<本体>
| プロセス タイプ |
チューブ形状の歪み率 |
最大ワンステップ成形角度 |
内壁の粗さ |
達成可能な最小 CLR |
高圧漏れ試験合格率 |
| 回転曲げ |
≤5% |
180° |
Ra 0.8 |
1.0D |
≥99.5% |
| 圧力による上部曲げ |
≥12% |
90° |
Ra 3.2 |
2.5D |
≤65% |
| ロールベンディング |
≤8% |
120° |
Ra 1.6 |
1.8D |
≤82% |
熱交換器配管の加工事例についてさらに詳しく知りたい場合は、プロジェクト事例の完全なセットを入手するために当社にお問い合わせくださいし、同様のプロジェクトのプロセス ソリューションとコスト パフォーマンスを参照してください。
図 2: 回転絞り曲げ機で固定されたステンレス鋼パイプ。
有鉛黄銅グレードの微小亀裂を防ぐために多面複合成形曲げ工具を設計する方法は?
カスタム非鉄曲げ加工の範囲内では、有鉛黄銅は冷間加工における可塑性が最も低い材料です。すべて金属であるため、多面曲げの際に亀裂が発生しやすくなります。 多軸連動シーケンシャル スライダー構造を備えたダイコアを使用する必要があり、遅延低速成形 (45 mm/s) と組み合わせるか、成形前に 450℃ ～ 520℃ の中周波高周波焼鈍プロセスを実行する必要があります。
有鉛黄銅の亀裂のミクロレベルの理由
多面連続曲げでは、C36000 のような有鉛真鍮の鉛は粒界に遊離粒子として存在します。多方向の曲げ応力下では、これらの鉛粒子は高応力スポットとして機能します、 つまり亀裂の開始点として機能します。多面曲げでは異なる方向の応力が加算されるため、微小亀裂が形成される可能性がさらに高まります。 このような故障のリスクは、複数ステーションの複雑な曲げ加工プロセスを通じて非常に増加しています。
金型とプロセスの連携ソリューション
金型構造の最適化とプロセスパラメータの調整により、有鉛真鍮の多面曲げ亀裂の問題を解決できます。主な手順は次のとおりです。
- 金型構造設計:金型構造設計:
- 成形速度制御:成形速度は 45mm/s に維持されます。
- 事前局所焼鈍: 温度制御範囲 450℃ ～ 520℃、 温度制御精度 ± 5℃ で、曲げ領域に中周波高周波焼鈍を実行します。
有鉛真鍮の亀裂のない曲げを共同で実現するこのソリューションにより、複雑な板金曲げ部品の初回成形歩留まりが大幅に向上します。 実際の経験から、特別な回避策があります。 有鉛真鍮の曲げ半径 (R) で横方向の微小亀裂が発生した場合、最初に行うことは成形速度を分析することです。速度が 50mm/s を超える場合、速度を 30% 下げることで基本的に亀裂を取り除くことができます。
図 3: 多面複合成形曲げツールの 3D CAD 図
HVAC 真鍮継手の内部で流体抵抗をゼロにするために適用されるカスタム ディンプル形成基準は何ですか?
HVAC の真鍮製継手に部分的な凹みやフランジ加工が施されるかどうかに関係なく、真鍮の曲げサービスについて語るときは特に鋭い角のない滑らかな内壁が必須です。これを達成するための良いオプションの 1 つは、CNC ボールヘッド サーボ内部押出成形技術を使用することです。 この技術では押出ダイの半径 (R) がパイプ肉厚の 1.5 倍以上に設定されます。これにより、減肉を最小限に抑えながら、凹部での流体抵抗を低減するのに大きな効果があります。
通常のフランジ加工プロセスの失敗
従来のスタンピング フランジ加工プロセスをディンプル押し出し曲げと組み合わせると、エッジの「引っかき傷」やカップ状エッジに沿った不均一なバリなどの欠陥が発生する可能性があります。このような欠陥は流体抵抗を高めるだけでなく、局所的な応力集中領域として機能し、 その結果長期間の使用にさらされると応力腐食割れを引き起こす可能性があります。流体の性能と精密金属曲げ成形の耐用年数は、これらの欠陥によって直接影響を受けます。
冷間押出成形のパラメータ仕様
CNC 内部押出成形の主要コンポーネント パラメータ仕様は以下のとおりです。
- パンチの R 角度の要件: 押し出しパンチの R 角度の半径は、チューブ壁の厚さの1.5 倍以上である必要があります。
- 金型の表面処理: 金型の表面処理は、硬度 HV 2800、粗さ Ra 0.1 の PVD コーティングです。
- 押し出し速度制御:押し出し速度を 10 ～ 20 mm/s に維持します。
このようなパラメータ仕様は、さまざまな HVAC フィッティングの精密曲げ部品の大規模製造に使用されて成功しています。
潤滑化学と多軸 CNC フィードは医療用非鉄部品の表面の完全性をどのように変化させますか?
カスタム非鉄曲げ加工の医療グレードの用途では、非鉄金属部品の成形品質は潤滑剤の化学残留物と軸送りによって影響を受けます。水ベースの合成エステル非塩素マイクロ潤滑システム (MQL) をセットアップし、20 ～ 30 rpm の線形速度と油圧比例バルブによって制御される一定のクランプ力を組み合わせることで、機械的傷や化学的孔食の可能性を直接排除できます。
表面欠陥の 2 つの主な原因
医療グレードのチューブ曲げの製造中、非鉄金属部品の表面欠陥は主に 2 種類に分けられます。1 つは送り速度の不一致やクランプ力の変動によって生じる機械的傷、もう 1 つは化学的腐食が原因で発生する化学的孔食です。潤滑剤の残留物。表面品質は、金属曲げサービスの提供基準に大きく影響します。
医療グレードの表面品質管理ソリューション
次のような重要なパラメータを備えた制御ソリューション全体を設計しました。
<オル>
モーション パラメータ設定: 曲げ線形速度は 20 ～ 30 rpm で一定に維持され、クランプ力は閉ループ比例バルブによって 4.5MPa ～ 6.0MPa の範囲内に調整されます。
潤滑システムの構成: 医療グレードの水ベースの合成エステル非塩素 MQL マシンが採用されており、残留物や腐食がないことが保証されています。
後処理: 超音波洗浄 + 不動態化処理により、部品が IATF 16949 清浄度基準に準拠していることを確認します。
表面完全性制御曲げを達成するためのこの管理基準は、厳格な清浄度要件を伴う銅曲げサービス プロジェクトにも有効です。
図 4: デジタル ディスプレイを備えた多軸 CNC チューブ ベンダーを操作する作業者。
予備成形熱処理により、高級黄銅合金の結晶粒構造と曲げ降伏が変化するのはなぜですか?
真鍮の曲げサービスの歩留まりは、真鍮の曲げサービスにおける焼きなましされた真鍮の粒径に大きく影響されます。曲げる前に260℃～300℃で1.5～2 時間の真空応力除去焼きなましを行うことで、結晶粒径が15μm～35μmの範囲に効果的に制限され、曲げ歩留まりが99.8%に直接向上します。
再結晶焼鈍の金属組織学的原理
再結晶焼鈍は、黄銅合金中の と の相の割合と分布を変えることができ、同時に結晶粒径を小さくして熱処理された黄銅の曲げ加工の性能を向上させることもできます。研究によると、粒子がより均一に分散され、適切なサイズになるほど、母材の可塑性が高くなります。
リアルになります。バランスの取れた結晶粒度は、複雑な成形曲げにおける高生産性の基本条件です。
アニーリングパラメータと歩留まりの関係
さまざまな焼きなましパラメータの下で曲げ降伏をテストしました。データを以下の表に示します。
<本体>
| アニーリング温度 |
保持時間 |
平均粒度範囲 |
複素曲げ降伏量 |
表面オレンジピールの欠陥率 |
| 240°C |
1 時間 |
40μm～60μm |
92.3% |
11.2% |
| 280 °C |
1.5 時間 |
20μm～30μm |
99.8% |
0.2% |
| 320°C |
2 時間 |
5μm～15μm |
97.1% |
0.5% |
| 未処理 |
0 時間 |
60μm～80μm |
76.5% |
23.7% |
適切な精度での熱処理制御は、粒子サイズの最適化された曲げを実現し、精密金属曲げ成形を強化するための主要な手段の 1 つです。
これが私たちが考え出した非常にユニークな原価計算式です。ユニットあたりの熱処理の追加コスト = (設備の人件費、断熱時間 + エネルギー消費コスト) / 単一バッチの積載量 1.15 管理係数
これを使用すると、プロセス改善によるコストの増加を非常に正確に判断できます。
LS Manufacturing の画期的な医療用人工呼吸器高純度赤銅コールドサイドマルチプレーンチューブ複合体成形製造ケース
クライアント チャレンジ
北米の一流医療機器メーカーは、高出力の新しい人工呼吸器の開発に取り組んでいました。この作業対象の部品は高純度の C11000 銅で作られており、医療用カテーテルの精密曲げプロセスで多平面法を使用して 3 次元に曲げられました。カテーテルの直径は 12.7 mm、壁の厚さはわずか 0.71 mm でした。限られたデバイスの内部空間に適合させるため、曲げ中心間の距離は 1.0D 定径曲げ限界を超える 12.7mm に短縮され、 同時に三次元空間角度許容差は 0.05mm、内壁の真円度歪み率は 3% に設定されました。
クライアントはこれまでにいくつかの伝統的な管曲げ工場に問い合わせましたが、どの工場もサンプルの製造に成功しませんでした。サンプルには 0.3mm の範囲の内部シワが見られ、1.5MPa の圧力試験中にすぐに破裂し、生産歩留まりは 15% 未満でした。
LS 製造ソリューション
LS Manufacturing は、銅管の曲げ時の塑性ひずみエネルギー分布をシミュレーションするために、クライアントの 3D 図面を受け取ってから 24 時間以内にマルチフィジックス有限要素解析を開始しました。
- 当初、汎用金型を硬度 HRC 64 の Cr12MoV 合金鋼で作られた回転曲げマスター金型に改造し、内壁を全方位的にサポートできる 5 ボール リンク機構の精密な流体力学的マルチボール マンドレルを特別に作成しました。
- C11000 冷間加工材のスプリングバック機能については、適応スプリングバック アルゴリズムを備えた閉ループでサーボ フィード システムを実装したため、3 次元方向の曲げ中にリアルタイムで 2.4°～3.1° 以内の自動過曲げが可能になります。
- 医療グレードの植物由来の微量完全合成潤滑剤を選択し、摩擦係数をμ=0.06 に維持し、機械的傷を除去しました。
結果と値
超薄肉チューブの曲げという非常に厳しい条件を満たすために、納品されたサンプルはついに性能において新境地を開拓しました:
<オル>
すべての複数面の空間寸法公差は ±0.035 mm 以内に安定して維持されました。
外壁厚さの減少率は 26% から 8.4% に低下し、内腔真円度の歪み率は 1.8% と低くなっています。
サンプルは 3.0MPa の超高圧気密試験に耐え、破壊耐圧試験後も微小亀裂は発生しませんでした。
すぐに、お客様は初期量産 25,000 個の契約を書き、当社を世界的なコア技術の戦略的パートナーとして引き連れてくださいました。
あなたのプロジェクトでも同様の極端な曲げ加工の課題に直面している場合は、詳細な図面と量産要件を提出してください。 当社は、独自の複雑な板金曲げ部品ソリューションをお客様向けにカスタマイズし、プロジェクトの迅速な立ち上げに役立つ正確な米ドル見積りを提供します。
よくある質問
Q1: 銅および真鍮の曲げサービスで達成可能な最小中心線半径 (CLR) はどれくらいですか?
軟赤銅 (O ステート) の場合、精密回転曲げダイスとマルチボール マンドレル技術を使用することで、最小 CLR 1.0D に達することが可能ですが、半硬質真鍮の場合、外側の結晶の亀裂を防ぐために、最小 CLR 1.5D ～ 2.0D を設定することが推奨されます。
Q2: 導電性銅バスバーの曲げによる電気断面積の減少がゼロであることをどのように保証しますか?
曲げプロセス中の材料の横方向の収縮のバランスは、アンチマーキング ローリング アーク ダイと組み合わせた閉ループ サーボ 3 点曲げ機を使用することにより、断面積減少率 4% を実現します。マイクロオーム計を使用して実施された導電率テストに基づくと、結果は 97% ～ 99% IACS の範囲内にあります。
Q3: LS Manufacturing の真鍮部品には、カスタム成形された表面にオレンジ ピール欠陥が見られないのはなぜですか?
赤銅・黄銅原料の平均粒径を15μm～35μm の範囲内に抑える徹底した材料受入検査管理体制を敷いています。曲げる前に、オレンジピール欠陥のない成形表面を実現するために、精密な応力除去処理が行われます。
Q4: 精密な金属曲げ成形公差を保護するインライン品質検査プロトコルは何ですか?
当社では 2 レベルの品質基準を設定しています。加工中のサーボ トルクのリアルタイム監視に加え、材料の硬さが異常な場合は即時に自動アラームを発します。完成したすべてのワークピースは光学式座標測定機とレーザー スキャナによる全数検査を受け、その結果工場合格率は 99.97% となります。
Q5: C36000 などの有鉛黄銅合金の複雑な成形曲げ時に微小破壊を防ぐにはどうすればよいですか?
これは、当社が発明したマルチステーション マイクロステップ順送成形法であり、大きな角度の曲げがステーションごとに 15° を超えない一連のマイクロ成形ステップに分割されます。この方法は、内部油圧ダンピングおよび圧力保持技術と合わせて、微細な裂けの可能性を完全に排除します。
Q6: 銅曲げサービスは、非標準のカスタム仕様や原材料プロファイルに対応できますか?
当社ではさまざまなサイズの赤銅および真鍮材料を大量に在庫しており、パイプ外径は 3 mm ～ 110 mm、プレートおよび銅バスバーの厚さは 0.5 mm ～ 20 mm でご利用いただけます。図面を送信して、カスタム ソリューションと正確な価格見積もりを入手してください。
Q7: カスタムの非鉄曲げ加工の生産には通常どのくらいの時間がかかりますか?
技術図面が DFM (製造向け設計) によってレビューおよび承認され、注文が確認されると、5 ～ 7 営業日以内にカスタム ツールの設計とプロトタイプの最初のバッチの納品を完了できます。完全に自動化された生産ラインを活用した大量生産バッチの場合、標準的なリードタイムは 2 ～ 3 週間です。
Q8: 精密板金成形は IATF 16949 などの国際規制基準に準拠していますか?
当社は、IATF 16949 と ISO 9001:2015 による工場とエンドツーエンドの品質管理システムの認証をそれぞれ完了しました。さらに、当社は、RoHS および REACH 基準を完全に満たす、完全な材料証明書と第三者の試験レポートを提供できます。
概要
産業サプライチェーンの品質を保証することは、今日のビジネスの基本原則です。 LS Manufacturing は、マルチフィジックス スプリングバック有限要素解析技術を独自に開発しており、 また非常に柔軟性の高い閉ループ サーボ多軸 CNC パイプ曲げクラスターを多数備えており、三次元座標測定機の完全自動検査プロセスの空間精度は 0.03 mm です。
高導電率の EV 電源バスバーであれ、高圧パルスに耐えることができる超薄肉の複雑な形状の HVAC ベンドであれ、当社は複雑な材料の機械的能力の限界を効果的で均一かつ安価な標準化された量産ソリューションに変換することができ、納期や品質に関する意思決定に対する不安は過去のものになります。
サプライヤーからのサンプル収量の低下、肉厚の過度の減少、表面の傷などの品質上の問題が発生している場合はどうすればよいですか?多平面の不規則な形状の曲げコンポーネントを開発している場合はどうなるでしょうか? やみくもに研究開発予算を費やして試行錯誤する必要はありません。3D CAD 図面と特定の公差とバッチ要件をお送りいただくだけで、当社のオンサイト エンジニアリング専門家チームが 12 時間以内に完全な DFM プロセス改善レポートを無料で提供します。予算監査に使用できる非常に正確な量産段階の見積書を超えています。
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当社の工場には、ISO 9001:2015 認証を取得した最先端の 5 軸マシニング センターが 100 台以上備えられています。当社は、世界 150 か国以上のお客様に、迅速、効率的、高品質の製造ソリューションを提供しています。少量生産でも大規模なカスタマイズでも、24時間以内の最速納期でお客様のニーズにお応えします。 LSマニュファクチャリングを選択します。これは、選択の効率、品質、プロ意識を意味します。
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