板金曲げ
プレスブレーキが、板を直線に沿って折り曲げる
板金曲げは、平らな板を直線に沿って折り曲げ、角度、チャンネル、箱をつくる加工です。パソコンのケース、電気キャビネット、棚のブラケットは、すべてこうして曲げられました。ほとんどの曲げは、この作業のためにつくられた細長いプレスであるプレスブレーキで、安価な標準工具を使って行います。

しくみ
板をセットする。 平らなブランク(すでに所定のサイズに切った板)を、V ダイ(V 字の溝をもつ下側の工具)の上に渡して置きます。そのあと、曲げ線の位置を決めるストッパーであるバックゲージに突き当てて、奥へ滑らせます。
プレスする。 ラム(プレスブレーキの上側の可動ビーム)が、上側の工具であるパンチを、曲げ線に沿って下へ押し下げます。力は油圧シリンダーか電動サーボモーターで得て、多くは数十から数百トンです。
空中で曲げる。 最も一般的な方法であるエアベンディングでは、板はパンチの先端と V の両側の 2 つの縁にしか触れません。パンチが深く入るほど角度は鋭くなるので、1 組の工具で多くの角度をつくれます。
取り出す。 パンチが上がると、金属は数度分、元に戻ります。このスプリングバックは、曲げの弾性分の回復です。そのため、プレスは目標よりわずかに深く曲げ、そのあと部品を回して次の曲げを行います。
主なポイント
- 材料
- 鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、真ちゅうの板で、通常は厚さ約 0.5〜6 mm。重量級のプレスブレーキは、20 mm 超の厚板も曲げる
- 代表的な部品
- ブラケット、エンクロージャー、キャビネット、シャシー、チャンネル、パネル、ダクト
- 部品サイズ
- 小さなクリップから、一般的な機械で長さ約 3〜4 m の曲げまで。連結(タンデム)式の機械なら、さらに長く
- 精度
- CNC(コンピュータ制御)のプレスブレーキで、角度は約 ±0.5° 〜 ±1°、フランジ長は約 ±0.2 mm
- 表面仕上げ
- もとの板と同じ。ダイの縁が、曲げの脇にかすかな線を残すことがある
- 向いているロット数
- 1 点ものから数万個まで。それ以上の大量生産は、プレス成形に移ることが多い
- 金型・設備コスト
- 標準のパンチとダイ:数百から数千ドル。CNC プレスブレーキ:およそ数万から数十万ドル
- 速度
- 曲げ 1 回あたり数秒。複数の曲げがある部品は、取り扱いを含めて約 1 分
強みと限界
強み
- 専用の型は不要:標準工具で多くの形がつくれる
- 段取りが速いので、試作や少量生産が安く済む
- 板の厚さがほとんど変わらない
- CNC プレスブレーキは、各曲げを正確に繰り返す
限界
- 直線の曲げだけ。曲面の 3D 形状には、プレス成形などの工程が必要
- スプリングバックを補正する必要があり、高張力鋼やアルミニウムでは特に大きい
- 内側の半径が小さすぎると、曲げの外側が割れる
- 短いフランジや曲げに近い穴は歪む。曲げごとに別のストロークが必要
使われる場所
- エレクトロニクスと ITサーバーラック、パソコンのケース、電気キャビネット
- 建設フラッシング(雨仕舞)、モール、ドア枠、ケーブルトレイ
- 輸送トラックのボディ、トレーラー部品、ブラケット、バッテリーボックス
- 機械機械のガード、フレーム、制御ボックスのハウジング
- 住まいとオフィス家電のパネル、キッチンのレンジフード、スチール棚、オフィス家具
見分け方
- 小さく均一な内側の半径をもつ、まっすぐでくっきりした折り目。半径は板厚に近いことが多い。
- 角を含め、どこでも同じ厚さ:金属は伸ばされたのではなく、折り曲げられています。
- 箱の角で、2 つのフランジが出会う場所にある、小さな切り欠きや隙間(ベンドリリーフ)。継目のない角ではありません。
- 外側の面に、曲げと平行に残る、ダイの縁がつけたかすかな線。
比較
動画を見る
Muniac LLC · 曲げの基本原理を、初心者向けに解説
WoodchuckTinman · プレスブレーキの実践:工具とバックゲージ
Adam Deuling · CNC プレスブレーキでの、実際の現場の曲げ作業
SigmaTEK Systems, LLC · 曲げた部品が平らなブランクに展開される仕組み:曲げ代と K ファクター
実写真を見る
- Wikipedia:Press brake — 油圧式と機械式のプレスブレーキとバックゲージの写真
- Wikipedia:Bending (metalworking) — エアベンディング、ボトミング、コイニング、スプリングバックの図
- Wikimedia Commons の写真検索
覚えておこう
- パンチが板を V ダイに押し込みます。エアベンディングでは、ストロークの深さが角度を決めます。
- 金属は少し元に戻るので、プレスは常に目標よりわずかに深く曲げます。
- 安価な標準工具で済むので、曲げは、1 点ものから大量生産まで、直線の折り曲げに最適です。