板金曲げガイドはコスト削減と効率向上を目指します

わずかな曲げ誤差で、念入りに設計された板金エンクロージャが無用になることを想像してみてください。このシナリオは、製品の品質、コスト効率、性能に直接影響する板金加工における曲げ設計の重要性を浮き彫りにしています。この記事では、エンジニアがよくある落とし穴を避け、優れた結果を達成するのに役立つ、基本的な曲げ設計の原則を検証します。

板金曲げは、上型パンチと下型Vダイスツールを使用して、プレスブレーキで金属板を塑性変形させることを含みます。このプロセスは、強度、剛性、応力分布を改善することにより、構造的完全性を高め、複雑な形状を可能にします。たとえば、曲がった設計は、コンポーネントの耐荷重能力を大幅に向上させます。

効果的な板金モデリングには、材料の厚さ、曲げ半径、曲げ代の3つの基本的なパラメータを慎重に検討する必要があります。

コンポーネントは単一の金属板から製造されるため、材料の厚さが一定であることが不可欠です。標準的な処理では、0.9mmから20mmの厚さに対応し、薄い材料（3mm）はプレートとして分類されます。実際の許容誤差は、特定の部品の要件によって異なります。

最小曲げ半径は、ひび割れや変形を防ぐために、材料の厚さと等しくする必要があります。同じ平面内で曲げ方向を一定に保つことで、再配置の必要性を減らし、時間とコストを節約できます。コンポーネント全体で曲げ半径を均一にすることも、製造コストを削減します。

曲げ中、中立軸は内側に移動します。中立軸の位置（t）と材料の厚さ（T）の比率を表すK係数は、必要な材料補正を計算します。次の表は、さまざまな材料と曲げ方法のK係数参照を示しています。

曲げ接合部にある小さなノッチである曲げリリーフは、隣接する機能を歪ませる可能性のある応力集中を軽減します。小さいながらも、これらの機能は、穴やスロットの変形を防ぐために重要です。

適切なリリーフがないと、エッジに隣接する曲げは、引き裂きや製造上の不具合のリスクがあります。リリーフノッチは、幅が少なくとも材料の厚さで、長さが曲げ半径を超える必要があります。

面と接続曲げからなるフランジは、隣接していない場合、適切なリリーフタイプが必要です。

• 楕円リリーフ: 丸みを帯びた端は応力を均等に分散し、制御された材料の動きを通じて機能の歪みを最小限に抑えることで、特に穴/スロットの近くで役立ちます。
• 長方形リリーフ: 簡素化された切断要件により、適度な曲げ半径と標準的な材料の厚さの設計に費用対効果が高くなります。

特殊なエッジ機能はコンポーネントの性能を向上させ、ヘミングとシーミングが主な例です。

ヘム（中空のロールエッジ）は、コンポーネントを強化し、鋭いエッジをなくします。最適なヘム設計には、次のものが必要です。

• 外半径 ≥ 2× 材料の厚さ（メーカーによって異なります）
• ヘム機能からの曲げ位置 ≥ 6×（ヘム半径+材料の厚さ）

シーム（U字型の折り畳みエッジ）は、構造的な補強と組み立て機能を提供します。3つの主要なタイプがあります。

• オープンシーム: わずかなクリアランスがあります（最小内半径=材料の厚さ; 戻り長=4×厚さ）
• クローズドシーム: しっかりと折りたたまれています（最小内半径=材料の厚さ; 戻り長=6×厚さ）
• ティアドロップシーム: 強度と柔軟性のバランスが取れています（最小内半径=材料の厚さ; 戻り長=4×厚さ）

曲げに近い機能は、成形中に変形するリスクがあります。推奨される最小距離:

• 穴のエッジから曲げまで: ≥ 2.5× 材料の厚さ（T）+ 曲げ半径（R）
• スロットのエッジから曲げまで: ≥ 4× 材料の厚さ（T）+ 曲げ半径（R）

エッジに近い機能は、膨らみを引き起こす可能性があります。押し出し穴とコンポーネントのエッジの間は、2× 材料の厚さの最小クリアランスを維持してください。