スプリングバック量の計算

Question

単純なL曲げの場合、材質、曲げR、板厚、曲げ角度、ロールの圧延方向、等の条件がわかれば、比較的簡単にスプリングバックの量を計算できるのしょうか？
もし計算できるのであれば、教えていただければと思います。

Accepted Answer

１、計算式はないと思います。経験値による内容と思います。
２、AMADAのプレスブレーキ（通称ベンダー）の90度曲げ型の上の型の角度が88度、下は90度に設定して有ります。両方共に90度では90度に曲がらないからです。
３、次に板厚によって内径部のＲを変えた方が良いです。曲げにくい又は曲がらないからです。
例えばｔ＝２．３はＲ３、３．２はＲ５，４．５はＲ７等です。
４、金型製作時には簡易型を造って角度を確認しなければならないと思います。弊社でも実際にそのような順番です。ですから、曲げ型が出来ないとﾌﾞﾗﾝｸﾋﾟｱｽ型は造れません。
５、ロール方向で顕著な差は発生するのはSUS材のバネ鋼です。それ以外は方向性は見られないと経験してます。
６、板厚のバラツキによって曲げ角度が変わってきます。これが意外とやっかいです。曲げ加工後角度のﾁｪｯｸが発生します。
こんな内容の記載で宜しいですか。
世の中で計算できないことが相当有りますよ。人間なんかは計算できないように。宜しく。

１、単純な90度ﾔｹﾞﾝ型（上角度88度、下90度）Ｌ曲げでのシミュレーション。
板厚ｔ＝３．２００で90度の寸法がOKのダイハイトとして、板厚がバラツキｔ＝３．０００となった場合の曲げ角度は計算できそうですね。
２、ダイクッションを使用したコの字曲げ。
板厚ｔ＝３．２００で上型と下型のｸﾘｱﾗﾝｽ３．２００で90度を確保できた場合、板厚がバラツキ３．０００になった場合の曲げ角度は計算できそうですね。
金型の設定ｸﾘｱﾗﾝｽと板厚の隙間から計算できそうですねと記載してます。
これはあくまでシミュレーションです。条件の無い状態から計算だけで曲げ角度を出すのは難しいですよ。
2で90度確保できると書きましたが、実際は上型を工夫しないと90度は曲げられません。
板厚、材料硬度、潤滑の有無等々要因は多数有ります。
計算云々も結構ですが、一つ、一つﾃﾞｰﾀを残してゆくのも大事です。ﾉｳﾊｳです。

Answer

厳密に言えば、計算で出ると思いますが、形状が複雑な場合には、
計算式も比例して複雑になります。
板の曲げでは、板厚と板幅が関係してくるだけですが、
断面形状が複雑になりますと、単純な板厚では計算できなく、
板幅も複雑に変化すると、板幅を単純に決められません。
因って、計算式を構築する労力と技量が伴わない以上、計算では
できません。簡易計算も同様です。
小生はプレス屋さんではありません。
が、ハイテンション材をプレスする時に、同じ型でプレスして、
この型はスプリングバックを抑える構造の型なので問題ないが、
材料が硬いので成形が甘いから組み立てて補正してくれと依頼があり、
目が点になった事を覚えています。
トン数を増やしても、材料が硬いので成形が甘いと……。
硬度、引張強さ、降伏点、等々の関連を知らない人が多くて、困った
経験があります。貴殿はアカデミックにトライして、頑張って下さい。

Answer

「簡単に計算」は出来ないと思います。
内容的には先の方々と重複しますが、
材料の加工部分の正確な厚み、硬さ、組成、製材時の熱の影響、加工速度、曲げ角度、などが主な物でそれ以外にも、気温や型の温度なども微妙に影響すると思います。

主な要因だけでも、通常はある程度のバラツキがあります。
しかも、それは肝心な加工部分での話であり、サンプル検査では意味がありません。

そのバラツキを測定、または制御することは実際的には不可能だと思います。

Answer

曲げモーメントが計算できず、実測が必要である事、素材板は残留応力を持っている事等から、スプリングバックの理論予測は無理であるという論文を読んだ事があります（プレス技術2005.11月号Vol.43 No.13　日比野　文雄先生）。

Answer

板金用のＣＡＤもあるようです。
お問い合わせの条件を超えてしまうように思いますが、十分な条件を設定すれ
ばシミュレーションの結果は得られるように思います。
精度は与える条件次第と思いますが、必ずしも「不可能」「ノウハウ」
という結論だけではないようにも思います。

Answer

技術力のあるプレス専業メーカーで、
経験値・実験値から導いた計算式を持っているところがあるようです。
しかし、正にそれこそ「ノウ・ハウ」であり、社外秘です。

日本塑性加工学会で、研究者が発表する事もあったと記憶しています。
（形状により、補正を加えて使うのが現実でしょう。）
文献にも目安程度のものしか見あたらないと思います。

自社で多く扱う事例に則して、実験を繰り返し、
或る程度の目安を立てておく事を勧めます。

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