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板金加工の基礎講座Ⅱ
箱物展開

第15回 [最終回]
折り曲げ変形、材料の異方性

第5編-4

第5編 
展開に必要なパンチング加工
および曲げ加工の知識

6. 折り曲げ変形

前加工で穴あけされたワークの曲げ加工では、穴の縁と折り曲げ部分の間隔が狭いと、穴の周囲の肉が引っ張られるため、曲げ部の外側はふくらみ、穴は楕円形に変形してしまいます。
こうした不具合を防ぐには、曲げ加工後に穴あけする方法がありますが、加工が難しかったり非効率な作業です。穴あけ後の曲げ加工で不具合を発生させないためには、穴位置の曲げ部までの最短接近位置を知る必要があります。
V曲げを行うときに、ダイの中に穴があると変形を起こすため、図Aの「S1」がダイの外に出る寸法を確保することで対応することができます(第5章 最小フランジ寸法参照)。

図a

図A

丸穴の最短接近寸法
iR(最小曲げ半径)=V/6として計算

板厚t(mm) ダイ幅(mm) S1(mm)
0.5 4 2.8
0.6 4 2.8
0.8 4 2.8
1.0 6 4.2
1.2 6 4.2
1.5 10 7.1
1.6 10 7.1
2.0 12 8.5
2.3 14 9.9
2.6 16 11.3
3.0 18 12.7
3.2 20 14.1

下図のA部のような長さの異なるフランジ加工で、折り曲げ部近くから立ち上げると、この付近にゆがみや亀裂が発生しやすくなります。この現象は曲げ半径が小さい場合に特に多く見られます。

フランジ加工図
このように変形のない加工を行うためには、上図のS3を、およそ4×t以上とすることで対処することができます。

7. 材料の異方性

材料の製造過程では、圧延ロールで一定方向に繰り返し圧延されるため、金属内部の組織が繊維状になります。
従って、圧延方向とこれに直角な方向とでは、種々の性質が違ってきます。これを異方性があるといいます。
圧延方向(ロール目)をタテ目、直角な方向をヨコ目と呼んでいます。一般にタテ目と平行に曲げると割れやすいため、下図aのようにタテ目と直角に曲げることを推奨します。

図a ロール目に対し直角に曲げた場合

図a ロール目に対し直角に曲げた場合

図b ロール目に対し平行に曲げた場合

図b ロール目に対し平行に曲げた場合

なお、伸び難く割れ易い材料、かつ曲げ線が直角になる箱のような時は、下図に示すようにロール目に対し、45度に曲げるように板取することで割れにくくなります。

ロール目に対し45度に曲げるように板取することで割れにくくなる

一般的には、上図のような板取りでは歩留りが悪いため、タテ目とヨコ目で曲げる場合が多くなります。このような時は、伸び補正値が微妙に違うので、曲げ精度の高い製品を要求される場合は注意が必要です。

以上で全15回の板金基礎講座Ⅱが終了となります。