정밀 튜브 제작에서 고강도 굽힘 중 벽 무결성과 단면 형상을 유지하는 것은 완성품 품질의 핵심 결정 요인입니다. 내부 지지 도구로 사용되는 맨드릴은 굽힘 변형 영역에서 방사형 지지를 제공하고 얇은 벽 튜브의 벽 얇아짐, 타원화 및 내부 벽 주름 발생을 해결하는 데 도움이 됩니다. 맨드릴 유형 및 지지 공구의 선택은 굽힘 형상, 튜브 치수 및 공정 요구 사항에 따라 달라집니다.
튜브 굽힘은 근본적으로 재료의 인장 및 압축 과정입니다. 튜브가 다이를 중심으로 구부러지면서 외부 벽은 늘어나 얇아지고 내부 벽은 압축되어 주름이 생기기 쉽습니다. 얇은 벽 튜브의 경우 이러한 응력 불균형은 굽힘 중심 근처에서 튜브가 붕괴될 수 있습니다.
접점 지점에 배치된 맨드릴은 튜브가 내부 지지를 중심으로 형성되도록 합니다. 이는 단면의 원형을 유지하고 굽힘 중 벽 얇아짐을 줄이는 데 도움이 됩니다.
모든 튜브 굽힘 작업에 맨드릴이 필요한 것은 아닙니다. 결정은 튜브의 형상과 굽힘의 심각성에 따라 달라집니다. 산업 현장에서는 두 가지 지표가 널리 사용됩니다.
| 지표 | 정의 | 참조 임계값 |
|---|---|---|
| 굽힘 반경 비율(R/D) | 중심선 굽힘 반경을 튜브 외부 직경으로 나눈 값 | 3.0 미만인 경우 맨드릴을 고려해야 합니다. |
| 벽 두께 비율 | 튜브 외부 직경을 벽 두께로 나눈 값 | 20 이상이고 굽힘 반경이 작을 경우 맨드릴이 필요합니다. |
이러한 임계값은 절대적인 규칙이라기보다는 지침입니다. 재료 특성, 윤활, 공구 상태 및 필요한 치수 허용 오차도 맨드릴이 필요한지 여부에 영향을 미칩니다.
맨드릴 및 보조 다이 선택은 굽힘 난이도와 튜브 특성에 따라 달라집니다. 생산에서는 여러 구성이 사용됩니다.
이러한 공구의 선택은 굽힘의 안정성과 튜브 내부의 상태에 영향을 미칩니다. 작은 반경 또는 얇은 벽 작업에서는 맨드릴과 와이퍼 다이의 조합이 종종 필요합니다.
M6xx 시리즈 맨드릴 부착 장치는 기존 CNC 튜브 굽힘 기계와 관련된 긴 교체 주기 및 높은 공구 비용을 해결하도록 설계되었습니다. 자동 맨드릴 추출 메커니즘은 슬라이드가 후퇴할 때 맨드릴을 분리하여 공구 교체 중 가동 중지 시간을 줄입니다.
미국 특허 11478838호로 보호되는 통합 윤활 시스템은 굽힘 공정을 안정화하기 위한 것입니다. 청동은 표준 맨드릴 재료로 사용되어 경도와 강인성의 균형을 제공하는 동시에 사소한 정렬 편차가 발생할 때 튜브 내부 긁힘 또는 공구 손상 위험을 줄입니다.
이 부착 장치에는 충분한 기계 프레임 길이가 필요합니다. 맨드릴 로드는 튜브 전체 길이를 통과하여 굽힘 다이 뒤의 지지점까지 확장되어야 하므로 기계 프레임은 튜브 길이와 로드 확장을 모두 수용할 수 있어야 합니다.