金属曲げ加工は、製造業において不可欠な工程です。これにより、メーカーは金属を所望の形状に成形することができます。金属曲げ加工には様々な方法がありますが、主にエアベンディング、ボトムベンディング、ロールベンディングの3つが一般的です。それぞれの方法には独自の特徴と用途があります。この記事では、これら3種類の金属曲げ加工について詳しく見ていきます。
目次
金属曲げとは何ですか？
曲げ加工は、金属を変形させる製造方法です。金属の形状は変化しますが、体積は変化しません。変形の程度によって曲げ角度が決まり、これは重要な特性です。この技術には、加工対象物、材料の厚さ、そして曲げ代について十分な理解が必要です。曲げ代とは、材料が破損することなく曲げられる量のことです。
板金曲げ 金属の完全性を維持しながら、意図的に形状を変えます。この工程の成功は、曲げ角度や曲げ代など、数多くのパラメータの調整にかかっています。これらのパラメータはいずれも材料の厚さに影響を受けることに注意することが重要です。
必要な仕様と基準を満たすワークピースを製造するには、パラメータのこれらの側面を適切に理解して実装することが不可欠です。
金属曲げ工具
金属の曲げ加工には様々な工具が必要です。それぞれの工具は、使用する曲げ加工技術と金属の種類に応じて、それぞれ異なる利点があります。
- 曲げ機曲げ加工において、曲げ機は重要な役割を果たします。これらの機械は、パンチの打ち抜き力を利用してワークを金型に押し込み、曲げ加工を行います。また、曲げ機には機械式と油圧式があります。後者は操作が簡単で、大きな力を加えることができるため、好まれています。
- 折り機これらの機械は、金属を直線軸に沿って曲げます。箱や鍋などの曲げに最適です。
- 曲げ金型曲げ機で金属を曲げるときに、金型によって曲げの形状が決まります。
- プレートローラープレートローラーには、大きな半径の曲げを可能にするために対称的に配置された 3 つのロールがあります。
- チューブベンダーこれらの機械は手動式と油圧式の両方があり、チューブの曲げに特化しています。
曲げ機はどのように動作するのでしょうか?
要約すると、曲げ加工機はドローバーとパンチを備えており、金属材料を金型に押し込みます。その後、金属材料はダイの角度またはパンチの押し込み深さに応じた角度に成形されます。
曲げ加工機は、機械装置（クランクシャフトを回転させる大型のフライホイール）、油圧装置、電気装置、またはこれらの装置の組み合わせによって駆動されます。また、曲げ加工機は手動で操作することも、数値制御システムを使用して操作することもできます。
手動曲げ機は、板金を一枚ずつ手作業で曲げ、希望の形状に加工します。一方、CNC曲げ機は自動曲げ工程を実行できます。単に斜めに曲げるだけでなく、1回のパスで部品を完成させることができます。
曲げ加工機の種類に関わらず、パンチを用いて板金に十分な圧力を加えます。板金は圧力下で金型に接触し、曲げ加工を行います。これらの機械は、数インチから数フィートまでの長さの金属板を曲げることができます。
曲げられる金属
金属曲げ加工では、幅広い種類の金属に成形加工を施すことができます。金属はそれぞれ特性が異なるため、通常はプロジェクトの具体的な要件に応じて金属が選択されます。
アルミニウムは軽量で可鍛性が高いため、航空宇宙産業や自動車産業で広く使用されています。ステンレス鋼は耐食性が高いため、台所用品やその他の工業用途で広く使用されています。また、銅は高い電気伝導性があるため、電気用途で広く使用されています。
金属によって成形性、板厚、最大内曲げ半径は異なります。さらに、真鍮は摩擦係数が低いことで知られています。そのため、主に継手や工具の製造に使用されます。軟鋼は優れた成形性と強度を備えているため、多くの建設プロジェクトで選ばれる材料となっています。
金属曲げ加工の利点
金属曲げ加工機は、その費用対効果と柔軟性の高さから人気があります。一枚の金属から複雑な形状を加工できるため、組立時間とコストを削減できます。適切に構成すれば、大量のワークピースを迅速に製造することも可能です。
さらに、金属曲げ加工ではスクラップが少なくなり、材料利用率が向上します。複雑な形状をカスタマイズできるため、金属曲げ加工機はカスタマイズ部品の加工に最適です。
一方、金属曲げ加工は、高精度と高い再現性という利点があります。これにより、部品の品質が一定に保たれ、厳しい公差を満たすことができます。さらに、最新の曲げ技術と工具は、アルミニウム、ステンレス鋼、銅など、幅広い金属材料を効果的に扱うことができます。そのため、この技術の産業応用性は向上しています。
金属曲げの欠点
しかし、他の製造工程と同様に、金属曲げ加工にも限界があります。極端な曲げ角度は、特定の金属の変形や破損につながる可能性があります。さらに、曲げ加工の成功は、オペレーターの知識と熟練度に大きく依存します。間違った曲げラインは、材料と時間の無駄につながる可能性があるためです。
さらに、金属曲げ加工には大量のエネルギーを消費する工程があり、これは工程全体の環境負荷に影響を与えます。一方、金属曲げ加工には高度な工具や機械が必要となるため、初期費用が高額になる場合があります。
もう一つの問題は、金属が反ったり歪んだりする可能性があることです。これは特に薄い板や複雑な形状の金属に当てはまります。さらに、一部の加工では大きな力を加える必要があり、曲げられる金属の厚さが制限されます。
3つの一般的な金属曲げ加工
エアベンディング、ボトムベンディング、ロールベンディングは、金属曲げ加工の最も一般的な3つの方法です。金属曲げ加工の種類によって、必要な工具や作業技術は異なります。これらの曲げ加工の仕組みを理解することで、用途に最適な方法を判断するのに役立ちます。
エアベンディング
エアベンディングは、金属加工において最も一般的に用いられる曲げ加工法の一つです。この工程では、パンチが金属板を金型に押し付けます。しかし、パンチは金型の底面には接触しません。代わりに、隙間を作り、空気層を形成します。この空気層によって、金属が金型に完全に入り込むことなく、適切な角度に曲げることができます。
エアベンディングの利点:
エアベンディングにはいくつかの利点があります。まず、非常に柔軟性が高いことです。角度を簡単に調整するだけで、様々な用途に合わせることができます。次に、他の施術よりも力を必要としません。最後に、エアベンディングは過剰な曲げのリスクを軽減します。この制御された技術により、正確な角度が得られます。
エアベンディングアプリケーション:
この曲げ加工は、主に薄板材料に用いられます。エアベンディングは、HVAC、板金、自動車業界で広く用いられています。その汎用性により、複雑な形状や部品の製造に適しています。
ボトムベンディング
底曲げは「モールド曲げ」とも呼ばれます。パンチとダイを用いて金属を曲げ加工中にしっかりと支えます。パンチは金属を金型に押し込み、金型との完全な接触を確保します。この工程により、より明確な角度と形状が得られます。
ボトムベンディングの利点:
底曲げ加工は、優れた精度と均一性を実現します。金属が適切に支えられているため、元の形状に戻ろうとする際に金属が跳ね返る可能性が低くなります。
さらに、このプロセスは厚い金属材料にも適しています。底曲げ加工の堅牢性により、金属の完全性を損なうことなく、精密な曲げ加工が可能になります。
底曲げアプリケーション:
この技術は、精度が極めて重要な航空宇宙・防衛産業などで広く利用されています。構造部品、ブラケット、ハウジングの製造に最適です。金属の曲げ角度を精密に制御できるため、エンジニアや製造業者の間で人気があります。
ロール曲げ
ロール曲げ加工は、曲面や円筒形状を製造するための独特な加工方法です。この加工では、金属を3つのローラーに通し、圧力を加えて所定の半径に成形します。ローラーの調整により、様々なレベルの曲率を実現できます。
ロール曲げ加工の利点:
ロール曲げ加工にはいくつかの利点があります。特に、大量の曲面部品を生産するのに優れており、量産に最適です。さらに、この加工法は厚い材料を曲げても歪みを最小限に抑えることができます。ローラーは幅広い金属に対応できるため、ロール曲げ加工は非常に柔軟です。
ロール曲げアプリケーション:
この曲げ加工は、建設業や自動車産業などの業界で広く利用されています。パイプ、チューブ、金属曲げ部品の製造に適しています。さらに、ロール曲げは規則的な形状を成形できるため、大量生産プロジェクトに非常に有効です。
結論
これら3種類の金属曲げ加工には、それぞれ異なる利点と用途があります。エアベンディングは、軽量材料の柔軟性と効率性を高めます。ボトムベンディングは、重量材料の高精度加工を実現します。一方、ロールベンディングは、曲線や円筒の成形に最適です。
これらの戦略を理解することで、プロジェクトに最適な技術を選択するのに役立ちます。適切な曲げ方法を使用することで、希望の形状を実現できます。これにより、金属加工において高品質な結果が得られます。
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