曲げ加工機 – metoree本番管理

曲げ加工機とは

曲げ加工機とは、金属材の薄い板金素材を曲げる用途で使用される加工機です。

曲げ加工機はブレーキプレス、ベンダー、ベンディングマシンなどさまざまな名称があります。この機械の仕組み自体はシンプルで、プレス機同様にパンチ部の金型 (上型) とダイ部の金型 (下型) を上下に可動させて圧力をかけ、金属板を折り曲げます。

上下運動の加圧と素材の硬度や厚さ、曲げ角度にあった金型を用意すると、希望の角度に曲げることが可能です。

曲げ加工機は、切削加工では難しい形状やコストカットを目的に制作する際に用いられます。曲げ加工機を使用して制作される製品は多岐にわたり、家電製品から自動車部品や工業製品、アルミサッシなどの建材用部品に至るまで、分野は非常に幅広いです。

この加工機を用いる製品は薄い金属材を利用するため、軽量かつ大量生産が可能となります。ほとんどの場合、薄い金属材の曲げ加工において曲げ加工機が用いられています。

前述した通り、曲げ加工機の仕組み自体は単純で、プレス機同様にパンチ部の金型 (上型) とダイ部の金型 (下型) を上下に可動させることで、圧力を加えて金属板を折り曲げます。現在は、油圧式プレスブレーキが最もメジャーな加工機です。

このマシンでは、油圧シリンダが上下運動の動力構造に当たります。また、クランク部の出っ張りが少ないため、負荷や加工速度をコントロールできます。

曲げ加工は圧力を加え金属を曲げる性質上、塑性変形にて発生するスプリングバックにより、曲げ精度にばらつきが起きてしまうのが欠点です。なお、スプリングバックとは、本来の形状に戻ろうとする現象を指します。

曲げ加工機の利用する際は、可能な曲げの種類を理解しておく必要があります。上下の金型の種類は多様であり、パーツの組み合わせによって複雑な折り曲げ加工を実現できます。

主に使用されている曲げ加工法は、以下の通りです。

1. V曲げ
V曲げは文字通りV字型のパンチを使用し、金属板を押し曲げる加工方法です。金型がシンプルで、さまざまな曲げ加工に使用されます。V曲げはパンチの押し具合によって以下の3つに分類されています。

一般的にV曲げは、圧力を加えるほど曲げRやスプリングバックが小さくなります。そのため、コイニングベンドは一番精密な加工が可能ですが、加圧にはボトニングベンドの5倍の圧力が必要とされており、金型の摩耗が激しいです。

2. L字曲げ
L字曲げは、金属板の上下をクランプし、飛び出している部分をパンチで押し当てることで直角に曲げる加工方法です。押さえ曲げともよばれており、板を押さえながら曲げるためV曲げと比べて、成型が安定しています。また、V曲げでは対応できない長い金属板の曲げが可能となります。

3. U曲げ
U曲げは、上からのパンチと下からのパッドと呼ばれる可動する押さえで金属板を保持したまま圧力を加え、加工する際に左右の固定台に合わせてU字に曲げる加工方法です。曲げ精度にばらつきがすくなく、1回の曲げで成型することが可能なため、曲げ加工にかかる工数を減らすことができます。

しかし、成型時の形状毎に専用の金型が必要となり、導入コストがかかります。

4. Z曲げ
Z曲げは、金属板をZ字に曲げる加工方法です。Z字に曲げる方法とし、先ほど説明のあったL字曲げを2回行う (一度曲げた金属板の裏表は反転させ再度曲げなおす) かL曲げの際に専用のパンチに底突きさせ、一度で押し曲げます。

L字曲げを2回行うより一度で成型するほうが精度はよくなりますが、当然導入コストは高くなります。

参考文献
https://www.kousakukikai.tech/pressbrake/
https://www.conic.co.jp/tech/brake/1_12.html
https://www.taiyoparts.co.jp/blog/3692/