ステンレス鋼チューブの曲げ: 詳細の説明

「ステンレス鋼管を曲げるには、高度な機械と熟練したオペレーターが必要です。設計や取り扱いにおけるわずかな誤差により、変形や応力集中が発生する可能性があります。」

ステンレス鋼チューブは、自動車の排気システムから医療機器に至るまで、さまざまな用途に使用されています。さまざまな形状、サイズ、厚さで使用されます。 ステンレスチューブの曲げ加工 を達成するための効果的な成形技術の 1 つです。 意図した形状の直管です。と同じ基本的なメカニズムに従います。 板金曲げ.

高級ステンレス鋼の硬度などの特性により、曲げ管用途に適しています。この記事では、ステンレス鋼の方法、設計のヒント、用途、曲げに関する考慮事項について説明します。

もっと詳しく知る：チューブとパイプの曲げ加工：方法、工具、用途の種類

チューブ曲げの形状 

ステンレス鋼管の曲げの詳細を説明する前に、典型的な管曲げプロセスの基本的な形状を考えてみましょう。

チューブの曲げ形状 

• 曲げ角度: チューブが曲がる角度。通常は度単位で測定されます。この角度は、直線から曲げ軸までの偏差を示します。 
• 中心線半径 (CLR): チューブの中心線と曲げ曲率中心の間の距離。
• 外径：チューブの外縁から反対側の外縁までを測った合計直径です。 

なぜチューブにステンレス鋼を使用するのか?

ステンレス鋼は、10.5% のクロム、1.2% の炭素、およびその他の合金元素で構成される、強力で耐食性の高い合金鋼です。この組成により、ステンレス鋼はさまざまな物理的および機械的利点を提供するため、チューブ用途に非常に適しています。

• 耐食性 
• 高い強度対重量比
• 非多孔質表面 
• 耐久性
• 熱安定性

さらに、チューブに使用される一般的なステンレス鋼グレードは、304/304L、316/316L、409、および 430 です。これらのグレードは、さまざまなステンレス鋼チューブ用途に適した独特の特性を持っています。

 

ステンレス鋼管の曲げ方法 

次に、その方法について詳しく説明します。 ステンレス鋼管を曲げる。メーカーは、チューブの直径やその他の曲げ要件に基づいて、異なる方法を使用しています。

1. マンドレルパイプまたはチューブの曲げ

マンドレルチューブの曲げ加工例 

この方法では、チューブの内側に「マンドレル」を挿入し、曲げ位置付近のシワや潰れのリスクを回避します。マンドレルを挿入した後、パイプを回転させる曲げダイスにチューブをクランプします。金型が回転すると、その周りでパイプが曲がります。 

チューブ内のマンドレルは、曲げ力を加えながら材料の流れをスムーズにします。したがって、このチューブ曲げ技術は、きつい曲げ半径に適しています。

2. 圧縮チューブの曲げ

チューブ圧縮曲げ 

チューブの圧縮曲げでは、チューブの一端はクランプを使用して固定ダイに固定され、もう一端は自由なままになります。圧力ダイ機構は、所望の曲率が達成されるまで、自由端を曲げ経路に押し込みます。

圧縮ステンレスチューブベンダーは、厚肉および大口径に適しています。ただし、精度が低く、厳しい曲げ半径を作成することはできません。

3. チューブのロール曲げ

ステンレス鋼管のローラー曲げ 

名前が示すように、チューブのローラー曲げには、チューブのベッド部分が静止するローラー機構が含まれます。このタイプのステンレス チューブ ベンダーには通常、チューブを掴むための調整可能な輪郭を備えた 3 つの機械ローラーが含まれており、正方形、円形、長方形のチューブに応じてローラーを変更できます。ベンダーは、チューブをこれらのローラーに通す前に、曲げの形状と半径を修正することもできます。

• センターローラー: 曲げ操作中も固定された状態でチューブをサポートします。
• サイドローラー: チューブが通過する際に、曲げ位置とその周囲でチューブを回転させて変形させます。

ステンレス鋼チューブを曲げるこのアプローチは、工業用配管、自動車部品、およびより厚いチューブを曲げるその他の分野で広く普及しています。ただし、ローラーチューブ曲げは次の用途にのみ適しています。 アルミを曲げる、鋼、銅、その他の金属。

 

チューブ曲げ設計のヒント

チューブ曲げの設計は、後でどの方法やテクニックを適用するとしても、あらゆる曲げ操作の基礎となります。したがって、均一で高品質な曲げを実現するには、適切な設計パラメータと寸法を検討することが不可欠です。 

チューブの曲げに関しては、いくつかの考慮事項が若干異なります。 板金設計ガイド。ステンレス鋼管の曲げ設計時に考慮する必要がある主な要素は、厚さ、管のサイズ、曲げ半径、曲率などです。

2Dチューブ曲げ設計例 

チューブ曲げ設計の 5 つの主要な考慮事項を次に示します。

1. CNC チューブ ベンダーを使用する場合は、製造ルールの設計を考慮してください。

2. 最小曲げ半径はチューブの外径の半分です。しかし、わずかな曲げ半径は複雑でコストがかかります。

分。曲げ半径 = 1/2D、D はチューブの外径を指します 

標準曲げ半径=2D 

ロール曲げ最小半径= 7D

3. チューブの外壁は曲げ加工中に薄くなる傾向があります。したがって、使用している鋼種と曲げ角度に基づいて錫メッキの割合を確認してください。

薄肉化(%)=(1− r/R)×100、ここで R はチューブの半径、r は曲げ半径です。

4. 最小チューブ厚さ 0D ～ 03D を維持し、ベディングポイントでの亀裂やウインクを避けてください。

分。チューブの壁の厚さ = 0.3D、D はチューブの直径です

5. 曲げ角度を修正するにはスプリングバックを考慮する (𝜃′=θ+k,) ここで、k はスプリングバック係数であり、その値は材料の種類とチューブの寸法によって異なります。

 

チューブの曲げ半径チャート

チューブ曲げチャートとは、特定の材料タイプのチューブの直径、曲げ半径、および厚さの関係を体系的に整理したものを指します。たとえば、ステンレス鋼チューブのチャートには、一連のチューブ直径と、対応する曲げ半径と厚さが含まれています。 

設計および曲げ操作でチューブ曲げチャートを使用すると、過剰な変形のリスクが回避され、曲げ後の材料の完全性が保証されます。 

管曲げチャートは、単純な行と列、グラフ、プロットなど、さまざまな形式で使用できます。また、既知のパラメータに対応する値を見つけることもできます。つまり、特定の寸法のチューブがある場合、達成可能な厚さと曲げ半径を見つけることができます。一方、曲げ半径が固定されている場合は、許容されるチューブの寸法と肉厚を確認できます。

以下は、ステンレス鋼チューブを曲げる場合の半径グラフの例です。

表：ステンレス鋼の曲げ半径表 

チューブ外径(mm)	曲げ半径（mm）
6.35	12.7
9.52	23.8
12.7	12.7
19	28.5
25.4	38
31.75	50.8
38	57.15

礼儀： アキニクス 

 

ステンレス鋼管曲げの応用例 

バイクや車の排気管に気づいたことはありますか？あれらはステンレス鋼管を曲げて作られています。これはほんの一例ですが、ステンレス鋼管の曲げ加工は多岐にわたり、様々な産業で広く用いられています。ステンレス鋼の優れた特性と曲げ加工技術の高度な製造能力が相まって、この加工方法は管加工において最も効果的な方法の一つとなっています。

ステンレス管を曲げる用途・事例・メリットは以下の通りです。

表：ステンレス鋼管曲げ加工のメリットと応用例 

アプリケーションエリア	ステンレス鋼チューブの利点	用途例
自動車産業	過酷な環境での耐久性、高い強度重量比、安定した熱特性。	排気管、燃料、冷却水、ブレーキ、インテークマニホールドなど
構築	メンテナンスフリー、耐環境性、構造的完全性。	支柱、手すり、門枠、装飾トリムなど
航空宇宙	高温耐性、軽量化、機械的強度。	油圧ライン、航空機構造部品、排気ダクトなど
医療機器	衛生的で滅菌が容易で生体適合性がある	医療用ベッドフレーム、トロリー、聴診器チューブ、歯科用ツールなど
プロセスおよび処理配管	耐薬品性、高圧への対応、洗浄の容易さ。	化学薬品および熱ライン、凝縮器ガス輸送システム、水処理コンポーネントなど

 

結論

ステンレス鋼管の曲げ加工には、マンドレル曲げ、回転曲げ、圧縮曲げ、ローラー曲げなどの曲げ方法が採用されています。ステンレス鋼チューブを曲げるには、チューブの直径、肉厚、曲げ半径の組み合わせが不可欠です。厚さまたは曲げ半径が不適切であると、過度の変形が発生したり、曲げ不良が発生したりする可能性があります。一方、薄肉化やスプリングバック係数などの他の設計パラメータを考慮することも、プロセスにおいて同様に重要です。高度な CNC ステンレス チューブ ベンダーを適切に取り扱い、使用することで、自動車から配管や処理プラントに至るまで、さまざまなチューブ用途向けのコンポーネントを作成できます。

Boda では、ステンレス鋼管に最適化された曲げサービスを受けることができます。私たちの 板金曲げサービス チューブ用途も含まれます。あなたのデザインを送信して、当社の高度な製造工場と専門家の経験を活用してください。

 

よくあるご質問

 ステンレス管はどうやって曲げるのですか？

ステンレス鋼管の曲げには通常、適切なダイス、マンドレル、ローラー、またはその他のセットアップを備えた手動または CNC チューブ ベンダーを使用します。

鋼管を任意の曲げ半径に曲げることはできますか?

材料破損のリスクがあるため、すべての曲げ半径が鋼管に適しているわけではありません。材料の種類、チューブの直径、壁の厚さに基づいて、最小曲げ半径の一定範囲があります。

ステンレス鋼管の曲げ加工における重要な考慮事項は何ですか?

重要な考慮事項は、適切な曲げ半径、方法とツール、設計変数です。 

チューブの曲げ半径グラフとは何を意味しますか?

チューブ曲げ半径表は、チューブの材質、直径、壁の厚さに基づいて、チューブを曲げる際の最小半径に関するガイドラインを提供します。