プレスベンディングマシン は、ワークピース (最も一般的には平らなシートまたはプレート) を 2 つのダイ (上部と下部) の間に配置し、プレス機 (プレス ブレーキまたはスタンピング マシンとも呼ばれる) からの制御された力を受ける金属成形プロセスです。加えられた力により、材料はダイとの接触点で塑性変形し、定義された角度と形状の曲がりが生じます。連続的なロール曲げや絞り曲げとは異なり、プレス曲げ機はプレスの各ストロークでワークピースに沿った単一の局所的な点で曲げを作成します。
プレス ベンディング マシンは、単純な手動操作のプレスから、高度な CNC 油圧プレス ブレーキまでさまざまです。 最大12メートルの長さのプレートを曲げることができます 曲げ力の許容範囲は次のとおりです。 40トン~3,000トン 、アプリケーションに応じて。これらは、機械製造、建設、造船、自動車、HVAC、電気エンクロージャなどの業界にわたる板金製造の基礎となっています。
プレスベンディングマシンの主要コンポーネント
プレスベンディングマシンの構造を理解すると、各コンポーネントが成形精度と安全性にどのように貢献しているかが明確になります。
- フレームと作業台: 溶接または鋳造鋼製フレームは、あらゆる機械的および油圧的負荷をサポートします。下側のダイはワークテーブル上に取り付けられ、シートメタルが形成される際の剛性の基準面を提供します。負荷がかかったときのフレームのたわみは、曲げ全長に沿った曲げ角度の一貫性を保つための重要な要素です。
- 上型(ラム/加圧ヘッド): 上下動可能な上ツールホルダーにパンチ(上型)を搭載。油圧または機械駆動システムによって下方向に駆動され、板金に成形力を加えます。 CNC バックゲージストップとラム深さ制御により、曲げ角度と位置が決定されます。
- 下型(ダイブロック): 通常は、パンチのプロファイルに合わせた V ダイ、U ダイ、または鋭角のダイです。 V 開口部の幅によって、曲げ半径と必要な力が決まります。 V 開口部が広いほど、必要な力は少なくなりますが、内径が大きくなります。
- 駆動方式: 大型プレス ブレーキでは油圧システムが最も一般的で、高い力、制御可能な速度、プログラム可能なラム位置を提供します。機械式 (偏心ギア) ドライブは、高速のブランキングおよびコイニング作業に使用されます。 CNC プレス ブレーキのエネルギー効率と精度を高めるために、サーボ電気ドライブの採用が増えています。
- バックゲージシステム: CNC 制御のバック ゲージは、各ストロークの前に基準フィンガーに対して板金を位置決めし、ワークピースに沿った一貫した曲げ位置を確保します。多軸バック ゲージ (最大 6 軸) は、不規則な形状のブランクの複雑なフランジ加工シーケンスを処理します。
- 安全システム: セーフティライトカーテン、両手制御パネル、閉段階中の安全定格速度制限(ミューティングゾーン)、および緊急停止回路は、国際機械安全規格(ISO 13849、EN 12622)に準拠し、プレス閉時の怪我からオペレーターを保護します。
動作原理: プレス曲げ機のサイクル
- シートの配置: 板金ブランクを下部ダイに配置し、バック ゲージ フィンガーに当てて配置します。バック ゲージ フィンガーは、ブランクをダイの中心線からプログラムされた距離に配置して、正しい曲げ線の位置を確立します。
- 素早いアプローチ: 上部ダイスは、シート表面から数ミリメートル以内になるまで、力を弱めながら急速に下降します (通常、 5~10mm 上記連絡先)。その後、速度は自動的に減速され、安全かつ制御された成形が行われます。
- 成形ストローク: 上型は曲げ速度で下向きに進み、シートに接触してシートを V ダイ開口部に押し込みます。材料は、金型の形状とラムの侵入深さによって形成される角度に従って、曲げ線で塑性的に流れます。
- スプリングバック補償: CNC システムは、ラムを公称目標角度 (過剰曲げ) よりわずかに大きい深さまで前進させるため、ラムが後退し、シートが弾性的に戻った後、最終的な角度は目標と等しくなります。必要なオーバーベンドは材料によって異なります。通常、 1°~8° 一般的な鋼板用。
- 戻りストローク: 上型はホーム位置または安全な位置に後退します。成形されたシートは、次の曲げのために位置を変更することも、プログラムが完了した場合は取り外すこともできます。
CNC プレス ブレーキの場合、位置決め、曲げ、後退という 1 つの曲げの全サイクルに時間がかかります。 3~10秒 シートの厚さと機械のサイズによって異なります。 6 つの曲げを備えたマルチベンド エンクロージャ パネルは、通常、次の作業で完成します。 60~120秒 合計。
プレスベンディングマシンの方式: エアベンディング、ボトミング、コイニング
3つの主要な プレスベンディングマシン 方法によってシートが金型に接触する度合いが異なり、精度、スプリングバック、工具力の間で異なるトレードオフが生じます。
エアベンディング
パンチはシートを V ダイ開口部に押し込みますが、ダイの壁や底部には接触しません。曲げ角度は、ダイの角度ではなく、ラムの侵入深さによって決まります。エアベンディングには次のことが必要です。 最小成形力 (同じ材料と厚さの場合、ボトミング力の約 25 ~ 30%)、単一のダイ セットで複数の異なる角度を生成することができ、CNC プレス ブレーキで主流の方法です。トレードオフとして、材料の厚さと降伏強度の変動に対する影響が大きくなり、定期的なスプリングバック補正の更新が必要になります。
ボトミング(底曲げ)
パンチはシートをダイの側壁に完全に押し付け、材料を V ダイの角度に完全に接触させます。これにより、曲げ角度がダイの形状にロックされ、スプリングバックの変動が減少します。 ±0.5°以内 —エアベンディングよりも安定しています。ボトミングが必要 3 ~ 5 倍の力 同じ部品の空気曲げよりも、各ダイ角度で 1 つの曲げ角度しか作成できません。
コイニング
最も力の強い方法: パンチは、曲げラインで材料を全厚にわたって塑性変形が起こる点まで圧縮し、基本的に曲げジオメトリを材料に「圧印」します。スプリングバックが実質的に排除され、次の角度精度が得られます。 ±0.25° またはそれ以上です。コイン化に必要なもの 空気曲げの力の 5 ~ 30 倍 精密エンクロージャや航空宇宙用ブラケット フランジなど、最も厳しい角度公差を必要とする精密部品用に予約されています。
| 方法 | 必要な相対力 | 角度精度 | 金型の柔軟性 |
|---|---|---|---|
| エアベンディング | 1×(ベース) | ±1~2° | ダイセットごとに複数の角度 |
| ボトミング | 3~5× | ±0.5° | ダイごとに 1 つの角度 |
| コイニング | 5~30× | ±0.25° | ダイごとに 1 つの角度, premium tooling |
プレスベンディングマシンの主な利点
部品のサイズと形状にわたる多用途性
ツールホルダーで異なるパンチとダイセットを組み合わせることで、1 台の CNC プレス ブレーキで小型の精密ブラケット (100mm × 50 mm) から大型の筐体パネル (3,000 mm × 1,500 mm) までの部品を製造できます。セグメント化された金型システムにより、 シングル 3 メートルプレスブレーキ ツールの位置を変更することなく、100 mm ~ 3,000 mm のシート幅を処理できます。
大量生産能力
CNC 制御、サーボ電気ドライブ、および自動バック ゲージ位置決めを備えた最新のプレス ブレーキは、曲げサイクルを実行します。 1 回の曲げにつき 3 ~ 5 秒 標準シート厚 (1 ~ 4 mm) で、次の出力レートをサポートします。 1 時間あたり 400 ~ 800 回の曲げ 単純な繰り返し生産に。自動化された材料ハンドリング (ロボットによる積み込み/積み降ろし) により、オペレーターによる曲げ間のハンドリング時間が排除され、スループットがさらに向上します。
幅広い材質と厚さの範囲
プレスベンディングマシン 薄板から適用可能( 0.5mm 精密筐体用ステンレス鋼)から厚板( 100 mm 船のフレームや圧力容器用の炭素鋼)、プレストン数が成形要件に一致する場合に限ります。成形力は、材料の引張強度 × 厚さ 2 × 曲げ長さにほぼ比例するため、材料が厚く強度が高いほど、それに比例して大きなプレスが必要になります。
CNC の精度と再現性
閉ループ油圧式またはサーボ電気式 CNC プレス ブレーキにより、ラム位置の再現性が向上します。 ±0.01mm 、角度再現性に換算すると、 ±0.1° 標準的なシートの厚さについて。リアルタイムの角度測定システム (ダイ領域の光学センサーなど) と組み合わせることで、これらの機械は生産中の材料の変動を自己補正し、オペレーターによる調整なしでバッチ全体にわたって一貫した角度を維持できます。
プレス曲げ機の産業用途
板金製造と筐体
電気制御パネル、サーバー ラック エンクロージャ、HVAC ダクト セクション、および機械カバーは、プレス ベンディング マシンの最も一般的な用途です。バッチサイズの範囲は次のとおりです 1個(受注生産)~10,000個(OEM生産) 、ジョブ ショップと生産環境の両方にわたるプレス ベンディング マシンの柔軟性を示しています。
自動車構造部品
ボディ補強ブラケット、縦方向ビーム フランジ、およびサスペンション サポート ブラケットは、高度な高張力鋼 (AHSS) ブランクからプレス曲げされています。曲げ力 500~2,000トン 厚い AHSS セクションには必要です。アクティブ クラウニング (フレームのたわみを補償) を備えた特殊なサーボ油圧プレス ブレーキにより、部品幅全体にわたって一貫した曲げ角度が保証されます。
建設とインフラストラクチャー
大型プレス ブレーキは、構造用鋼板を箱型梁、パイプ セクション、橋梁、工業用建物、海洋構造物のカスタム プロファイルに成形するために使用されます。プレートの曲げまで 厚さ50mm、長さ12メートル タンデムまたはトリプルプレス構成の強力プレスブレーキで実現可能です。
精密部品
航空宇宙用ブラケット、医療機器フレーム、および精密科学機器ハウジングには、CNC プレス ブレーキでのボトミングまたはコイニングによって達成できる厳しい角度公差 (±0.25° ~ 0.5°) が必要です。 CAD モデルからのオフライン プログラミングとデジタル ダイ ライブラリ管理により、最初の製品のセットアップ時間が短縮されます。 20分以内 複雑なマルチベンド部品用。
プレスベンディングマシンに関するよくある質問
曲げ加工に必要なプレストン数はどのように計算すればよいですか?
空気曲げ力の標準式は次のとおりです。 F = (1.42 × Rm × t² × L) / V ここで、F は力 (kN)、Rm は材料の引張強さ (N/mm²)、t はシートの厚さ (mm)、L は曲げ長さ (mm)、V は V ダイの開口幅 (mm) です。たとえば、厚さ 2 mm の S235 鋼 (Rm = 360 N/mm²) シートを幅 1,000 mm で 8V ダイ (V = 8t = 16 mm) で曲げるには、約 640 kN (64 トン) が必要です。工具サプライヤーが提供するオンラインの曲げ力計算ツールを使用すると、日常の生産用途でのこの計算が簡素化されます。
曲がった部品の中央と端で角度が異なるのはなぜですか?
これは、機械フレームのたわみ (クラウニング効果) によって引き起こされます。曲げ力が加えられると、プレス ビームはその中心で上方にたわみ、部品の中央では端よりも成形力が小さくなります。これにより、中心の角度が大きく(より開いて)なります。解決策は 油圧クラウニング (下の梁を積極的に上向きに曲げます) または メカニカルウェッジクラウニング これにより、たわみが補正され、曲げ長さ全体に沿って均一な曲げ角度が保証されます。
プレスベンディングマシンの最小フランジ長さはどれくらいですか?
最小フランジ長さ (曲げ部品の 2 本の脚のうち短い方) は、V ダイ開口幅によって決まります。最小フランジ長は少なくとも 0.7×V開き シートが金型に滑り込むのを防ぎます。 8 mm V 開口部 (1 mm シート用) を備えた標準 8V ダイの場合、最小フランジは約 5.6 mm です。より小さな V ダイを使用すると、フランジを短くすることができますが、より多くの成形力が必要になります。
プレス ブレーキ ツール (パンチとダイス) はどのくらいの頻度で交換する必要がありますか?
標準的な炭素鋼の曲げ加工に使用される硬化工具鋼のパンチとダイスは、通常耐久性があります。 500,000 ~ 2,000,000 回の曲げストローク 半径方向の摩耗が部品の品質に影響を与えるほど大きくなる前に。ステンレス鋼と AHSS 材料は摩耗性が高いため、工具の摩耗が早くなります。超硬チップまたはコーティングされた工具は、次のようにして耐用年数を延ばすことができます。 3~5× これらのアプリケーションでは。工具接触面の定期的な清掃と潤滑は、最も費用対効果の高いメンテナンス手段です。

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