板金最小曲げ半径 チャート
最小曲げ半径は、一律の数値ではありません。合金の種類、熱処理状態、板厚、圧延方向、工具、成形方法によって異なります。下記の表と計算ツールを使用して、妥当な開始内半径を選択し、材料供給業者、プレスブレーキ工具データ、および生産ロットからの試験片で確認してください。
画像: Asurnipal、ウィキメディア コモンズ、CC BY-SA 4.0。
これは最初の工具とクーポンの試用範囲を絞り込むものです。すべてのコイル、仕上げ、プレスブレーキで確実に使用できるという保証はありません。
特に明記されていない限り、曲げ半径表は荷降ろし後の完成内側半径を示しています。
「アルミニウム」や「ステンレス」とだけ指定するだけでは、安全な半径を選択するには不十分です。
クーポンを意図した木目方向に切り抜き、実際のパンチ、ダイ、および加工方法を使用してください。
この板金曲げ半径表はどのように使用すればよいですか？
このチャートを使用して、明らかに非現実的な半径を排除し、保守的な最初の試験片を選択してください。チャートのみに基づいて生産を開始しないでください。同じ合金でも、焼き戻し、厚み、または曲げ線の向きが変わると、きつい曲げから亀裂が発生しやすい曲げに変化する可能性があります。
例えば、FAA（連邦航空局）のアルミニウムに関する基準では、6061アルミニウムの単一の値は公表されていません。焼き戻しと板厚を分けて示し、90度曲げに対する推奨半径の範囲を提供しています。このような構造は、「アルミニウムは1Tに相当する」といった一般的な主張よりもはるかに有用です。高強度鋼メーカーも同様に、保証された曲げ加工性を、特定のグレード、板厚、方向、および規定された試験条件と関連付けています。
材料の正確な名称、状態、厚さ、内径、曲げ角度、および重要な曲げ線の方向を指定してください。これらの入力値のいずれかが不明な場合は、より大きな半径を使用し、制御された試験を実施してください。
このガイドでは、公開されているアルミニウムの事例、一般的な材料の概略的な計画範囲、およびサプライヤーのデータシートまたは認定された工場曲げ加工表から取得する必要のある生産要件という3つのレベルの情報を区別しています。この区別により、オンラインのチャートが材料仕様と誤解されることを防ぎます。
最小曲げ半径とは何ですか？
最小曲げ半径とは、規定の条件下で、許容できないひび割れやその他の構造的完全性の喪失を起こさずに、指定されたシートを成形できる最小の内側半径のことです。シートを曲げると、外表面付近の材料は伸び、内表面付近の材料は圧縮されます。両者の間のニュートラル層は、長さの変化がはるかに小さくなります。
半径が小さいほど、外側の繊維のひずみが集中します。延性の低下、硬度の増加、厚みの増加、粗い切断面、そして好ましくない圧延方向はすべて、亀裂発生までの余裕を減少させる可能性があります。そのため、半径はCADモデルだけでなく、材料と加工プロセスの定義に含まれるべきものです。
曲げ半径表における文字「t」は板厚を表します。1tから2tの範囲は、表の前提条件に基づき、推奨される内側半径が指定板厚の1倍から2倍の間にあることを意味します。
板金最小曲げ半径表（材質別）
最も信頼できるオンライン値は、出典と試験条件が明記されているものです。まずは公開されているアルミニウムの表を参照し、より広範な材料チャートは初期設計段階でのスクリーニングにのみ使用してください。
| アルミニウム合金と焼き戻し | 0.032 in / 0.81 mm | 0.064 in / 1.63 mm | 0.128 in / 3.25 mm | 解釈 |
|---|---|---|---|---|
| 2024-O | 0～1t | 0～1t | 0～1t | 軟らかい状態。成形後の強度を確保するには、制御された熱処理工程が必要となる場合がある。 |
| 2024-T3 | 2～4t | 3～5t | 4～6t | 強度を高めるための焼き戻し。方向、刃先の品質、厚みが重要になる。 |
| 5052-O | 0 | 0～1t | 0～1t | 非常に成形しやすい状態だが、入力値がゼロだからといって、工具や表面の損傷を無視してよいというわけではない。 |
| 5052-H32 | 0 | 0.5～1t | 0.5～1.5t | 一般的な成形板材の選択肢。正確な板厚と製鉄所の状態を確認してください。 |
| 5052-H34 | 0 | 0.5～1.5t | 1.5～2.5t | H32よりも硬いため、厚みが増すにつれて必要なバンド幅も大きくなる。 |
| 6061-T4 | 0～1t | 0.5～1.5t | 1～2t | T6よりも成形性が高い。最終的な特性要件は、焼き戻し工程と一致させる必要がある。 |
| 6061-T6 | 0.5～1.5t | 1～2t | 1.5～3t | この厚さに依存する範囲を、普遍的な3tまたは6tルールで置き換えないでください。 |
| 7075-O | 0～1t | 0～1t | 0.5～1.5t | 軟質状態のみ。後工程の熱処理には、技術的な制御が必要となる。 |
| 7075-T6 / T61ファミリー | 3～5t | 4～6t | 5～7t | 亀裂発生に敏感な高強度鋼材シリーズ。出荷前に正確な焼き戻し状態と仕様を確認してください。 |
FAA AC 43.13-1B、表4-6（アルミニウム合金の90度曲げにおける推奨半径）を参考に作成。値は、厚さの倍数で表される内側半径の範囲です。規制対象となる航空機の作業には、最新の適用可能な技術データを使用してください。
| 素材と状態 | 初期設計計画バンド | 主なリスク | 確認が必要です |
|---|---|---|---|
| 低炭素鋼、焼きなまし鋼板または一般的な冷間圧延鋼板 | 0.5～1t | 狭い半径、バリの方向、加工硬化 | グレードデータ、ミルコンディション、実際のVダイ、およびショップベンドテーブル |
| 304/316ステンレス鋼、焼きなまし処理済み | 1～2t | 加工硬化、スプリングバック、表面焼き付き | 等級、厚さ、木目方向、表面保護、および工具 |
| 高張力鋼 | 学年別。多くの場合、1年生以上 | ひび割れ、大きな反発、過剰な力 | 製造元保証のR/t、パンチ半径、ダイ開口部、および向き |
| C110銅、焼きなまし済み | 0～1t | 表面マーキング、焼き戻し変化、電気伝導性要件 | 焼き戻し、刃先状態、およびサプライヤーの曲げに関するガイダンス |
| C260真鍮、半硬質に焼きなまし済み | 0.5～1.5t | 焼き戻しと木目の感受性、応力割れ | 正確な焼き戻しと曲げ方向。快削真鍮には適用されません。 |
| 市販の純チタン グレード2、焼きなまし済み | 2～3t | スプリングバック、凝着、表面汚染 | 材料仕様、温度、および工具手順 |
| Ti-6Al-4V グレード 5 | 冷間成形スクリーンとして4～6トン | 冷間成形性が低く、亀裂発生も少ない | サプライヤー承認済みの熱間／冷間成形工程および検査計画 |
これらは意図的に広いスクリーニング範囲を示しており、保証された最小値ではありません。製品データシートに記載されている値がこの表よりも優先されます。例えば、SSABは、すべての高強度鋼に対して単一の値を示すのではなく、特定の高強度鋼種と厚さ範囲ごとに保証された最小内径値を公表しています。
多くのチャートでは、エアベンドの結果、パンチ半径、仕上げ半径、90度試験片のテスト結果、および非公式な作業手順が混在しています。数値を比較する前に、両方の情報源が同じ半径、曲げ角度、厚さ帯、方向、および材料の状態を定義していることを確認してください。
最小曲げ半径と曲げ許容値計算ツール
材料ファミリーを選択し、厚さを入力して、曲げ線の方向を選択します。このツールは、計画R/tバンドを寸法内半径に変換し、K係数を使用して曲げ代を計算します。
曲がり具合を説明してください
材料の状態が判明している場合は、必ず正確な材料状態を使用してください。デフォルト値は説明用であり、製品リリース用ではありません。
計算機の制限事項：方向乗数は保守的な計画調整値であり、標準値ではありません。このページに表示されているFAAバンドは、90度のアルミニウム曲げを想定しています。その他の材料やプロセスについては、サプライヤーまたは工場のデータが必要です。曲げ許容値は、BA = ラジアン x (R + K xt) で計算されます。
最小半径を移動させる6つの要因
組成の変化により延性が変化する
同じ金属ファミリーに属する合金でも、反応性は大きく異なる場合があります。5052-H32と6061-T6はどちらもアルミニウムですが、成形可能な範囲は互換性がありません。
強度とは成形性ではない
加工硬化または熱処理された状態では、一般的に焼きなまし材よりも大きな半径が必要となります。図面と発注書には、合金だけでなく、焼き戻し状態も記載する必要があります。
射程はゲージによって変化する
公表されている表では、厚みが増すにつれてR/t値が増加することが多い。薄板の値をすべてのゲージに適用すると、要求される値を過小評価してしまう可能性がある。
ローリングテクスチャは方向性があります
曲げ線が圧延方向に対して垂直である場合、多くの板材はより確実に成形される。材料メーカーの定義は、一般的な規則よりも優先される。
応力集中箇所から亀裂が発生する
バリ、切断面の損傷、切り欠き、熱の影響を受けた切断面などは、公称半径が許容範囲内に見えても、亀裂発生の原因となる可能性があります。
プレスによって実際の半径が作られる
パンチ先端、V字開口部、曲げ方法、トン数、摩擦、およびスプリングバックによって、荷降ろし後に存在する半径が決定されます。
曲げ方向とエッジ条件はどのように指定すべきですか？
曲げ線とは、曲げの軸となる線です。圧延方向に対して垂直な曲げ線は、一般的に「木目に対して垂直な曲げ」と呼ばれ、平行な曲げは「木目に沿った曲げ」と呼ばれます。FAA（連邦航空局）のアルミニウムに関するガイダンスでは、可能な限り、曲げ線を木目に対して角度をつけて、できれば90度にすることを推奨しています。
その好みを、一律の曲げ強度削減率に置き換えるべきではありません。現代の高強度製品の中には、両方向の曲げ強度を保証しているものもあれば、縦方向と横方向で異なる曲げ強度制限を設けているものもあります。ミルシートと製造元の曲げ強度表を参照してください。
- ブランク材をネストする前に、転がる方向をマークしてください。
- 最もきつく重要な曲がり角に、好ましい向きを与える。
- 引張側の端面のバリを取り除き、亀裂発生の原因となる切り欠きを除去する。
- 曲げ逃げ部と穴は、曲げ領域から十分な距離を置いて設けてください。
- 生産時と同じレーザー、せん断、またはパンチ加工で切り出したクーポンを使用してください。
エアベンディング、ボトミング、コイニングでは同じ半径は生成されません
材料チャートは、シートが許容できる半径を持っているかどうかを示します。工具チャートは、機械が実際に作成する半径を示します。両者は一致していなければなりません。
柔軟性はあるが、プロセスに依存する
シートはパンチと2つのダイショルダーに接触しますが、ダイ壁と完全に一致するわけではありません。貫通角度が制御され、得られる半径は材料特性とV開口部に大きく依存します。
工具との接触が増える
加工対象物は金型形状に向かってより深く押し込まれます。必要なトン数とスプリングバック制御はエアベンディングとは異なるため、テストを行わずにKファクターや曲げ減算値を再利用しないでください。
高負荷、密着した刻印
局所的に高い圧力をかけることで、曲げ領域が塑性変形によって固定されます。これによりスプリングバックを低減できますが、有効半径が小さくなり、表面や工具への損傷リスクが高まる可能性があります。
金型開口部、パンチ先端、成形方法によって、得られる内径半径が決まります。部品を加工する前に、機械／工具メーカーの計算ツールまたは曲げガイドを使用して、力、最小フランジ、金型荷重、内径半径を確認してください。
最小半径と曲げ代は、それぞれ異なる問題を解決する。
最小半径は成形性を確保します。曲げ代は曲げゾーン内の材料の長さを予測し、展開図が要求される最終寸法に達するようにします。
Aは曲げ角度（ラジアン）、Rは内径、Kは中立軸係数、tは材料の厚さです。
90度曲げの場合のみ。実際に達成されたR値と、検証済みの工場K係数または曲げテーブルを使用してください。
SOLIDWORKSとAutodeskは、K係数を厚みに対する中立軸の位置として定義し、基本的な曲げ許容値の関係は同じです。計算式は単純ですが、K値の選択が難しい部分です。K値は、材料、半径と厚みの比率、工具、成形方法によって影響を受けます。一般的な0.33は粗いモデルには役立ちますが、寸法公差が重要な場合は、測定された曲げ減算値の代わりにはなりません。
計算例：厚さ1.5mmの板材、内径2.25mm、90度の曲げ、K=0.33の場合、BAは約4.31mmになります。実際の半径またはK係数を変更すると、外形寸法が同じでも、平面長が変わります。
曲げ試験の失敗は何を物語るのか？
外繊維のひび割れ
考えられる原因としては、実際の材料限界よりも半径が小さいこと、焼き戻しが硬いこと、方向が不適切であること、エッジが損傷していること、または図面で意図したよりも半径が小さくなるパンチを使用したことなどが挙げられます。
過度のスプリングバック
材料の強度と厚さ、曲げ加工方法、実際の半径と角度プログラムを確認してください。スプリングバックの問題を解決するために、半径を安全成形限界以下に盲目的に縮小しないでください。
オレンジの皮
表面が粗いと、結晶粒径やひずみレベルが反映される。半径を大きくすることで局所的なひずみを軽減できる可能性があるが、材料の選定や仕上げ要件についても再検討する必要がある。
しわやフランジの歪み
フランジ形状、曲げ方法、ブランク拘束、金型開口部および厚みを確認してください。半径だけが根本原因とは限りません。
表面の傷や摩耗
ステンレス鋼板や軟質非鉄金属板は、汚れた工具や不適切な工具を使用すると跡が残る場合があります。工具の仕上げ、油膜の状態、潤滑方法、接触面の圧力を確認してください。
曲がり角に沿った角度の変化
CAD半径を変更する前に、材料の厚さ公差、クラウン補正、工具のアライメント、たわみ、およびロットごとの硬度を確認してください。
5段階の曲げ試験片作成ワークフローを使用する
クーポンは、インターネット上の設計図を店舗固有の証拠へと変換するものです。製造現場で使用される材料、方向、切断面、工具、曲げ加工方法などを再現する必要があります。
- 合金の種類、焼き戻し状態、厚さ公差、圧延方向を、追跡可能な材料文書に基づいて確認してください。
- 生産ブランキング工程を用いて、重要なすべての方向でクーポンをカットします。
- 公表されている半径範囲の保守的な下限値以上から開始してください。
- 荷降ろし後の内径と最終角度を測定し、パンチ、ダイ、力、プログラムを記録する。
- 部品に適した倍率と合格基準で、外面と縁部を検査する。
試験に合格した後でなければ、工場は半径を小さくしたり、展開図を最適化したりしてはならない。構造部品、圧力部品、航空宇宙部品、疲労荷重を受ける部品、その他規制対象部品については、該当する仕様書および認定検査計画に従うこと。
材料の指定から製造工程まで
株の名前を挙げてください
合金の種類、グレード、焼き戻し、厚さ、表面仕上げ、および適用される仕様。
向きを選択してください
転がり方向を把握し、ネスティング時の最も急なカーブを保護する。
マッチングツール
パンチ、V字開口部、力、フランジアクセス、曲げ方法を確認してください。
クーポンを実行する
達成された半径、スプリングバック、表面およびエッジの完全性を測定する。
テーブルをロックする
店舗承認済みの曲げ減算値、K係数、および検査証拠。
板金図面と見積依頼書には何を含めるべきですか？
描画の基本
- 内側曲げ半径と曲げ角度。
- 材質（合金またはグレード）、焼き戻し状態、厚さ。
- 曲げやすさを制御する際の転がり方向。
- 重要なフランジ寸法、穴から曲げ部までの寸法、および逃げ寸法。
- 成形後の角度公差および線形公差。
- 表面等級および許容される証拠痕跡。
サプライヤーに関する質問
- どの曲げ加工テーブルと工具シリーズを使用しますか？
- 選択したV字型の開口部の内側半径はどのくらいになりますか？
- 提案された半径は、このグレードと厚さに対して保証されていますか？
- ネスト加工の際に、木目の方向はどのように制御されるのですか？
- どのようなクーポンや検査証拠が入手可能ですか？
- どの曲げ加工の減算値が展開図を決定するのでしょうか？
実際の板材では、材料や加工方法に応じたヘミング加工やコイニング加工を行わない限り、半径ゼロの角を数学的に形成することはできません。意図した内側半径を寸法指定し、隣接する穴、タブ、および嵌合部品が、結果として生じる曲げ領域を許容できることを確認してください。
成形シートから接合工程へ進む
ブランク材と曲げ加工が安定したら、次に問題となるのは、成形されたパネルを許容できない歪み、隙間、または表面損傷なしに接合する方法であることが多い。
板金曲げ半径に関するよくある質問
板金曲げにおける最小曲げ半径はどれくらいですか？
普遍的な値はありません。最小内径は、合金の種類、グレード、焼き戻し、板厚、圧延方向、曲げ角度、エッジ品質、成形方法によって異なります。材料固有のチャートを使用し、実際のプレスブレーキの設定で確認してください。
最小曲げ半径は内側で測定されますか、それとも外側で測定されますか？
ほとんどの材料曲げ半径表は、部品の荷降ろし後の内側半径を参照しています。パンチ半径、理論半径、外側半径はそれぞれ異なる値であるため、出典を確認してください。
1t曲げ半径とはどういう意味ですか？
これは、内側の半径が材料の厚さ1枚分に等しいことを意味します。厚さ2mmの板の場合、1tは内側の半径が2mm、2tは4mmとなります。
5052-H32アルミニウムの最小曲げ半径はどれくらいですか？
FAAの表4-6には、厚さに応じたバンドが記載されています。約0.064インチのシートでは0.5t～1t、0.128インチでは0.5t～1.5tと記載されています。正確なゲージ、方向、および用途要件を確認してください。
6061-T6アルミニウムの最小曲げ半径はどれくらいですか？
FAAの参考資料によると、0.032インチで約0.5t～1.5t、0.064インチで1t～2t、0.128インチで1.5t～3tとなっています。これは、6061-T6の単一の数値が誤解を招く理由を示しています。
曲げ加工は木目に沿って行うべきか、それとも木目に直交する方向に行うべきか？
よりきつい曲げ加工には、圧延方向に対して垂直な方向が好まれることが多いが、材料メーカーの規定が優先される。最新のグレードの中には、両方向で値が保証されているものもあれば、異なる半径が要求されるものもある。
Vダイの幅が広くなると、内側の半径は大きくなりますか？
エアベンディングでは、V字開口部が自然に形成される半径に大きく影響します。正確な関係は材料や工具システムによって異なるため、一般的なパーセンテージではなく、プレスブレーキまたは工具メーカーの計算式を使用してください。
パンチ半径は、仕上がり内側半径と同じですか？
必ずしもそうとは限りません。エアベンディングでは、シートがパンチノーズに完全に適合しない場合があり、スプリングバックによって無負荷時の形状が変化することがあります。完成した試験片を測定してください。
硬化処理された板材を、焼きなまし処理後の半径に曲げることは可能か？
通常、その仮定は安全ではありません。硬度が高い場合や熱処理を施した場合は、より大きな半径が必要となり、スプリングバックも大きくなります。正確な焼き戻しデータを使用し、材料仕様で許可されている場合にのみ、制御された成形後に熱処理を行う方法を検討してください。
曲げ代はどのように計算されますか？
一般的な関係式は、BA = ラジアン単位の角度 × (内側半径 + K係数 × 厚さ) です。正確な展開図を作成するには、得られた半径と検証済みのK係数、または工場曲げテーブルを使用してください。
K係数は常に0.33ですか？
いいえ。K係数は中立軸の位置を表し、材料、R/t、工具、曲げ方法によって変化します。0.33などの値は、実測部品で検証されない限り、あくまでも暫定的な仮定値にすぎません。
図面では問題なく曲げられるはずなのに、なぜ曲げ加工でひび割れが生じるのか？
考えられる原因としては、硬度の高いロット、間違った圧延方向、バリや切断面の損傷、規定値よりも小さい半径での加工、材料識別の誤り、または異なる前提条件に基づくチャートの使用などが挙げられます。
図面上で最小曲げ半径はどのように表示すべきですか？
内側の半径と角度を寸法指定し、材質と状態を明記し、重要な場合は圧延方向を指定します。仕上がり公差と表面仕上げ要件は、現場に推測させるのではなく、必ず明記してください。
この計算機は曲げ試験の代わりになりますか？
いいえ。これは計画R/Tバンドを変換し、曲げ代を説明するものです。生産リリースには、サプライヤーデータ、実際の金型設定、検査済みの試験片または認定されたプロセスが引き続き必要です。
このガイドで使用した情報源
- FAA AC 43.13-1B、変更1: 金属曲げに関するガイダンスと、90度アルミニウム曲げの推奨半径。
- SSABプレスブレーキに関する推奨事項等級に応じた最小半径、パンチ半径、および圧延方向に関する考慮事項。
- SSAB Strenx 700MC Plusのデータ: 特定の高強度鋼材における、厚さに依存する保証最小半径の例。
- TRUMPFの曲げ加工方法エアベンディングとその他のプレスブレーキ加工との区別。
- TRUMPFベンドガイド：金型、金型幅、プレス力、内径の設計。
- SOLIDWORKS Kファクターに関するドキュメント：中立軸の定義と曲げ許容値の式。
- Autodesk Inventor 板金展開リファレンスKファクター法、曲げテーブル法、展開法。
- OSHA認定プレスブレーキ安全基準：作業現場および資材取り扱いにおける危険性。
成形板金アセンブリを計画中ですか？
合金の種類、熱処理条件、板厚、図面、曲げ方向、接合部の形状、目標仕上げ値をお送りください。Oceanplayerは、曲げ加工工程が決定した後、レーザー溶接工程の評価を支援いたします。