丸管の曲げ方法

丸いチューブがあちこちにあります。自転車フレーム、油圧ライン、階段レール、排気システム、航空機の配管。完成したパーツを見るとシンプルに見えますが、ねじれやシワ、平らな外壁のないきれいな曲げを実現することは、ほとんどの人が予想するよりもはるかに困難です。

これは、製造業者が現場で実際に使用する方法と、その方法を選択する理由をわかりやすく説明したものです。-

丸いチューブを曲げるのが思ったより難しい理由

チューブを曲げると、外壁は薄く伸ばされ、内壁は集まって圧縮されます。この 1 つの事実が、あなたが戦うことになるほぼすべての問題を引き起こします。

3 つの問題が繰り返し発生します。外側の壁の薄化、卵形（丸い断面が卵型になる）、スプリングバック（チューブを放した後にチューブが緩んで開く）です。

物理学を 1 つの段落で説明

伸びた外壁と圧縮された内壁の間のどこかに、長さが変わらない線である中立軸があります。張力は外側を引っ張り、圧縮は内側を圧迫します。ソリッドバーには、崩壊を防ぐための素材が随所にあります。薄壁のチューブはほとんどが空気であるため、固体のロッドが問題を起こす前に、変形したり折りたたまれたりします。

「良い」とはどのようなものか

許容できる品質とは、通常、楕円率が数パーセント以内に保たれ、ほとんどの構造作業では肉厚が約 10 ～ 15% 未満に保たれ、圧力または流体用途ではより緊密であることを意味します。

一般的な経験則: ほとんどのショップが見積もる最小中心線半径は、チューブ直径の約 2 ～ 3 倍です。それ以上タイトにすると、難易度は急激に上がります。 3D ベンドは日常的なものです。薄肉の 1.5D 曲げは、本当のスキルとツールが発揮される場所です。

丸管を曲げる主な方法

最も正確なものから最も単純なものまで、ロータリー ドロー、圧縮、ラム、ロール ベンディングという 4 つの主力製品があります。それぞれが他のものよりも優れた仕事を持っています。

ロータリードローベンディング

これは、きつく繰り返し曲げを行うための方法です。チューブは曲げダイにクランプされ、ダイが回転するとその周りに引き込まれ、一方、加圧ダイは直線部分の送り込みをサポートします。

ロータリードローは、ハンドレール、ロールケージ、排気システムなど、曲げ部分をきれいに見せ、一連の部品全体にわたって同じように繰り返す必要がある場所ならどこでも、その効果を発揮します。チューブ曲げテクニックの中で、半径と仕上げを最も厳密に制御できます。

マンドレルが必要な場合

マンドレルの曲げプロセスでは、曲げ部分を通じてチューブの内側に収まる内部サポートが追加され、壁が陥没するのを防ぎます。これは、肉厚の薄いチューブや半径が大きくなる場合に必要です。-

一般的な 2 つのタイプ: プラグ マンドレル (ノーズがしっかりしていて、安価で、より丁寧な作業に適しています) とボール マンドレル (円弧を通してチューブをさらにサポートするリンクされたボール。薄肉で狭い半径に適しています)。マンドレルの位置が少しでも間違っていると、曲がりの後ろにしわが寄ったり、外側にこぶが見えたりします。

圧縮曲げ

よりシンプルに、より安価に。固定ダイがチューブを保持し、ローラーがチューブを型の周囲で拭きます。より大きな半径や、完璧さが重要ではない部品に適しています。

正直なトレードオフ: よりフラット化され、内部サポートがなくなる。この方法では燃料ラインや目に見えるショーパーツを配線することはできませんが、ブラケットやフェンスレールとしては十分です。

ラム（プレス）曲げ

3 点法。-ラムがチューブの中央を 2 つの固定点に押し付け、曲がり部分を押し込みます。早い、安い、そして荒い。

曲がりの外側に顕著な楕円形が見られることが予想されます。ラムの曲げ加工は、構造用鋼材、導管、および化粧仕上げや厳しい公差がまったく問題にならないフレーム内に隠されたあらゆるものに適しています。

ロールベンディング

物理的に到達できない大きなスイープカーブや曲げを描くコイル用。通常 2 つは固定、1 つは調整可能な 3 つのロールがチューブを繰り返し送り込み、パスごとにカーブを締め付けます。

建築物のアーチ、螺旋階段、大きな直径のリングを考えてみましょう。-鋭い角ではなく、長い長さにわたって緩やかな半径についてです。

冷たさ対熱-補助曲げ

作業の大部分は金属管の冷間曲げです。熱を加えず、室温で、材料は純粋に工具によって加工されました。それはよりクリーンで、冶金を予測可能に保ち、ショップが扱うほとんどのジョブをカバーします。

断面が大きくなったり壁が重くなったりすると熱が入り込み、冷間曲げに必要な力が現実的ではなくなります。{0}}

誘導曲げに関する注意事項

大きな構造部分やパイプラインの部分では、高周波曲げは、曲げ点のすぐ近くにある電気コイルでパイプの狭いバンドを加熱し、その軟化した部分のみを曲げます。残りは硬いままです。

これにより、大口径パイプの経済性が変わり、適切な壁制御が維持され、巨大なマンドレルのセットアップにかかる工具コストが回避されます。{0} 4 インチの手すりを使用している製造業者にとって、これはやりすぎです。 24 インチのラインパイプを曲げる人にとって、それは多くの場合賢明な方法です。

方法の選択: 迅速な意思決定ガイド

単一の方法で勝てるということはありません。これは、材料、壁の厚さ、半径、公差、体積にわたる一連のトレードオフです。

薄い壁と狭い半径により、マンドレルを使用したロータリードローが可能になります。大きな緩やかな曲線がロールに属します。低予算で寛容ですか？ラムでも圧縮でも構いません。

カーブを台無しにするよくある間違い

誤ったチューブ直径に合わせたサイズのダイを使用し、楕円性を保証します。

スプリングバックを無視して角度に真っ直ぐぶつかったのですが、なぜ開いたのか不思議に思いました。{0}}

薄壁ではマンドレルを省略してセットアップ時間を節約します。

間違った潤滑剤を使用するか、まったく使用しないと、チューブがダイスにかじりつきます。

ほとんどの悪い曲がりは、マシン自体ではなく、これらのいずれかに遡ります。

ツールがどこに向かっているのか

CNC チューブ ベンダーはますます一般的になってきており、シミュレーション ソフトウェアは金属が動く前に曲げをモデル化するようになりました。実際の利益は、スプリングバックや薄化が発見されるのではなく予測されるため、最初の記事が廃棄されることが少なくなるということです。

これは革命というよりも、安定した観察可能な傾向です。物理学は変わっていません。推測の範囲は縮小するばかりです。

よくある質問