プレスブレーキのグースネックパンチがU字曲げにおける金型干渉を解決する方法
著者:マーク・ハンクス
プレスブレーキグースネックパンチは、深いU字曲げ時の工具干渉を除去するために適用されるプレスブレーキ金型ソリューションの重要な一部です。標準的な直線パンチとは異なり、グースネックパンチは長いリターンフランジのための追加のクリアランスを提供し、工場が複雑な板金部品を曲げてワークピースとプレスブレーキ部品の衝突を防ぐことができます。
本記事では、プレスブレーキグースネックパンチの機能性と、安全キャビネットの構成要素に関するケーススタディを用いてU字断面作成における干渉問題の解決を実証します。
1. なぜ通常のプレスブレーキ金型がU字型部品の曲げ干渉を引き起こすのか
安全キャビネットの内ライナーと外殻の簡略モデルは図1および図2に示されています。
3mmの冷間圧延鋼板部品はプレスブレーキで成形されます。内ライナーの曲げ動作を模擬したところ、内側ライナーの側面壁とプレスブレーキの前壁に干渉問題が検出されました。
ワークピースとプレスブレーキ側壁長比はそれぞれおよそ1.54と1.52と測定されました。これらはどちらも対称型の標準的な成形範囲である1:1よりも広い形状です。
側壁が長いため、標準的なプレスブレーキ工具で長さと幅の比率がほぼ1(またはそれ以上)のU字型断面を形成すると、折りたたみ作業中に衝突が発生することがあります。図3に示されているように、ワークピースと機械構造の間の限られた空間は、工具を改造せずに滑らかな曲げを防げます。
図3: Press-brake-gooseneck-punch-interference-solution.jpg
- ベンディングマシン2。ベンディングダイ(アッパー)3.ワークピース4。ベンディングダイ(下部)
| パラメーター | 価値 |
| 素材 | 3mm冷間圧延鋼 |
| 長さと幅の比率(ライナー) | ~1.54 |
| 長さと幅の比率(殻) | ~1.52 |
| 標準型の推奨範囲 | おおよそ≤1:1 |
表1
2. なぜグースネックパンチがプレスブレーキクリアランスを改善するのか
プレスブレーキの金型を調べました。プレスブレーキのフロントパネルは、約80mmの厚さの固定された複雑な大型構造を持っています。動作中、このフロントパネルは動きません。プレスブレーキの作業台は曲げ時に下部ダイと共に下に移動します。したがって、プレスブレーキを部品に合わせて改造することは不合理でほぼ不可能です。
プレスブレーキ金型を使えば、適切な設計改良によりU字型の部品曲げ結果が得られます。これにより、より少ない労力でプレスブレーキ構造を変更しません。
標準的なプレスブレーキダイは、図4に示されているように、左右対称のダイで、角度は45°です。ダイスの動きは正方形の斜め線上にあります。この設計を用いると、U字型部品の最大長さと幅の比率は1:1となります。この比率を超えると、部品の片側がプレスブレーキに当たって曲げ作業が完了しなくなります。
図4
3.スタンダードパンチとグースネックパンチ:主な違い
プレスブレーキオペレーターが適切なプレスブレーキ金型を選ぶ際には、従来の対称パンチとグースネックパンチの違いを理解することが重要です。標準パンチは一般的な板金曲げ用途に適していますが、その対称構造のため、長いリターンフランジを持つ深いU字型部品を成形する際にはほとんどスペースを生み出しません。
グースネックパンチは、十分な作業スペースを作る特別な設計を用いており、既に形成された部分が曲げ部分を妨げずに通過できるようにします。
表3: Standard-vs-Gooseneck-Punch-Comparison-Table.jpg
| 特徴 | 標準対称工具 | 非対称/グースネック型金型 |
| 構造 | 対称 | 非対称 |
| 成形能力 | U字型 | クリアランスの柔軟性が高まる |
| アライメント法 | 触れるヒント | クリアランスに基づく |
| 適合性 | 単純な形状 | 深いまたは狭い断面を持つ複雑な形状 |
| 修正複雑度 | 適応性が低い | より適応力があります |
4. 解決策:U字型部品のプレスブレーキ工具干渉ソリューション
この特別なU字型部品曲げ金型は、従来のプレスブレーキ型金型に比べて追加のクリアランスを提供します。
プロセス評価に基づき、干渉の主な原因はU字部品の過剰な長さと幅の比率であり、標準的な対称型の能力を超えていました。
この問題を解決するために、従来の左右対称型の代替として非対称グースネック型金型設計が開発されました。
設計コンセプトはU字型部分の平面解析に基づいていました(図5).ポイントBは40mm移動後のポイントAの位置を示します。これはプレスブレーキパネルの厚さ80mmのおよそ半分にあたります。B点からC点まで、斜め線を引き、形成角を30°と60°の区画に分けました。
- ベンディングマシン2。ベンディングダイ(アッパー)3.ワークピース4。ベンディングダイ(下部)
これらの幾何学的制約のもと、上部パンチと下部ダイの製造は以下の通りに行われました 図6.改良された金型はプレスブレーキの成形能力を高め、U字型部分の長辺でより多くのクリアランスを許容します。
| 構成要素 | 角 | 目的 |
| 左側 | 30° | 拡張された側壁のクリアランスを確保します |
| 右側 | 60° | 成形部の安定性を確保する |
| オフセット距離 | 40mm | パネルの厚さの半分に基づいています |
表2
5. CNCプレスブレーキ用のグースネックパンチ改造方法
使用されるプレスブレーキの種類に応じて、2つの改良アプローチが開発されました。
アプローチ1:従来型プレスブレーキの改造
従来のプレスブレーキでは、既存の金型構造が基準ベースとして使用されます。元の下部ダイは装着されたままで、新たに製造された非対称の下部ダイが取り付けられています。上部パンチは直接交換されます(図7).
このアプローチは以下の通りです:
・工具製造コストの削減;
・準備時間短縮;
・操作と保守が簡便です。
アプローチ2:CNCプレスブレーキの改造
に対して CNCプレスブレーキ、金型と機械ベースの間に調整可能な下部ダイホルダーが追加されます。上部パンチはカスタマイズされたグースネックパンチに置き換えられています(図8).
このソリューションにより、異なる寸法のU字型部品を製造する際の柔軟性が向上します。
工具調整の考慮事項
非対称型の調整方法は、従来の対称型とは異なります。
標準的な金型の場合、アライメントは通常、材料の厚さに応じて上下のツールチップを合わせて行われます。非対称型やグースネック型の工具では、先端同士のアライメントは推奨されません。
代替として、上部および下部の工具のクリアランスに応じて調整を行うべきです。
1. クリアランスの左右のバランスを取ること;
2. クリアランスを材料の厚さに合わせて設定する。
3. 生産開始前に工具のアライメントを確認してください。
この方法は、現在のプレスブレーキ工具や装置を用いて成形精度を向上させます。
プレスブレーキに合うグースネックパンチの選び方
グースネックパンチを選ぶ際、メーカーは引張強度、材料の厚さと曲げの長さ、さらにプレスブレーキのトン数を考慮して適切な工具を決定します。
すべてのプレスブレーキ工具には、曲げ時にかかる荷重の限界が定められています。これはしばしばキロニュートン毎メートル(kN/m)で提供されます。標準型の金型では、この荷重容量は200 kN/mから1,000 kN/mの間です。より大きなプレスブレーキや、より大きなトン数の曲げ用途では、高強度素材で作られた専用の金型が使われます。
その他の設計上の考慮点には以下のものがあります:
・フランジの高さ:成形されたフランジの高さを考慮すべきです。
•Uチャネル深度:これもより大きなスロートやグースネックを必要とする場合があります。
•曲げクリアランス:曲げパンチ、ワークピース、既に成形されたフランジを収容しなければなりません。
・パンチデザイン:デザインにはネックを定義し、曲げ角、曲げ半径、曲げ高さを含める必要があります。
・工具設計:パンチはプレスブレーキのクランプシステム、ダイ、曲げ操作を定義しなければなりません。
どのグースネックパンチが適切か不明なお客様は、ぜひJS RAGOSまでお問い合わせください。チームは、ワークピース図面や仕様、材料、板厚、曲げ長さ、曲げ・成形の要件を踏まえ、板金の曲げに関わる高度な用途における干渉問題を軽減するための工具の選択、設計、カスタマイズをサポートします。
結論
カスタム設計されたプレスブレーキグースネックパンチと非対称金型の使用により、U字型の部品曲げ干渉問題が解消されます。
この方法は標準プレスブレーキの成形能力を拡張し、プレスブレーキ機に物理的な変更を加えることなく実現します。実際の生産現場では、工具のコストが低く、生産セットアップが迅速になり、最終的には生産プロセスが簡素化されるという利点もあります。
U字型の部品設計が異なる場合、パンチやダイの角度を必要なクリアランスに合わせて調整できます。この点でグースネック金型は、長く狭いチャネルや長いリターンフランジを持つ板金用途に適しています。
表4: Gooseneck-Punch-selection-Guide-U-Shaped-Parts.jpg
| 部品特性 | 推奨工具タイプ |
| 長さと幅の比率≤1:1 | 標準的な対称型工具 |
| 長さと幅の比率>1:1 | 非対称/グースネック型金型 |
| ディープリターンフランジ | クリアされたグースネックパンチ |
| 狭いUチャネル幅 | 狭先端グースネック金型 |
| 柔軟な部品形状 | 調整可能な金型付き |
板金加工機器の製造・組立における長年の経験を持つJS RAGOSは、精密工学と自動化、そして世界的なサービスサポートを提供しています。プレスブレーキから工具、さらにはロボット曲げシステムに至るまで、当社のソリューションは最適化され信頼性の高い生産を提供します。
よくある質問
Q1。グースネックパンチはCNCプレスブレーキと互換性がありますか?
間違いなく。グースネックパンチはカスタム金型でCNCプレスブレーキに適応可能です。
Q2。U字型の部品にグースネックパンチの利点は何ですか?
グースネックパンチを使用することで、長いリターンフランジを持つ深いU字型部品を曲げる際の金型問題を回避できます。
Q3。グースネックパンチはどうやって衝突を避けるのですか?
オフセットボディのため、成形されたフランジが通過するための余裕が確保されています。
Q4。グースネックパンチはプレスブレーキの性能を高めるのでしょうか?
確かに、グースネックパンチは標準的な限界を超えた部品の成形を可能にします。
Q5。プレスブレーキグースネックパンチに適した部品は何ですか?
グースネックパンチは、深い溝やU字型の部品、長いフランジを持つ部品に最適です。
Q6: グースネックパンチは深いフランジベンディングに使えますか?
はい。ディープフランジ曲げ用のグースネックパンチは、フランジの余分なスペースを確保し、曲げ過程での衝突を防ぐことができます。
Q7。標準パンチとグースネックパンチの違いは何ですか?
標準パンチは通常の曲げ用途に適していますが、グースネックパンチは深い溝や長いフランジの曲げに余裕を生み出すことができます。
Q8。グースネックパンチはプレスブレーキの衝突を防ぐことができますか?
はい。グースネックパンチは成形されたフランジ間の干渉を減らし、プレスブレーキ部品を制御できます。しかし、グースネックパンチはすべてのプレスブレーキ衝突に普遍的とは限りません。
Q9。プレスブレーキ用のグースネックパンチはどのように選べばいいですか?
工具の選択はフランジの高さ、材料の厚さ、曲げ半径、工具の高さ、必要なスペースなどに依存します。現在の制作に疑問があれば、どうぞお気軽にお問い合わせください
