I. 序論

板金業界において、専門用語を習得することは極めて重要です。各技術用語の概念を理解してこそ、より良いコミュニケーションと作業の遂行が可能になります。.

プレスブレーキ は、板金加工業界で一般的に使用される工作機械です。金型を押し下げることで金属板を必要な形状に曲げることができます。この機械自体にも多くの特有の名詞があります。.

本稿では、一般的なプレスブレーキの用語とその定義を紹介し、正しい用語概念の認知枠組みを構築し、作業スキルを向上させることを目的としています。.

さらに、プレスブレーキの用語習得は機械部品の名称に限らず、習得すべき概念には 曲げ代, 曲げ減算値, やトン数計算など、板金製造技術に欠かせない内容も含まれます。.

用語を包括的に理解することで、金属成形作業の精度向上や作業現場での効果的なコミュニケーションが容易になります。.

II. 基本的なプレスブレーキの概念

プレスブレーキを真に習得するためには、外科医のような精密さでその「骨」や「神経」を詳細に探る必要があります。構造設計の選択や駆動機構はすべて相互作用し、精度、生産性、適用範囲における機械の限界を総合的に定義します。それは単なるハードウェアの集合ではなく、工学的哲学の具現化です。.

1. 核心的な機械構造：機械の「骨格」を理解する“

機械の剛性、安定性、作業スペースは、基本的な機械構造によって決まります。ここから精度が始まります。.

(1) フレーム＆ベッド

フレームはプレスブレーキ全体の基盤であり、その設計が機械の剛性クラスと耐荷重能力を決定します。.

(2) Cフレーム

現在市場で最も一般的な設計で、側面から見ると文字「C」の形をしています。最大の利点は、開放されたスロート深さを提供し、オペレーターが側面から大型シートを供給できることです—支柱間距離を大幅に超えるサイズでも部分的な長さの曲げが可能です。しかし、この開放性には代償があります。重い曲げ力の下では構造が必然的に「開き」変形を起こし、高精度作業に影響する重要な要因となります。これを補正するためには修正システムが必要です。.

(3) Oフレーム／ボックス構造

完全に囲まれたリング状または箱型のフレームです。スロート深さを犠牲にして卓越した構造剛性を得ており、変形が最小で、超高トン数（数千トン）や重量板の極めて精密な成形、特殊なエンボス加工に理想的です。.

(4) ベッド／下梁

下型を設置する固定プラットフォームであり、その平坦性と剛性が精度の基盤となります。最新の高級モデルでは、ベッド内部に精密設計されたクラウニングシステムを組み込み、長尺ワークの端から端まで一貫した角度を確保するための中核技術となっています—これについては後ほど詳しく説明します。.

(5) ラム＆ガイドウェイシステム

ラムは上型を保持し、垂直方向の動作を行います。その動作精度—ストローク全体の直線性と繰り返し位置決め精度—は曲げ角度の精度を直接左右します。ラムは精密に研磨されたガイドウェイに沿って上下に移動します。これらのガイドウェイの品質、組立精度、潤滑状態が、動作の滑らかさと長期的な安定性を決定します。.

（6）サイドハウジングと接続システム

両側の重厚な垂直鋼板がベッドと上部駆動機構を剛結し、Cフレーム型プレスブレーキの中核を形成します。板厚、材料グレード、溶接またはボルト接合の技術が全体の剛性にとって重要です。.

2. 動力源：駆動システムの種類と選定

フレームが骨格だとすれば、駆動システムは「心臓」と「筋肉」であり、曲げに必要な大きな力と精密な制御を提供します。.

（1）油圧駆動

信頼性と高出力で評価される、古典的かつ市場で支配的な選択肢。.

1）原理

高圧ポンプが2本以上の独立した油圧シリンダー（Y1軸とY2軸に接続）を駆動し、ラムを下方へ押し下げます。.

2）利点

比較的低コストで高トン数を提供できるため、厚板や重作業用途に自然に選ばれます。技術が成熟しており、世界的に整備サポートが容易に得られます。.

3）欠点

動作が遅く、ポンプが常時稼働するためエネルギー消費が多い。油圧作動油は定期的な交換が必要で、漏れのリスクがあり、環境面や保守面での配慮が必要です。.

（2）サーボ電動駆動

エネルギー効率、速度、精度において画期的な存在。.

1）原理

油圧を完全に排し、高トルクサーボモーターでボールねじやベルトシステムを直接駆動し、ラムを精密に制御します。.

2）利点

極めて高速かつ高精度で、応答も非常に迅速。ラム動作時のみ電力を消費し、待機時の消費は最小限で高い省エネ性能を発揮します。静音運転、簡易な保守、油圧オイルによる汚染なし—薄板の精密かつ高速加工に理想的です。.

3）欠点

油圧システムに比べ初期費用が大幅に高い。超高トン数領域（300トン以上）では、コストや技術的制約により油圧が依然として主流です。.

（3）ハイブリッド駆動

性能とコストのバランスを取った賢明な妥協案。.

1）原理

サーボモーターとコンパクトな油圧ポンプを組み合わせています。モーターは曲げ作業中のみポンプを駆動し、油圧による高い力を活用しながら、サーボ駆動による省エネ効果と精密な制御を享受します。.

2）利点

純粋な油圧方式に比べて最大50%のエネルギー消費削減を実現し、ほぼサーボ並みの応答速度と制御精度を備えながら、十分なトン数を供給可能です。.

3）欠点

単独の油圧またはサーボシステムよりも統合が複雑で、制御技術とメンテナンスの両方において高い技能レベルが求められます。.

3. 正確な位置決めの基盤：バックゲージシステム解説

Y軸が「どれだけ曲げるか」を決定するなら、バックゲージは「どこで曲げるか」を決定します。寸法精度の生命線であり、その複雑さと軸の数は機械の自動化レベルや加工の多様性を直接反映します。.

(1) バックゲージフィンガー

板材を位置決めする接触ブロックです。その設計や調整機能（例：高さ調整、跳ね上げ機能）は、多様なワーク形状に対応するために重要です。.

(2) CNC vs. 手動バックゲージ

手動システムはハンドホイールによる調整に依存し、遅く、不安定で、誤差が発生しやすく、現代の生産ではほぼ廃れています。CNCバックゲージは独立したサーボモーターを使用し、オペレーターがコントローラーに目標値を入力するだけで、ゲージが自動的に素早く正確に位置へ移動し、効率的で再現性の高い製造を支えます。.

(3) 多軸システムの理解：X、Y、R、Z軸の解説

プレスブレーキの軸数は、その加工能力と柔軟性を測る重要な指標です。各軸の独立した機能を理解することは、機械の潜在能力を最大限に引き出すために不可欠です。.

1）Y1/Y2軸

これらはバックゲージの軸ではなく、曲げ精度の中心です。ラムの左右端を駆動する独立したサーボバルブまたはシリンダーを表します。高精度の光学スケールが閉ループシステムでリアルタイムフィードバックを提供し、CNCがY1とY2の深さをミクロン単位で制御します。これによりラムはベッドに対して完全に平行を保つことができ、また金型の不具合やテーパー部品の形状を補正するための微細な傾きも可能となり、正確な曲げ角度の基盤を形成します。.

2）X軸

最も基本的なバックゲージ軸で、ゲージ全体の前後移動（オペレーターに近づけるまたは遠ざける）を制御します。曲げフランジの奥行寸法を直接決定します。.

3）R軸

バックゲージビームの上下方向の垂直移動を制御します。複雑なワークを扱う際にその価値が発揮されます。例えば、すでに上向きフランジを持つ部品を曲げる場合、R軸はバックゲージフィンガーを上げて成形済み部分を避けることができます。逆に、特別な支持が必要な特定の作業では下げることも可能です。.

4）Z1/Z2軸

バックゲージビーム上で2つ以上のバックゲージフィンガーを左右に独立して移動させます。これらの軸は非対称曲げや効率向上のための強力なツールです。例えば、両端のフランジ長が異なるテーパー部品を加工する際、Z1/Z2軸は自動的に異なるX軸位置へ移動し、正確な位置合わせを行います。同一ワークでの多工程曲げ作業中、オペレーターは部品を何度も取り外して再位置決めする必要がなく、Z1/Z2軸が次の曲げに向けて自動的に再配置し、作業効率を大幅に簡略化します。.

Ⅲ. 曲げの幾何学と力学：板金成形の基礎を解読する

もし機械の構造が目に見える「骨格」を表すなら、その次に来るのは目に見えない「魂」—金属の変形を駆動する力です。平らな板を正確な三次元形状に変えることは一見簡単に見えますが、実際には幾何学、材料科学、力学が複雑に絡み合った高度なプロセスです。これらの基礎原理を理解することは、単なる知識から 方法 を知る段階から、本当の意味で 理由, を理解する段階への飛躍を意味し、自信を持って金属の挙動を予測し制御できるようになります。.

1. 基本的な幾何用語：板材が平面から成形されるまでの旅路の定義

これらの用語は、2Dの平面パターンを高精度な3D製品に変換するための設計図となります。各用語は最終部品の寸法や形状に直接影響を与えます。.

（1）曲げ角度 vs. 包絡角度

これは古典的な混乱の原因であり、設計と製造の間で最も一般的な誤解の一つです。.

包絡角度：曲げ後の二つのフランジの内側表面間の角度。例えば、90°のブラケットでは包絡角度は90°です。これは完成品を検査または測定する際に、作業者にとって最も直感的な角度です。.

1）曲げ角度

金属が元の平らな状態から曲げられる角度—180°から包絡角度を引いて計算されます。したがって、90°の部品では曲げ角度も90°です。しかし、鋭い30°の包絡角度の場合、曲げ角度は150°になります。.

2）認識のギャップ

設計者やCAMソフトウェアは通常、計算に曲げ角度を使用しますが、現場の作業者は工具をセットアップする際に包絡角度で考えます。どちらの角度を参照しているかを明確にすることで、高価な誤解や廃棄を避けられます。.

（2）内半径（IR）

曲げ後の内側の弧の半径。.

これは任意の値ではなく、部品の品質、強度、さらには外観に影響する重要なパラメータです。.

1）重要な要因と一般的な誤解：

標準的なエアベンディングでは、内半径がパンチ先端の半径によって決まると考える広く浸透した誤解があります。これは根本的な誤りです。実際には、エアベンディング中の内半径は主にVダイの開口幅（V-Opening）によって決まります。.

2）半径形成の「自然法則」：

金属をVダイに曲げると、自然にダイ開口幅に比例した半径が形成されます。軟鋼の場合、この半径は通常V開口の約15〜17%に相当します。ステンレス鋼では20〜22%、アルミニウムでは12〜14%です。.

例えば、軟鋼を32mmのVダイで曲げると、自然な内側半径はおよそ4.8〜5.4mmになります。この自然半径をパンチ半径が超えた場合にのみ、パンチが最終的な曲率を決定し始めます。.

選定戦略：理想的な内側半径は通常、材料厚さとほぼ同じです。これはよく知られた「1Tルール」です。この比率では、引張応力と圧縮応力がバランスします。厚さの約63%未満の半径は刃のように外面を切り込み、亀裂や応力集中を引き起こします。逆に、過度に大きな半径はスプリングバックや寸法誤差につながる可能性があります。.

（3）中立軸とKファクター

これらは、金属が曲げられる際にどのように伸びたり圧縮されたりするかの力学を説明します。.

1）中立軸：

紙の束を曲げる様子を想像してください。外側の紙は伸び、内側の紙はしわになりますが、中央の一枚は元の長さを保ちます。金属曲げにおいて、この長さが変わらない層が中立軸であり、その正確な弧長が展開図計算に使われる曲げ余長を定義します。.

2）Kファクター：

金属は伸びるよりも圧縮されやすいため、中立軸は厚さのちょうど半分ではなく、曲げの内側に近い位置へ移動します。Kファクターはこの位置を定量化するもので、内側表面から中立軸までの距離（t）を材料全厚（T）で割った比率として表されます。K = t / T。一般的な値は0.33〜0.5です。.

これは普遍的な定数ではなく、材料の延性、半径と厚さの比率、Vダイ幅によって変化します。正確な展開計算には、適切に決定されたKファクターが不可欠です。.

（4）曲げ余長（BA） vs. 曲げ減算（BD）：これは板金展開寸法を計算するための2つの主要な式であり、異なるアプローチで同じ答えに到達します。.

1）ベンドアローワンス（BA）：

曲げ領域における中立軸の弧長を表します。全体の展開長は「両方のフランジ長の合計＋曲げ余長」に等しくなります。“

2）ベンドディダクション（BD）：

外側フランジ長の合計から正しい展開寸法を得るために差し引く量を表します。これは曲げ部分で消費される材料を考慮します。.

3）諸刃の剣：

両方の計算は同じ最終展開寸法を導きますが、正しい規約を一貫して使用した場合に限ります。図面が曲げ控えを基にしているのに、プログラムで曲げ余長を使うと寸法誤差が必ず発生します。設計から製造までの統合を円滑にするためには、計算方法の標準化が重要です。.

2. 主要な機械用語：成形力を極める

これらの用語は、材料の抵抗に対抗し、精密な成形を達成するために力がどのように加えられ、制御されるかを説明します。.

(1) トン数

曲げ機が発揮できる最大加圧力。トン数を正しく計算し使用することは、設備、工具、作業者を守るための第一の防衛線です。.

1）計算方法：

必要なトン数は、材料の引張強度と厚さの二乗に比例し、Vダイ開口幅に反比例します。つまり、材料の厚さを2倍にすると、必要な力はおよそ4倍になり、この指数的な関係はよく過小評価されがちです。.

2）チャートの読み方：

すべてのプレスブレーキには参照用のトン数チャートがあり、オペレーターが迅速にトン数を見積もることができます。例えば、3mmの低炭素鋼を1メートル、材料厚さの8倍にあたる24mmのVダイで曲げる場合、通常約20トンの力が必要です。.

（2）安全マージンと隠れた危険

1）20%の安全マージンを確保：

材料の実際の引張強度はロットごとに異なる場合があるため、業界のベストプラクティスとして、使用するトン数が機械の定格容量の80%を超えないようにすることが推奨されます。.

2）「メートルあたりのトン数」に注意：

より深刻な危険は、単位長さあたりのトン数にあります。短くても厚い板を曲げる場合など、総トン数が控えめに見えても、ダイの定格荷重（メートルあたり）を超えると、パンチとダイの両方に永久的な損傷を与える可能性があります。これは初心者によくある、致命的になり得る誤りです。.

（3）クラウニング補正

長尺ワーク全体で均一な角度を確保するための重要技術。.

1）根本原因

重い曲げ荷重の下では、最も頑丈なラムやテーブルでもわずかに下方向にたわみます。これは、圧力を受けた木の梁に似ており、「カヌー効果」とも呼ばれるこの微妙な変形により、中央部の圧力が端部よりも低くなり、中央では角度が大きく、端では小さくなります。.

クラウニングシステムは、テーブル下に正確に計算された上向きの力を加え、荷重下でラムとテーブルが凹むのを打ち消すためにわずかな凸形状を作り出します。.

2）システムタイプ：

テーブル内部に精密なウェッジブロックをセットし、その相対位置をCNCで制御してテーブルを上方に押し上げ、正確な補正曲線を形成します。この設計は構造的安定性、高精度、迅速な応答を備えています。.

テーブル下に複数の短ストローク油圧シリンダーを配置します。計算されたトン数に基づき、CNCシステムがシリンダー圧力を正確に調整して補正プロファイルを作成します。多工程の曲げ各段階で動的調整できる点が強みですが、メンテナンスの課題や油圧漏れのリスクを伴います。.

3）自動補正 vs 手動補正：

手動システムでは、オペレーターがハンドホイールを使い、チャートや経験に基づいて調整します。現代のCNCプレスブレーキでは、自動補正機能により、材料、厚さ、曲げ長さ、トン数に基づいて最適なクラウニングを計算・適用し、精度と効率を向上させ、オペレーターの経験への依存を最小限に抑えます。.

3. 材料特性の影響：無視できない変動要因

材料は生命のない粘土ではなく、それぞれに「癖」や「記憶」を持っています。これらの要素を無視すると、どんなに精密な機械でも高品質な部品を作ることはできません。.

（1）板厚、引張強さ、降伏強さ

1）板厚：最も基本的なパラメータであり、トン数計算（平方関係）やVダイ選定に直接影響します。.

2）引張強さ：材料が耐えられる最大の引っ張り力であり、トン数計算における重要な入力値です。同じ材料でもロットごとに引張強さが異なることがあり、これが工程の不安定さを引き起こすことがよくあります。.

3）降伏強さ：材料が不可逆的な塑性変形を開始する点です。曲げ加工では、材料が新しい形状を保持するために降伏強さを超える必要があります。.

(2) スプリングバック

金属の「記憶効果」と曲げ加工における最大の課題のひとつ。.

1）原理：曲げ圧力を解放すると、残留弾性応力によって材料が元の平らな状態に部分的に戻ろうとします。例えば、真の90°曲げを得るには88°まで曲げる必要がある場合があります。.

2）要因：スプリングバックは一定ではありません。高強度・低延性の材料（ステンレス鋼や高強度鋼など）はスプリングバックが大きく、内部曲げ半径と板厚の比率（R/T）が大きいほど増加します。また、自由曲げはボトミングやコイニングよりもはるかに大きなスプリングバックを生じます。.

（3）補正戦略

最新のCNCプレスブレーキには、材料データベースやアルゴリズムが搭載されており、自動的に過曲げ補正を適用できます。しかし、高精度部品では試し曲げや手動調整が依然として不可欠です。スプリングバック予測を習得することは、平均的なオペレーターと熟練技術者を分ける決定的なスキルです。.

（4）圧延方向（板目）

見落とすと致命的な破損を引き起こす可能性のある微妙な要素。.

1）原理：圧延時に板の結晶構造が圧延方向に沿って伸び、「木目」に似た板目が形成されます。この方向では延性が低下します。.

2）黄金律：可能な限り板目に対して直角方向（圧延方向と垂直）に曲げること。板目方向に曲げると、特に小さな曲げ半径では表面割れのリスクが大幅に増加します。適切なネスティング計画は、構造的完全性を確保するために初期段階から板目方向を考慮すべきです。.

Ⅳ. 金型：パンチとダイの組み合わせの技

プレスブレーキが身体の力だとすれば、金型はその魂を形作る巧みな手です。パンチとダイの精密な組み合わせによって、冷たく硬い板金が複雑で高精度な部品へと変わります。金型の選定と組み合わせは、単なる表の参照以上のものであり、力学、幾何学、熟練の判断を融合させた職人技です。誤った組み合わせは割れや寸法不良、工具損傷を招き、正しい組み合わせは高速・精密・無駄のない生産への道を開きます。.

1. パンチ用語の理解

パンチは材料に押し込む能動的な雄型部品です。その形状は内側の曲げ形状を決定し、複雑な成形作業におけるクリアランスを規定します。.

（1）パンチ角度と先端半径（鋭角、標準、大半径）

1）パンチ角度：

直感に反するが重要なパラメータ。正確な90°曲げを実現するために、88°、85°、あるいはそれより鋭角なパンチを使用することがよくあります。この意図的な「角度の余裕」は、自由曲げにおける材料のスプリングバックを打ち消すものであり、ボトミングやコイニングでは最終的な曲げを固定するために金型の角度と一致させる必要があります。.

2）先端半径：

パンチの先端部の丸みは、曲げ根元における応力分布において重要な要素です。.

鋭利／小半径パンチ

先端半径が材料厚さよりはるかに小さい場合、切断刃のように作用し、内側の曲げ部分に応力を集中させます。これは特に延性の低い高強度鋼や特定のアルミ合金で破断のリスクを大幅に高め、「材料を導く」というより「切る」状態になります。.

標準半径パンチ

業界で理想とされるのは、先端半径が材料厚さ（1T）とほぼ同じか、わずかに大きい場合です。これにより、内側の圧縮と外側の引張がバランスよく分布し、安定した曲げと予測しやすいスプリングバックが得られます。.

大半径パンチ

大きな半径を持つ部品を製作するために特別に設計されたパンチです。エア曲げでは、最終的な内側半径は主に金型のV開口によって決まることに注意が必要です。.

目標半径がV開口で自然に形成できる範囲を超える場合にのみ、大半径パンチが必要となります。その場合、バンピングやステップ曲げと呼ばれる複数回の曲げによって、材料を徐々に「転がし」ながら所望の曲線を形成します。.

（2）ストレートパンチ、グースネックパンチ、特殊成形工具

1）ストレートパンチ：

シンプルで直線的な設計のパンチで、干渉のない基本的な曲げ作業における定番ツールです。工具箱の中の標準的なドライバーのような存在です。.

2）グースネックパンチ：

くぼんだ「グースネック」形状が特徴で、クリアランス問題に対応するために特化された工具です。Uチャンネルやリターンフランジを成形する際、既に成形された部品がストレートパンチと干渉することがあります。グースネックの後退した形状は重要なクリアランスを確保し、複雑な形状を障害なく成形できるようにします。.

3）特殊成形工具：

このカテゴリーには、ビーディング工具、ヘミング金型、ルーバー金型などが含まれます。これらは単純な曲げを超え、特定の機能形状を1回のプレスサイクルで実現します。.

（2）工具クランピングシステム（アメリカ式、ヨーロッパ式など）

これはパンチがプレスブレーキのラムにどのように接続されるかを定義するもので、工具交換の速度、精度、作業者の安全性に影響します。.

1）アメリカ式：

中央位置決め用のタングとボルトを使用してしっかりと固定します。堅牢ですが、手動での位置合わせには時間がかかる場合があり、このスタイルはより迅速な生産基準の普及に伴い減少しています。.

2）ヨーロッパ式：

精密な位置合わせ溝と迅速なクランプ機構（手動、空圧、または油圧）を用いて工具を挿入し、自動位置合わせとロックを行います。工具交換時間を数十分から数分、さらには数秒にまで短縮し、現代の高精度・高効率プレスブレーキの標準となっています。.

2. ダイの用語解説

材料を支える「雌型」として機能するダイは、そのV開口部の形状によって重要性が決まります。これは曲げの外形、必要な加圧力、そして最終的には工程の成功を大きく左右します。.

（1）V開口部：ダイの主要パラメータ

これはV溝の肩から肩までの直線距離です。V開口部の選定はプレスブレーキのセットアップにおいて最初で最も重要な決定です。てこの支点のように、以下に直接影響します：

1）内側曲げ半径：

エア曲げでは、内側半径はパンチではなくV開口部から自然に決まります。軟鋼の場合、内側半径はV開口幅のおよそ15%～17%です。開口部の異なるダイに切り替えることで、完成した内側半径を正確に制御できます。.

2）必要な加圧力：

広いV開口部は長いてこの腕のように作用し、曲げに必要な力を減らします。逆に狭い開口部は加圧力の要求を指数的に増加させます。適切なV開口部の選択は、過負荷を防ぎ設備を保護するための基本です。.

（2）ダイ角度とショルダー半径

1）ダイ角度：

通常は88°や85°など鋭角で、エア曲げに適し、スプリングバックのための空間を残します。.

2）ショルダー半径：

V開口部両側の丸みを帯びた縁。この一見小さなディテールが材料表面を保護します。鋭いショルダーは顕著な跡を残したり、コーティングを傷つけることがあります。ステンレス鋼、アルミニウム、または事前にコーティングされた板などの高仕上げ材料には、大きめのショルダー半径が重要です。.

（2）シングルV、ダブルV、マルチVダイ

1）シングルVダイ：

最も単純な形態で、1つのダイ本体に1つのV開口部を持ちます。.

2）ダブルV／マルチVダイ：

効率性を追求して設計されたこれらのダイスは、ブロックの異なる面に複数のV開口部が加工されています。例えば、4方向ダイブロックは4つの異なる開口部を備えています。.

オペレーターはブロックを回転または反転させることで、作業間の切り替えを迅速に行え、探索・取り扱い・取り付け時間を大幅に短縮できます。これは、多品種少量生産における生産性向上の強力な手段です。.

3. ポンチとダイを適合させるための黄金律

理論は実践に役立つべきです。以下は世界中の工場で検証された、最適な曲げ品質と効率を確保するための時代を超えたルールです。.

(1) 「板厚の8倍」原則：V開口部選定の普遍的な出発点

これはプレスブレーキ作業における最も有名で基本的な指針です。「V開口幅は材料の板厚のおよそ8倍にするべき」というものです。“

1）なぜ8倍なのか？

この比率は、ほとんどの軟鋼において機械的な最適点をつかみ、加圧力、成形半径、曲げの安定性のバランスを取ります。あらゆる曲げ作業において最も安全で信頼性の高い基準です。.

2）逸脱すべき場合は？

これは厳密な規則ではなく、材料の挙動に合わせて調整すべき指針です。

軟質材料（例：軟質アルミニウム）

内側曲げ半径を小さくするために板厚の6倍まで減らすことができます。.

硬質材料（例：ステンレス鋼、高強度鋼）

延性が低いため、外層に十分な伸びスペースを与え、応力を分散し、亀裂を防ぐために板厚の10〜12倍の広い開口部が必要です。.

厚板（>10 mm）

加圧力を低減し、安全な成形を確保するためにも、板厚の8倍以上（10〜12倍）の係数を使用すべきです。.

(2) 「板厚の5倍未満」という危険ゾーン

V開口部が板厚の5倍未満になることは絶対に避けるべきです。この場合、ポンチは曲げるというより楔のように材料を切り込むため、部品の破損やダイの修復不可能な損傷を招く危険があります。.

1）外角の亀裂を防ぐためのポンチ先端半径と材料特性の適合

すべての材料には物理的限界である最小曲げ半径があります。これよりもきつく曲げると、外側繊維が過度の引張によって裂けてしまいます。.

選択したパンチ先端半径は、材料の最小曲げ半径より小さくしてはなりません。プログラミングや設計の際には必ず材料のデータシートを確認し、内側半径が成形可能な範囲内に収まっていることを確認してください。最小半径が2 mmに定格された材料を、先端半径0.2 mmのパンチで曲げようとするのは、確実に亀裂を招く行為です。.

2）分割型 vs. 全長型金型：長所と短所

全長型金型：単一部品の大量生産に最適です。利点は剛性にあり、長いワークピースでも一貫した角度を確保できます。欠点は重量と柔軟性の欠如です。.

3）分割型金型

これは長い金型を標準的な長さ（例：10、20、50、100 mm）のセグメントに切り分ける方法です。最大の強みは比類なき柔軟性にあり、作業者はブロックを組み立てるように必要な長さを自由に構成でき、箱や複雑な形状の干渉を避けるために中央に「隙間」を簡単に設けられます。多品種・小ロットの現代的な板金加工において、分割型金型は応答性を高め、総コストを削減するための最良の選択肢です。.

板厚と推奨V開口のクイックリファレンステーブル

注：この表は低炭素鋼（引張強さ約450 MPa）を基にしています。ステンレス鋼の場合はV開口を50%増やし、軟質アルミニウムの場合は25%減らしてください。最小フランジ長さとは、Vダイの肩に安定して載せられる最小寸法を指し、通常はV開口幅の約70%です。.

Ⅴ. 曲げ加工方法論：3つの基本技術と特殊用途

プレスブレーキで曲げ方法を選択することは単なる二択ではなく、コスト、効率、精度の戦略的バランスです。この選択は消費トン数、金型寿命、最終製品が厳密な設計公差を満たすかどうかに影響します。現代のCNC（コンピュータ数値制御）技術は、この意思決定プロセスを変革し、熟練職人の直感に頼っていたものを正確でアクセスしやすい科学へと変えました。3つの基本技術とその特殊な派生形を習得することは、単に指示に従うだけの段階から、積極的に生産を最適化する段階への道です。.

1. エアベンディング：最も柔軟で一般的な方法

エアベンディングは現代の板金工場で主流となっており、CNCプレスブレーキの性能と効率を完璧に補完します。この名称は物理的な性質を表しており、曲げ加工中、シートの大部分が金型に支えられず「空中」にある状態を指します。.

(1) 原理：3点接触、角度はY軸の深さで設定

エアベンディングでは、シートはパンチ先端とVダイの両肩の3点にのみ接触します。パンチはシートをV開口に押し込みますが、完全に底打ちすることはありません。角度はパンチ（Y軸）が金型にどれだけ深く進入するかによって決まります。深く押し込むほど角度は鋭くなり、3本の指で硬いカードを曲げるように、中央の指の下方向の圧力が曲げ角度を正確に決定します。.

(2) 利点：低トン数要求、高い金型汎用性

1）低トン数消費：

てこの原理と、パンチが材料を完全に圧縮する必要がないことから、エアベンディングは3つの方法の中で最も少ないトン数で済みます。これにより、小型容量の機械でも作業が可能となり、エネルギー使用を抑え、機械と工具の摩耗を最小限に抑えられ、持続可能な生産に適した賢い選択となります。.

2）金型の汎用性：

おそらく最も革新的な利点。標準的な88°または85°のパンチ・ダイセットは、CNCブレーキのミクロン単位のY軸制御によって、180°から鋭角な急角までほぼあらゆる角度を曲げることができる。これにより、異なる角度用のダイを交換するための停止時間が最小化され、多品種・小ロット生産における究極の効率武器となる。.

(3) 課題：スプリングバック補正が重要

材料が曲げ部で「固定」されないため、自然な弾性回復（スプリングバック）がエアベンディングでは最も顕著に現れる——かつては最大の技術的障害だった。.

最新のCNCプレスブレーキは、内蔵された材料データベースと予測アルゴリズムによって、材料・板厚・半径ごとのスプリングバックを計算し、「オーバーベンディング」（例：88°に曲げて90°に戻す）を適用することで精密な結果を得る。CNCはエアベンディングを経験依存の職人技から、普遍的に制御可能な科学へと引き上げた。.

2. ボトミング：精度と一貫性の向上

ボトミングは、エアベンディングの柔軟性とコイニングの極限精度の間を橋渡しする。大量のトン数を必要とするコイニングを避けつつ、精度と再現性を高めることを目的としている。.

(1) 原理：パンチ先端が材料の底部に軽く押し込まれる

ボトミングでは、パンチがシートをVダイの奥まで押し込み、シートの内側半径がパンチ半径と完全に一致し、外側表面がVダイの傾斜面に密着するまで行う。重要なのは、パンチ半径がワークピースに刻まれ、内部曲げ半径を定義する点である。残留スプリングバックを相殺するため、ダイ角度は目標角度よりわずかに鋭く設定されることが多い（例：88°ダイで90°曲げを実現）。.

(2) 利点：スプリングバックの減少、角度精度の向上

曲げの根元に追加圧力を加え、金属の結晶構造をわずかに圧縮することで、ボトミングはスプリングバックを大幅に削減し、エアベンディングよりも高い一貫性と精度を実現できる。CNC技術以前は、正確な角度を得るための主要な方法だった。.

(3) トン数要求：通常はエアベンディングの3〜5倍

コイニングほど極端ではないが、ボトミングはエアベンディングの約3〜5倍のトン数を必要とする。これはエネルギー消費の増加とダイの摩耗の加速を意味する。現在ではCNCエアベンディングが95%超のケースで精度要求を満たすため、ボトミングの使用は大幅に減少している。.

3. コイニング：究極のゼロ・スプリングバック技術

コイニングはその名の通り、コインの鋳造に似ており、極端な圧力でダイの正確な形状をワークピースに完全に転写する。.

(1) 原理：材料を完全に貫通し永久変形させる

コイニングでは、パンチがシートを下型に完全に押し込み、金属の結晶構造に塑性流動を引き起こすほどのトン数をかけ、パンチとダイの間の隙間をすべて埋める。曲げ部では材料がわずかに薄くなる。ワークピースは事実上ダイに「鋳造」され、最終角度はダイそのものによって正確に定義される。.

(2) 利点：極限の角度精度、ほぼゼロのスプリングバック

適用される応力が降伏強度を大きく超えるため、弾性回復は完全に排除される。完成した角度はダイ角度と完全に一致し、コイニングは最高精度と一貫性を実現する究極の方法となる。.

(3) 課題：膨大なトン数要求（5〜8倍）、工具と機械の深刻な摩耗

コイニングに必要なトン数は通常エアベンディングの5〜8倍、場合によってはさらに多い。これはプレスブレーキの剛性と工具の強度に非常に厳しい要求を課す。莫大な応力は機械とダイの摩耗や損傷を劇的に加速させる。.

その結果、現代の生産においてコイニングは高コストのため希少となり、極端な角度精度が必要で他の方法では達成できない特別な場合にのみ採用されるようになった。成形における「核オプション」に近く、日常的な使用ではなく特別な状況に限られている。.

4. 専門的な曲げ用語

上記の3つの基本的な方法以外にも、曲げには特定の形状を実現するための創造的な技法のレパートリーが存在する。.

(1) ヘミング

ヘミングは板の端を折り返して平らにする加工で、通常は2段階で行われる。まず鋭角ダイを使って約30°の鋭角に曲げ、その後平らなヘミングダイに切り替えて閉じる。主な目的は鋭い端を除去し、端部の剛性を高め、外観を改善することである。.

1）クローズドヘム

端部を完全に平らにして板に密着させる。これが最も一般的なタイプである。折り目部分の変形が激しいため、延性の低い材料（多くのアルミニウム合金や高強度鋼など）には不向きで、亀裂を引き起こす可能性がある。.

2）ティアドロップヘム

折り返した端部に小さな涙型の隙間を残し、完全に押し潰さない。このため曲げ時に材料に「余裕」が生まれ、アルミニウムのような脆い材料に安全な選択肢となる。.

3）オープンヘム

端部を平らにするが、折り目部分に明確な隙間を残す。別の板を差し込む場合や、ヘムを取っ手として使用する場合によく使われる。.

(2) オフセット曲げ / Z曲げ

1回または2回のストロークで逆方向の2つの曲げを作り、段差状または「Z」形の断面を形成する。.

1）二段階方式：標準工具を使用し、最初の曲げを行った後、ワークを180°回転させて2回目の曲げを行う。柔軟性は高いが効率は低い。.

2）一段階方式：上下のダイ両方に段差を持つ専用オフセット工具を使用し、Z曲げを一度のストロークで形成する。効率が最大で、大量生産に理想的。.

(2) 半径曲げ

求める内側曲げ半径が、エア曲げで自然に生成できるものよりはるかに大きい場合に必要となる。.

(3) 大半径パンチ

最も簡単な方法は、目的の半径を持つ上型を使用することで、曲線の高精度と表面品質が求められる用途に適している。.

(4) ステップ曲げ / バンピング

柔軟で広く使われる「技」で、標準の鋭角パンチを使い、小さく浅い曲げを連続して作り、大きな半径を徐々に近似する。CNCプログラミングで各プレスのステップ間隔と深さを正確に制御すれば、ほぼあらゆる半径や複雑な曲線を再現でき、現代のCNCプレスブレーキの卓越した計算精度と動作精度を示すことができる。.

IV. 結論

この文章では主に基本的な概念について プレスブレーキ および関連する用語を説明しており、業界知識の習得に役立つでしょう。.

当社の機械仕様や性能についてより深く理解していただくために、製品の パンフレット. をダウンロードすることをお勧めします。プロジェクトに関して具体的な質問やカスタマイズされたソリューションが必要な場合は、ぜひお気軽に お問い合わせください.

V. よくある質問

1. プレスブレーキ作業における「8の法則」はどのように適用されますか？

「8の法則」とは、曲げる金属の厚さの8倍の最小ダイ開口を維持するという慣習を指します。これにより、正確な曲げが保証され、材料や機械の損傷を防ぐことができます。.

2. 曲げ加工機を効果的に使用するために必要な技術は何ですか？

効果的な使用には、曲げ代の計算、適切なバックゲージ位置の設定、特定の曲げに適したダイの選択などの技術が含まれます。オペレーターは材料特性や機械の制限を理解し、望む結果を得る必要があります。.

3. ブレーキプレスシステムに関わる主要な構成部品は何ですか？

主要な構成部品には、上ビーム（ラム）、下ビーム（ダイホルダー）、材料を位置決めするためのバックゲージ、作業を管理する制御システムが含まれます。システム全体が調和して動作することで、精密な曲げが実現します。.