底突き曲げとは、板金をプレスブレーキで曲げる際に、パンチで材料をVダイの底付近まで押し込み、金型形状に近い角度で曲げる加工方法です。

自由曲げではパンチの押し込み量で角度を調整しますが、底突き曲げでは材料をダイの底に近い位置まで押し込むため、曲げ角度が比較的安定しやすいのが特徴です。

板金加工では、ブラケット、カバー、筐体、取付金具、機械部品、制御盤部品など、角度精度が求められる部品に使用されます。

■底突き曲げの仕組み

底突き曲げでは、V字形のダイに板材を置き、上からパンチを押し込みます。材料はパンチとダイに強く押され、ダイ底部に近い形状まで曲げられます。

完全に材料をつぶし込むコイニングほどではありませんが、自由曲げよりも金型に近い形で成形されるため、スプリングバックを抑えやすくなります。

そのため、

◆同じ材質・板厚・金型条件であれば、自由曲げより角度のばらつきを小さくしやすい加工方法です。

■底突き曲げの目的

底突き曲げの主な目的は、曲げ角度の安定性を高めることです。

板金材料は、曲げた後に元の形へ少し戻ろうとします。この現象をスプリングバックと呼びます。自由曲げではスプリングバックの影響を受けやすく、材料ロットや板厚差によって角度がばらつく場合があります。

底突き曲げでは、材料を金型に近い位置まで押し込むことで戻り量を抑え、狙った角度に近づけやすくなります。

■底突き曲げのメリット

底突き曲げのメリットは、曲げ角度が安定しやすいことです。金型形状に近い状態まで材料を押し込むため、自由曲げよりも角度ばらつきを抑えやすくなります。

また、量産品や繰り返し加工では、同じ条件で安定した曲げを行いやすくなります。角度精度が必要なブラケットや組立部品では、底突き曲げが有効です。

さらに、

◆スプリングバックをある程度抑えられるため、ステンレスやアルミなど戻りが出やすい材料でも、条件を合わせれば安定した加工がしやすくなります。

■底突き曲げのデメリット

底突き曲げのデメリットは、自由曲げよりも大きな加工荷重が必要になることです。材料をダイ底部付近まで押し込むため、プレスブレーキや金型への負担が大きくなります。

また、対応できる曲げ角度は金型角度に影響されます。自由曲げのように1つの金型で多様な角度を作るには不向きな場合があります。

さらに、

◆押し込みが強すぎると、曲げ傷、表面の圧痕、材料の割れが発生する可能性があります。外観部品では特に注意が必要です。

■自由曲げとの違い

※自由曲げは、材料をダイの底まで押し込まず、パンチの押し込み量で角度を調整する方法です。

汎用性が高く、1つの金型で複数角度に対応しやすい反面、スプリングバックの影響を受けやすい特徴があります。

※底突き曲げは、材料をダイ底部付近まで押し込むため、自由曲げより角度が安定しやすくなります。ただし、加工荷重が大きく、金型角度への依存度も高くなります。

◆多品種少量や角度変更が多い場合は自由曲げ、角度の安定性を重視する場合は底突き曲げが適しています。

■コイニングとの違い

コイニングは、非常に大きな力で材料を金型に強く押し込み、曲げ部を塑性変形させて角度を安定させる加工です。

底突き曲げも金型に近い形で曲げますが、コイニングほど強く材料をつぶし込むわけではありません。そのため、底突き曲げは自由曲げとコイニングの中間的な位置づけと考えられます。

角度精度をより高くしたい場合はコイニングが有効ですが、加工荷重や金型負担が大きくなります。

◆底突き曲げは、角度安定性と加工負荷のバランスを取りやすい方法です。

■底突き曲げに適した材料

底突き曲げは、鉄、ステンレス、アルミ、銅、真鍮などの板材に対応できます。

※鉄は比較的加工しやすく、底突き曲げでも安定した角度を出しやすい材料です。

※ステンレスはスプリングバックが大きいため、底突き曲げによる角度安定の効果が期待できますが、加工荷重が高くなりやすい点に注意が必要です。

※アルミは柔らかく加工しやすい一方で、材質によっては割れやすいものがあります。曲げRや押し込み量を適切に設定することが重要です。

■底突き曲げと板厚の関係

底突き曲げでは、板厚が厚くなるほど加工荷重が大きくなります。板厚に対してダイ幅が適切でないと、割れ、曲げ不良、金型への過負荷が発生する可能性があります。

また、板厚に対して曲げRが小さすぎると、曲げ外側にクラックが入りやすくなります。特にステンレスや硬質アルミでは注意が必要です。

◆底突き曲げを設計する際は、板厚、材質、曲げ角度、内R、金型条件を総合的に考える必要があります。

■底突き曲げの注意点

底突き曲げでは、加工荷重、金型傷、圧痕、割れ、角度ばらつきに注意が必要です。

材料を強く押し込むため、表面に金型跡が残る場合があります。ステンレスやアルミの外観部品では、保護フィルム、養生シート、曲げ傷対策を検討する必要があります。

また、材料ロットや板厚公差によって、同じ条件でも曲げ角度が微妙に変わることがあります。

◆高精度部品では初品確認を行い、必要に応じて加工条件を補正することが重要です。

■図面指示で注意すべきこと

図面では、曲げ角度、内R、曲げ方向、基準面、寸法公差を明確に指定します。

底突き曲げでは、金型条件によって内Rや角度の仕上がりが変わるため、重要な曲げ部は図面上で管理寸法を明確にしておくことが大切です。

◆外観部品では、曲げ傷の可否、表裏方向、ヘアライン方向、保護フィルム面も指定すると、加工業者との認識違いを防ぎやすくなります。

■依頼時に確認すべきこと

底突き曲げを依頼する際は、材質、板厚、曲げ角度、内R、数量、寸法公差、外観要求、後工程の有無を確認します。

特に、曲げ角度の精度が重要な部品では、許容角度や組立時の重要面を事前に伝えることが重要です。

また、塗装、メッキ、溶接、組立がある場合は、曲げ部の角度や寸法ばらつきが後工程に影響しないか確認しておく必要があります。

■まとめ

底突き曲げは、板金をダイの底付近まで押し込み、金型形状に近い角度で曲げる加工方法です。

自由曲げよりも角度が安定しやすく、ブラケット、筐体、カバー、取付金具などの板金部品に広く使われます。

一方で、自由曲げより加工荷重が大きく、金型への負担や曲げ傷、圧痕、割れに注意が必要です。

底突き曲げを安定して行うには、材質、板厚、曲げ角度、内R、金型条件、外観要求を適切に設定することが重要です。

角度精度と加工性のバランスを取りたい場合に有効な曲げ加工です。