板金曲げブレキマシンはどのように作動しますか？
プレスブレキを使用して板金部品の精度をどのように折り畳むのですか？
板金曲げは、CNCプレスブレキとして知られている機械を使用して、ほとんどのエンクロジャ、電気ボックス、ブラケットおよびコンポネントを形成する製造プロセスです。 （パネル曲げ機も使用できますが、その動作はこの機能の範囲外です）。
板金は、プレスブレキによって2つの工具の間に押されると、上部工具（パンチと呼ばれます）と下部工具（ダイと呼ばれます）が曲げられます。 プレスブレキは、パンチまたはダイの動きを制御し、油圧ラムまたは電気サボモタを使用してプレス力を提供します。 曲げ角度は、ダイ内のパンチの貫通深さによって主に決定される。
プレスブレキ機能
プレスブレキによって提供される最大の力は、板金の厚さ、曲げ半径および曲げ角度の組み合わせの最大曲げ長さを決定します。 板金を曲げるのに必要な力は、曲げ長さ、外曲げ角度、板金厚みとともに増加し、曲げ半径の増加とともに減少します。 Hydramのプレスブレキはさまざまな機能と最大曲げ長さ4メトル、最大250トンの力を持っています
板金部品の設計と複雑さ
構成部品は、単一の曲げ部を有する部品から、複数のフランジ長さを有する複数の曲げ部を有する部品まで、複雑さが変化する。 現代のブレキはサボモタによって駆動される調整可能なバックストップを備えており、これに対して部品は手動またはロボットマニピュレタによって提供される。 バックストップがツリングに近づくほど、得られるフランジは短くなり、その逆もあります。
複雑な部品では、バックストップは各曲げの後に次の曲げに必要な対応する距離に調整されます。 バックストップとプレスブレキ工具の動きは、CNCコントロラによって同期されます。 CNCプログラムは、機械のユザインタフェイス上で、またはオフラインプログラミング（またはCADCAM）ソフトウェアパッケジによってオンラインで生成することができます。
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プレスブレキ工具
様々な板金曲げ作業に適した様々なプレスブレキ工具が用意されています。 上部ツルと下部ツルの特性は、板金部品の要件に応じて変更されます。 いくつかの曲げの例を以下に示します。
より厚い金属は、一般に、より大きな曲げ半径で処理され、これは、上部工具半径およびダイ開口部間の距離（すなわちV幅）を増加させることによって達成することができる。
板金の曲げは、製造業における一般的かつ重要なプロセスである。 板金曲げは、軸の上のワクの塑性変形であり、部品のジオメトリに変化をもたらします。 他の金属成形プロセスと同様に、曲げはワクピスの形状を変化させるが、材料の体積は同じままである。 場合によっては、曲げはシトの厚さに小さな変化を生じさせることがある。 しかしながら、大部分の操作では、曲げは板金の厚さの変化を本質的に生じさせない。 所望の幾何学的形状を作り出すことに加えて、曲げは、シトメタルに強度および剛性を付与し、部品の慣性モメントを変化させ、美容的外観をもたらし、鋭いエッジを排除するためにも使用される。
板金の曲げは、材料内の張力と圧縮の両方を実行する。 金属の機械的原理、特に弾性変形および塑性変形に関しては、板金曲げを理解する上で重要であり、金属成形セクションの基礎で論じられている。 製造条件に応じて材料特性が及ぼす影響は、板金プロセス設計の要因となります。 通常、板金の曲げは冷たく行われますが、作業が温かいか高温の作業温度に加熱されることがあります。
ほとんどの板金曲げ作業には、必ずしもそうではないが、パンチダイのタイプが含まれます。 多くの異なるパンチダイの形状、セットアップ、治具があります。 ツリングは、曲げ加工および曲げ角度に特有のものとすることができる。 曲げ型材料は一般的に灰色の鉄または炭素鋼であるが、工作物に応じてパンチダイ材料の範囲は硬材から炭化物まで様々である。 パンチとダイアクションのための力は、通常、プレスによって提供されます。 加工物は、いくつかの金属曲げ加工を受けることがある。 場合によっては、単一の曲げを作るために、一連の異なるパンチおよびダイ操作が必要になることがあります。 または、幾何学的形状を形成するための多くの漸進的曲げ加工。
このセクションで曲げ加工が説明されている場合、金属シトはワクピスに関して参照されます。 しかしながら、カバされるプロセスの多くは、プレトメタルにも適用することができる。 板金ワクピスへの参照には、しばしばプレトが含まれることがあります。 いくつかの曲げ加工は、キャビネットハンドルのような異なる形状の金属片を曲げるために特別に設計されている。 チュブおよびロッドの曲げは、近代的な製造においても広く行われている。
曲げ加工
曲げ工程は、シトまたはプレトを塑性変形させるために使用する方法が異なる。 ワクピスの材質、サイズ、および厚さは、金属曲げ加工のタイプを決定する重要な要素です。 また、曲げの大きさ、曲げ半径、曲げ角度、曲げ曲がりおよび曲げ位置が重要である。 板金加工設計では、所望の曲げの性質と加工材料に基づいて、最も効果的な曲げ加工のタイプを選択する必要があります。 多くの曲げは、様々な異なるプロセスによって効果的に形成され、利用可能な機械がしばしば曲げ方法を決定する。
板金製造プロセスの最も一般的なタイプの1つは、V曲げである。 V字状のパンチは、V字状のダイにワクを押し込み、それによってそれを曲げる。 このタイプのプロセスは、非常に鋭い角度と非常に鈍角の角度の両方を曲げることができます。
エッジメタル曲げは、非常に一般的なシトメタルプロセスであり、ワイピングダイで行われます。 エッジ曲げは、曲げを形成する際に良好な機械的利点をもたらす。 しかしながら、90度を超える角度は、より複雑な装置を必要とし、何らかの水平力の伝達が可能である。 また、エッジ曲げに用いられるワイピングダイは、圧力パッドを備えていなければならない。 圧力パッドの動作は、パンチの動作とは別に制御することができる。 基本的に圧力パッドは、ダイ上の所定位置にワクの一部分を保持し、曲げのための領域はダイの端に位置し、残りのワクはカンチレバのように空間に保持される。 次に、パンチがカンチレバ·ビム部分に力を加え、ワクをダイの端部の上に曲げる。
エアシトの曲げは、より低いダイのジオメトリを必要とせずに曲げを作成する簡単な方法です。 板金はある距離だけ離れた2つの面で支えられています。 パンチが正しい位置に力を加え、板金を2つの面の間で曲げます。
パンチとダイは、特定の曲げを行うために、特定の形状で設計され生産されます。 チャンネル曲げは、成形されたパンチおよびダイを使用して板金チャネルを形成する。 すべての曲げは、正しい曲率のU字型パンチで行います。
様々な異なる機能のためにオフセットを生成し、シトメタルを形成するために、多くの金属曲げ加工が開発されている。
板金曲げ加工の中には、2つ以上のダイを使用するものがあります。 例えば、円形管は、多機能機械を用いて板金から曲げることができる。 中空管は継ぎ合わせるために継ぎ合わせるか溶接することができる。
異なるサイズの板金は、所望の部品形状を達成するために、異なる場所で無数の量の方法を曲げることができる。 板金製造における最も重要な考慮事項の1つは、特に製造後の部品に関する薄板の縁の状態である。
エッジメタル曲げ加工は、工業用シトメタル加工で一般的に使用され、部品の相対的に小さい金属の部分を曲げることを伴う。 これらのセクションは端にあります。 エッジ曲げは、鋭いエッジを除去し、接合などの目的のための幾何学的表面を提供し、部品を保護し、剛性を増大させ、美容上の外観をもたらすために使用される。
ストレッチフランジ加工とシュリンクフランジ加工のプロセスで、板金の材質に意図的に張力や圧縮が加わることがあります。 エッジを曲げることに加えて、これらの操作はまた、それに曲線を与えます。
金属板曲げブレキは板金部品のエッジ処理で一般的であり、ヒンジなどの部品の作業構造を形成するためにも使用できます。 ビディングは、部品の端にカルを形成します。 このビドは直線状または湾曲した軸上に形成することができる。 ビズを形成するための多くの異なる技術が存在する。 いくつかの方法は、いくつかの異なるダイ配列を用いて、複数の段階でビズを徐々に形成する。 他の板金ビディングプロセスでは、単一のダイでビドが製造されます。 配線と呼ばれるプロセスでは、金属の端部がワイヤで曲げられます。 ビドがどのように形成されるかは、製造プロセスおよび板金部品の特定の要件に依存する。
ヘミングは、シトの縁がそれ自身の上に完全に曲がるエッジ曲げ工程である。
シム加工は、板金接合プロセスです。
ロルシト曲げ
ロル曲げは、比較的厚い作業に有用な技術を提供する。 様々なサイズおよび厚さのシトを使用することができるが、これは大きなプレトの金属曲げのための主要な製造プロセスである。 ロル曲げは、3つのロルを使用してプレトを所望の曲率に送り、曲げる。 ロルの配置は、ワクの正確な曲がりを決定する。 ロル間の距離および角度を制御することによって異なる曲線が得られる。 移動可能なロルは、カブを制御する機能を提供します。 作品はすでにそれにいくつかの曲線を持っている可能性があります、しばしばそれはまっすぐになります。 ビム、バおよび他のストック金属もこのプロセスを用いて曲げられる。
板金ロル成形
板金のロルフォミングは、ロルを使用して特定のジオメトリの板金断面を曲げる連続製造プロセスです。 ストックを連続的に曲げるために、いくつかのロルを連続して使用することが多い。 形状転造と同様であるが、ロルフォミングは、ワクの材料再分布を伴わず、曲げ加工のみを含む。 ロルフォミングのように、通常、ロルフォミングは連続的なステップでワクを曲げることを含む。 各ロルは、次のロルの準備として、ある程度シトメタルを形成する。 最後のロルでジオメトリが完成します。
様々なタイプ、溝、羽目板、および構造上のパネルのチャネルは、ロル成形によって大量生産される共通のアイテムである。 ロルは、通常、板金コイルから供給される。 エントリロルは、プロセス中にコイルが巻き戻されるときに供給される。 一旦形成されると、連続した製品を所望の長さに切断して別個の部品を作ることができる。 四角形や四角形などの閉じた部分は、板金コイルから連続的に曲げることができます。 この方法でドアや窓のフレムを製作します。 板金コイルは、しばしば、その継ぎ目で一緒に溶接された薄肉のパイプに曲げられる。 連続製品の溶接は圧延プロセスに組み込まれる。 チャネルのロルフォミングは、図269に示すような個別チャネル曲げプロセスの連続的な代替物です。図279は、チャネルを生成するために使用される単純なシケンスを示しています。
このチャンネルはパンチとダイで作ることができます。 しかし、この場合、チャンネルの長さはパンチとダイの長さによって制限される。 ロルフォミングは、必要な大きさに切断することができる連続部分（実質的に板金コイルの長さに制限される）を可能にする。 生産性も向上し、作業の積み降ろしが排除されます。 板金ロル成形用のロルは、典型的には灰色の鋳鉄または炭素鋼で作られる。 潤滑は重要であり、力と表面仕上げに影響します。 表面品質を改善するためにロルにクロムメッキが施されることがあります。
シトメタル曲げの力学
板金の曲げのメカニズムを理解するためには、金属の材料特性、特性、および挙動の理解が必要です。 特に重要なのは、金属の弾性変形と塑性変形です。 製造に関する金属の特性に関する情報は、前のセクション（金属成形）に記載されている。 シトメタルの曲げは、大部分の操作のために、局部的な塑性変形を生じ、本質的にシトの厚さの変化を生じないことも理解されるべきである。 それは曲げから離れた地域に影響する金属の流れを作りません。
曲げ加工を行うのに必要な力は、曲げ加工および特定の金属曲げ加工に大きく依存する。なぜなら、各工程の機構はかなり異なるからである。 適切な潤滑は力を制御するために不可欠であり、プロセスに影響を与えます。 パンチおよびダイ動作では、ダイ開口部のサイズは、曲げを実施するのに必要な力の主要な要素である。 ダイ開口部のサイズを大きくすると、必要な曲げ力が減少する。 板金が曲がると、必要な力が変化します。 通常、機械の能力要件にアクセスするには、最大必要曲げ力を決定することが重要です。
曲げのメカニズムに影響を及ぼす重要な要素は、材料、シトの厚さ、曲げが生じる幅、曲げの半径、曲げ角度、機械、工具および特定の金属曲げ工程である。 シトを曲げると、曲げ領域とシトの厚さに作用する力が発生します。 曲げの外側に向いた材料は張力があり、内側の材料は圧縮している。 張力と圧縮は反対であるため、一方から他方へ移動するときには、ゼロ領域が存在しなければならない。 このゼロ領域では、材料には何の力も作用しない。 板金の曲げ加工時には、このゼロ領域は、部品の厚さ内の連続面に沿って中性軸と呼ばれます。 この軸の位置は、曲げおよび板金のさまざまな要因によって異なります。 しかし、軸の位置の一般的な近似は、曲げの内側から測定して、シトの厚さの40％になる可能性があります。 中立軸の別の特徴は、力の不足のために、中立軸の長さが同じままであることである。 基本的には、中立軸の一方の側には材料が張力を受け、他方の側には材料が圧縮されている。 張力または圧縮の大きさは、軸から離れるほど大きくなります。
比較的少量の力が金属部品に加えられると、力が除去されると、弾性変形してその形状を回復する。 金属の塑性変形が起こるためには、最小の力の閾値に達しなければならない。 中立軸に作用する力はゼロであり、この領域から遠ざかるにつれて増大する。 いずれの方向でも中立軸からある距離に達するまで、塑性変形に必要な力の最小閾値には達しません。 これらの領域の間の材料は、力の大きさが小さいため、塑性変形するだけである。 これらの領域は、中立軸に平行に走り、中立軸の周りに弾性コアを形成する。
板金の曲げ性
金属板の曲げ加工性は、特定の板金部品が破損することなく曲げることができる特徴的な程度である。 曲げ加工性は、シトメタル形成セクションで論じられている成形性のより一般的な用語に関連しています。 曲げ性は、材料とシトの厚さによって異なります。 また、異なる工具およびシトの幾何形状が異なる力分布を引き起こすので、製造プロセスの機構は曲げ加工性に影響を与える。
金属の曲げは、操作中に作用する力の解析における深絞りよりも複雑ではない傾向がある。 曲げ加工性を定量化する簡単な方法の1つは、外面に亀裂が入るまで長方形の板金試験片を曲げることです。 クラックが最初に発生する曲げの半径は、最小曲げ半径と呼ばれます。 最小曲げ半径は、シトの厚さ（すなわち、2T、4T）で表されることが多い。 最小曲げ半径が大きいほど、曲げ性が低くなります。 最小曲げ半径0は、シトがそれ自体の上に折り畳まれることができることを示す。 板金の異方性は曲げの重要な要素です。 シトが異方性である場合、曲げは好ましい方向に行われるべきである。 異方性を決定する試験は、板金形成セクションで論じられている。
板金のエッジの状態は曲げ加工性に影響します。 しばしば、亀裂がエッジから伝播することがある。 粗いエッジは、板金部品の曲げ加工性を低下させる可能性があります。 端部または部品内での冷間加工は曲げ加工性を低下させる可能性があります。 板金内の空きは、曲げ加工中に材料が破損する原因となります。 空孔の存在は金属の曲げ性を低下させる。 材料中の不純物、特に介在物の形態の不純物はまた、亀裂を伝播させ、曲げ性を低下させる。 尖ったまたは鋭い形状の介在物は、丸い介在物より曲げ性に有害である。 板金の表面品質は曲げ製造に差を生むことがある。 粗い表面は、シトのひび割れの可能性を高めることができる。
これらの問題を緩和し、板金の曲げ加工性を最適化するためには、製造プロセス全体を通して注意を払う必要があります。 高品質の板金は高品質の金属から得られます。 効果的な精錬技術と健全なシトメタル圧延プロセスは、空孔を閉鎖し、内包物を分解または除去し、滑らかな表面を有するシトメタル製品を提供する必要があります。 トリミングやファインブランキングなどのエッジ処理により、エッジ品質を向上させることができます。 場合によっては冷間加工された領域を機械加工することができる。 冷間加工領域をなくして延性を向上させるために部品をアニリングすることにより、金属の曲げ性も向上する。 加熱すると金属の曲げ性が上がるため、曲げ加工は加熱された部分で行われることがあります。 板金は、時折、より曲げやすい別の方法である高圧環境でも形成され得る。
切削および曲げ加工
いくつかの製造プロセスは、シトメタルの切断および曲げの両方を含む。 ランシングは、シトを切断して曲げて盛り上がったジオメトリを作成するプロセスです。 ランシングは、例えば、板金部品の熱放散能力を高めるために使用されてもよい。 切断と曲げの両方を使用するもう一つの一般的なプロセスは穿孔である。 穿孔の鍛造プロセスと混同しないでください。 ピアスは、板金部品に穴を開けるために使用されます。 スラグを作り出すブランキングとは異なり、ピアスは材料を除去しません。 パンチが尖っていて、シトを突き刺すことができます。 パンチが穴を広げるにつれて、材料は穴のための内部フランジに曲げられる。 このフランジは、いくつかの用途に有用であり得る。
金属管バルジ加工
チュブ膨らみは、中空の金属チュブの内部幾何学的形状の一部が圧力を受けてチュブを外側に膨らませる板金製造プロセスである。 膨らんだ領域は、通常、ジオメトリを制御できるダイ内で拘束されます。 チュブの全長は、膨らんだ領域の広がりのために減少する。 製造業で採用されている様々な金属膨らみ技術があります。
主なプロセスの1つはエラストマプラグ、通常はポリウレタンを使用します。 このプラグはチュブ内に配置されています。 エラストマに圧力が加えられ、エラストマが膨らむ。 外側に広がると、プラグはシトメタルチュブを曲げます。
金属管曲げ
チュブ、ロッド、バおよび他の断面もまた、金属曲げ操作の対象となる。 金属部品を曲げるときはスプリングバックが常に重要な要素であることを忘れないでください。 中空管の曲げのためのいくつかの特殊な製造プロセスが開発されている。 これらの操作は、中実ロッドでも使用できます。 中空管は、曲げたときに崩壊する可能性があります。 チュブも割れたり破れたりすることがありますが、チュブの破損を考慮すると材料の延性が重要です。
曲げ半径が減少するにつれて、崩壊する傾向が増加する。 管の中心線から金属管曲げの曲げ半径を測定する。 崩壊を決定する他の主な要因は、管の壁の厚さである。 肉厚の厚いチュブは崩壊する可能性が低くなります。 太い壁のチュブを大きな半径に曲げることは、通常、崩壊に関しては問題ではありません。 しかし、壁の厚さが減少したり、曲げ半径が減少したりすると、管の崩壊を防ぐために解決策を発見しなければならない。 1つの解決策は、屈曲前に管に砂を充填することである。 別の方法は、ある種のプラスチックプラグをチュブに入れ、それを曲げることです。 砂とプラスチックプラグの両方が内部の構造サポトを提供するように作用し、崩壊することなくチュブを曲げる能力を大幅に向上させます。
伸縮曲げとは、管の軸線に平行な引張力と、管を形状ブロックの上に引っ張るように作用する同時の曲げ力によって管を形成する工程である。 ブロックは固定され、力は管の端部に加えられる。
引き曲げは、チュブの端部近くを回転する形のブロックにクランプすることを含む。 圧力パッドもチュブストックを保持するために使用される。 フォムブロックが回転すると、チュブは曲げられます。
圧縮曲げは、ワイピングダイを有するシトメタルのエッジ曲げといくつかの類似点を有する管曲げプロセスである。 チュブストックは、固定された形状のブロックに力で保持される。 ワイパのようなダイは力を加え、チュブをフォムブロックの上に曲げます。
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