CNC 曲げ加工のコストは何で決まるか

曲げが 2 カ所だけの大きな平板は安い部品です。曲げが 8 カ所ある小さなブラケットは、重量が軽くても高い部品になります。プレスブレーキの時間は、ブランクをバックゲージに当てる、ストロークする、持ち替える、回す、また繰り返すという一連の動作に費やされ、曲げが 1 カ所増えるごとにこの流れが長くなります。

1 曲げあたりの時間に加えて、段取りがあります。金型の選定、取り付け、プログラムの呼び出し、初品の確認です。段取りは金型構成ごとの固定費なので、パンチとダイを 3 組使う部品は、3 回分の段取りを負担します。

当社の CNC プレスブレーキは、通常生産で曲げ角度をおよそ ±0.5° に保ち、最新機は ±0.1° の繰り返し精度で立ち上げています。軟鋼は約 5 mm、ステンレスは約 3 mm、アルミニウムは約 5 mm まで曲げられます。ただし、金型が支えられる内側 R とフランジ長によります。

実務上の制約になるのは、めったに機械ではありません。フランジがダイに載る長さがあるか、先に曲げたフランジが金型に干渉せずに部品を位置決めできるか、そして金型一式が必要な曲げ長をカバーしているかです。

思いがけず高い曲げ部品になる最大の原因は、金型に対して短すぎるフランジです。V ダイはどれも、ストローク中に部品を支えるための最小フランジ長を必要とします。目安は板厚の数倍で、ダイの開きに比例します。それより短いフランジはその金型では成形できないため、金型を替える（段取り費）、別の向きでフランジを成形する、あるいは部品を設計し直すことになります。

曲げの近くの穴も同じです。逃げを設けないかぎり、曲げの外側に近すぎる穴は、材料が引っ張られてふさがり、ゆがみます。そして逃げは、もう 1 つの輪郭であり、もう 1 つの工程であり、もう 1 つのコストです。

• フランジは金型に載る長さを確保すること。短いフランジは典型的な隠れコストです。
• 曲げごとに違う R を使うのではなく、部品全体で内側 R を 1 つにすること。
• 穴は曲げ線から 2.5 × 板厚 + 内側 R 以上離すか、逃げスロットを設けること。
• 曲げの順序をたどると部品を保持できなくなる曲げを避けること。結果だけでなく、順序までモデルで確認します。
• 曲げ半径は材質と調質ごとの最小値以上にすること。R が小さすぎる曲げは割れます。

金型の損益分岐点を超える量では、変わらない部品を大量に作るなら、曲げよりもスタンピングが有利になります。分岐点を下回る量では、按分する金型がない分、曲げがほぼ常に安くなります。その間、つまり数十個から数千個の範囲や、まだ変更が続く部品では、曲げは柔軟な製法であり、曲げを減らすためにかけた設計の手間は、どの数量でも回収できます。