技術ガイド

最小フランジ長：V ダイが決める曲げの下限

短いフランジは、折り曲げ部品で最もよくある隠れたコストであり、3D モデルでは見えません。ブランクが金型に載らなくなるその瞬間まで、すべてが問題なく見えています。

監修 Tom、シニアプロセスエンジニア·東莞の自社工場 · 精密板金 11 年以上

短い回答

曲げられる最小のフランジ長は V ダイの開き幅で決まります。ストロークのあいだ、部品がダイの左右の肩に載っていなければならないからです。実務上の目安は板厚の数倍で、それを下回るフランジは、金型の交換、曲げ方向の変更、あるいは設計の見直しを迫ります。

なぜ金型が決めるのか

エア曲げでは、パンチが材料を押し下げるあいだ、ブランクは V ダイの二つの肩に載っています。これが成り立つには、曲げ線の両側に、肩に載って位置を保てるだけのフランジが必要です。短すぎると、部品が金型のなかへ傾いたり、角度が狂ったり、フランジが肩から滑り落ちたりします。

ダイの開き幅は板厚に比例します。厚い材料を妥当なトン数で曲げるには、より広い V が必要です。つまり、肩が中心線から遠くなり、材料に余裕がなくなる分だけ、最小フランジ長は板厚とともに大きくなります。

設計者は、2 mm の鋼板で、端を補強するため、あるいはねじを効かせるために、5 mm の折り返しフランジを付けます。些細に見えます。しかし実際には、そのフランジは部品に必要な金型の限界か、それを下回っていることがあり、対処法はどれも設計を変えるより不利です。

フランジが短いとどうなるか

部品の端まで達するフランジは、途中で止まるフランジとは挙動が違います。曲げ線がブランクの端まで抜ける場合や、二つの曲げがコーナーで出会う場合、材料の逃げ場を用意する必要があります。それが曲げ逃げです。曲げ線の端に設ける切り欠き、あるいはスリットです。

これがないと、材料が曲げに引き込まれるときにコーナーが破断したり変形したりし、その破断はたいてい部品の外側に出ます。あれば、曲げはきれいに通り、コーナーは形状を保ちます。逃げは、図面のなかでもっとも安価な形状の一つであり、もっともよく抜けているものでもあります。

V ダイの開き幅で決まり、その開き幅は板厚で決まります。ですから正直な答えは「板厚の数倍で、お客様の部品に使う金型に照らして確認します」です。個々の部品では、この確認は DFM の段階で数分で済みます。切断後に分かると、ブランク全体が無駄になります。

同じ金型では、確実には曲げられません。部品がダイの肩に載らず、角度とフランジ位置の両方が狂います。図面が本当にそれを要求している場合、たいていはもっと良い答えがあります——ヘム、リブ、あるいはより長いフランジです。私たちは問題を黙って飲み込むのではなく、それを提案します。

曲げ線がブランクの端まで達する場合、あるいは二つの曲げが、形状を保つ必要のあるコーナーで出会う場合は必要です。逃げがないと、材料が曲げに引き込まれるときに破断します。小さな切り欠き一つで、ある種の不良をまとめて防げます。

このページのすべてを変えます。厚い材料には、より広い V ダイとより大きな力が必要で、最小フランジ長、最小曲げ半径、最小の穴と曲げの距離が同時に大きくなります。剛性の問題を板厚で解決しようとすると、成形形状を一つ足すより高くつきやすいのは、そのためです。

ヘムは、フランジを残すのではなく、材料をそれ自体に折り返します。端を補強し、鋭い端をなくし、深さはほとんど増えません。短い折り返しフランジが指定された箇所で、しばしば正解になるのはそのためです。成形には少し長いブランクが必要で、それは展開図の側で織り込みます。

技術者がモデルの製造性を確認し、数量を反映した見積もりを返します。価格を左右するDFM指摘も添えます。