これらのコームインサートは特別なブラケットに取り付けられるように設計されており、さまざまなクランクシャフト用途のしわを取り除くのに役立ちます。
クライアントが 90 度パイプ成形の仕事を依頼してきました。この用途には 2 インチのチューブが必要です。外径 (OD)、0.065 インチ、壁厚、4 インチ。中心線半径 (CLR)。顧客は 1 年間に毎週 200 個を必要としています。
金型の要件: 曲げ金型、クランプ金型、プレス金型、マンドレル、洗浄金型。問題ない。一部のプロトタイプを曲げるために必要なツールはすべて店内にあり、すぐに使用できるようです。機械プログラムをセットアップした後、オペレーターはパイプをロードし、機械を調整する必要があることを確認するために試しに曲げます。ターン1がクルマから外れて完璧だった。したがって、メーカーは曲げパイプのサンプルをいくつか顧客に送り、顧客は契約を締結します。これは確実に定期的な収益ビジネスにつながります。世界ではすべてが順調に進んでいるように見えます。
数か月が経過し、同じ顧客が材料費の削減を希望しました。この新しい用途には、外径 2 インチ x 直径 0.035 インチのチューブが必要です。壁の厚さは3インチ。CLR。別のアプリケーションのツールは社内に保管されているため、ワークショップではすぐにプロトタイプを作成できます。オペレータはすべての工具をプレス ブレーキに装着し、曲がりを確認しようとします。最初の曲げは機械から外され、曲げの内側にしわができました。なぜ？これは、壁が薄く半径が小さいパイプを曲げる場合に特に重要なツールのコンポーネントであるワイパー ダイによるものです。
回転するドラフト チューブを曲げる過程で、2 つのことが起こります。チューブの外壁がつぶれて薄くなり、チューブの内側が縮んでつぶれます。回転アームを備えたパイプ曲げツールの最小要件は、パイプを曲げる曲げダイと、曲げダイの周囲でパイプを曲げる際にパイプを所定の位置に保持するクランプ ダイです。
クランプ ダイは、曲げが発生する接線でパイプにかかる圧力を一定に維持するのに役立ちます。これにより、曲がりを生み出す反力が得られます。ダイの長さは、部品の曲率と中心線の半径によって異なります。
必要なツールはアプリケーション自体によって決まります。場合によっては、曲げ金型、締め金型、プレス金型のみが必要な場合もあります。大きな半径を生み出す厚い壁がある場合は、ワイパー ダイやマンドレルが必要ない場合があります。他の用途では、研削ダイス、マンドレル、および曲げプロセス中にパイプをガイドして回転面を曲げるのに役立つコレット（一部の機械では）などの完全なツール セットが必要です（図 1 を参照）。
スキージ ダイは、曲げの内側半径のしわを維持し、除去するのに役立ちます。また、パイプ外の変形も最小限に抑えます。しわは、パイプ内のマンドレルが十分な反力を提供できなくなることによって発生します。
ワイパーは曲げ加工の際、必ずマンドレルをパイプに挿入して使用します。マンドレルの主な仕事は、曲げの外側半径の形状を制御することです。マンドレルは内部半径もサポートしていますが、限られた範囲の特定の D ベンドと壁比を含むアプリケーションに対してのみ完全なサポートを提供します。曲げ D は曲げ CLR をパイプの外径で割ったもので、壁係数はパイプの外径をパイプの肉厚で割ったものです (図 2 を参照)。
ワイパー ダイは、マンドレルが内側半径を適切に制御またはサポートできなくなった場合に使用されます。一般に、薄肉マンドレルを曲げるには、剥離ダイが必要です。(薄壁のマンドレルはファイン ピッチ マンドレルと呼ばれることもあります。ピッチとはマンドレル上のボール間の距離です。) マンドレルとダイの選択は、パイプの外径、パイプの壁の厚さ、および曲げ半径によって異なります。
アプリケーションでより薄い壁や小さな半径が必要な場合、適切な研削ダイの設定が特に重要になります。この記事の冒頭の例をもう一度考えてみましょう。4インチで使えるもの。CLRは3インチが入らない場合があります。CLR と顧客がコストを節約するために必要とする材料の変更には、マトリックスの調整に必要なより高い精度が伴います。
図 1 ロータリー パイプ ベンダーの主なコンポーネントは、クランプ、曲げ、およびクランプ ダイです。設置によっては、マンドレルをチューブに挿入する必要がある場合もあれば、マンドレルドクターヘッドを使用する必要がある場合もあります。コレット (ここでは名前が付けられていませんが、チューブを挿入する中央にあります) は、曲げプロセス中にチューブをガイドするのに役立ちます。接線 (曲がりが発生する点) とワイパーの先端の間の距離は、理論上のワイパー オフセットと呼ばれます。
適切なスクレーパー ダイを選択し、曲げダイ、ダイ、マンドレルから適切なサポートを提供し、しわや反りの原因となるギャップを排除する正しいワイパー ダイの位置を見つけることが、高品質でしっかりとした曲げを作成するための鍵となります。通常、コーム先端の位置は、チューブのサイズと半径に応じて、接線から 0.060 ～ 0.300 インチの範囲にある必要があります (図 1 に示す理論上のコームのたわみを参照)。正確な寸法については、工具の供給元にご確認ください。
ワイパー ダイの先端がチューブの溝と同一平面上にあり、ワイパー チップとチューブの溝の間に隙間 (または「膨らみ」) がないことを確認します。金型圧力設定も確認してください。コームがチューブの溝に対して正しい位置にある場合は、加圧マトリックスにわずかな圧力を加えてチューブをベンド マトリックスに押し込み、しわを伸ばすのに役立ちます。
ワイパー アレイにはさまざまな形状とサイズがあります。長方形および角パイプ用の長方形/正方形ワイパー ダイスを購入できます。また、輪郭/成形ワイパーを使用して特定の形状にフィットし、独自の機能をサポートすることもできます。
最も一般的な 2 つのスタイルは、一体型のスクエアバック ワイパー マトリックスとブレード付きワイパー ホルダーです。スクエア バック ワイパー ダイ (図 3 を参照) は、薄肉製品、狭い D ベンド (通常 1.25D 以下)、航空宇宙、高審美性の高い用途、および小規模から中規模のバッチ生産に使用されます。
2D 未満の曲線の場合は、裏面が正方形のワイパー ダイから始めると、プロセスが合理化されます。たとえば、壁係数 150 の 2D 四角背曲面スクレーパから始めることができます。あるいは、壁係数 25 の 2D 曲線などのあまり攻撃的でない用途には、ブレード付きのスクレーパ ホルダーを使用することもできます。
四角いバックワイパープレートが内側の半径を最大限にサポートします。チップが摩耗した後に切断することもできますが、切断後に短いワイパーダイに合わせて機械を調整する必要があります。
もう 1 つの一般的なタイプのスクレーパー ブレード ホルダーは、安価で、曲げ加工のコスト効率が高くなります (図 4 を参照)。中程度からきつめのDベンドのほか、同外径、CLRの各種パイプの曲げにも使用できます。チップの磨耗に気づいたらすぐに交換できます。これを行うと、先端が前のブレードと同じ位置に自動的に設定されることがわかります。これは、ワイパーアームの取り付けを調整する必要がないことを意味します。ただし、クリーナー マトリックス ホルダーのブレード キーの構成と位置が異なるため、ブレードのデザインがブラシ ホルダーのデザインと一致していることを確認する必要があることに注意してください。
インサート付きワイパーホルダーはセッティング時間を短縮しますが、小さな半径にはお勧めできません。また、長方形や正方形のチューブやプロファイルでは機能しません。角型バックワイパーコームとインサートワイパーアームは両方とも近接して生産できます。非接触ワイパーダイは、パイプの無駄を最小限に抑えるように設計されており、ワイパーの後ろにアタッチメントを延長し、コレット（チューブガイドブロック）を曲げダイの近くに配置できるようにすることで、作業長を短くすることができます（図5を参照）。
目標は、必要なパイプの長さを短くして、適切な用途に必要な材料を節約することです。これらのタッチレス ワイパーは無駄を削減しますが、標準的な四角いリア ワイパーやブラシ付きの標準的なワイパー マウントよりもサポート力が劣ります。
可能な限り最高のスクレーパー ダイの材料を使用していることを確認してください。アルミニウム青銅は、ステンレス鋼、チタン、インコネル合金などの硬い材料を曲げる場合に使用する必要があります。軟鋼、銅、アルミニウムなどの柔らかい材料を曲げる場合は、スチールまたはクロム鋼のワイパーを使用してください (図 6 を参照)。
図 2 一般に、攻撃性の低い用途では、クリーニング チップは必要ありません。このチャートを読むには、上のキーを参照してください。
刃付きナイフのハンドルを使用する場合、ハンドルは通常鋼製ですが、場合によってはハンドルとチップの両方がアルミニウム青銅で作られることがあります。
コームを使用する場合でも、ブレード付きブラシ ホルダーを使用する場合でも、同じマシン設定を使用します。チューブを完全にクランプした位置に保持しながら、チューブの曲がり部分と背面にスクレーパーを置きます。ゴムハンマーでワイパー アレイの背面を叩くと、ワイパー チップが所定の位置にカチッと収まります。
この方法が使用できない場合は、目と定規 (定規) を使用して、ワイパー マトリックスまたはワイパー ブレード ホルダーを取り付けます。注意して指や眼球を使って、先端が真っ直ぐであることを確認してください。先端が前に出すぎないように注意してください。チューブがワイパー マトリックスの先端を通過するときのスムーズな移行が必要です。必要に応じてこのプロセスを繰り返し、高品質の曲げを実現します。
すくい角は、マトリックスに対するスキージの角度です。航空宇宙やその他の分野の一部の専門用途では、すくい角がほとんどまたはまったくないように設計されたワイパーが使用されています。ただし、ほとんどのアプリケーションでは、図に示すように、傾斜角は通常 1 ～ 2 度に設定されます。1 は抗力を減らすために十分なクリアランスを提供します。最初のターンで設定できる場合もありますが、セットアップおよびテストターン中に正確な傾斜を決定する必要があります。
標準のワイパー マトリックスを使用して、ワイパー チップを接線より少し後方に設定します。これにより、オペレーターがクリーナーチップが磨耗するときにクリーナーチップを前方に移動できる余地が残ります。ただし、ワイパー マトリックス チップを接線方向またはそれを超えて取り付けないでください。これにより、クリーナー マトリックスのチップが損傷します。
柔らかい素材を曲げる場合は、必要なだけレーキを使用できます。ただし、ステンレス鋼やチタンなどのより硬い材料を曲げる場合は、スクレーピングダイの傾斜を最小限に抑えるようにしてください。より硬い素材を使用してスクレーパーをできるだけ真っ直ぐにします。これにより、カーブのしわやカーブの後の直線のしわを取り除くのに役立ちます。このようなセットアップには、しっかりとフィットするマンドレルも含める必要があります。
最高の曲げ品質を得るには、マンドレルとスクレーパー ダイを使用して曲げの内側をサポートし、真円度のずれを制御する必要があります。用途にスキージとマンドレルが必要な場合は、両方を使用してください。後悔することはありません。
先ほどのジレンマに戻って、より薄い壁とより高密度な CLR の次の契約を獲得できるように努めてください。ワイパー金型を所定の位置に配置すると、チューブはしわなく完璧に機械から外れました。これは業界が求める品質を表しており、品質は業界が値するものです。
FABRICATOR は、北米を代表する鉄鋼加工および成形雑誌です。この雑誌は、メーカーがより効率的に仕事を行えるようにするニュース、技術記事、成功事例を掲載しています。FABRICATOR は 1970 年以来この業界に存在しています。
The FABRICATOR デジタル版に完全にアクセスできるようになり、貴重な業界リソースに簡単にアクセスできるようになりました。
The Tube & Pipe Journal のデジタル版が完全にアクセスできるようになり、貴重な業界リソースに簡単にアクセスできるようになりました。
金属スタンピング市場の最新テクノロジー、ベストプラクティス、業界ニュースを特集する STAMPING Journal にデジタルで完全にアクセスできます。
The Fabricator en Español への完全なデジタル アクセスが可能になり、貴重な業界リソースに簡単にアクセスできるようになりました。