほうが大切です。方法を半径に合わせて、工具を壁に合わせて、機械をバッチに合わせれば、多くの店を悩ませているシワ、楕円形、角度のドリフトがまったく現れなくなります。どの構成が部品に適合するかわからない場合は、チューブの直径、壁の厚さ、ターゲット半径を記載した図面を当社に送ってください。作業に何が必要で何が不必要かを明確に説明します。