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
By Author: 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. Unlike standard straight punches, グースネックパンチは長いリターンフランジのために追加のクリアランスを提供します, メーカー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部品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. 内側ライナーの曲げ動作をシミュレートしたとき, 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の長さ比はおよそ1.54および1.52と測定されました, それぞれ. これらはどちらも標準的な成形範囲1より大きいです:1 対称型の工具構成.
長い側壁のため, 長さと幅の比率がほぼ1のU字型断面 (またはそれ以上) 標準的なプレスブレーキ工具で成形されると、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に示すように, ワークピースと機械構造の間の限られた空間は、工具の改造なしに滑らかな曲げを妨げることがあります.
図3: Press-brake-gooseneck-punch-interference-solution.jpg
- ベンディングマシン2. ベンディングダイス (上部) 3. ワークピース4. ベンディングダイス (下げる)
| パラメーター | 価値 |
| 材料 | 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 (シェル) | ~1.52 |
| 標準型の推奨範囲 | 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、厚さ約80mmの固定された複雑な大型構造を持っています. 運用中, この前面パネルは動かない. プレスブレーキの作業台は曲げ時に下ダイとともに下に動きます. そこで, プレスブレーキを部品のために改造するのは不合理でほぼ不可能です.
プレスブレーキ金型を用いる, 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. これにより手間が少なく、プレスブレーキ構造を変更することもありません.
標準的なプレスブレーキダイは、図4に示されるように、左右対称の45°のダイです. 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, U字型部品の最大長さと幅の比率は1です:1. 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る.
図4
3.スタンダードパンチとグースネックパンチ: Key Differences
プレスブレーキオペレーターが適切なプレスブレーキ工具を選ぶ際, 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, しかし、その対称構造は長いリターンフランジを持つ深いU字型の部品を形成する際に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ために特別な設計を用いています, 以前に形成された部分が曲げ部分を妨害なく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: U字部品のプレスブレーキ金型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く, 干渉の主な原因は、U字型部品の過剰な長さと幅の比率によるものでした, これは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の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の約半分にあたります. 地点Bから地点Cへ, 斜めに線が引かれました, 成形角を30°と60°のセクションに分割すること.
- ベンディングマシン2. ベンディングダイス (上部) 3. ワークピース4. ベンディングダイス (下げる)
これらの幾何学的制約が与えられると, 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. 改良された金型によりプレスブレーキの成形能力が向上します, U字型の長辺部分でより多くのクリアランスが確保されるためです.
| 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
使用するプレスブレーキの種類に応じて、2つの改造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
従来型プレスブレーキ用, 既存の工具構造が基準ベースとして使用されます. 元の下部ダイは今も取り付けられています, 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。:
・金型製造コストの低減;
・準備時間の短縮;
・操作と保守の簡便さ.
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, 工具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交換されます (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.
標準型用, アライメントは通常、材料の厚さに応じて上部と下部のツールチップを合わせることで行われます. 非対称およびグースネック型金型用, 先端同士のアライメントは推奨されません.
代替案として, 調整は上部および下部の工具のクリアランスに応じて行うべきです:
1. クリアランスの左右のバランスを取る;
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機器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を重視します, 材料の厚さや曲げ長さ、プレスブレーキのトン数を測定して適切な金型を決定します.
すべてのプレスブレーキ工具で, 曲げ時にかかる荷重には定められた限界があります. これはしばしばキロニュートン毎メートルで提供されます (kN/m). 標準型用, この荷重容量は200 kN/mから1 kNの間です,000 kN/m. 大型プレスブレーキ用, より大きなトン数の曲げ用途, 特殊な金型は高強度の材料で作られています.
その他の設計上の考慮事項には以下が含まれます:
・フランジの高さ: これは成形されたフランジの高さに対応しなければなりません.
・Uチャネル深度: これには喉やグースネックを大きめにする必要があるかもしれません.
•曲げクリアランス: 曲げパンチにも対応しなければならない, ワークピース, および以前に形成されたフランジ.
•パンチ設計: デザインはネックを定義し、曲げ角を取り入れなければなりません, 曲げ半径, そして曲がり角の高さ.
・工具設計: パンチはプレスブレーキのクランプシステムを定義しなければなりません, サイコロ, および曲げ操作.
どのグースネックパンチが自分の用途に適しているか迷っているお客様へ, JSラゴスまでご連絡ください。. チームは選考支援も行っています, 設計, および板金の曲げを伴う高度な用途における干渉問題を軽減するための工具のカスタマイズ, ワークピース図面および仕様の情報が与えられます, そして, 素材, シート厚, 曲げの長さ, 曲げや成形の要件.
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の使用, 非対称型も併用しています, U字型部品による曲げ干渉の問題を解消します.
この方法は標準プレスブレーキの成形能力を拡大します, プレスブレーキ機の物理的な変更を一切必要とせずに実行できます. 実際の制作現場での状況, さらに、工具のコストが低くなるという利点もあります, より迅速な生産セットアップ, そして最終的にはよりシンプルな生産プロセスを実現しています.
U字型部品設計の多様化, パンチや金型の角度は必要なクリアランスに合わせて調整可能です. この点でのグースネック工具, 長く狭いチャネルを持つ板金用途に有用です, およびロングリターンフランジ.
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 |
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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??
間違いなくそうです. 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のようにして衝突を避けるのですか?
そのオフセットボディのせいで, この設計により、成形されたフランジが通過できるように余裕が与えられます.
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??
間違いなくそうです, グースネックパンチは標準限界外の部品形成を可能にします.
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しょうか?
グースネックパンチは深いチャンネルに最適です, U字型部品, 長いフランジを持つ部品.
Q6: グースネックパンチは深いフランジ曲げに使えますか?
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追加スペースを提供し、曲げ工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?
標準的なパンチは通常の曲げ用途に適しています, グースネックパンチは深い溝や長いフランジの曲がりのための余裕を作ることができます.
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すことができます, プレスブレーキ部品. 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う選べばいいでしょうか??
工具の選択はフランジの高さに依存します, 材料の厚さ, 曲げ半径, 工具高さ, および必要なスペース, 等. 現在の生産状況に疑問があれば, お気軽にお問い合わせください
