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機械設計エンジニアの基礎知識 | 設計・3DCAD・製図・金型等

板金加工とは

 

 

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自動車のボディーの凹みなどを修理することを板金加工といいますが、機械設計分野の板金加工は少し異なります。機械設計分野における板金加工とは、金属製の板材を、「切断」・「穴あけ」・「折り曲げ」 などにより、目的の製品・部品形状に仕上げていく加工のことです。

 

 

また、板金加工に似たものとしてプレス加工があります。プレス加工は板金加工と少し異なります。プレス加工は金型を用いますが、板金加工では板材を打ち抜く「タレパン」、板材を折り曲げる「ベンダー」などの汎用機を使って加工するため金型を用いません。従って、「初期投資が安い」「設計変更に柔軟に対応できる」などのメリットがあります。

 

板金加工によって作成された部品を「板金部品」といいます。板金部品は自動車、家電製品の部品や、複数の部品をくっつけて大型の機械部品などで利用されています。

 

板金の材料と板厚

板金で用いられる材料の板厚は、規格で決まっており、一般的には3mm程度までのものが標準的なものとして流通しています。板厚はt3.0のように表現されます。tは厚みを示し、単位はmmとなります。良く利用される材料と板厚を下表に示します。

ステンレス

アルミ

t0.3

t0.5

t1.0

t0.3

t0.5

t1.0

t1.2

t0.8

t0.8

t1.2

t1.6

t1.0

t1.0

t1.5

t3.2

t2.0

t1.2

t2.0

t4.5

 

t2.0

t2.5

t6.0

 

t2.5

t3.0

 

 

t3.0

t4.0

 

 

t4.0

t6.0

 

 

t5.0

 

 

 

t6.0

 

 

 

 

板金加工の工程

板金部品は以下の工程で作成されます。

 

1. 図面の展開
2. 切断加工・穴加工
3. 前加工
4. 曲げ加工
5. 溶接
6. 仕上げ

 

図面の展開
設計図は下図に示すように第三角法により描かれています。板金部品の場合、平らな板となる展開図にします。

 

 

材料を曲げると伸びが発生するため、伸びを考慮した展開図にする必要があります。
例えば、展開図の長さLは、
L= 30mm + 42.6mm ? x となり、伸びるx mmを差し引いく必要があります。

 

 

材料の切断加工・穴加工
展開形状に合わせて、外形加工や穴加工を行います。加工に利用される機械は、「シャーリング」、「タレパン(タレットパンチプレス)」、「レーザー加工機」などがあります。シャーリング、タレパンは、せん断による加工方法となります。ダイとパンチの形状により、直線加工、穴加工などが可能となります。

 

 

前加工
切断面に発生する「バリ」と呼ばれる角や面がはみ出た部分を取り除いたり、ねじ穴をあけるタッピング加工を、曲げ加工の前段階で行います。

 

曲げ加工
切断された平らな展開部品を曲げる工程となります。ダイの上に、展開部品を乗せてベンダーなどの専用の機械を使って上からパンチで圧力を加えます。

 

 

溶接
折り曲げた板金部品は単体で製品となるもの、板と板をくっつけて製品となるものがあります。くっつける場合は、溶接やリベットで接合します。

 

仕上げ(加工、メッキ、塗装など)
溶接部で発生した凹凸部を削ったり、メッキ塗装などの表面処理を行います。

 

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