튜브 굽힘 공식: 개발된 길이, 굽힘 감소 및 스프링백
날짜：Sep 11, 2026
튜브 벤딩 공식은 학문적 연습이 아닙니다. 이는 제작된 부품이 처음으로 고정 장치에 떨어지는 이유이며, 누군가가 톱에 닿기 전에 튜브의 길이가 올바르게 절단되는 이유입니다. LRA(선, 반경, 각도) 인쇄에서 작업하든 XYZ 좌표 테이블에서 작업하든 동일한 소수의 관계가 계속해서 나타납니다. 즉, 전개된 길이, 셋백, 굽힘 공제 및 하중 시 재료가 실제로 수행하는 작업을 설명하는 수정 사항이 있습니다. 수학이 멈추고 경험이 대신해야 하는 장소와 함께 우리가 매일 의존하는 작업 세트는 다음과 같습니다.
무엇이든 계산하기 전에 형상을 정의하십시오.
대부분의 계산 오류는 하나의 모호성, 즉 반지름이 어떤 치수를 참조하는가?에서 시작됩니다. 튜브 도면에서 반경은 일반적으로 굽힘 내부가 아닌 중심선 반경 또는 CLR이라고 하는 튜브의 중심선에 지정됩니다. 인쇄물에 내부 반경이 표시되어 있는 경우 아래 공식을 터치하기 전에 외부 직경의 절반을 더하세요. 50mm 튜브에서 두 가지를 25mm 혼합하면 90도 굽힘에서 현상된 길이가 약 39mm 줄어들게 되는데, 이는 부품을 폐기하기에 충분합니다.
두 번째 관례도 마찬가지로 중요합니다. 굽힘 각도와 굽힘 각도입니다. 튜브를 직각으로 회전시키는 굽힘 각도는 90도이며, 이 경우 두 다리 사이의 끼인각도 90도입니다. 튜브가 자체 방향으로 다시 접힐 때 생년월일 = 180도에서 끼인각을 뺀 값이기 때문에 끼인각은 줄어들고 굽은 각도는 커집니다. 도면 주위에 설정을 구축하기 전에 도면에 인용된 값을 확인하십시오.
| 기호 | 의미 | 일반 단위 |
|---|---|---|
| CLR | 굽힘의 중심선 반경 | mm 또는 인치 |
| OD | 튜브의 외부 직경 | mm 또는 인치 |
| t | 벽 두께 | mm 또는 인치 |
| DOB | 굽힘 각도는 180에서 사이각을 뺀 것과 같습니다. | 도 |
| DL | 한 굽힘의 전개 길이 | mm 또는 인치 |
| SB | 다리 교차점에서 접선점까지 셋백 | mm 또는 인치 |
| BD | 굴곡 공제 | mm 또는 인치 |
| K | 호 길이를 미세 조정하는 데 사용되는 중립축 이동 계수 | 단위가 없는 |
핵심 공식
전개 길이, 호 길이라고도 함
전개된 길이는 중심선을 따라 측정된 곡선 자체에서 소비되는 튜브의 양입니다.
DL = (파이 × CLR × DOB) / 180
CLR이 150mm이고 굽힘 각도가 90도인 경우 DL = (3.1416 × 150 × 90) / 180 = 235.6mm입니다. 일부 상점에서는 성형 중에 재료가 굽힘 내부를 향해 흐르고 실제 중립선이 약간 안쪽으로 이동하기 때문에 이를 중립 축 요소로 개선합니다. DL = (pi × DOB / 180) × (CLR 마이너스 K × t). 계수 K는 일반적으로 0.2에서 0.5 사이에 위치하며 재료에 맞게 이를 고정하는 유일한 정직한 방법은 시험편을 구부려 측정하는 것입니다.
셋백 및 접선 길이
셋백은 두 다리 중심선의 교차점에서 직선 다리가 끝나고 곡선이 시작되는 접선점까지의 거리입니다.
SB = CLR × tan(DOB / 2)
90도에서 tan(45도)는 1이므로 셋백은 CLR(이 예에서는 150mm)과 같습니다. 접선 길이는 각 다리의 교차점에서 측정된 숫자와 동일하므로 치수를 교차점으로 표시하는 도면과 접선으로 치수를 지정하는 도면 간을 쉽게 변환할 수 있습니다.
굴곡 공제
도면에서 교차점까지 측정된 다리 길이를 제공하는 경우 모서리는 두 번 계산됩니다. 굽힘 공제는 해당 중복을 제거합니다.
BD = 2 × SB - DL
90도 예의 경우: 2 × 150 - 235.6 = 64.4mm. 얕은 굴곡의 경우 공제 금액이 작습니다. 단단하고 각도가 높은 굽힘의 경우 이를 무시하면 짧은 부분이 보장될 만큼 충분히 커집니다.
총 절단 길이
절단 길이 = 교차점까지 측정된 다리 길이의 합계에서 모든 굽힘 공제액의 합계를 뺀 값입니다. 등가 경로는 절단 길이 = 직선 접선-접선 단면의 합에 전개된 길이의 합을 더한 것입니다. 두 방법 모두 동의해야 합니다. 그렇지 않은 경우 일반적인 원인은 뺄셈에서 잊어버린 굴곡입니다.
굽힘 사이의 오프셋 및 거리
거리 O만큼 튜브를 옆으로 이동시키는 한 쌍의 동일한 굽힘의 경우 튜브를 따라 측정된 굽힘 사이의 거리는 DBB = O / sin(DOB)입니다. 따라서 익숙한 45도 오프셋은 오프셋에 대략 1.414를 곱합니다. 각도가 같지 않거나 3차원에서 일어나는 모든 일의 경우 2차원 공식을 연결하려고 하기보다는 좌표로 작업하세요.
공식에서 다루지 않는 것: 벽 두께 감소, 타원형 및 최소 반경
위의 모든 내용은 튜브가 모양을 유지한다고 가정합니다. 그렇지 않습니다. 굽은 부분의 바깥쪽은 늘어나서 얇아지고, 안쪽은 압축되고 두꺼워지며, 단면은 약간 평평해집니다. 이러한 효과는 이론적으로 올바른 부품이 실제로 제조 가능한지 여부를 결정합니다.
굽은 부분의 벽이 얇아짐
유용한 얇은 벽 추정치는 t_min = t × CLR / (CLR OD / 2)입니다. 150mm 반경에 2mm 벽이 있는 50mm OD 튜브의 경우 약 14% 감소합니다. 이를 측정된 결과가 아닌 보수적인 기하학적 한계로 간주합니다. 적절한 크기의 맨드릴, 올바른 간격 및 적절한 부스트를 사용하면 일반적으로 실제 얇아짐이 눈에 띄게 줄어듭니다.
타원성
타원성 is calculated as (D_max minus D_min) divided by OD, multiplied by 100. General industrial work often accepts 5 percent or less, while aerospace and automotive fluid lines frequently demand tighter limits. Ovality grows quickly as the CLR-to-OD ratio falls, which is why the radius choice and the tooling choice are really the same decision.
최소 굽힘 반경 경험 법칙
- 맨드릴 없이 자유 형태 굽힘: 대략 3 × OD는 많은 연강과 알루미늄에 실용적인 바닥입니다.
- 맨드릴 및 와이퍼 다이 사용: 1.5 × OD가 일반적이며, 일치하는 툴링과 더 무거운 벽을 사용하면 1 × OD 이상이 달성 가능합니다.
- 약 30을 초과하는 벽 계수(OD를 t로 나눈 값)는 일반적으로 반경 자체보다는 얇은 벽 붕괴를 제한 요소로 만듭니다.
- 스테인레스 및 고강도 합금은 동일한 벽 계수에서 탄소강보다 더 많은 반경이나 더 많은 지지력이 필요합니다.
작업 예: 50mm OD 튜브의 90도 굽힘
일반적인 작업에 대한 공식을 종합해 보십시오. OD 50mm, 벽 2mm, 중심선 반경 150mm, 굽힘 각도 90도, 교차점까지 측정된 2개의 직선 다리 400mm.
| 수량 | 공식 | 결과 |
|---|---|---|
| 전개길이 | (파이×150×90)/180 | 235.6mm |
| 끝마다 좌절 | 150×황갈색(45도) | 150.0mm |
| 굴곡 공제 | 2 × 150 - 235.6 | 64.4mm |
| 절단 길이 | 800 - 64.4 | 735.6mm |
| 벽이 얇아지는 것으로 예상됨 | 2 × 150 / (150 25) | 1.71mm, 약 14% 더 얇아짐 |
얇아지는 수치는 지지되지 않는 굽힘에 대한 기하학적 최악의 경우입니다. 사양에서 벽 두께를 10%로 제한하는 경우 반경을 넓히고 적절한 간격으로 맨드릴을 추가하거나 재료를 절단하기 전에 더 무거운 벽으로 이동합니다.
공식에서 완제품까지
숫자를 보면 그림이 그려집니다. 도구와 제어 장치는 그 그림을 수천 번 반복합니다. Springback이 가장 명확한 예입니다. 툴링이 풀린 후 튜브가 이완되고 굽은 부분이 약간 열리므로 기계가 과도하게 굽혀지고 반경이 툴에 비해 약간 커집니다. 3 × OD 반경의 연강에는 1~2도의 오버벤드만 필요할 수 있지만 스테인리스 및 고강도 알루미늄에는 훨씬 더 많은 굽힘이 필요할 수 있습니다. 실용적인 답은 더 나은 방정식이 아니라 재료별, 반경별, 벽 두께별 보정 값을 저장한 후 다음 실행 시 자동으로 적용하는 제어입니다.
이것이 공식과 장비가 일치해야 하는 지점입니다. 굽힘 위치를 지정하고 맨드릴을 잡고 설정 시트에 지정된 대로 정확하게 부스트 곡선을 따를 수 있는 기계는 계산된 수치를 일회성 성공이 아닌 반복 가능한 프로세스로 전환합니다. 다양한 부품군에 걸쳐 동일한 계산을 수행하는 경우, 범위를 확인하는 것이 도움이 됩니다. 튜브 벤딩 머신 수동 및 NC 모델부터 완전 자동 CNC 장치까지 나란히 있습니다.
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맨드릴 제어 기능이 있는 NC M 시리즈 유압 튜브 벤딩 머신 강철, 스테인리스, 알루미늄, 티타늄 및 황동에 걸쳐 반복 가능한 굽힘을 위해 이 반자동 굽힘 장치는 16개의 굽힘 및 프로그래밍 가능한 스프링백 보상과 함께 16개의 프로그램을 저장합니다. 제품보기 → 튜브 절단 전 실제 점검 사항
- 도면의 반경이 중심선인지 굽힘 안쪽인지 확인하고 조정한 후 계산하세요.
- 인용된 굽힘 각도가 다리 사이의 끼인 각도가 아니라 굽힘 각도인지 확인하세요.
- 첫 번째 굽힘뿐만 아니라 모든 굽힘에 대해 전개 길이, 후퇴 및 굽힘 공제를 계산합니다.
- 반경을 결정하기 전에 고객 사양에 따라 벽이 얇아지고 타원성을 추정하십시오.
- 배치를 실행하기 전에 하나의 테스트 조각을 자르고 구부린 다음 도면과 비교하여 결과를 측정합니다.
- 사용한 스프링백 보정을 기록하여 다음 동일한 작업이 추측 대신 알려진 값에서 시작되도록 합니다.
튜브 굽힘 공식은 출발점일 뿐 보장되는 것은 아닙니다. 곡선이 얼마나 많은 재료를 소비하는지, 접선점이 어디에 있는지, 외벽이 얼마나 얇아질지 알려줍니다. 그들이 당신에게 말할 수 없는 것은 스테인레스의 비열, 툴링 상태 및 윤활유가 그날 어떻게 작용할 것인지입니다. 계산을 첫 번째 시험편으로, 측정값을 두 번째로 처리하면 그린 것과 출하한 것의 차이가 매번 작아집니다.
