自動パイプベンダー：包括的な概要

自動パイプベンダーとは

自動パイプベンダー（チューブベンダー、チューブベンダー、パイプベンダーとも呼ばれる）は、パイプやチューブを所望の形状に永久的に成形するために設計されています。パイプ曲げプロセスは、型曲げ（フォームバウンドベンド）と自由曲げ（フリーフォームベンド）に分類され、加熱または冷間成形が関与する場合があります。型曲げタイプでは、パイプやチューブがカスタマイズされたダイスによって成形されます。

直管は自動パイプベンダーを使用して、ダイスにより単一または複数の曲げを行い、独自のプロファイルを作成できます。型曲げにはプレス曲げとロータリードロー曲げが含まれます。これらのパイプ曲げ方法は複雑な形状を生成でき、さまざまな延性金属パイプに対応可能です。一方、フリーフォーム曲げ（3ロールプッシュ曲げを含む）は、ワークピースを運動学的に成形します。その結果、曲げプロファイルは曲げ工具の幾何学に依存しません。

通常、丸棒材料が自動パイプベンダーで加工されます。場合によっては、角パイプや矩形チューブ・パイプも仕様に合わせて曲げられます。曲げプロセスで重要なストック材料の他の要素には、材厚、工具、自動パイプベンダーの潤滑があり、操作と製品品質を最適化します。

自動パイプベンダーの仕組み

通常、自動パイプベンダーは機械的力を用いて、ストック材料のチューブやパイプをダイスに押し付けます。材料はダイスの設計形状に適合するよう押し付けられます。パイプやチューブは通常、しっかりと固定され、もう一方の端はダイス周りを回転するよう制御されます。また、ストック材料をローラーを通して強制し、所望の曲線に成形する成形方法もあります。一部の自動パイプベンダーでは、マンドレルをストック材料内部に配置し、部品の崩壊を防ぎます。

自動パイプベンダーには、ワイパーダイスがあり、力を加える際にパイプをテンション状態で保持し、シワを防止します。コンポーネントの詳細は後ほど説明します。

自動パイプベンダーの構造

自動パイプベンダーの製造における開発と改良により、機械は電気機械的に動作します。一般的に空気圧駆動、油圧駆動、または電気サーボモーター駆動です。CNC制御パイプベンダーは、プレスとローラーを使用して、成形操作とともにパイプをガイド・成形します。

信頼性の高い曲げ機械は、より高速な成形生産とより良い一貫性を実現し、あらゆるスケールで成形ラインのエラーを排除します。自動パイプベンダーの重要コンポーネントには、ベンドダイス、クランプダイス、プレッシャーダイス、ワイパーダイス、マンドレルがあります。ほとんどの工具は硬化鋼製で長寿命です。しかし、ダイスが材料にダメージや傷を与える可能性がある場合は、アルミニウムなどの柔らかい合金が使用されます。

● ベンドダイス

自動パイプベンダーのベンドダイスは、ラジウスダイスまたはベンドフォーマーとも呼ばれ、ロータリードローチューブベンダーで最も重要なコンポーネントです。鋼管をベンドダイスにクランプし、引き抜きプロセスを実行します。

● クランプダイス

クランプダイスは、ストックをベンドダイスに押し付け、材料の滑りを防止します。

● プレッシャーダイス

自動パイプベンダーのプレッシャーダイスは、ストック材料がベンドダイスのパターンに追従することを保証します。

● ワイパーダイス

ワイパーダイスは主にアルミニウムや真鍮などの柔らかい合金で作られ、ダイスが鋼管を傷つけたり損傷させたりするのを防ぎます。ワイパーダイスの目的は、ストック内面にハンプ（隆起）が形成されるのを防ぐことです。自動パイプベンダーのワイパーダイスはベンドダイスの直後で働き、曲げ直後の表面を平滑化し、シワの発生を防ぎます。

● マンドレル

自動パイプベンダーでアルミニウムや鋼管を曲げる際、困難な作業にはマンドレルが必要です。小さい半径で成形する材料や硬い表面の材料では、マンドレルがストック材料の崩壊を防ぐのに役立ちます。

自動パイプベンダーの種類

● プレス曲げタイプ

冷間パイプ・チューブに用いられる古典的な曲げ方法です。ダイスがストック材料に押し付けられ、工具の形状に適合させます。材料に内部サポートがないため、形状変形時に楕円断面が生じる可能性があります。パイプの断面形状の一貫性を要求しない場合に使用されます。

● ロータリードロー曲げ

このパイプ曲げ技術は、ダイスセットが一貫したCLR（中心線半径）を持つため、はるかに高精度です。インデックスプレートを装備し、フレーム、自動車部品、ハンドル、手すり製造などの用途で非常に人気があります。CNCシステムを搭載すれば、複雑で高度な工具でクリティカルな曲げと高性能を実現できます。

● ロール曲げ

鋼管を一連のローラーを通し、材料に圧力をかけて徐々に曲げ・成形します。この曲げ方法は、長尺パイプや長く緩やかな曲げの加工に非常に適しています。ロール曲げ機は、ストック材料の断面変形を非常に小さく抑えられます。

● 誘導曲げ

誘導曲げは、大半径部品、薄肉パイプ、小半径曲げなど、多様な用途に使用されます。誘導曲げ機にはマンドレルが不要です。誘導コイルを曲げ点のストック材料の小さな部分に巻き付けます。望ましい角度で高精度な曲げを提供できます。正確なスプールをこのタイプの自動パイプベンダーで簡単に製造できます。