板金ヘミングとは何ですか?
板金ヘミングとは、冷間成形の一種で、金属板の縁を折り曲げることで、多層構造の強化を実現する加工方法です。主な特徴は以下のとおりです。
- 高度な強度: エッジを強化すると、曲げ抵抗が 30～50% 増加します (ASTM E8 テスト データによる)。これは、耐荷重部品にとって重要です。
- ジオメトリの最適化: 鋭角を削除し、鋭角を丸い曲線 (半径 ≥ 0.5t、t = 材料の厚さ) に変換して、より安全な取り扱いを容易にします。
- コスト効率: 溶接やリベット打ちに比べて補助材料費を 30% 削減し、生産廃棄物を減らします。
ステップバイステップのヘミングプロセス
1.準備段階
まず、強度、延性、そして最終用途のニーズに基づいて材料を選定します。構造部品には冷間圧延鋼を、軽量電子機器筐体にはアルミニウムをお選びください。破損を防ぐため、板厚は3mm以下にしてください。
2.ヘミング操作
初期曲げ: プレスブレーキを使用して、エッジを 30°～90° で事前に曲げ、「V」字型にして最終的な平坦化を容易にします。
3.裾の形成
閉じた裾の場合はダイス、曲線の場合はローラーを使って、予備曲げ部分を平らにします。開いた裾の場合は、正確な隙間を維持するためにシム（0.06～0.25mm）を挿入します。
4.仕上げ
320 番のサンドペーパーでエッジを磨き、鋭い角のバリを取り除き、電気化学的平滑化処理を施して高光沢の表面に仕上げます。
5.Quality Control
デジタルマイクロメーター (精度 ±0.01mm) と 3D レーザースキャナーを使用して裾を検査し、幅/厚さの適合性を検証します。
板金ヘムの種類
裾が閉じている
クローズドヘムとは、板金のエッジを180°折り返して完全な折り目を作り、二重構造を形成する構造です。この設計は、エッジを折り曲げる際にエッジの厚みを40倍にすることで強度を高め、曲げ強度を3%以上（ASTM試験）向上させるとともに、追加の研磨なしで鋭いバリをなくします。この構造は、厚さXNUMXmm以下の冷間圧延鋼板およびステンレス鋼板に最適です。主に、密閉性が求められる自動車のドアや冷蔵庫などに使用されています。
オープンヘム
オープンヘムにより、折り畳まれた層の間に0.06～0.25mmの隙間が確保され、U字型のプロファイルが形成されます。この特徴により、重量が15～20%軽減され、組み立て公差も改善されるため、ハンドル、ヒンジ、その他の可動部品に最適です。金属シムにより隙間の精度が確保されますが、十分な安定性を確保するには、フランジの長さを材料の厚さのXNUMX倍以上にする必要があります。
ティアドロップヘム
ティアドロップ型の閉ループ形状（半径＝材料厚さの1.5倍）を持つこのヘムは、クローズドヘムと比較して疲労強度を200%向上させることができます。アルミニウムやマグネシウムなどの脆性金属のエッジ割れを防止する独自の機能を有し、主に航空機の外板や衛星支持フレームに利用されています。
巻かれた裾
ロールヘム加工では、ISO 2の耐切断規格に準拠し、金属エッジの縁を丸みのある形状（半径が厚さの13732倍以上）に曲げる必要があります。この流線型の輪郭は、空気流ノイズを6～8dB低減するため、家具や電子機器の筐体に適しています。この工程は、90°の予備曲げと0.3軸ロール加工で構成され、1.5～XNUMXmmのステンレス鋼または真鍮に最適です。
適切な素材の種類
材料タイプ | 推奨厚さ （MM） | 適切な裾の種類 |
冷間圧延鋼（CRS） | 0.5-3.0 | 閉じた裾、開いた裾、またはロールした裾 |
ステンレス鋼（304） | 0.8-2.5 | クローズドヘムまたはティアドロップヘム |
アルミニウム合金（5052） | 1.0-2.0 | ティアドロップまたはロールヘム |
ブラジャー（C2600） | 0.6-1.5 | オープンヘムまたはロールヘム |
さまざまな種類の板金ヘム
板金のエッジ補強に関しては、ダイ ヘミングとロール ヘミングという 2 つの方法が工業的に主流となっています。
ダイ・ヘミング
この工程は、硬化金型を用いて油圧プレス機を用いて金属エッジを大量に折り曲げるという特徴があります。この工程は、フランジを例えば30°～45°の鋭角に予備曲げする最初の工程と、その後180°に最終的に平坦化する工程から構成されます。
- 利点: 自動車のボンネットや家電製品のパネルなど、単純な幾何学的形状で連続サイクルにわたって均一な結果が得られます。
- 短所: ツールコストが高く、適応性は複雑な曲線に制限されます。
ロールヘミング
これはロボットによるヘミング加工です。プログラム可能なローラーを使用し、複数のパスでエッジをわずかに成形します。この高度な加工方法は、CNCまたは6軸ロボットによって制御されます。定義された増分圧力を加えることで、精密な曲げ加工が可能になります。
- 利点: ツールのコストが大幅に削減され (金型コストと比較して 60% 以上)、航空宇宙部品やプロトタイプなどの柔軟なコンポーネントに最適で複雑になります。
- 短所: インクリメンタル成形は生産率の低下につながります。
板金ヘミングのプロ
主なメリット
板金ヘミングは工業用途に重要な利点をもたらします。
- 構造的完全性: 折り畳みエッジにより厚さが 30 倍になり、強度が 50 ～ XNUMX% 増加し、ストレス時の反りが軽減されます。
- 美的魅力: 滑らかな丸みを帯びたエッジは、高級自動車のトリムや高級家電製品に必要な研磨やコーティングに最適です。
- 機能上の利点: 密閉されたエッジは腐食に耐性があり、部品の寿命が 15 ～ 20% 延び、HVAC システムのノイズが低減します。
考慮すべき課題
ヘミングには、以下に示すような技術的な困難があります。
- 材料の制約：厚さ3mmの高ゲージ金属に限定されます。アルミニウムなどの脆い合金は、ひび割れを防ぐために特殊な技術が必要です。
- リソースの要件: 均一な結果を得るには、熟練した作業員と、30,000 ドルを超えるプレスブレーキなどの精密なツールが必須です。
- 破損のリスク: 延性が低いということは、マグネシウムなどの金属は曲げ加工中に微小な亀裂が生じやすいため、折り曲げ加工後に徹底的な検査が必要になることを意味します。
アプリケーション
自動車産業
クローズドヘムにより、ドアパネル、トランクリッド、フェンダーの強度が2倍に向上し、衝突安全基準を確実に満たします。また、シームレスな仕上がりにより、車両の美観も向上しています。
航空宇宙工学
航空機の外板パネルのティアドロップヘムは、振動による疲労を軽減します。これは、翼アセンブリやその他の高応力領域のアルミニウム部品にとって重要です。
電子機器製造
サーバー エンクロージャのロール ヘムにより鋭いエッジがなくなり、EMI シールドが強化されるため、ユーザーの安全性が向上し、データ センターの信号の整合性が確保されます。
家電製造
オープンヘムにより、冷蔵庫のドアやオーブンのフレームの構造支持部の強度を維持しながら、余分な重量を15～20%削減できます。この軽量化はエネルギー効率の向上にも貢献します。
ヘミングとその他のプロセスの比較。
板金加工に関わる他の多くの製造工程と同様に、メーカーはヘム加工、シーム加工、ジョグ加工、オーバーロック加工など、エッジ仕上げの様々なオプションを用意しています。以下は、これらの工程を区別する明確な目的と用途です。
ヘミングVSシーミング
ヘミング：ヘム加工は、平らな板状の部品の片端に加工を施し、一方向から寸法を縮小し、その端を折り返すことで補強します。これにより耐久性が向上し、外観も向上します。例えば、自動車のパネル、家電製品の外装、衝突時の反りを防ぐために閉じたヘム加工を施す自動車のドアエッジなどが挙げられます。
継ぎ目: 2 つの平らな部分を接合することで、それぞれの端の間の隙間がなくなり、重ね合わされ、連結され、しっかりと固定されて、漏れのない接合部が形成されます。 HVAC ダクトは、圧力がかかった状態で気密接合部が必要なため、継ぎ目を縫い合わせます。
ヘミングとは、別の層を追加して材料を追加し、切断または研磨によって層を取り除いて柔らかくし、端を強化することです。シーミングとは、物を結合し、切断された端を結合することです。
ヘミング VS ジョギング
裾上げ
薄いシートを重ねて折り曲げることで、部品の構造的強度を強化します。エッジ処理により、見た目に傷のないエッジトリムを実現します。
ジョギング（ジョグル）
組み立て時の部品の合わせ目合わせを容易にするために、Z字型の欠損部を作成します。これは、航空機や電子機器など、他の建設分野でも一般的に使用されています。
航空機は、フラッシュフィットと呼ばれる重なり合う部分を揃えるのに役立つジョグと呼ばれる凹部を追加することで余分な重量を減らします。
結論
ダイヘミングによる迅速な対応と、ロールヘミングによる柔軟性のどちらを選択する場合でも、どちらの工程も製品の耐久性を高め、長期的にはメンテナンスコストを削減します。板金部品に精密ヘミング加工を追加することにご興味をお持ちですか？Easiahomeは、試作から量産まで、板金加工に関する専門的なエンジニアリングコンサルティングを提供しています。
よくある質問（FAQ）
Q: 屋外で使用する場合、裾をオープンにするかクローズにするかをどのように決めればよいでしょうか?
A: クローズドヘムは湿気の浸入を防ぎ、酸化を防ぐため、屋外用途に最適です。オープンヘムは、風雨への露出よりも軽量化を優先する屋内部品に適しています。
Q: ヘミング工程にリサイクル金属を使用することは可能ですか?
A: はい、可能ですが、汚染物質の混入についてはより厳格な検査が必要になる場合があります。特にアルミニウムや銅合金を扱う場合、延性を向上させるためにこれらの材料を焼きなますのが一般的です。
Q: 板金ヘミングの一般的な用途は何ですか?
A: 板金のヘミングは、建設、自動車、金属家具、航空宇宙、電子機器業界で幾何学的に複雑な形状の部品を製造するメーカーにとって一般的な方法です。
