簡潔な回答
下記の最小曲げRチャートは、絶対的な下限値としてご使用ください、目標値ではありません。これらの値は、標準的なプレスブレーキ工具を使用した室温での曲げ加工、材料の繊維方向に対して垂直な曲げ、および近くに外部特徴のないきれいな曲げを前提としています。生産上安全な設計のためには、Rを50%増やしてください。これにより、板厚の公差積み重ねや、材料の延性のロット間ばらつきに対するマージンが確保されます。
ここに示すすべての値は 内側 R (曲げの内側、凹面側) です。これは、弊社のプレスブレーキ作業員や工具ライブラリがRを参照する方法です。図面で外側Rまたは中心線Rが指定されている場合は、その旨を明示してください。指示の読み間違いは、曲げ加工不良の最も一般的な原因です。
材料別 最小曲げR — 室温
| 合金 / 質別 | 最小R (内側) | 代表的な用途 |
|---|---|---|
| 5052-H32 | 0.5 × t | 筐体、ブラケット、曲げ加工可能なパネル |
| 5052-O (焼鈍) | 0 × t (フラット) | ヘミング、きつい折り曲げ |
| 6061-T4 | 1.0 × t | 曲げ加工後、T6に時効硬化 |
| 6061-T6 | 2.0 × t | 構造用 — ただし慎重に曲げ加工 |
| 6063-T5 | 1.5 × t | アルマイト処理トリム、建築用 |
| 7075-T6 | 4.0 × t | 航空宇宙用 — 注意して曲げ加工 |
| 3003-H14 | 0.5 × t | タンク壁、深絞り成形部品 |
| 合金 | 最小R (内側) | 備考 |
|---|---|---|
| CRS (冷間圧延鋼、1008–1018) | 0.5 × t | 主力材 — 曲げやすい |
| HRS (熱間圧延鋼) | 1.0 × t | ミルスケールあり；可能であれば曲げ加工前にスケール除去 |
| 亜鉛めっき (G90) | 1.0 × t | 小さなR部で亜鉛めっきに亀裂が入る |
| HSLA 50 ksi | 1.0 × t | 自動車構造用 |
| DP590 二相鋼 | 1.5 × t | 衝突構造体 |
| DP780 二相鋼 | 3.0 × t | Bピラー、補強材 |
| DP1180 二相鋼 | 5.0 × t | プレス硬化鋼には熱間成形が必要です。 |
| 合金 | 最小R (内側) | 備考 |
|---|---|---|
| 304 / 304L ステンレス | 0.5 × t | 加工硬化します。再曲げは避けてください。 |
| 316 / 316L ステンレス | 0.5 × t | 曲げ加工性は304と同等です。 |
| 430 フェライト系ステンレス | 1.0 × t | オーステナイト系よりも延性が劣ります。 |
| 銅 C110 軟質 | 0 × t (フラット) | 密着曲げが可能です。 |
| 真鍮 C260 | 0.5 × t | 装飾用曲げ部品 |
| チタン グレード2 | 2.5 × t | 小さなR部には熱間曲げを行ってください。 |
最小曲げRが重要な理由
曲げ加工された部品の外側表面は伸びる必要があります。伸びる量は、Rと板厚の比率によって決まり、Rが小さいほど伸びは大きくなります。伸びが材料の破断伸びを超えると、外側表面に亀裂が入ります。亀裂は微細なもの（拡大して見えるが目視検査では合格するもの）と、巨視的なもの（即座に不合格となるもの）がありますが、どちらも疲労寿命を10～100倍低下させる局所的な損傷を示します。わずかな亀裂がある部品は、静的試験には合格しても、振動下での使用中に破損する可能性があります。
曲げの内側は圧縮されますが、これは非常に脆い材料や鋭い再入隅形状の場合を除き、問題となることはほとんどありません。薄く延性の高いシートを最適Rを超えて曲げた場合、まれに圧縮シワが発生することがありますが、これは外側亀裂とは別の破損モードです。
Kファクターと曲げ伸び — お客様の展開図が重要な理由
曲げ加工された部品は、直線状の材料から想像されるよりも、曲げ部分で長くなります。中立軸（伸びも圧縮もされない内部平面）は、曲げの内側と外側の間に位置し、通常、内側表面から板厚の33～44%のところにあります。この比率をKファクターと呼び、曲げ加工で消費される材料の量を決定します。
弊社が使用する実用的な値： 軟質アルミニウム (5052) の場合 K = 0.42、6061-T6 の場合 0.40、CRS およびステンレスの場合 0.38、硬化鋼および7075 の場合 0.33. 小さなRは、中立軸が内側に移動するため、Kを0.33に近づけ、大きなRはKを0.50に近づけます。弊社のCAD展開ツールは、曲げRを入力としてKファクターを調整します。お客様ご自身で展開図をご提供いただく場合は、事前にKファクターについて弊社と合意してください。Kファクターに0.05の誤差があると、板厚3mmの材料で曲げ1箇所あたり約0.3mmのずれが生じ、4箇所の連続した曲げがある場合、部品の最終的な寸法は1.2mmずれる可能性があります。
曲げと特徴部のクリアランス
曲げ線に近すぎる穴やスロットは、曲げ加工時に変形します。曲げ線から特徴部の端までの最小クリアランスは、通常、以下の通りです。 2.5 × 板厚 + 曲げR. 例えば、板厚3mmの材料をR3mmで曲げる場合、穴の中心までのクリアランスは10.5mmとなります。この範囲内では、穴は楕円に変形し、スロットは湾曲し、タップ加工されたねじはかみ合わせが困難になります。
お客様の設計で曲げに近接した特徴部が必要な場合、2つの選択肢があります。(1) 曲げ加工後に二次加工として穴あけまたはタップ加工を行う — 部品コストが30～50%増加しますが、穴の精度は維持されます。(2) 曲げによる変形から特徴部を隔離するために、曲げの両端にリリーフスロットを使用します。弊社はDFMレビューでクリアランス違反を指摘し、これらの修正案のいずれかを提案いたします。
プレスブレーキ用金型 — 実用的な最小値
理論上の最小曲げR（チャートから得られる値）と、実用的な最小値（弊社の金型で実際に可能な値）は異なります。プレスブレーキのパンチには先端Rがあり、通常0.8mm、1.5mm、3mm、または6mmです。曲げられた部品は、ほぼそのRにスプリングバック補正を加えたRとなります。理論上の最小Rが1.0mmであっても、弊社の最小パンチ先端が1.5mmの場合、Rは1.5mmとなります。
試作の場合、弊社は利用可能な最も近い金型を適用し、検査報告書に実際のRを記載します。量産の場合、部品形状がそれを正当化するならば、特注金型を仕様化することも可能です。金型ライブラリは時折変更されますので、お見積りの際に正確な先端Rの利用可能性をご確認ください。
スプリングバック — お客様の曲げ角度が正確に90°にならない理由
板金は、プレスブレーキで曲げられた正確な角度を維持しません。パンチが解放されると、材料の弾性ひずみが部分的に回復し、部品は通常1～3°開きます。その量は、材料、板厚、R、および調質によって異なります。硬い材料や小さなRほどスプリングバックは大きくなります。目標とする90°の曲げは、CRSでは約87°、5052では約88°にオーバーベンドすることで達成されます。
最新のプレスブレーキは、材料データベースを使用して自動的に補正します。しかし、初回品検査の段階で実際の角度を確認し、その後の加工のために曲げ角度コマンドを調整します。図面には最終的な部品角度（通常、90°曲げに対して±0.5°の公差）を指定してください。弊社が工場でオーバーベンドのオフセットを処理いたします。