板金曲げの芸術と科学

モーターマウントです。 頑丈な筐体。 43.7°ブラケット。 平均的なハッキングには少なくとも 1 つの角度のついた金属部品が必要ですが、それを作るための最良のツールは依然として古き良きプレス ブレーキです。 パーツを曲げるには、フラット パターンのデザインとレイアウトにいくつかの追加の考慮事項が必要です。そのため、曲げ許容値、曲げ控除、およびプレスを使用せずにパーツを正確に曲げる方法について知りたい場合は、読み続けてください。

最も一般的な曲げ方法は、エアー曲げとボトミングです。ただし、これだけではありません。 これらは同じプレス ブレーキで行うことができ、一般的な目的のワークショップで使用する場合、通常は 25 トンを超える圧力は必要ありません。 プレス ブレーキには手動または CNC 制御のバック ゲージも付属しており、曲げラインを正確に位置決めできます。 すべての印刷機と同様に、プレス ブレーキもその潜在的な危険性については少し欺瞞的です。 彼らは落ち着いていてゆっくりと動いているように見えますが、その力が材料に当たった瞬間、物事は非常に速く起こる可能性があります。

ただし、プレス ブレーキにアクセスできない場合でも、完全に運が悪いわけではありません。 ベンチバイスのみを使用して、最大 1/4 インチのスチールに適切な曲げを加えるのに十分なだけ材料を曲げ線で弱める、スロッティング技術があります。

エアベンディングでは、パンチツールと、多くの場合 V 字型の底型を使用します。 パンチのプロファイルは曲げ半径を定義し、ストロークの深さは曲げ角度を定義します。 エアベンディングは機械上でストローク深さを調整できるため、金型やパンチツールを交換することなく、シート材料を任意の角度に曲げることができます。 下型の開口部は、材料の厚さと曲げ半径に応じて適切に選択する必要がありますが、経験則として材料の厚さの 6 ～ 12 倍が適しています。 そうすることで、良好な結果と長い工具寿命が保証されます。 ただし、プロのワークショップでも 3/4 インチの底型をほぼ何にでも使用していることにすぐに気づくでしょう。 パンチを放した後、材料は少し跳ね返りますが、これを材料を過度に曲げることによって補償する必要があります。 エアベンディングは角度精度の点ではそれほど優れていませんが、工具を再調整することなく、さまざまな材料、材料の厚さ、曲げ角度に対応できます。

エアベンディングと同様に、ボトミングにはパンチとV字型の下型を使用します。 ただし、パンチは材料を下型の内面に押し付けるため、下型の角度が曲げ角度を定義します。 したがって、この方法では、曲げ角度ごとに個別の底型と工具の再調整が必要になるだけでなく、大幅に多くの圧力が必要になります。 ただし、空気曲げよりも正確で、スプリングバックが少なくなります。 通常、汎用のワークショップやメーカースペースで見かけるのは、ボトミング用の 90° の底型を備えたブレーキ プレスです。90° 未満の曲げ角度の場合は、同じ型がエア曲げに使用されます。 ただし、底付けには大きな力がかかるため、適切な金型を使用することもより重要です。 経験則によれば、材料の厚さの 8 倍が適切な下型開口部を形成します。 ただし、幾何学的に正しい開口部は曲げ半径にも依存するため、開口部の幅を計算するより良い方法があります。

曲げ領域を定義し、板金の部品をブレーキ プレスなしで扱える程度まで曲げるのに必要な力を軽減するには、曲げラインにスロットを切り込み、材料を選択的に弱めることができます。 これはカーフベンディングに似ていますが、それほど脆弱ではありません。 スロッティングは、小規模なロボット プロジェクトや、さらには負荷のない大規模な構造物向けにカスタムの金属製エンクロージャやフレームを入手するための優れた技術です。 ただし、明らかに材料が弱くなるため、曲げ領域の構造的完全性に依存する重荷重に耐える部品には使用できません。 特定のスロットパターンを使用する特許取得済みの方法さえあり、その背後にあるアイデアは非常に単純であっても、非常に独創的です。

曲げ角度と半径に応じて、曲げ領域の材料が変形します。 目標とする最終的な部品の寸法を得るには、これを事前に考慮する必要があります。 Solidworks や Rhino などのほとんどのプロフェッショナル CAD ツールは、曲げの計算をすべて行ってくれますが、残念ながら、Fusion 360、OpenSCAD、FreeCAD などの他の多くの優れたツールでは、追加のプラグインを入手したり、オンライン計算機を使用したりする必要があります。手で計算してください。