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加工法
  • R曲げ
  • V曲げ
  • Z曲げ
  • ヘミング曲げ
  • ロール曲げ
材質
  • アルミ
  • ステンレス/SUS
  • パイプ・アングル
  • 樹脂・板プラスチック
  • 鉄/鉄板
  • 銅・真鍮
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Z曲げとは

Z曲げは、板金加工における曲げ加工のうちの1種類です。Z曲げはその名の通り、板金をZ字のような段状に曲げる加工法です。Z曲げは、Z形状のブラケットなどに用いられることが多いです。Z形状のブラケットや取付金具は、製品同士を溶接やネジなどで繋げる役割を主に果たします。

Z曲げの基本的な原理は、一般的な曲げ加工と同じです。曲げ加工の基本的な原理とは、プレスになります。パンチとダイと呼ばれる金型による曲げ加工機を用いて、板金をプレスして曲げます。パンチはオス型とも呼ばれる金型で、板金を挟み込む上下の金型のうち上側の金型であり、パンチが板金に対して圧力を加えます。ダイは、パンチの圧力を受ける側の金型であり、メス型と呼ばれます。ダイの上にアルミやステンレスなどの板金を設置し、上からパンチでプレスすることによって板金を曲げます。

曲げ加工は曲げ加工機を用いてただ板金を曲げるだけの単純な加工法にも思えますが、Z曲げを始めとして、曲げの形状や用いられる金型などで主に5種類ほどに分類されます。Z曲げ以外の主な曲げ加工は、以下のものになります。

Z曲げ/段曲げ以外の曲げ加工
  • V曲げ
  • R曲げ
  • ロール曲げ
  • ヘミング曲げ
特徴
  • 曲げrが小さくなる。曲げ部分が鋭利。
  • 曲げrを生じる。曲げ部分が丸みを帯びる。
  • 板金を曲げて丸める。
  • 板金の縁を曲げてつぶす。

曲げrとは、曲げ加工の際に曲げた位置にかかる半径Rのことです。この曲げrが小さいということは、曲げ部分の角がより鋭利であるということを意味します。逆に言うと、曲げrが大きいと丸みを帯びた曲げ部分になります。

これらの曲げ加工とZ曲げの大きな違いは、曲げ形状にあるといえます。板金を段状に曲げるZ曲げは少し特殊です。Z曲げの原理も一般的な曲げ加工と同じくプレスによります。しかし、金型の形状や曲げる工程などは様々な方法を用いることができます。材質や板厚などの条件に応じて、板金をZ形状にするのに最適な金型や曲げ方によって曲げ加工をします。

Z曲げの種類

Z曲げは、加工の仕方として大きく分けて2種類あります。1回のプレスで曲げる方法と、2回に分けて曲げる方法です。さらにそれぞれの方法においても、金型や曲げる原理によって分類することができます。
・1回のプレス

最も単純といえるのが、Z型の金型をもちいたZ曲げです。パンチとダイがそれぞれ段状になっているため、1度のプレスでZ形に曲げることができます。ただし、この金型を用いて曲げることができるのは、段の高さの寸法が板厚と同じか数倍程度と小さいときに限ります。段の高さ寸法が大きい場合は、この金型を用いて加工すると割れなどが発生しやすくなり、曲げ部分の品質・精度を保つことが難しくなるためです。

こちらの金型は、片方の金型で板金を押さえつけることによって曲げ加工による寸法誤差を少なくすることができます。

段の垂直部分の寸法が大きく、Z型の金型で加工することが困難な時にはV曲げを重ね合わせた金型を用います。

これら1回のプレスによるZ曲げは、その製品や部品専用の金型を用意する必要があります。

板厚や曲げ寸法などに適した金型がない場合、以下のように2回の工程に分けてZ形状に曲げます。

2回の工程とは、L曲げ(直角曲げを)2回行う場合と、V曲げをしたのちにL曲げを行う場合とがあります。この2工程でのZ曲げは、専用の金型が不要である点が特徴的です。しかし、Z型の金型を用いない曲げ方法の場合、2回曲げる間に板金の位置が多少ずれるなどして寸法精度を保つことが困難になります。そのため、2回曲げでのZ曲げをする際には注意が必要になります。

Z曲げ加工時の注意点

Z曲げは特殊な形状であり、曲げ加工時に注意しなければいけない点がいくつかあります。

まず、段形状の垂直高さの寸法(H)です。寸法Hが小さい場合が特に注意が必要になります。材質などにより上下はしますが、寸法Hは板厚の2~3倍までが限界の目安でありそれよりも小さい場合は曲げ部分の品質・精度を保つことが難しくなります。
また、水平部分の寸法(A)が小さすぎる場合も困難になります。一般的な曲げ加工にも言えることですが、ダイ部分に充分に板金がのっていないと曲げ加工をすることが比較的困難になります。目安としては、板厚寸法の5倍以上程度になります。
Z曲げをする場合は、これらの寸法に注意して加工することが曲げ部分の品質を保つ上で大切なことになります。

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