板金ヘミングの総合ガイド: テクニック、使用法、ヒント

板金は自動車産業やエレクトロニクス産業で広く使用されています。ただし、その鋭いエッジは時間の経過とともに歪み、安全上のリスクを引き起こす可能性があります。これに対処するために、シート メタル ヘミングとして知られるプロセスでエッジが折り畳まれることがよくあります。

この記事では、ヘミングとは何か、その実行方法、ヘミングの種類、さまざまな業界における主な用途について説明します。

板金ヘミング加工とは何ですか？

縫製された衣服には、反りや破れを防ぐために側面に折り目があります。同様に、薄い金属シートを折り曲げてバリを隠し、金属の強度と反りを改善します。

板金ヘミング加工の一種です。 シートメタル製作 薄いシートが折り曲げられて折り畳まれます。曲げ部は、金属表面に完全に接触する閉じた形状にすることも、間にわずかな空洞を残して開いた形状にすることもできます。

ヘミング加工の主な目的は、構造的な強度と耐久性を高めることです。板金の開いた端が曲がっているため、端に亀裂が入ったり、反ったりするリスクが最小限に抑えられます。さらに、 板金を曲げる 美的魅力を高めます。鋭利で磨きにくい生刃を曲線に折り曲げると滑らかになり、研磨に最適です。

ヘミング加工は、ハイゲージのシートメタル (0.125 インチ以下の薄いシート) にのみ適しています。ローゲージシート（厚いシート）は曲げると破損しやすくなります。

板金ヘミングの仕組み

板金ヘミングは、業界で次のような複数のステップからなるプロセスです。

ステップ 1: 材料の選択

すべてではないため、材料の選択は重要です 板金の種類 裾上げに適しています。一般的なオプションには次のようなものがあります。

• ステンレス鋼： 強度と耐久性で知られており、過酷な用途に適していますが、作業は困難です。
• 冷間圧延鋼：保護コーティングを必要とせずに強度と柔軟性を提供します。
• アルミニウム： 軽量で耐食性があり、多くの用途に最適ですが、柔らかく、すぐに摩耗します。
• 銅と真ちゅう: 独特の色と仕上げで美的魅力を高めますが、柔らかく、すべての用途に適しているわけではありません。

ステップ 2: 設計と準備

さまざまな裾のタイプが用意されており、それぞれがさまざまな素材の厚さや特定の要件に適しています。たとえば、シンプルで見た目に美しいエッジには、閉じたヘムで十分かもしれませんが、アルミニウムの場合は、その構造上の特性により、ティアドロップ型のヘムが必要になる場合があります。

ステップ 3: 曲げ線をマークする

端を折り曲げる必要がある位置に線を付けます。通常、フランジの長さはシートの厚さの 4 倍にする必要があります。

ステップ 4: 最初の曲げ

ヘム成形する前に、金属成形ツールまたはプレスブレーキを使用してシートをわずかに鋭角に曲げます。ロールヘム加工をする場合は、この工程は省略してください。

ステップ5: 裾を形成する

最初に曲げた後、プレスを使用して曲げを完全に平らにします。裾のタイプに応じて、必要に応じてシムを挿入します。

ステップ 6: 仕上げと検査

丸みを帯びたエッジを研磨して滑らかにします。マイクロメーターまたはその他のゲージを使用して最終部品に損傷や変形がないか検査し、裾の幅と厚さが適切であることを確認します。

板金ヘムの種類

フランジは常に 180 度であるわけではなく、板金自体に接触しています。さまざまな形状を持つことができます。それに基づいて、さまざまなタイプの金属裾が存在します。

フラットまたはクローズドヘム

最も一般的なクローズドヘムはクラッシュヘムとも呼ばれます。この場合、戻りフランジは板金に対して 180 度の角度にあり、間に隙間はありません。

平らなプロファイルは簡単に作成できます。最初に板金の端を 145 度折り、次にプレスで平らにします。一般的な用途は、滑らかで丸い縁取りが必要な家電製品の筐体や自動車部品です。

フラットな裾は、いくつかの金属の厚さと材料に対応します。このプロファイルは、0.40 ～ 0.125 インチの中間の厚さの材料に最適です。 0.125 インチ (3mm) を超えると、曲げるとシートが破損する可能性があります。アルミニウムもクローズドヘミングには適していません。

オープンヘム

開いた裾は閉じた裾とわずかに似ています。戻りフランジはシートメタルに対して 180 度ですが、間にエアギャップがあります。

作成するには、シートを約 145 度に曲げます。次にシムを置き、内側にシムを入れてプレスで平らにします。通常、ギャップは 0.06、0.09、0.125、0.250 インチです。

オープンヘムはハンドルや手持ち用途に最適で、0.125 インチ以内の素材に最適です。ただし、厚さが 0.125 インチ以内の素材に限定されます。  

ティアドロップヘム

ティアドロップヘムは、涙の形に似た閉じたプロファイルを持っています。戻りフランジは 180 度以上曲げられ、ループを形成します。このプロファイルを形成するには、まずシートを 90 度以上に曲げてから、金属製のヘミング ツールで丸めます。ここで、ループの直径は少なくとも板金の厚さと等しい必要があります。

ティアドロップヘムは、アルミニウムのようにフラットまたは閉じたヘミングを行うことができない、壊れやすく柔軟性に欠ける素材用です。変形に対する耐性が優れていると考えられています。ただし、カスタマイズされたセットアップと熟練労働者が必要なため、製造コストが若干高くなります。  

ロープヘム

ロープ ヘムの外観はティアドロップ ヘムに似ていますが、戻りフランジは一端が平らになっています。ロープの裾を作成するには、まず裾が開いた裾のように作成され、その後プレスされます。ティアドロップヘムと同様に、このタイプは延性の低い素材にのみ適しています。  

板金ヘミング作業

メタルヘミング操作を実行するには 2 つのルートがあります。

ダイヘミング工程

ダイヘミングプロセスは、未加工のシートメタルエッジを曲げる伝統的な方法です。この方法では、平坦化ダイとプレスを使用して、金属を全長に沿って所定の角度で成形します。

ダイヘミングは 145 つのステップで行われます。これらは、プレス ブレーキを使用してエッジを XNUMX 度などの初期角度に曲げるプレヘミングから始まります。最終的なヘミングでは、シートを完全に平らにし、同じシート メタル ヘム ツールの別の部分を使用してヘム形状を完成させます。

このプロセスは主に平らで単純なパネルを製造するために使用されますが、複雑な形状を処理する場合には柔軟性がありません。ダイヘミング装置への初期投資は高額ですが、サイクルタイムが短いため、大量生産に非常に適しています。

ロールヘミング加工

ロールヘミングは、ローラーを備えたロボットまたは手動機械を利用してシートメタルのエッジを曲げる高度なプロセスです。ローラーはエッジに沿って移動し、複数のステップで目的の角度に系統的に曲げます。この工程では、デザインに合わせて曲げるためにシートの向きを変えることもあります。この柔軟性により、多様で複雑な部品形状に最適です。

ヘミングを使用すると、プログラミングを迅速に調整できるため、さまざまな生産タスク間での迅速な変更が可能になり、特に経済的です。少量のタスクと大量のタスクの両方を効果的に処理できます。

さらに、ロールヘミングの工具コストはダイヘミングよりも大幅に低くなりますが、ヘミングローラーによる曲げの段階的な性質により、サイクルタイムはわずかに長くなります。

裾上げを成功させるためのヒント

シートメタルにヘミングを追加すると、美観と構造の両方に利点があります。ただし、プロセスが複雑なので細心の注意が必要です。そうしないと、利益ではなく害を及ぼす可能性があります。

適切な材料の選択

すべての材料が曲げに耐えられるほど延性があるわけではないため、材料の選択は非常に重要です。鋳鉄などの一部の素材は曲げると破損する可能性があります。アルミニウムなどの素材は、通常、フラットな裾にのみ適しています。 0.125 インチを超えるローゲージ (厚い) シート メタルも破損しやすくなります。

正確な準備と測定

折り曲げエッジは標準の長さと半径を持つ必要があります。そうしないと破損する可能性があります。フランジの標準的な長さは金属の厚さの 4 倍 (開いたヘムの場合) である必要があり、直径 (閉じたヘムの場合) は材料の厚さと少なくとも等しい必要があります。

適切なツールを使用する

ヘミングプロセスは、プレスブレーキまたはヘミングローラーのいずれかの曲げツールを使用して行う必要があります。単純なフラットヘミングや大量生産の場合は、プレスブレーキを使用します。ヘミングローラースーツは複雑な形状でも曲がります。

徐々に曲げるテクニック

効果的な結果を得るには、2 段階の曲げ技術を採用します。まず、V 字型の金型で金属を鋭角に曲げます。その後プレスで平らにして完成です。この段階的なアプローチは、材料にかかる応力を管理し、損傷のリスクを軽減するのに役立ちます。

板金ヘミングの長所

ヘミングは、次のような複数の利点があるため、一般的な曲げ技術です。

• 改善された構造的完全性

ヘミング加工では、板金の端を折り曲げて補強し、重要な部分の材料の厚さを 2 倍にします。これにより、金属の強度と耐久性が向上するだけでなく、応力や負荷による変形のリスクも軽減されます。.

• 美的魅力の向上

板金の未加工エッジを研磨して仕上げるのは困難であり、場合によっては実行不可能な場合があります。これらの鋭いエッジは安全上のリスクももたらします。ヘミング加工により滑らかで丸みを帯びたエッジが生成され、磨きやすくなり、金属コンポーネントの全体的な美しさが向上します。

• 耐摩耗性と損傷に対する優れた耐性

エッジが薄い未加工のシートメタルは、反りや摩耗が発生しやすくなります。折りたたむと、繊細なエッジの厚さが 2 倍になり、物理的損傷に対する耐性が高まります。このプロセスによりエッジが効果的にシールされ、腐食や摩耗につながる可能性のある環境要因への曝露が軽減されます。

板金ヘミングの短所

このプロセスには複数の利点があるほかに、いくつかの欠点もあります。

• 特殊な機器と工具が必要

板金のヘミング加工は、通常の曲げ工具や機械工具では行うことができません。特殊なヘミングプレスまたはローラーのセットアップが必要です。この特殊な装置は標準ツールに比べて高価です。

• 時間のかかるプロセス

ヘム加工は、事前のヘム加工から最終の平坦化まで一連の工程があり、それぞれに時間がかかります。この複数段階のプロセスにより、生産時間が長くなります。

• 複雑さとスキル要件

ヘミング加工では、最初のデザインや曲げの標準的なサイズ設定から金属の最終仕上げに至るまで、あらゆる段階で細部にまで注意を払う必要があります。この複雑さには、金属加工に関する特別な訓練と知識を持つ熟練したオペレーターが必要です。

板金ヘミング加工の応用例

ヘミング加工は、板金の端を強化したり、欠陥を隠したり、ファスナーを使わずに 2 枚の板を一緒に固定したりする必要がある領域に応用されます。いくつかのアプリケーションは次のとおりです。

ヘミング加工と同様の金属成形プロセスの比較

ヘミングは、シームとメタル ジョグという 2 つの類似した金属成形プロセスと混同されることがよくあります。ただし、その 2 つは異なります。

シートメタルのヘミングとシーム加工

ヘミングでは、シートメタルは、間にキャビティがあってもなくても、それ自体の上に折り畳まれます。裾のタイプに応じて、異なる断面を持つことができます。金属ヘミングの主な目的は、金属エッジを強化し、材料の構造的完全性を向上させることです。  

シートメタルの継ぎ目のデザインは、開いた裾と同様の形状、つまり同じ U 字型の断面です。ただし、その目的は、2 つの別個の板金片の端をシールして連結することです。

シート メタル ジョグとシート メタル ヘム

ヘミング加工では、シート メタルのエッジを折り曲げて、エッジを強化し滑らかにする単一の曲線を作成します。一方、ジョグ (またはジョグル) では、シート メタルに 2 つの対向する曲げを近接して作成することが含まれ、その結果、部品の組み立てが容易になる Z 字型のオフセットが得られます。

ヘムの目的はエッジの耐久性と外観であり、ジョグは金属コンポーネントの組み立てとフィット感を向上させます。

結論

板金は本質的に薄く、曲がりやすいです。専用工具を使用したヘミング加工により、端の厚みが2倍になり強度が高まります。また、この折り曲げにより欠陥が隠され、ヘミングエッジの研磨が容易になり、コンポーネント全体の美観が向上します。ヘミングは主に構造の完全性と外観を向上させますが、オープンヘムはジョイントとしても機能します。

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