I. プレスブレーキ曲げの概要

プレスブレーキ曲げは、金属を特定の形状に曲げる一般的な金属加工技術です。これは金属加工業界や製造業において重要な役割を果たします。この工程には、プレスブレーキと呼ばれる機械が使用されます。.

プレスブレーキの種類 プレスブレーキ機械には、手動プレスブレーキ、油圧プレスブレーキ、CNCプレスブレーキ、サーボ電動プレスブレーキ、機械式プレスブレーキがあります。それぞれのタイプは、加工中に独自の利点と特徴を持っています。 プレスブレーキの操作が.

曲げ工程では、板金のワークピースが プレスブレーキ に置かれ、圧力を加えることで必要な角度や形状に曲げることができます。.

曲げ工程では、ワークピースは上型パンチと下型ダイの間に固定され、圧力を加えることで曲げられます。曲げ工程全体はプログラムされ、スムーズに行われます。プレスブレーキ曲げの基本を理解することは、持続可能で知的な製品を設計・製造するために重要です。.

II. 曲げ工程の概要

1. プレスブレーキ曲げ機の手順

(1) 材料の積載、位置合わせ、固定

曲げ工程の最初のステップは、金属板をプレスブレーキ機械に積載することです。材料は通常、機械のベッドに置かれ、工具の中心線に合わせられます。適切な位置合わせは、板金曲げ工程中の歪みを防ぎ、最終製品の精度を確保するために重要です。.

位置合わせが完了したら、板金はクランプやバックゲージシステムを使って固定されます。これらのシステムは、曲げ作業中に材料が動かないようにし、曲げ精度に影響を与える動きを防ぎます。.

(2) プレスブレーキのセットアップ

材料が固定されたら、プレスブレーキ機械を適切にセットアップする必要があります。これには、材料の種類、厚さ、希望する曲げ半径に基づいて適切なパンチとダイの工具を選択することが含まれます。機械オペレーターは、曲げ角度、ストローク長、プレスブレーキが加える力も調整する必要があります。.

これらのパラメータは、必要な曲げを正確に実現するために重要です。さらに、機械の制御システムは特定の部品寸法に合わせてキャリブレーションされる場合があり、指定された公差内で曲げが行われるようにします。.

(3) 曲げ作業

セットアップが完了すると、曲げ作業を開始できます。プレスブレーキはパンチを通して力を加え、板金をダイに押し込んで希望する曲げ形状を形成します。加える力の量は、材料の亀裂や不適切な曲げを防ぐために慎重に制御されます。.

作業中、オペレーターは曲げ深さと角度が正確に達成されているかを監視します。CNC搭載機の場合、曲げパラメータを事前にプログラムでき、機械が自動的に調整して最適な結果を得ることができます。.

(4) 曲げ後の検査と調整

曲げが完了した後、オペレーターは部品を検査し、曲げが要求仕様を満たしているかを確認します。必要に応じて、機械や工具の調整を行うことができます。.

部品の複雑さによっては、形状を整え、最終組立品に正確に適合させるために、仕上げやトリミングなどの追加工程が行われる場合もあります。.

2. プレスブレーキの曲げ技術の種類と用途

プレスブレーキにはさまざまな曲げ技術があります。

(1) エアベンディング

工程

エアベンディングは金属曲げで一般的に使用される技術の一つで、金属が直接金型に接触しません。パンチが金属板を金型の底に接触させずに一定の深さまで押し込みます。.

曲げの理由は、金属板が下部のV型金型の上に載り、その底部の空気の隙間を利用するためです。曲げ角度はパンチが金型に降下する深さによって決まります。さらに、エアベンディングは他の技術に比べて必要な力が少なく、機械の寿命を延ばすことができます。.

利点

エアベンディングはその汎用性で際立っています。金属は金型の形状に完全には一致しないため、同じ工具セットを使用して異なる曲げ角度を実現でき、工具交換の時間を短縮し効率を向上させます。他の方法と比較して、エアベンディングは必要な力が少ないため、機械の寿命を延ばすことができます。.

考慮事項

• スプリングバック： 曲げ後に材料がわずかに戻るため、正しい角度を得るには少し多めに曲げる必要があります。.
• 角度精度： スプリングバックの影響で正確な角度を得るには追加の調整が必要になる場合があります。.

用途

エアベンディングは、特に同じ作業で複数の曲げ角度が必要な場合に柔軟性が求められる油圧プレスブレーキで広く使用されています。複数の金属材料を曲げ、小〜中規模の製品を製造することができます。.

自動車、航空宇宙、建設など、多くの産業がこの技術の恩恵を受けています。これらの産業では工具を頻繁に交換する必要がなく、さまざまな部品を製造できます。.

(2) ボトム曲げ

工程

ボトムベンディングでは、金属板がV字型の金型の底部に完全に押し付けられます。パンチは金属を金型と同じ形状に成形します。エアベンディングとは異なり、ボトムベンディングでは金属がパンチの上部と工具の両側に完全に接触します。.

しかし、コイニングと比較すると加える圧力は比較的小さいため、曲げ角度が金型に完全に一致するのは難しくなります。.

反発

ボトムベンディングで顕著な現象は「反発」です。金属板を曲げて解放すると、元の形状に戻ろうとしてわずかに縮みます。この弾性回復は、高精度が求められる場合に問題を引き起こす可能性があります。.

反発を補正するために、パンチは材料を過剰に曲げます。または、より鋭い角度の金型を事前に使用して曲げ、反発が発生しても最終的な曲げ角度が正確になるようにします。この方法は比較的単純な形状の部品を曲げる場合に適しています。.

利点

• 高精度： 曲げ角度をより正確に制御でき、調整の必要性を減らします。.
• スプリングバックの低減： スプリングバックを最小限に抑え、一貫した結果を確保します。.

考慮事項

• 高い力の要求: エアベンディングよりも多くのトン数が必要で、機械や金型の摩耗が増加します。.
• 金型の摩耗: 力の増加により、パンチやダイの底部がより早く摩耗する可能性があります。.

用途

一貫性と精度を重視する状況では、ボトムベンディングが好まれます。これは、電子機器など、差異が最小で均一な部品を必要とする産業で広く使用されています。.

(3) コイニング

工程

コイニングは、強い力で金属板を押し付け、変形・曲げ・薄肉化させて金型の形状に正確に適合させる技術です。この工程はその莫大な力で知られており、人々にコインの 鋳造工程.

これにはより高強度のプレスブレーキと、より複雑な金型設計が必要で、主に高精度な生産を必要とする部品に使用されます。.

利点

• 極めて高い精度: ほとんどスプリングバックのない非常に正確な曲げを実現します。.
• 一貫性: 複数の部品にわたって一貫した曲げ角度を確保します。.

考慮事項

• 高トン数: 大きな力が必要で、プレスブレーキと金型の両方にかなりの負荷をかけます。.
• 金型へのストレス: 強い圧力により、金型の急速な摩耗や損傷の可能性があります。.

コイン製造との関係

“「コイニング」はもともとコイン製造の方法を指します。コイン製造の過程では、ブランクの金属板が2つの金型の間で莫大な圧力をかけられ、金属の流動と金型の充填が確保されます。これにより複雑なデザインのコインが製造されます。同様に、コイニング技術では金属を押し付けて金型の微細なディテールまで再現します。.

主要比較表: 圧力、精度、金型摩耗、適用分野

Ⅲ. プレスブレーキ曲げに影響を与える要因

1. 材料特性

曲げる材料の特性は、プレスブレーキ曲げ工程において重要な役割を果たします。異なる材料は、その物理的および機械的特性の違いにより、曲げ力に対して異なる反応を示します。これらの特性を理解することは、適切な曲げパラメータを選択し、最適な結果を確保するために不可欠です。.

材料の厚さ

材料の厚さは、プレスブレーキ曲げにおいて最も重要な要因の一つです。厚い材料は曲げるためにより大きな力を必要とし、工具の選択や機械設定に影響を与える可能性があります。曲げ力は、亀裂や過度の変形などの損傷を引き起こすことなく、目的の角度を達成するのに十分でなければなりません。.

さらに、厚い材料はスプリングバックが少なく、正確な曲げを達成しやすくなります。作業者は計算に厚さを考慮し、プレスブレーキが必要な力を効率的に扱えるようにする必要があります。.

材料の硬さ

材料の硬度も曲げ工程に影響します。高強度鋼のような硬い材料は曲げるためにより大きな力を必要とし、適切に扱わないと亀裂が生じやすくなります。アルミニウムのような柔らかい材料はより少ない力で曲げられますが、表面の傷やへこみに対して敏感です。.

材料の硬度は、パンチやダイの選択、および曲げ方法（エアベンディング、ボトミング、コイニング）にも影響します。工具を材料の硬度に適切に合わせることで、材料の品質を損なうことなく一貫した結果を得ることができます。.

材料タイプ

鋼、アルミニウム、銅、およびそれらの合金など、異なる材料は曲げ時の挙動に影響する固有の特性を持っています。例えば：

• 鋼：強度と耐久性で知られる鋼は、プレスブレーキ曲げで一般的に使用されます。通常、より高い曲げ力を必要とし、亀裂や過度のスプリングバックを避けるため慎重な取り扱いが必要です。.
• アルミニウム：鋼よりも曲げやすいですが、表面変形が起こりやすい材料です。スプリングバックの傾向が高く、補正のために曲げ角度の調整が必要です。.
• 銅：銅とその合金は延性が高く成形性に優れており、複雑な曲げに適しています。ただし、表面損傷を受けやすいため、より柔らかい工具材料や保護コーティングが必要です。.

2. ツーリングに関する考慮事項

ツーリングはプレスブレーキ曲げにおいて重要な要素であり、パンチとダイの選択は曲げの品質と精度に直接影響します。適切なツーリングの選択とメンテナンスは、一貫性のある正確な結果を得るために不可欠です。.

正しいパンチとダイの選択

パンチとダイのセットの選択は、曲げ作業の成功にとって極めて重要です。考慮すべき要素には以下が含まれます：

• パンチ角度と半径：パンチの角度と半径は、望ましい曲げ角度と半径に一致していなければなりません。鋭い曲げには低いパンチ角度が必要であり、大きな半径の場合は異なるツーリングが必要になることがあります。パンチ半径は内部曲げ半径にも影響し、材料の流れや最終的な曲げ品質に関わります。.
• ダイ開口幅：ダイの開口幅（V幅）は、材料の厚さと望ましい曲げ半径に対応している必要があります。広いV幅は厚い材料の曲げを容易にし、狭いV幅は薄い板材に適しています。ダイ開口は材料損傷を避け、正確な曲げを確保するために慎重に選定する必要があります。.
• ツーリングの材質：ツーリング自体の材質も重要です。例えば、炭化物のような硬い工具材は高強度金属に適しており、アルミニウムや真鍮などの柔らかい工具材に保護コーティングを施したものは、銅やアルミニウムのような柔らかい金属の表面損傷を避けるのに理想的です。.

工具の摩耗とメンテナンス

プレスブレーキツーリングの定期的なメンテナンスと検査は、精度を維持し工具寿命を延ばすために不可欠です。工具の摩耗は曲げ工程における不正確さや欠陥を引き起こす可能性があります。重要なメンテナンス方法には以下が含まれます：

• 定期検査：工具は亀裂、欠け、変形などの摩耗の兆候がないか検査する必要があります。損傷した工具は曲げ品質の低下を防ぐため、直ちに修理または交換しなければなりません。.
• 工具の清掃：工具を破片や堆積物から清潔に保つことで、スムーズな動作と工具寿命の延長が可能になります。汚染物は力の分布を不均一にし、不正確さを引き起こす可能性があります。.
• 適切な保管：工具は損傷や腐食を防ぐ方法で保管する必要があります。工具ラックや保護カバーなどの適切な保管方法は、工具の健全性を維持するために不可欠です。.

自動化との互換性

CNC技術の進歩により、プレスブレーキ機械は精度と効率向上のために自動化システムにますます依存しています。ツーリングはこれらのシステムと互換性がなければ、自動化の利点を最大限に活用できません。.

CNC対応ツーリングは、迅速かつ正確な工具交換を可能にし、セットアップ時間を短縮し生産スループットを向上させます。さらに、先進的なツーリングシステムにはセンサーやフィードバック機構が含まれる場合があり、曲げパラメータをリアルタイムで監視・調整することで、生産全体にわたって一貫した品質を確保します。.

IV. プレスブレーキ曲げにおける先進技術

プレスブレーキ曲げ は、プレスブレーキの上型パンチと下型ダイの圧力によって金属板が弾性変形し、その後塑性変形するという、広く用いられている金属成形プロセスです。.

1. CNC（コンピュータ数値制御）システム

プレスブレーキには多くの先進技術が採用されており、そのひとつがCNCです。CNC技術を通じて、 プレスブレーキの操作が 完全に手作業に依存することはなくなります。代わりに、事前プログラムが高度化されます。.

つまり、設計者やオペレーターはコンピュータ上で特定のパラメータを設計・入力できます。機械はこれらの指示に従って動作します。プレスブレーキにCNCを使用する利点は以下の通りです。

• 精度の向上：CNC技術は 曲げ加工プロセス を正確に制御できるため、正確で一貫した曲げを実現します。.
• 再現性：機械が事前に設計されたプログラムで動作するため、生産数量に関わらず、各曲げは非常に一貫した結果を得られます。.
• 生産性の向上： 自動化された操作により人の操作の必要性が減少します。CNC工作機械は高効率で複雑な曲げ加工を実現でき、生産時間を短縮し、生産性を向上させます。.
• 柔軟性：CNC技術により、ユーザーは異なる作業要件に合わせて曲げパラメータを容易に変更・調整できます。.
• 段取り時間の短縮：CNC工作機械は手動設定を行わずに曲げプログラムを保存・呼び出すことができ、ワーク間の切り替え時間を短縮します。.
• 廃棄物の削減： 高精度かつ繰り返し精度が高いため、エラーや廃棄が減少し、材料とコストを削減できます。.

2. レーザー角度測定

レーザー角度測定システムは、曲げ角度に関するリアルタイムのフィードバックを提供し、正確な制御を可能にし、手動での測定や調整の必要性を減らします。この技術は曲げ作業における精度と再現性を向上させます。.

レーザーシステムは曲げ角度を継続的に監視し、即時の調整を可能にします。精密な測定により、各曲げが指定された角度に一致し、手直しや廃棄を削減します。レーザー測定システムをCNC制御と統合することで、曲げ工程が簡素化され、オペレーターが正確な結果を得やすくなります。.

自動車産業では、レーザー角度測定システムが正確な曲げを持つ車体パネルの製造を支援し、部品が正しく組み合わさり、設計仕様を満たすことを保証します。ある自動車メーカーは、レーザー角度測定システムを導入した後、手直しが15％減少し、生産速度が10％向上したと報告しています。.

3. 高度なバックゲージシステム

高度なバックゲージシステムは金属板の位置決め精度を高め、各曲げが正しい位置で行われることを保証します。これらのシステムはCNC制御が可能で、自動化された高精度の位置決めを提供します。.

高度なバックゲージは、ワークピースの正確で再現性のある位置決めを可能にします。CNC制御のバックゲージシステムはセットアップ工程を自動化し、手動による介入を減らします。これらのシステムは幅広い板サイズや厚さに対応でき、さまざまな曲げ作業をこなします。.

大規模な製造業務において、高度なバックゲージシステムは効率と精度を向上させ、厳しい公差を持つ複雑な部品の生産を可能にします。ある製造工場では、高度なバックゲージシステムを導入した結果、生産能力が20％向上し、廃棄率が15％減少したと報告しています。.

これらの高度な技術は、プレスブレーキによる曲げ工程を根本的に変革し、さまざまな産業をより効率的かつコスト効果の高いものにします。.

Ⅴ. 核心原理の解明：曲げの科学

1. 核心原理：金属曲げの科学

金属加工を真に習得するには、材料が強力な外力下でどのように振る舞うかを理解する必要があります。これは単なる機械的な動作ではなく、材料科学と機械工学が微視的レベルで繊細に絡み合う現象です。これらの基礎原理を理解することが、「作業をこなす」オペレーターから、「予測し、診断し、最適化できる」技術者へと成長する鍵となります。.

（1）弾性と塑性：金属変形の基本原理

手に金属板を持っているところを想像してください。プレスブレーキが力を加えると、金属は二つの異なる変形段階を経ます—この二重の挙動がすべての金属加工プロセスの基盤となっています。.

1）弾性変形：

荷重の初期段階では、金属は高強度のバネのように振る舞います。曲がりますが、内部の結晶構造は損なわれません。この時点で力を解放すると、材料の弾性によって完全に元の平らな形に戻ります。この可逆的な変化は、完成品では望ましくありません。.

2）塑性変形：

加えられる力が降伏強さと呼ばれる臨界値を超えると、本格的な成形が始まります。この時点で、力は金属内部の原子層間に永久的なすべりや変位を引き起こすのに十分な大きさになります。この変形は不可逆です。外部圧力が除去された後でも、金属は新しい形状を保持します。曲げの本質は、この塑性変形を活用し、正確に制御することにあります。.

重要な洞察：すべての曲げ作業において、弾性変形と塑性変形は同時に発生します。パンチが押し下げられると、材料は塑性変形を起こし、所望の角度が形成されますが、同時に金属内部には弾性応力が蓄積されます。パンチが引き上げられ、圧力が解放された瞬間、その「抑え込まれた」弾性エネルギーが反発しようとし、曲げ角度がわずかに戻ります。この現象はスプリングバックと呼ばれ、曲げ工程における最も難しく、かつ基本的な課題の一つです。.

2. 中立軸とKファクター：精密曲げの解読

金属板が曲げられると、内部の応力分布は均一とはほど遠い状態になります。曲げられた板の断面を思い浮かべてください：

• 曲げの外側の表面は、より長い経路を通らなければならないため伸びます。.
• 曲げの内側の表面は、より短い経路を通るため圧縮されます。.

この2つの相反する力の間には、曲げ加工中も長さが変わらない理論的な層があります。この特別な層は「中立軸」と呼ばれます。.

プレスブレーキは、金属板加工に使用される工作機械です。上型と下型を介して金属板に圧力を加え、塑性変形と曲げを行います。上型は通常「パンチ」、下型は「ダイ」と呼ばれます。

中立軸とは何か、そして曲げ中にどのように移動するのか 理論上、中立軸とは応力もひずみもゼロの領域です。平らな板の場合、厚さの正確な中央に位置します。しかし、曲げが始まると、内側の圧縮抵抗が外側の引張抵抗を上回ることが多く、中立軸は自然により安定したエネルギー状態である曲げの内半径側へ移動します。この一見わずかな移動こそが、正確な展開寸法計算の鍵となります。.

Kファクター：材料の伸び挙動を予測する

中立軸の位置を定量化するために、技術者は「Kファクター」と呼ばれる重要な無次元パラメータを導入しました。.

Kファクター = 中立軸から内側表面までの距離 (t) ÷ 材料の全厚 (T)

• 中立軸が厚さのちょうど中央にある場合、Kファクターは0.5になります。.
• 中立軸は内側に移動するため、実際のKファクターはほぼ常に0.5未満であり、一般的には0.33〜0.48の範囲です。.

Kファクターは定数ではなく、材料の種類、厚さ、硬さ、曲げ半径、曲げ方法によって変わります。これは三次元の曲げ形状と二次元の展開図を結びつける重要な「コード」として機能します。CADやCNCシステムでKファクターを正確に設定することが、フランジ寸法を正確に確保するための第一の防衛線となります。.

3. 基本用語：専門家の言葉を話そう

以下の業界用語を習得することで、問題を正確に説明し、図面を正しく解釈し、経験豊富な技術者と円滑にコミュニケーションを取ることができます。.

(1) ベンドアローワンス（BA）とベンドディダクション（BD）

これら2つの概念は、板材の展開長さを計算する異なるアプローチを表しますが、最終的には同じ結果に到達します。.

1）ベンドアローワンス（BA）：

曲げ部分の中立軸に沿った弧の長さを指します。曲げを形成するために必要な追加の材料長と考えることができます。計算は加算の論理に従います：

展開長さ = フランジAの長さ + フランジBの長さ + ベンドアローワンス.

2）ベンドディダクション（BD）：

フランジ2枚を理論的な交点（アペックス）まで延長した合計から、正しい展開長さを得るために差し引く量を指します。計算式は減算の論理を用います：

展開長さ = （フランジAからアペックスまで） + （フランジBからアペックスまで） − ベンドディダクション.

実際には、設計者は通常CADソフト内でBA値を扱い、一方で現場の作業者はブランクサイズを素早く決定するためにBDチャートを使用することが多いです。.

(2) スプリングバック

金属の「記憶効果」。前述の通り、曲げ圧力を解放すると、材料内部に蓄えられた弾性エネルギーが曲げ角度をわずかに戻すため、最終的な角度は工具の角度よりも大きくなります。例えば、正確な90°曲げを得るためには、スプリングバックを事前に補正するために88°の金型を使って「オーバーベンド」する必要があるかもしれません。材料が強く、曲げ半径が大きいほど、スプリングバックは顕著になります。.

(3) 最小曲げ半径

これは、材料が外側表面に亀裂を生じさせずに耐えられる最小の内側曲げ半径を定義します。これは材料の延性を反映しています。この半径を下回って曲げようとすると、外側繊維が過度に引き伸ばされ、破断が発生し、その部品は不良品となります。この値は通常、材料厚み（T）の倍数で表されます。例えば、軟質アルミニウムでは約0.5T、高強度鋼では3T以上になることもあります。.

(4) 加圧能力（トン数）

曲げを完了するためにプレスブレーキが加える必要のある総成形力で、トン単位で測定されます。適切なトン数の適用は非常に重要です。少なすぎれば正しく曲げられず、多すぎれば工具や機械を損傷したり、部品にへこみを残す恐れがあります。必要なトン数は主に材料の引張強さ、板厚、曲げ長さ、ダイ開口幅（V幅）によって決まります。.

4. よくある誤解：初期の落とし穴を避ける

初めの段階では、「論理的」に見えるいくつかの仮定が、実は将来の誤りの根本原因になることがあります。誤解に惑わされる前に、これらの罠を解消しましょう。

(1) 誤解1：Kファクターは常に0.5である 説明

これは初心者が最も頻繁に、かつ重大に犯す間違いの一つです。中立軸は常に内側に移動するため、Kファクターが正確に0.5になることはほとんどありません。このデフォルト値を盲目的に使用すると、全ての展開寸法計算が根本的に誤りとなり、生産において広範な寸法不良を引き起こします。.

(2) 誤解2：コイニングはスプリングバックの究極の解決策である 説明

コイニングは非常に高い圧力を加えることでスプリングバックをほぼ完全に除去できますが、機械や工具に深刻な摩耗を与え（エアベンディングの5〜10倍のトン数が必要）、材料の微細構造を歪める可能性があります。現代の高精度CNC曲げでは、計算されたオーバーベンドによって最適化されたエアベンディングが、精度・効率・コスト効果のバランスが取れた推奨方法となっています。.

(3) 誤解3：最終角度が正しければ、部品寸法も正しいはず
説明

角度と寸法はそれぞれ独立した公差であり、両方を満たす必要があります。Kファクター計算の誤りによってフランジ長さが不正確な部品は、曲げ角度が完璧でも不良品です。本当のプロフェッショナルな曲げ加工は、角度と寸法の両方で精度を実現します。.

(4) 誤解4：同一ロット内の材料特性は完全に一貫している
説明:

同じロット番号を持つ単一コイルの鋼材内でも、厚み、硬さ、化学成分にわずかな差異が生じることがあります。これらの不一致が、大量生産における寸法や角度のずれの主な原因です。これこそが、現代の高級プレスブレーキがレーザー角度測定や動的たわみ補正といった高度な機能を搭載している理由であり、これらの変動を継続的に補正し、一貫した再現性のある精度を確保しています。.

Ⅵ. 計算の簡略化：複雑な数学を実用的な力に変える

多くの初心者にとって、複雑な数学の公式を見ると壁にぶつかったように感じるかもしれません。しかし安心してください。曲げ加工の世界では、これらの公式は障害ではなく、最も強力な道具です。理論と実践をつなぎ、精密な制御を可能にします。本章の使命は、これらの威圧的な公式を、理解し、応用し、実際に価値を生み出せる実用的な道具に「翻訳」することです。一緒に分解して、数学をあなたの味方にしましょう。.

1. ベンドアローワンス（BA）とベンドディダクション（BD）の実用計算

第2章で説明したように、ベンドアローワンス（BA）とベンドディダクション（BD）は、板金部品の展開長さを決定するための二つの中核的アプローチです。これらを習得すれば、ブランク切断の段階から正確な成形寸法を予測できるようになります。.

(1) ベンドアローワンス（BA） – 「加算」ロジック

直線部分の合計から始めて、曲げ部分の長さを加える場合に使用します。.

公式： BA = (π / 180) * A * (IR + K * T)

パラメータの内訳：

• A: 曲げ角度（例：90°曲げの場合は90を使用）
• IR: 内側曲げ半径、パンチ半径または実際の成形条件によって決定
• K: 中立軸の位置を表すK係数
• T: 材料の板厚

(2) 最終展開長さ

L = L1 + L2 + BA （L1とL2はフランジ長さ）

(3) ベンドディダクション（BD） – 「減算」ロジック

仮想交点までの全長から始めて、補正値を差し引く場合に使用します。.

公式： BD = 2 * OSSB - BA

(4) アウトサイドセットバック（OSSB）

OSSB = tan(A / 2) * (IR + T)

(5) 最終展開長さ

L = （仮想交点までのL1） + （仮想交点までのL2） - BD

2. ケーススタディ：一般的な鋼材とアルミニウムを用いたステップごとの計算
シナリオ:

2mm厚の軟鋼で90°の部品を曲げる必要があります。図面では内側半径（IR）を2mmとし、2つのフランジ長はそれぞれ50mmと30mmです。.

(1) パラメータの決定:

A = 90° IR = 2mm T = 2mm

Kファクター表（3.2節参照）を参照してください。.

軟鋼の場合、 IR = T, のとき、おおよその K 値は 0.42.

(2) ベンドアローワンス（BA）の計算:

BA = (π / 180) * 90 * (2 + 0.42 * 2) BA = 1.5708 * (2 + 0.84) BA = 1.5708 * 2.84 ≈ 4.46 mm

(3) 展開寸法の計算:

L = 50mm + 30mm + 4.46mm = 84.46 mm

最終的なフランジ寸法が50mm × 30mmの部品を製作するには、展開材を全長84.46mmで切断してください。.

(4) 効率化ツール：推奨オンライン計算機とクイックリファレンスシート
手計算の理解は重要ですが、スピードが求められる生産環境では効率性が不可欠です。以下のツールをブックマークして使用することを強く推奨します。

• オンライン板金計算機：「Sheet Metal Bend Calculator」と検索するだけで、パラメータを入力すると瞬時に結果を出す無料ツールが多数見つかります。.
• モバイルアプリ：多くの板金業界向けアプリには、BA/BD計算機能が標準搭載されています。.
• カスタムExcel参照表: 一般的に使用される材料や板厚に対して、自分用のモデルを作成するために、数式をExcelに入力してください。.

工具は効率を向上させますが、本当の熟練は原理を理解することから生まれます。工具が使えない場合や標準外の条件に直面したとき、その理解こそがあなたを問題解決者にします。.

3. Kファクター クイックリファレンスと応用ガイド

Kファクターはすべての展開計算の基礎です。Kファクターが間違っていると、バッチ全体の寸法が狂ってしまいます。最も正確なKファクターは試し曲げと逆算によってのみ求められますが、以下の業界基準に基づく参照表は優れた出発点となります。.

（1）代表的なKファクター参照値（エアーベンディング）

（2）Kファクターを用いた板金の正確な展開方法

1）材料と工程の特定：

設計図に従って、材料の種類、板厚、および指定された内側曲げ半径を確認します。.

2）参照表を用いた見積もり：

上記の表から、材料と曲げ条件に最も適したKファクターを選択します。.

3）計算への適用：

このKファクターを3.1節で説明したBAまたはBDの式に代入して、展開長さを計算します。.

4）試し曲げの確認（重要ステップ）：

最初の部材で試し曲げを行い、フランジ寸法を正確に測定します。もし寸法にずれがあれば、Kファクターを微調整します（部品が大きすぎる場合はKを減らし、小さすぎる場合はKを増やす）、再計算し、寸法が正確になるまで再試験を行います。.

5）記録と保管：

特定の材料、板厚、半径、金型の組み合わせに対して正確なKファクターが確立されたら、丁寧に記録します。自分専用の工程データベースを構築しましょう — 将来の効率的な生産にとって非常に貴重な資源となります。.

4. 加圧能力計算の基本：勘に頼らず測定を始めよう

直感に基づいてプレス力を設定するのは、初心者にとって最も危険な習慣のひとつです。高価な金型や設備を損傷させ、深刻な成形不良を引き起こす可能性があります。正確な加圧能力計算は、プロとアマチュアを分ける境界線です。.

(1) 基本的な加圧能力の計算式と主要変数（エアーベンディング）

広く使われている推定式は次の通りです：

加圧能力（トン）＝ [1.42 * σb * S² * L] / (1000 * V)

• σb：材料の引張強さ（MPa）。例えば、Q235軟鋼はおよそ400 MPaです。.
• S：材料の板厚（mm）
• L：曲げ長さ（mm）
• V：下型V開口幅（mm）

重要なポイント：必要な加圧能力は材料の板厚の二乗に比例して増加します！つまり、板厚を2倍にすると、必要なプレス力はおよそ4倍になります。.

(2) 加圧能力チャートの読み方と使い方

実際の工場作業では、ベンダーオペレーターは通常、機械メーカーが提供する加圧能力チャートに頼ります — シンプルで視覚的なツールです。.

使用手順：

1）正しいチャートを探す：現在使用している材料の種類（例：軟鋼、ステンレス鋼）に特化したチャートを使用していることを確認します。.

2）材料の板厚を探す：チャートの縦軸または横軸から板厚を見つけます。.

3）V開口幅の特定：もう一方の軸に沿って下型のV開口の幅を測定します。.

4）値の読み取り：2本の線の交点が、1メートルあたりの曲げ長さに必要な加圧トン数を示します。.

5）最終計算： 総トン数 ＝ 1メートルあたりのトン数 × 実際の曲げ長さ（m）

6）安全警告：プレスブレーキの定格最大トン数を絶対に超えないでください。必ず機械に対して少なくとも20%の安全マージンを確保してください。.

5. 最小曲げ半径の計算：割れを防ぐための第一の防衛線

設計者は鋭くコンパクトな曲げを求めがちですが、材料を物理的限界以上に押し込むことはエンジニアにとって悪夢です。材料の延性限界を下回る曲げは、外側表面に目に見える割れを生じさせ、即座に部品を不良品にします。.

(1) 最小曲げ半径の決定要因

主に材料の延性（または塑性）に依存します。延性が高い（例：軟質アルミニウム）ほど許容変形量が大きく、達成可能な曲げ半径は小さくなります。.

(2) 最小曲げ半径の一般的な指針（材料厚さTの倍数で表す）

(3) 最終ガイドライン

上記の値は有益な経験的参考を提供しますが、最も信頼できるデータは常に供給者が提供する材料データシートから得られます。未知で高価、または重要な構造材料を扱う場合、データシートの確認は任意ではなく、必須の作業です。.

また、板の圧延方向に沿って曲げると亀裂のリスクが高まることを覚えておいてください。繊維方向に対して垂直に曲げた方が破損しにくくなります。可能な限り、曲げ線を材料の繊維方向に対して垂直に配置してください。.

技術的な職人技において尊敬され、代替不可能な専門家。.

Ⅶ. よくある質問

1. プレスブレーキ曲げでスプリングバックが発生するのはなぜか、またそれをどのように制御できるのか？

スプリングバックは、曲げ力が解放された後に材料が弾性的に回復することによって発生します。降伏強度が高い材料ほど顕著です。.

スプリングバックに影響を与える要因:

• 材料特性：硬い材料ほどスプリングバックが大きくなります。.
• 曲げ半径と角度：半径が小さく角度が鋭いほどスプリングバックが増加します。.
• 曲げ方法：材料を金型に押し込まないエアベンディングは、ボトミングやコイニングに比べてスプリングバックが大きくなります。.

スプリングバックを制御する戦略:

• オーバーベンディング：スプリングバックを補償するために、必要な角度よりわずかに多く曲げる。.
• 材料選定: スプリングバックの傾向が低い材料を選択すること。.
• 精密研磨工具: スプリングバックを考慮して設計された工具を使用すること。.
• CNC調整: 最新のCNCシステムは、スプリングバックを打ち消すためにリアルタイムで曲げパラメータを動的に調整することができる。.

2. プレスブレーキ曲げにおけるエアベンディングとボトミングの違いは何ですか？

エアベンディングとボトミングは、プレスブレーキ曲げで使用される2つの異なる方法であり、それぞれ独自の特徴と用途を持っています。.

エアベンディング ワークピースをダイの上に配置し、パンチを使って金属を完全にダイに押し込まずに曲げる方法です。材料はダイの正確な形状に強制されないため、ある程度のスプリングバックが生じます。この方法は汎用性が高く、同じ工具でさまざまな材料厚や曲げ角度に対応できます。エアベンディングの主な利点の一つは、コスト効率と柔軟性ですが、スプリングバックの影響により他の方法と比べて精度が劣る傾向があります。.

ボトミング, 「ボトムデッドセンターベンディング」とも呼ばれ、材料をダイの奥まで押し込み、ダイの形状に密着させる方法です。この方法は曲げ角度をより正確に制御でき、高い精度と一貫性を実現します。ボトミングはエアベンディングよりも大きな力を必要とし、正確な曲げが重要な用途で一般的に使用されます。しかし、力が大きいため工具の摩耗が増える可能性があります。.

Ⅷ. 結論

今日では、, プレスブレーキ 曲げ加工は金属製造に欠かせないものです。この工程は長い歴史、高度な技術、そして広範な用途で知られており、航空宇宙、自動車、建設などさまざまな産業で重要な役割を果たしています。.

CNC技術の応用により、プレスブレーキ曲げは大幅に改善されました。この技術とその背後にある機械製造を深く理解するためには、経験豊富なメーカーを選ぶことが重要です。.

40年以上のプレスブレーキ製造経験を持つリーディングカンパニーとして、ADH Machine Toolは最も専門的なソリューションとコンサルティングを提供できます。詳細については、当社の パンフレット または お問い合わせください 直接ご連絡ください。.

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