プレスブレーキとは|誰でもわかる!板金機械を徹底解説

プレスブレーキとは

ステンレスや鋼板・アルミなど、薄い板金素材を曲げるのに使う板金機械です。

ベンダーやベンディングマシン、ブレーキプレスともいい、さまざまな呼び方があります。

私は素材を一定の角度に曲げることを「ブレーキ曲げ」、素材を円形に曲げるカーリング曲げ(R曲げ)を「ベンダー曲げ」と呼んでいます。そのブレーキ曲げに使う機械がプレスブレーキ、ベンダー曲げに使う機械がベンディングマシンです。

但し、プレスブレーキにもカーリング曲げができる機種があったり、ベンディングマシンにも一定の角度に曲げる(折る)ことができる機種があったりするので、さまざまな呼称がついているようです。

本記事では、板金素材を一定の角度に曲げる(折る)プレスブレーキについて説明します。

プレスブレーキの構造

プレスブレーキの仕組みはとてもシンプルで、プレス機械と同様に、板金素材に圧力をかけて素材を変形させます。

上下に往復運動を行うプレス部分に金型(上型、パンチともいう)を取り付け、受け側にも金型(下型、ダイともいう)をとりつけます。

この上下運動で生じる加圧の力と、素材の厚さ・曲げたい角度にあった金型を組み合わせることによって、思い通りの角度に曲げる(折る)ことができます。

プレスブレーキの種類

機械式プレスブレーキ

上下に移動するプレス部分の動力構造が、クランク形状になっているプレスブレーキのことを機械式プレスブレーキといいます。メカ式プレスブレーキともいいます。

油圧と比べてクランク部分のサイズが大型になるのと加工速度の調節が難しいため、現在は機械式はあまり見かけなくなりました。関西鐵工所というメーカーが唯一製造しているようです。

中古機械の市場にもあまり出回ってはいないようです。

関西鐵工所 メカニカル式ブレーキプレス

油圧式プレスブレーキ

上下に移動するプレス部分の動力構造が、油圧シリンダーを使用しているプレスブレーキを油圧式プレスブレーキといいます。

機械式に比べてクランク部分の出っ張りがないためコンパクトで、加工速度や負荷を自在に調節できます。

油圧式プレスブレーキは現在の主流で、アマダや村田機械など、大手のメーカーの多くがこの油圧式を採用しています。

コマツ産機 油圧プレスブレーキ

曲げの種類

プレスブレーキの上下金型(パンチ・ダイ)は多くの種類があり、金型の組み合わせによってヘミング曲げなど複雑な曲げ加工ができます。ここではプレスブレーキの標準金型を使用した代表的な曲げ加工についてご紹介します。

90°曲げ

標準パンチをダイに押しつけて板金素材を90°に折り曲げます。プレスブレーキの基本的な曲げ加工で、L字曲げともいいます。

この折り曲げ加工を繰り返し行うことで、理想の形状に仕上げていきます。

90°曲げ グースネック型

標準パンチや直剣パンチで90°曲げ加工を行っていると、機械とワークが干渉することがあります。例えば、溝の深いコの字型に折り曲げたい場合、パンチにワークが当たり失敗することがあります。

そのような場合は、グースネック型のパンチ金型を使います。グースネック型とは標準金型の一種で、ボディ部分が細長いため逃げ箇所が多く、深溝にも対応できる構造となっています。

このようにプレスブレーキでは曲げる素材や溝の深さ、曲げる形状によって最適な金型を選定して使用します。

90°曲げ 直剣型

上金型が垂直で直剣形状のパンチを直剣型といい、こちらも90°曲げに使用しますが、曲げ後の折り返しがきついCチャンネル曲げなどで使用します。

90°曲げ 厚板用

素材が1cm以上の厚板の場合は、V型に曲げるより少し丸みをもたせて曲げると加工精度の安定し、曲げ面の強度も強く、見た目もきれいにできます。上金型はRパンチという先端に丸みのある金型を使い、下金型はV型で使用する金型より溝が深い金型を使います。

90°曲げ サッシ用

サッシとは、ビルのドアや家庭にある窓枠建具のことです。サッシはアルミやステンレスの素材で、プレスブレーキで折り曲げて作っています。金型もサッシ専用のパンチとダイがあり、多様な曲げに対応可能な形状となっています。

R曲げ

プレスブレーキでR曲げ(ロール曲げ)する場合は、所定のR角度になるパンチを使用するか、ワークを少しずつ送ってRの角度をつける方法があります。下の図はR曲げ用のパンチ、ラジアスルーラ―を使った加工方法です。

ワークを少しずつ送る方法は、送りすぎるとR面がカクカクしてきれいな円にならない場合があります。大量に作る場合はロールベンダーを使用したほうが精度が良く、早く、キレイに仕上がります。

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プレスブレーキの製造メーカー

アマダ

[NCプレスブレーキ、油圧ベンディングマシン、サーボベンダー、ベンディングロボット、自動ベンディングシステム]

板金機械全般を扱う大手メーカー。

代理店も多く、板金機械といえばアマダといわれるほど業界では知名度が高い。

相澤鉄工所

[NCプレスブレーキ、油圧プレスブレーキ]

シャーリングとプレスブレーキの専門メーカー。

村田機械

[NCプレスブレーキ、油圧ベンディングマシン、サーボベンダー、自動ベンディングセンター]

工作機械から板金機械、繊維機械など幅広い分野で産業機械を製造する大手メーカー。

関西鐡工所

[機械式プレスブレーキ]

シャーリングとプレスブレーキの専門メーカー。

コマツ産機

[NCプレスブレーキ、油圧式プレスブレーキ、サーボプレスブレーキ]

板金機械全般を扱う大手メーカー。サーボモータとハイブリット油圧システムでサイクルタイムを大幅に短縮。高い繰り返し精度を実現し、省エネ性にも優れています。

まとめ

今回は金属板を一定角度で直線的に曲げる板金機械、プレスブレーキについてご紹介しました。レーザー加工機やタレットパンチプレスで打ち抜きした後、プレスブレーキで加工することで、組み立て可能な部品に仕上がります。

プレスブレーキは、90°曲げによく使用される機械ですが、角度に応じたパンチとダイを用意することで45°の鋭角や120°以上の広角にも加工することも可能です。

プレスブレーキの金型は各製造メーカーから発売されていますが、希望の形状がない場合は金型メーカーに専用に作ってもらうこともできます。

板金素材の曲げ加工といえばプレスブレーキというほど業界では定着していますので、今後も使われ続けることでしょう。