」で シートメタル製作, アルミニウムの曲げ加工は、大規模生産に最も一般的に使用される技術です。アルミニウムの忠実さは、その製造と成形の容易さにあります。」
アルミニウムは金属加工で最もよく使用される材料の 1 つです。アルミニウムのシートとバーは、さまざまな製造技術を使用して目的の部品に加工されます。曲げもその一つです。ただし、このプロセスにはさまざまな課題が伴うため、それは思ったほど単純ではありません。に アルミを曲げる、考慮すべき点がいくつかあります。たとえば、使用している材種や、探している最適な曲げ許容差などです。
なぜアルミニウムが最も好ましい材料なのか 板金曲げ プロジェクト？その答えは、その優れた成形性にあります。アルミニウムは、その柔軟性、軽量性、そして優れた機械加工性で知られています。
この記事では、アルミニウム曲げの 5 つの効率的なテクニック、一般的な合金とグレード、アルミニウム シートの曲げの課題などについて説明します。
アルミ板の曲げ加工:
曲げプロセスは、金型を選択し、実際の曲げ要件を決定することから始まります。製造業者は、必要な曲げ許容値、曲げ半径、材料の厚さ、力、シートを曲げるポイントなどの重要な設計パラメータを計算します。使用する金型も重要な考慮事項です。最も一般的に使用されるダイには、90° ダイと鋭角ダイが含まれます。.
これらの重要な要素を慎重に検討した後、CNC ブレーキ プレスのセットアップが始まります。設計の複雑さ、素材、最適な寝具の要件に応じて、曲げる方法は複数あります。ブレーキ プレスを操作するには、適切な金型と工具の選択が非常に重要です。 CNC情報はブレーキに入力されます。これは、機械が曲げに必要な力をテストするのに役立ちます。
アルミ板金曲げ加工
次に、平らなアルミニウム シートをツールとダイの間に位置合わせします。機械を操作して、必要な出力曲げに応じて AI シートを曲げます。最後に、シートを取り外して、さらなる加工のために送ります。
（"注記： アルミニウムを曲げるのに使用される金型は、一般に超硬材料と鋼材で作られています。」)
関連情報：板金加工の基礎
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アルミ板を曲げる効果的なテクニック
次に、アルミニウム板の曲げ加工方法について説明しましょう。ほとんどのメーカーは、目的の曲げ形状を実現するために、通常5つの精密曲げ加工技術を採用しています。これらの曲げ加工技術がアルミニウムにどのように適用されるのかを見ていきましょう。
1. プレスブレーキ
金属板曲げ用ブレーキプレス
0.5 つの金型の間にアルミニウム シートを配置し、プレスして曲げを作成します。プレス ブレーキを使用する主な利点は、その精度にあります。平らで正方形のアルミニウムシートを成形するのに役立ちます。プレス曲げでは、プレスを使用してアルミニウムを希望の形状に曲げます。ブレーキ プレスは通常、直線的な曲げや折り目に使用されます。この重要な技術は、プレス機に配置される折り曲げツール、つまり金型によって構成されます。高圧アセンブリにより、プレス ブレーキは 15 ～ 約 XNUMX mm の材料厚さに対応できます。
2. コイルの曲げ
コイル曲げは、ロール曲げまたは 3 ロール曲げとも呼ばれます。このアプローチでは、円筒状の回転ローラーを使用してアルミニウムを湾曲した丸い形状に曲げます。ローラーはアルミニウムシートに圧力を加えて、希望の形状に加工します。
回転シリンダーは、最小の回転数でさらに厳しい公差を達成するように調整および位置決めすることができます。この技術は湾曲した形状に適しており、+ 0.01-0.x までのより厳しい公差を実現します。
3. ローリングマシン
アルミ圧延曲げ加工
圧延機または圧延成形とも呼ばれる圧延機には、手動と自動の 2 つの形式があります。どちらを選択するかは、生産量と希望する曲げ曲率によって異なります。材料（アルミニウムシート）は、所望の出力を達成するために動作中に変形します。 圧延機は、アルミニウム シートの円錐形または円筒形の曲げを成形するのに適しています。チューブ、エアタンク、煙突は、ローリングマシンの主要な用途です。
能力的には、通常、約 1 mm ～ 50 mm の範囲の複数の厚さのアルミニウム シートを曲げることができます。
4. 圧縮曲げ
この曲げでは、金型やパンチを使用してアルミニウム シートに機械的応力を加えて曲げます。曲げ加工はどのように行われるのでしょうか?
まず、技術者はパンチとダイの間にアルミニウム シートを置きます。次に、機械を操作し、最終的にパンチで圧力を加えてシートを目的の形状に曲げます。 圧縮曲げは、中程度の厚さの金属板に使用されます。ただし、この技術を使用してより厚いシートを曲げるのは困難です。
5。 折り畳み
折り機で金属を曲げるには、金属シートを機械に置き、一定の角度になるように正確に位置合わせしてから、一方の端から力を加えてシートを目的の形状に曲げます。この方法は、大きなシートを扱う場合や大量生産が必要な場合に特に便利です。
曲げ用途に最適なアルミニウム合金
曲げ用アルミニウム合金
アルミニウム合金を選択する際には、さまざまな要素を考慮する必要があります。例えば;成形性、伸び率、加工性、熱加工処理。アルミニウムのグレードの中で、主にアルミニウム 3xxx シリーズ合金は、その高い成形性により曲げ用途に使用されます。
優れた製造性で知られる健全なアルミニウムグレードの例をいくつか紹介します。
アルミ5052
- アルミニウム 5052 は、曲げ加工に広く使用されている高強度アルミニウム グレードです。
- この合金は主にマグネシウムとともに使用されます。
- AA5052 は伸び率が高いことで知られています。
- この合金は、最高の耐食性を備え、船舶用機器、医療器具、標識などに使用されています。
アルミ3003
- Al 3003は加工性、溶接性に優れ、伸び率も良好です。
- これらの合金にはマンガンが豊富に含まれています。マグネシウムは、曲げ用途に耐えられる構造能力を与えます。
- これらの合金は、最小限の力または圧力でねじることができます。
- これらの合金の一般的な用途は次のとおりです。サイディング、貯蔵タンク、屋根材、化学機械。
アルミ6061
- AA6061 はマグネシウムとシリコンで構成されており、通常は 6061 つの形式で提供されます。 4-T6061 および 6-TXNUMX。
- 優れた構造強度、剛性、優れた伸び率を示します。ただし、AI6061は剛性が高いため、曲げ加工を行うと亀裂が発生します。
- よりも曲げ性が低くなります。 AA3003＆5052。
- メーカーは、自動車および航空宇宙産業の構造分野のさまざまな用途にベンド アルミニウム 6061 を使用しています。
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アルミニウム板の曲げ: 考慮すべき事項
シートメタルの製造では、可能な限り最良の曲げと形状を得るために、いくつかの重要な側面を考慮する必要があります。
1.成形性
成形性とは、金属アルミニウムが変形または圧縮されたときのへこみのない柔軟性または弾性を指します。アルミニウムの成形性はグレードごとに異なります。要因は、ワークの厚さ、焼き質、温度、硬化によって異なります。
2. 曲げ方向
アルミニウム板の曲げ加工においては、曲げ方向が極めて重要な役割を果たします。亀裂関連の問題を避けるために、金属シートの方向に対してかなり垂直になっています。平行方向では、対象となる材料の曲げ部分に亀裂が発生するという問題が生じます。
3. 曲げのクリアランス
曲げの失敗を避けるために、パンチとダイの間に隙間がなければなりません。曲げクリアランスが無いと干渉する可能性があります。
4. 曲げ半径と厚さ
曲げの程度によってアルミニウムシートの厚さが決まります。ほとんどの場合、半径と曲げの比率の間の経験則について混乱します。これらは両方とも逆の関係にあります。厚さが厚くなるほど半径は小さくなるということです。同様に、薄いアルミニウムシートは半径が小さくなります。通常、半径が小さくて厚いアルミニウムシートは、半径が小さくて薄いシートに比べて、曲げるのに大きな力を必要とします。
5. 伸びのレベル
伸び率によって、アルミニウム シートの制動能力が決まります。通常、板金の弾性を表します。伸び率が高いほど、アルミニウム板を曲げやすくなります。
アルミニウム板金の曲げ加工中によくある問題?
製造業者は、アルミニウムの板金曲げ作業中にいくつかの問題に直面することがよくあります。よくある問題には次のようなものがあります。バリ、クラック、曲げ干渉、圧痕、滑り、膨らみ。これらの一般的な曲げの問題を詳しく理解してみましょう。
1.クラッキング
アルミニウム板を曲げる際に最もよくある欠陥です。通常、曲げ亀裂は、金属シートの位置ずれ、小さい曲げ半径、引張表面、不適切な圧力、および部品エッジの除去されていないバリによって発生します。これらの亀裂の問題を回避するには、製造者は穴や溝を使用して、曲げ操作をスムーズで亀裂のないようにする必要があります。
2. 曲げ干渉
部品の形状やサイズ、選択したダイなど、特定の決定要因が問題の原因となります。これらの問題は、曲げダイの設計、順序、曲げの寸法を考慮することで最小限に抑えることができます。
3. 曲げ凹み
金属板の内面には曲げ圧痕が発生することがよくあります。通常、シートメタルを強く押すと摩擦が生じ、最終的にシートに目立つ跡が残ります。これを防ぐために、耐圧痕ゴムボールまたはボールベアリングダイスを使用できます。これらのインデント防止ボールは、物理的に隔離することで問題を根絶します。
4. 裂け目とシワ
場合によっては、アルミニウム金属シートにネッキングや割れの問題が発生することがあります。これらの問題は、薄いアルミニウム板を加工限界を超えて押し込んだときに過度に曲がることによって発生します。これらの問題を回避するには、オペレーターは曲げる前にシートの厚さと半径を検査する必要があります。逆に、アルミニウムシートに高い伸長または圧縮歪みを加えると、しわが発生します。
カスタム曲げ部品にアルミニウムを使用する利点は何ですか?
アルミニウムは、曲げ用途やカスタムの複雑な部品に利用すると、さまざまな利点があります。アルミニウムの注目すべき利点をいくつか紹介します。
- 高い耐久性： アルミニウムは耐久性が高く、さまざまな複雑な形状に合わせて曲げることができる柔軟性があります。その可鍛性の特徴により、高い機械的ストレスに耐えられるようです。さらに、非腐食性という独特の特性を持っています。
- 経済的な合金: アルミニウムを曲げ用途に使用すると、いくつかの経済的な利点が得られます。曲げ加工時に無駄がなく、鋼、鋳鉄、チタン、真鍮などの他の金属合金に比べてコストが最小限に抑えられます。
- 軽量特性: アルミニウムの最大の特徴はその軽さです。この特性と高い強度と機械加工性により、 曲げ用途に最適です。
- 作業性： 加工性に関してはアルミがトップです。アルミニウムは鋼よりもはるかに簡単に切断できます。その高い適応性と展性特性により、製造業者は単純な曲げから複雑な曲げまでを行うことができます。
- 高い耐熱性: 他の金属と比較して、アルミニウムは耐熱性が高いため、大きな注目を集めています。アルミニウム製の部品は高熱に耐えることができ、密閉性にも優れています。 公差 は特に重要です。
- 多様性： 金属の延性は曲げにおいて重要な役割を果たします。金属がせん断応力や機械的応力にどれだけ耐えられるかが決まります。アルミニウムは延性が高いため、曲げ加工に適しています。さらに、曲げアルミニウムは損傷することなく高推力に耐えます。
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まとめ
板金曲げは、多用途の金属製造プロセスです。中規模から大量の生産に使用すると、ユニークで経済的な利点が得られます。ただし、スムーズで正確な曲げを実現するには、いくつかの重要な決定要因を考慮する必要があります。
この驚異的な技術の核心は、操作に工具や金型を一切必要としないことです。アルミニウム シートの用途に加えて、自動車、航空宇宙、消費者製品からカスタム製造の電化製品に至るまで、世界中に広く普及しています。
それに伴ういくつかの課題はありますが、 アルミを曲げる このガイドで提供されている代替ソリューションや情報を保持しておくと、曲げプロセスをより均一にし、エラーを比較的少なくすることができます。さらに、この記事には板金製造に関する基礎知識が含まれており、曲げ加工に役立ちます。
曲げ要件に合わせて最適な出力を得るには、専門家に相談して、目的の用途向けのパフォーマンスを最適化してください。
よくあるご質問
Q1.板金加工の種類は？
製造業で一般的に行われている特定のタイプの板金加工があります。のような;板金のブランキング、 板金曲げ、ピアス、パンチ。
Q2.金属加工にはどのような金属が一般的に使用されますか?
主に、鋼、アルミニウム、真鍮、カーボンが金属製造産業で使用されます。これらの材料は、切断、せん断、穴あけ用途に適しています。
Q3.なぜアルミニウムが製造用途によく使われるのでしょうか?
アルミニウムは、その優れた成形性と軽量特性により、金属加工用途に最適であると考えられています。
Q4.アルミニウム合金の伸びとは何ですか?
アルミニウム板の伸び率は、アルミニウム板が変形するまでの最高の伸びを示します。伸びが大きいほど曲げ効率が高くなります。
資料
- A-Pradeau (2016)、アルミニウム シート合金の曲げ破壊の予測、国際機械科学ジャーナル、第 119 巻: サイエンスダイレクト
- Ida Westerman (1 年 2011 月 XNUMX 日): アルミニウム合金の XNUMX 点曲げ: 曲げ性と破壊挙動に対する微細構造とテクスチャーの影響: 以下から取得 スプリンガー