方法、手法

教科書にはない設計ノウハウ 板金設計の曲げ加工編

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教科書にはない設計ノウハウ 板金設計の組み立て編

日本の板金加工技術は世界に誇れる技術力があります。

板金加工は、低コストであるため、利用されることが多い分野。

折り紙みたいなものですから、加工前の材料は板ですから保管しやすいこともメリットです。

機械設計者として、この板金設計をマスターしておくことは必須。

私のノートから、抜粋して記事にしていますので参考にしていただければ幸いです。

板金設計はボリュームが多いため、シリーズ化して記事を投稿します。

内曲げR

内曲げRは、どれくらいにするべきなのか。

基本の推奨値: 内曲げR = 板の厚み(t)

しかし、材質によって大きく数字が変わりますので、詳しくは基本の推奨値ではなく、下記をご覧ください。

材質 : 最小内曲げR

SPCC/SGCC/SECC(鉄板) : 0.5t

A5052P(アルミ板) : 0.5t

SUS304-CP(ステンレス板) : 1t

SUS304-CSP(バネ用ステンレス板) : 3~4t

現実的には、ステンレスなどの硬い材質以外は、これ以下でも問題ありません。

むしろ、実際はほぼゼロであることが多い。

ただ、設計値としては鉄板やアルミ板だと、板厚の半分を最小内曲げRと設定して問題はありません。

ポイントは、断面急変部を回避することにあります。

但し、下記形状の場合は、R ≧ t としてください。

 

但し、下記形状の場合は、L ≦6 t としてください。

コーナーヌスミ

折り曲げ加工は、振動や衝撃によって、ヒビ割れがコーナー部に生じることがあります。

これを防止するために、ヌスミと言われるスペースを確保します。

このヌスミを確保することにより、材質にストレスを与えず安全に加工することが出来ます。

但し、防滴を考慮したり、シールド(EMC)を考慮したりする場合は、ヌスミ寸法を極力減らし、ムリ曲げも可能とする設計で問題ありません。

ヌスミ = A

通常は、これに従うことです。

ヌスミ = t

極力避けたいですが、性能上、必要な場合に使用する。

ムリ曲げ

通常でしたら、文句を言われるやり方ですが、必要な場合は利用します。

板厚(t) : ヌスミ(A)

0.5~0.8mm : 1mm

1.0~1.2mm : 1.5mm

1.5~1.6mm : 2mm

2.0~2.5mm : 3mm

3.0~3.2mm : 4mm

3.5~4.0mm : 5mm

 

最小曲げ高さ

板を曲げる汎用金型の都合により、最小曲げ高さを意識しておく必要があります。

曲げ高さ寸法Hは、板厚(t)と内曲げ(r)により、下記の式で求めることが出来ます。

H = 3.5t + r 以上

但し、これは汎用金型が前提ですので、専用金型を別途作成する場合は、この限りではありません。

 

曲げ寸法許容値

汎用金型の形状の都合で、複数曲げの場合には、加工できる形状に限界があります。

許容できる寸法を記載します。

B ≦ 2A

C ≧ 6

A ≧ 2B

B ≧ 2C

D ≧ 6

但し、これは汎用金型が前提ですので、専用金型を別途作成する場合は、この限りではありません。

 

曲げと穴との距離

穴に近い位置で板を曲げると、穴が変形することがあります。

そこで、曲げと穴との距離を下記以上とします。

L = 3.5t + r

L = 2.5t + r

但し、上記L寸法が確保できない場合、下表のようにヌスミAを設けるといいです。

( L ー A ) ≧ t

B ≧ C

D ≧ 2t

t:A

0.5~0.8mm: 1mm

1.0~1.2mm: 1.5mm

1.5~1.6mm: 2mm

2.0~2.5mm: 3mm

3.0~3.2mm: 4mm

3.5~4.0mm: 5mm

但し、曲げ加工後に穴加工する場合は、この距離を無視できます。

その場合、加工コストが跳ね上がることを想定する必要があります。
 


 

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