Solidworksの曲げ許容範囲を使用した精密板金曲げ加工

ベンド手当を理解する

ベンド・アローアンスの概念

曲げ代は、板金加工における重要なパラメータであり、曲げ加工後に所望の寸法を得るために必要な材料の正確な平面長さを決定します。曲げ代は、材料の中立軸（曲げ加工中に材料が伸びも縮みもしない曲げ領域内の仮想線）に沿って測定される曲げの弧の長さを表します。

曲げ代の計算は、板金の厚み、曲げ半径、材料特性、曲げ角度など複数の要因に影響されます。SOLIDWORKSでは、曲げ代値を定義して操作することで、板金部品の開発を正確に制御し、設計と製造の両方の段階で精度を確保することができます。

ベンド手当の意義

曲げ代を正確に計算し、適用することは、正確に曲げられた板金部品を製造するために不可欠です。これにより、部品の展開（平面）サイズが設計意図と一致し、正しい角度と位置で曲げ加工が行われることが保証されます。この精度により、加工工程における誤差、材料の無駄、手戻りが大幅に削減され、最終的に生産効率と費用対効果が向上します。

適切な曲げ許容値を理解し適用することで、設計者や製作者は次のことが可能になります：

1. スプリングバックやその他の変形特性を考慮し、曲げ時の材料挙動を予測する。
2. 曲げ過ぎ、曲げ不足、歪みといった一般的な板金の問題を回避。
3. フラットパターンを正確に計算することで、材料の使用率を最適化します。
4. CAEソフトウェアにおける応力・ひずみシミュレーションの精度を高める。
5. 複数のベンドや交差フィーチャーを持つ複雑なシートメタル部品の設計を改善します。

SOLIDWORKSでは、曲げ代を適切に利用することで、より正確なシミュレーションが容易になり、設計から製造への移行が効率化され、より複雑で精密な板金部品の作成が可能になります。また、CNCベンディングマシンやその他の自動化された製造工程との統合が容易になり、生産能力と一貫性がさらに向上します。

ベンド許容量に影響を与える要因

材料特性

材料特性は、SolidWorksの曲げ代計算に大きく影響します。各金属は固有の弾性および塑性変形特性を示し、曲げ時の挙動に直接影響します。たとえば、アルミニウム合金は一般的に鋼材に比べて降伏強度が低く、弾性率が高いため、スプリングバック効果や曲げ許容値が異なります。加工硬化特性で知られるステンレス鋼種は、曲げ過ぎや曲げ不足を防ぐために慎重な検討が必要です。材料のヤング率、降伏強さ、ひずみ硬化係数は、SolidWorksが曲げ許容値を正確に決定するために利用する重要なパラメータです。

曲げ角度

曲げ角度は、曲げ代の計算において重要な要素です。角度が大きくなると、材料の応力とひずみの関係が複雑になるため、一般的に曲げ代は非線形に増加します。たとえば、90度の曲げでは通常45度の曲げよりも多くの曲げ代が必要ですが、正確に2倍というわけではありません。SolidWorksは、中立軸のずれや曲げ部での材料の薄肉化などの要因を考慮し て、この非線形関係を考慮する高度なアルゴリズムを採用しています。このソフトウェアにより、設計者は曲げ角度を微調整し、許容誤差を自動 的に再計算できるため、複雑なシートメタルアセンブリの精度が保証されます。

材料の厚さ

材料の厚みは曲げ代の決定において極めて重要な役割を果たします。厚い材料は大きな曲げ代を必要とするだけでなく、より複雑な曲げ挙動を示します。厚みが増すと中立軸の位置が移動し、全体的な曲げ形状に影響します。SolidWorksには、このシフトを考慮した高度なモデルが組み込まれており、 幅広い板厚にわたって正確な曲げ代を計算できます。さらに、SolidWorksは、材料の厚さや曲げ方法によって変化するkファクター（中立軸の位置を表す比率）を考慮します。これにより、電子機器の筐体に使用される薄板材や、重機部品に使用される厚板材の正確なモデリングが可能になります。

ベンド・アローアンスとベンド・デダクションの違い

ベンド・ディダクションの定義

ベンド・デダクション（BD）とは、以下の用語である。 板金加工.曲げ代と材料の外側のセットバックの2倍との差を指す。この値は、曲げ工程で板金部品の全平面長さを決定する際の重要な考慮事項です。この値は、ファブリケーターが所望の寸法に準拠した正確な板金部品を作成するのに役立ちます。

ベンド手当対ベンド控除

SOLIDWORKSを使用する場合、設計者は板金設計で曲げ代と曲げ減点の値のどちらかを選択できます。どちらも、板金部品の最終的な平面パターンを決定するのに役立ち、正確な製造に不可欠です。

曲げ代 は、材料の中立軸に沿って測定された曲げの弧の長さである。曲げ加工中に伸びたり縮んだりする板金の長さを表す。中立軸は、応力やひずみのない材料の領域を指す。

SOLIDWORKSを使用する場合、選択した方法に応じて、正しい曲げ許容値または曲げ控除値を入力することが不可欠です。これにより、最終的なシートメタル部品が所望の寸法になり、アセンブリで適切にフィットするようになります。

どちらの方法にも利点と考慮点があります。曲げ代の計算は、曲げプロセスをより正確に表し、曲げ中の材料の挙動を考慮します。曲げ控除は、計算プロセスを簡略化し、初めて曲げに携わる人にも理解しやすくなります。 板金デザイン.

結論として、曲げ代と曲げ控除の違いを理解することは、SOLIDWORKSで正確な板金設計を行う上で非常に重要です。これらの値を正確に入力することで、最終的な板金部品が設計仕様を遵守し、目的のアセンブリにシームレスに適合するようになります。

曲げ許容範囲の計算方法

を直接ご利用いただけます。 曲げ代計算機 で曲げ代を計算する。そのほか ファブリケーション計算機 また、Kファクター、Yファクター、曲げ代の計算にも役立ちます、 ベンド控除等々。

ベンド手当とは何なのか？ 板金 以前は

シートが プレスブレーキシートのパンチと接触している部分は、与えられた曲がりを補正するために伸びる。

この部分の長さを曲げる前と曲げた後で比べると、違うことがわかるだろう。

エンジニアとして、このばらつきを補正しなければ、最終製品は正確な寸法になりません。

これは、より厳しい許容範囲や精度を維持しなければならない部品にとってはより重要である。

この記事では、シートメタルを扱う際に定期的に対処しなければならない基本的な問題や原則をいくつか取り上げる。

曲げ代を正確に計算するための科学的な方法や公式は存在しないのです。

例えば、実際の材料の厚さ、無限の工具条件、 成形方法などなど。

ここには多くの変数があり、実際、曲げ代の計算には多くの方法が使われている。

試行錯誤が最もポピュラーな方法だろうが、ベンドテーブルもよく使われるテクニックのひとつだ。

ベンドテーブルは通常、金属業者、メーカー、工学の教科書から入手できる。企業によっては、標準的な公式に基づいて独自の曲げテーブルを開発しているところもあります。

さて、話をSolidworksに戻しましょう。Solidworksでは、曲げ代をどのように計算しているのでしょうか？Solidworksでは、曲げ代と曲げ控除という2つの方法を使います。

曲げ許容範囲

これらの方法がどのようなものかを説明し、ソリッドワークスでどのように使われるかをお見せします。

曲げ代わりの方法は、私の図にある公式に基づいている。

• Lf = L1 + L2 + BA
• BA＝ベンド・アローアンス

平坦化されたシートの全長は、L1（最初の長さ）、L2、および曲げ代の合計に等しい。

曲げ代領域は、私の図では緑色で示されている。これは曲げ加工中にすべての変形が起こる領域です。

一般に、曲げ代は材料の種類、材料の厚さの組み合わせによって異なる、 曲げ半径曲げ角度、さまざまな加工プロセス、種類、速度など。潜在的な変数のリストは広範囲にわたります。

板金業者、メーカー、工学の教科書に記載されている曲げ代の値は、曲げ表で提供されています。曲げ表は、次のExcelスプレッドシートのようなものです。

ベンドテーブル法は、曲げ代を計算する最も正確な方法であろう。

曲げ角度と曲げ角度のマトリックスに手動でデータを入力することができます。 曲げ半径.曲げ代の値がわからない場合は、いくつかのテストを行うことができます。

部品の製造に使用するのとまったく同じ板金を用意し、機械加工で使用するのと同じ工程で曲げ加工を行います。曲げる前と曲げた後の寸法を測定し、同じ情報に基づいて必要な曲げ代を調整するだけです。

ベンド控除

ソリッドワークスが使用するもう一つの方法は、曲げ控除法です。

計算式は以下の通り：

• Lf = D1 + D2 - BD
• BD = ベンド・デダクション

部品の平らにした長さLfは、D1プラスD2から曲げ控除を引いたものに等しい。

曲げ代と同じように、曲げ減点もテーブルと手動テストから得られます。

お分かりのように、これらの計算式によって提供される情報に基づいて、これらの値が互いにどのように関連しているかを理解するのは簡単である。

• l1 + l2 + ba = d1 + d2 - bd

Kファクター

曲げ代を計算するもう一つの方法は、Kファクターを使うことである。

Kは中立軸のオフセットを表す。

この式の一般的な原理は次の通りである。 曲げ加工.曲げ加工中、中立軸の内側の材料は圧縮され、中立軸の外側の材料は伸びます。中立軸は曲げ部の内側に近づきます（図では青で表示）。部品が曲がるほど、中立軸は部品の内側に近づきます。

Kファクターを用いた曲げ代の計算式を以下に示す：

BA = 2πA(R+KT)/360

• π=3.14
• A=角度（度）
• R=曲げ半径
• K=中立軸オフセット（Kファクター） t/T
• T=材料の厚さ
• BA=曲げ許容長さ

Kファクターは、中立軸までのオフセット距離であるtを、材料の厚さである大きなTで割ったものに等しい。

この式では、曲げ代は円周率の2倍にA（角度）を掛け、R（曲げ半径）とKファクターの和にT（材料の厚さ）を掛けたものに等しい。そして、これらすべてを360で割ります。

理論的には、Kファクターは0から1の間であるが、実用上は通常0.25から0.5の間である。

• Kファクター＝0 - 1（理論上）
• Kファクター = 0.25 - 0.5 (実用的)

例えば、鋼鉄のような硬い素材は0.5のような高いKファクターを持ち、銅や真鍮のような柔らかい素材は0に近い低いKファクターを持つ。

ご心配なく、これがこのレッスンで説明する最後の公式です。今は少しわかりにくいかもしれませんが、練習すれば自然にできるようになります。

最後にもう一点、例を見てみよう。この部分には裾があり、そのKファクターは約0.3です。一方、このパーツの反対側にある緩やかなベンドのような柔らかいベンドは、Kファクターが約0.5と高くなります。これで曲げ代についてのレッスンは終わりです。

さらに読む：

• 曲げ許容範囲、曲げ控除、Kファクターの計算方法は？