プレートベンディングマシンガイド: トン数、タイプ、工具、購入チェックリスト

製造業者は、6mm 軟鋼エンクロージャ (曲げ長さ 2,400 mm、90° フランジ、60 mm 脚、部品全体の角度公差 ±0.5°) を見積もると、通常、どのカタログよりも早く正しい答えに到達します。この仕事には、単にトン数を増やすだけでなく、角度を繰り返し制御できるプレートベンディングマシンが必要です。まず実際的な結論として、保持する必要がある公差とバッチ サイズによってマシン クラスを選択し、次に実際の部品の周囲のトン数、曲げ長さ、工具のサイズを選択します。

トン数の計算式、金型の規定、受け入れチェックなど、以下のすべては、予算が従来の油圧プレス ブレーキを指しているのか、電気油圧サーボ CNC マシンを指しているのかに関係なく、注文が署名される前に製造現場で確認できます。

プレートベンディングマシンの実際の動作

プレート曲げ機 (ほとんどの製造現場ではプレス ブレーキと呼ばれます) は、シートとプレートに直線の曲げを形成します。上型（パンチ）がワークをV字型の下型に押し込みます。現代の生産の大部分に使用されているエアベンディングでは、パンチが底に達することはありません。最終的な角度はラムが移動する距離によって異なります。だからこそ、生のトン数よりも制御システム、フレームの剛性、工具が結果を大きく左右します。

一般的なマシンは次のもので構成されます。

• 定格曲げ長さに合わせたサイズの溶接鋼製フレームと下部ベッド。
• 1 つまたは 2 つの油圧シリンダーによって駆動されるラム。
• 上部と下部の工具 (パンチと V ダイ)。通常はセグメント化されているため、短い曲げの場合に全長の工具を再加工する必要はありません。
• 各曲げのプレートの位置を決めるバックゲージ。
• たわみ補償 - クラウニングまたは油圧システム - 長さに沿って角度を一定に保ちます。
• 角度、バックゲージ、材料データを保存する NC または CNC コントローラー。
• ライトカーテンやレーザーガードなどの安全装置。

実際に角度を決めるのは何ですか

3 つの要素: ラム位置の再現性、荷重下でのフレームとラムのたわみ、および材料のスプリングバック。ビルダーは構造と制御 (両方のシリンダーを連結するトーション シャフト、または独立した位置フィードバックを備えた 2 つのサーボ制御シリンダー) を通じて最初の 2 つに対処し、オペレーターは最初のピースを 1 ～ 2 度過剰に曲げることでスプリングバックを修正します。機械がラム位置を繰り返すことができない場合、試行曲げを行ってもバッチ全体で ±0.5° を維持することはできません。

3 つのマシン クラス、3 つの異なるジョブ

現在販売されているプレートベンディングマシンは 3 つの実用的なグループに分類されます。違いは、ベンド自体の形状ではなく、セットアップ時間、角度の一貫性、価格に現れます。

そのギャップは小さくありません。同一の部品を 200 個使用する場合、セットアップごとに 20 分節約でき、新しい作業ごとに試し曲げが 2 回減り、多くの場合、購入価格よりも価値が高くなります。ただし、これはショップが本当に繰り返し作業を行っている場合に限ります。

部品には実際にどれくらいのトン数が必要ですか?

サイズ選びの間違いのほとんどはここから始まります。空気曲げにおける軟鋼 (引張強度約 450 MPa) の場合、業界で広く使用されている計算式は次のとおりです。

曲げ力(kN) ≒ 650 × S2 × L ÷ V

ここで、S は板厚 (mm)、L は曲げ長さ (メートル)、V は V ダイ開口部 (mm) です。一般的な金型ルール V = 8 × S を適用すると、1 メートルの 6 mm プレートにはおよそ 490 kN、つまり安全マージンが適用される前に、曲げ 1 メートルあたり約 50 トンが必要になります。

図 1: 上の式から導出された、V = 8 × S での曲げ 1 メートルあたりに必要な力。

実際には 3 つの修正により数値が変わります。

1. 素材。ステンレス鋼は力を約 1.5 倍にし、アルミニウムは力を約半分に減少させ、亜鉛メッキ板は軟鋼に近い挙動をします。
2. 曲げの長さと荷重の位置。 3,200 mm を超える定格 100 トンの機械では、ベッドの中央にある 200 mm のストリップに 100 トンの荷重を適用することはできません。集中荷重は、ラムを永久に反らせる最も簡単な方法です。
3. ツーリングの限界。空気曲げでは、内側半径はおよそ V ÷ 6.3 で、最小のきれいなフランジはダイ開口部の約 3 分の 2 です。したがって、60 mm のフランジには、約 90 mm 未満の V ダイが必要です。狭い半径での亀裂は、通常、機械の故障ではなく、金型と材料の問題です。典型的な原因と解決策は、このノートで説明されています。 金属を曲げるとなぜ亀裂が入るのか .

図 2: 計算された曲げ力に適用される材料乗数。

マシンクラスを作業に合わせる

従来の油圧プレスブレーキ

機械式停止と手動バックゲージ、油圧駆動、保存されたプログラムはありません。これは、修理工場、ワンオフのブラケット、±1° 以下の緩みで保持されている部品にとって賢明な選択です。購入価格とメンテナンスは 3 つの中で最も安く、オペレーターは午後 1 日で機械を習得できます。その代償として、新しい角度はすべて試し曲げによって見つけられるため、繰り返しの作業に時間がかかり、材料を大量に消費します。

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ねじり軸同期CNCプレスブレーキ

NC コントローラーは角度、バックゲージ、ストロークのデータを保存し、トーション シャフトはラムの全長に沿って両方のシリンダーを平行に保ちます。溶接された鋼板フレームは、長年の使用にわたって形状を保持する部品であり、建設業者は通常、最初の切断前に応力解析を使用してそれを検証します。このクラスは、頻繁にジョブ変更を行う小規模から中規模のバッチを実行するジョブ ショップの通常の妥協案です。

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電動油圧サーボCNCプレスブレーキ

独立した位置フィードバック、グラフィカル制御、曲げ角度プログラミング、および自動クラウニングを備えた 2 つのサーボ制御シリンダー。位置の再現性がその代償を払う理由です。公差 ±0.5° の 3,000 mm 部品では、このクラスでは試し曲げや金型交換後のスクラップのほとんどが除去されます。店が何かを 3 つしか製造しない場合、それは最も容赦のない選択です。

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曲がるのか、転がるのか？購入者が混同する 2 つのプロセス

「プレートベンディングマシン」は2つの異なる工程に柔軟に使用されます。図面に直線フランジが定義された角度で交わっていることが示されている場合は、プレス ブレーキが必要です。シリンダーシェル、タンク本体、ロールコーンなどの滑らかな半径を示す場合、正しい機械は 3 つまたは 4 つのロールを備えたプレートローリングマシンであり、プレスブレーキではその形状をまったく作り出すことができません。圧延機では鋭い 90 度のフランジを作成できないため、多くの製造業者は最終的に両方を所有することになります。さまざまなロール構成でのローリング範囲については、次のとおりです。 プレートローリングマシン .

配達を受ける前に確認していただきたいこと

受け入れテストには半日かかりますが、数か月にわたる議論は避けられます。これらのチェックは、サプライヤーが持参したサンプルではなく、独自の材料と独自の部品図面を使用して実行してください。

曲げゾーン、部分ごと

角度の問題のほとんどは、パンチ、プレート、ダイが接する小さな領域で発生します。以下の概略図は、プレス ブレーキの作動ゾーンを等角投影図で示しているため、工具の形状とフレームを通る力の経路がイメージしやすくなっています。

図 3: 曲げゾーンの等角図 - パンチ、プレート、V ダイ、荷重を支えるベッド。

このゾーンを保護する 2 つのメンテナンス習慣は、ダイのショルダーとパンチの先端にスケールやバリがない状態を保つことと、作動油の温度と濾過をスケジュールどおりにチェックすることです。どちらも、角度の一貫性がすぐに現れる安価なタスクです。

よくある質問