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튜브 스트레치 벤딩 머신 금속 프로파일이나 튜브에 축 방향 인장력을 가하는 동시에 성형 다이 주변이나 벤딩 롤 사이에서 구부리는 산업용 냉간 성형 공정입니다. 굽힘 전과 굽는 도중에 재료를 항복점 이상으로 사전 장력을 가함으로써 공작물의 전체 단면이 소성 변형 상태가 됩니다. 이는 기존의 롤 굽힘이나 회전 인발 굽힘에서 발생하는 탄성과 소성 결합이 아닌 소성 변형 상태가 됩니다. 응력 상태의 이러한 근본적인 차이는 스프링백을 크게 감소시키고 형상 정확도를 높이며 단면 왜곡을 최소화합니다.
튜브 스트레치 벤딩 머신 장비는 완전한 유압 제어 시스템을 사용하여 인장력과 굽힘 진행을 정밀하게 관리합니다. 강관, 사각관, H빔, I빔, 채널강, 앵글철, 알루미늄 압출재 등 다양한 금속 프로파일을 가공할 수 있습니다. 자재 활용도가 초과되었습니다. 95% 대부분의 응용 분야에서 프로세스는 최대 굽힘 아크 길이를 달성할 수 있습니다. 12미터 단일 기계 패스로 대규모 건축, 운송 및 인프라 구조에 적합한 기술입니다.
튜브 스트레치 벤딩 머신의 작동 방식: 프로세스 메커니즘
튜브 스트레치 벤딩 머신 프로세스에는 세 가지 조정 단계가 포함되며 모두 유압 제어 시스템에 의해 관리됩니다.
- 프리텐셔닝: 프로파일의 양쪽 끝은 유압 작동식 조 척으로 고정됩니다. 유압 실린더는 일반적으로 항복 강도를 넘어서 전체 프로파일을 늘리는 축 인장력을 적용합니다. 2~8% 신장 재료의 연성과 목표 굽힘 반경에 따라 달라집니다. 이렇게 하면 굽힘이 시작되기 전에 전체 단면이 플라스틱 영역에 있게 됩니다.
- 랩 성형: 축 방향 장력을 유지하면서 성형 다이(회전 테이블 유형) 또는 프로파일(이중 암 유형)이 이동하여 장력이 가해진 재료를 다이 윤곽 주위로 점진적으로 감쌉니다. 인장력과 굽힘력의 결합으로 외부 섬유는 더 늘어나는 반면 내부 섬유는 휘어짐이나 주름이 방지되어 깨끗하고 균일한 굽힘 프로파일이 만들어집니다.
- 스트레칭 후 및 릴리스: 랩을 완료한 후 단면 전체에 잔류 응력을 균등화하기 위해 추가 인장력 증가가 적용됩니다. 그런 다음 그립이 풀리고 스프링백이 최소화됩니다. 일반적으로 0.5° 미만 알루미늄 프로파일의 각도 오차는 기존 굽힘 방법의 3~10°와 비교됩니다.
그 결과 정확한 곡률, 무시할 수 있는 비틀림, 유지되는 단면을 갖춘 구부러진 프로파일이 탄생했습니다. 원래 치수 정확도의 90~98% — 많은 동일한 구성 요소에 걸쳐 시각적 및 구조적 일관성이 필수인 건축용 커튼월 프레임, 열차 차체 구조 및 경기장 지붕 아치에 대한 중요한 요구 사항입니다.
튜브 스트레치 벤딩 머신 시리즈의 기계 유형
로터리 테이블 타입 튜브 스트레치 벤딩 머신
큰 반경 굽힘에 대한 가장 일반적인 구성입니다. 프로파일은 중앙 회전 테이블에 장착된 스윙 암으로 양쪽 끝을 고정합니다. 테이블이 회전하면 프로파일이 중앙에 있는 고정 성형 다이를 감싸게 됩니다. 회전 테이블 기계는 긴 프로파일(최대 12m 호 길이)에서 일관된 원형 호를 생성하는 데 탁월하며 건축용 알루미늄 커튼월 프레임, 경기장 지붕 빔 및 기차 지붕 아치 부재에 널리 사용됩니다. 대형 모델의 최대 인장력 도달 2,000~5,000kN , 무거운 구조용 강철 섹션을 수용합니다.
더블 암 타입 튜브 스트레치 벤딩 머신
독립적으로 제어되는 두 개의 유압 암은 프로파일의 끝을 잡고 중앙 성형 다이 주위에서 조화로운 원호로 움직입니다. 이중 암 구성은 비대칭 굽힘(다이 양쪽의 굽힘 반경이 다름)을 허용하고 비원형 호 형태에 더 유연합니다. 자동차 구조 돌출부(문틀 빔, 루프 레일), 엘리베이터 가이드 레일 아치 및 복잡한 항공기 동체 프레임 섹션에 선호됩니다.
산업별 변형
특수 튜브 스트레치 벤딩 머신은 특정 산업 응용 분야를 위해 개발되었습니다.
- 샤워실 및 도어 프레임 기계: 프레임 유리 인클로저 및 건축용 도어 주변을 위해 벽이 얇은 알루미늄 압출재를 좁은 반경으로 구부리기 위한 소형, 저하중 모델입니다.
- 기차 지붕 빔 기계: 최대 20m 길이의 튜브 스트레치 벤딩 머신 스테인리스강 또는 알루미늄 프로파일을 고속 철도 차량 지붕 구조에 필요한 정확한 곡선으로 가공할 수 있는 견고한 긴 테이블 모델입니다.
- 엘리베이터 가이드 레일 벤딩 머신: 고층 빌딩 리프트 시스템에 사용되는 T형 엘리베이터 레일의 정밀하고 왜곡 없는 굽힘을 위해 설계되었습니다.
기존 방법에 비해 튜브 스트레치 벤딩 머신의 주요 장점
| 성능 요인 | 튜브 스트레치 벤딩 머신 | 롤 벤딩 | 프레스 벤딩 |
|---|---|---|---|
| 성형 후 스프링백 | <0.5°(알루미늄) | 3~8° | 2~6° |
| 단면 왜곡 | 최소(<2%) | 보통(3~8%) | 높음(5~15%) |
| 주름위험(내부 반경) | 없음(장력 방지) | 얇은 벽에도 가능 | 얇은 부분에 존재 |
| 작업당 최대 호 길이 | 최대 12m | 일반 3~6m | 프레스 폭에 따라 제한됨 |
| 자재 활용 | >95% | 85~92% | 80~90% |
튜브 스트레치 벤딩 머신에 적합한 재료
튜브 스트레치 벤딩 머신 파손 없이 프리텐셔닝 및 랩 성형을 견딜 수 있는 충분한 연성을 가진 모든 금속 재료에 적용 가능합니다. 파단 시 재료 신율은 일반적으로 다음을 초과해야 합니다. 8~10% 신뢰할 수 있는 튜브 스트레치 벤딩 머신 결과를 얻으려면:
- 알루미늄 압출재(6061-T4, 6063-T4, 7075-T0): 가장 일반적인 튜브 스트레치 벤딩 머신 재료입니다. T4 또는 어닐링(T0) 템퍼는 튜브 스트레치 벤딩 머신에 필요한 연성을 제공합니다. T6 강도 특성을 복구하기 위해 부품을 굽힌 후 노화시킬 수 있습니다.
- 탄소강 및 HSLA 강철 프로파일: 최대 S355 등급의 H빔, 채널 강철 및 중공 단면은 구조용으로 일상적으로 신축 굽혀집니다. 고강도 등급(S460)은 더 높은 인장력과 더 세심한 연성을 관리해야 합니다.
- 스테인레스 스틸 프로파일: 건축 및 식품 가공 분야에 사용됩니다. 스테인레스 강의 가공 경화율이 높을수록 튜브 스트레치 벤딩 머신에 실제로 도움이 됩니다. 이는 성형 중 항복 강도를 높이고 형태 유지를 향상시킵니다.
- 구리 및 황동 압출물: 건축 장식 요소 및 전기 버스 바에 적용됩니다. 우수한 연성은 파손 없이 대형 튜브 스트레치 벤딩 머신 변형을 가능하게 합니다.
주요 산업 응용 분야
고속철도 및 지하철 구조물
기차 차량 지붕 아치, 창틀 돌출부 및 측벽 구조 부재는 알루미늄 또는 스테인리스강 프로파일에서 차체의 정확한 곡률까지 늘어나 구부러집니다. 각 구성 요소는 결합 부품과 치수 공차를 일치시켜야 합니다. 15미터 호 길이에 걸쳐 ±0.5mm —Tube Stretch Bending Machine의 최소 스프링백 특성을 통해서만 달성 가능합니다.
자동차 구조 돌출
도어 실 빔, A-필러 보강재, 루프 레일, 범퍼 빔을 포함한 바디 인 화이트 구조 부재는 차량의 차체 곡선과 일치하도록 고강도 알루미늄 압출재(6xxx 또는 7xxx 시리즈)에서 구부러져 늘어납니다. 굽힘 후 노화 처리는 전체 T6 템퍼 강도를 복원하여 충돌 에너지 관리에 필요한 구조적 성능을 제공합니다.
공항 및 경기장
공항 터미널 지붕, 경기장 캐노피 및 전시장 프레임의 대형 곡선 강철 구조물에는 무거운 강철 중공 섹션과 H빔을 특정 반경으로 구부려야 합니다. 최대 섹션의 튜브 스트레치 벤딩 머신 HEA 300 또는 RHS 300×150 반경 10~50미터는 이러한 건축 응용 분야의 표준 관행입니다.
커튼월 및 외관 시스템
건축용 알루미늄 커튼월 프로파일(T-섹션, U-섹션 및 맞춤형 압출)은 신축성 있게 구부러져 건물 정면과 아트리움 지붕의 곡선형 수직 및 수평 그리드 부재를 형성합니다. 정밀한 반경 제어는 중요한 미적 및 내후성 요구 사항인 전체 외관 높이에 걸쳐 균일한 글레이징 조인트 너비를 보장합니다.
튜브 스트레치 벤딩 머신에 대한 일반적인 질문
튜브 스트레치 벤딩 머신으로 달성할 수 있는 최소 굽힘 반경은 얼마입니까?
튜브 스트레치 벤딩 머신 에 최적화되어 있습니다 큰 반경, 완만한 곡률 애플리케이션 (반경 대 단면 높이 비율은 일반적으로 5:1보다 큼). 외부 섬유 신장이 재료의 파괴 한계를 초과하는 더 좁은 반경의 경우 기존의 로터리 드로우 벤딩 또는 프레스 벤딩이 더 적합합니다. 알루미늄 압출은 일반적으로 R/H 비율(구부림 반경 대 단면 높이)을 다음과 같이 낮출 수 있습니다. 3:1–5:1 튜브 스트레치 벤딩 머신을 통해; 강철 단면은 대부분의 경우 10:1 이상의 R/H를 요구합니다.
튜브 스트레치 벤딩 머신이 프로파일의 기계적 특성에 영향을 줍니까?
Tube Stretch Bending Machine의 사전 인장 및 랩 성형은 단면 전체에 가공 경화를 도입하여 일반적으로 다음과 같이 항복 강도를 증가시킵니다. 5~15% 그리고 연성이 약간 감소합니다. T4 템퍼의 알루미늄 합금의 경우 T6 기계적 특성을 달성하기 위해 굽힘 후 부품을 인위적으로 시효 처리할 수 있습니다. 강철의 경우 가공 경화는 일반적으로 구조적 용도에 유리하거나 무시할 수 있습니다.
H빔, I빔과 같은 비대칭 프로파일을 비틀림 없이 신축성 있게 구부릴 수 있습니까?
예, 프로파일이 강한 축을 중심으로 구부러지고(웹 굽힘) 조 척이 프로파일을 대칭으로 잡아 편심 하중을 방지한다면 가능합니다. 다이 접촉 영역 가까이에 장착된 비틀림 방지 가이드 장치는 비대칭 또는 복잡한 프로파일에 사용되는 경우가 많습니다. 현대식 튜브 스트레치 벤딩 머신에는 벤딩 중에 프로파일이 회전하는 경향에 적극적으로 대응하는 유압식 클램핑 토크 보상 기능이 포함되어 있습니다.
튜브 스트레치 벤딩 머신 애플리케이션용 성형 다이는 어떻게 설계됩니까?
성형 다이(벤딩 형태 또는 스트레치 블록이라고도 함)는 대상 벤딩 반경으로 가공되며, 다이 면은 공작물의 단면과 일치하도록 프로파일링됩니다. 단순한 원호의 경우 다이는 원통의 세그먼트입니다. 복합 곡선 또는 비원형 호의 경우 다이 프로파일을 CNC 가공하여 건축 설계의 포인트 클라우드 또는 스플라인 곡선과 일치시킬 수 있습니다. 다이 재료는 일반적으로 주철, 알루미늄 합금 또는 견목(단기 프로토타입 작업용)이며 일반적으로 각 프로파일 및 반경 조합에 맞게 맞춤 제작됩니다.
