【板厚6㎜の鉄製ジョイント部品を一体化するプレス加工】

板厚6㎜の鉄製ジョイント部品は、建築設備、搬送機、産業機械、エレベーター関連設備などで、フレームや構造材を強固に接続するために使用されます。一定の荷重や振動を受けるため、材料強度だけでなく、穴位置、曲げ角度、取付面の平面度まで安定させることが重要です。

複数の鉄製プレートを溶接して製作するジョイント部品では、材料切断、位置決め、仮組み、溶接、仕上げといった工程が必要です。形状によっては、一枚の鉄板から外形、穴、曲げを加工する一体構造へ変更することで、部品点数と溶接工程を削減できます。

株式会社山口熊製作所では、150tプレスやプレスブレーキ、レーザー加工機などを活用し、板厚9㎜までの中厚板加工に対応しています。板厚6㎜の鉄製ジョイント部品についても、形状、材質、寸法、生産数量を確認し、レーザー加工、単発プレス、曲げ加工、金型化を組み合わせた工法を提案します。

【板厚6㎜の鉄製ジョイント部品が使われる用途】

鉄製ジョイント部品は、設備や構造物を構成する複数の部材を所定の位置で連結する部品です。

主な用途は次のとおりです。

・機械フレームを接続する連結金具
・建築設備を固定するジョイント金物
・搬送機のレールや架台をつなぐ部品
・エレベーター関連設備の取付金具
・電力設備や水道設備の支持部品
・補強材と構造材を接続するプレート
・産業機械に使用するブラケット部品

ジョイント部品の穴位置や曲げ寸法にばらつきがあると、ボルトが通らない、取付面が密着しない、接続部に無理な力が加わるといった問題が発生します。製品単体の寸法だけでなく、相手部品との組付け状態を考慮した設計と加工が欠かせません。

【溶接構造で発生しやすい製造課題】

複数のプレートを溶接する構造は、複雑な形状にも対応しやすい工法です。一方、生産数量が増えるほど、溶接前後の作業時間や管理工数が製造コストに影響します。

・複数部品の切断や穴あけが必要になる
・位置決めや仮組みに時間がかかる
・溶接熱によるひずみや反りが発生する
・作業者によって仕上がりに差が出やすい
・スパッタ除去や仕上げ作業が必要になる
・部品ごとの在庫管理や発注管理が増える
・接合箇所ごとの検査が必要になる

穴位置や直角度が重要なジョイント部品では、溶接時のわずかな位置ずれが組立性を低下させます。継続生産品では、現在の構造と工程を見直し、一体曲げへ変更できるか検討することが有効です。

【プレス加工による一体化のメリット】

一枚の鉄板に外形加工、穴あけ、切り欠き、曲げを施すことで、複数部品を一体化できる場合があります。溶接していた立ち上がり部分や側面を曲げ形状へ変更すれば、接合工程の削減が可能です。

・構成部品の点数を削減できる
・仮組みや溶接の工程を減らせる
・溶接熱によるひずみを抑えやすい
・穴位置や曲げ寸法を安定させやすい
・加工時間を短縮しやすい
・在庫管理や発注管理を簡素化できる
・量産時の製品単価を低減しやすい

一体化によって溶接接合部を削減できるため、溶接品質によるばらつきも抑えやすくなります。ただし、すべての溶接部品を一体化できるわけではありません。必要な強度を確保できるか、荷重条件や曲げ形状を踏まえて確認する必要があります。

【一体化に適した形状を判断するポイント】

ジョイント部品の一体化では、現在の図面をそのまま加工するのではなく、プレス加工に適した形状へ見直すことが重要です。

・一枚の材料から展開できる形状か
・必要な曲げ高さと曲げ半径を確保できるか
・加工時に製品と設備が干渉しないか
・曲げ線の近くに穴や切り欠きがないか
・一体化後も必要な強度を確保できるか
・材料歩留まりが大きく悪化しないか
・生産数量に対して金型費が適切か

立ち上がりが高い形状や複数方向へ曲げる形状では、先に加工した部分が次の曲げ工程で金型に干渉する場合があります。完成形状だけでなく、加工順序まで考慮した工程設計が求められます。

【板厚6㎜の曲げ精度を安定させるポイント】

板厚6㎜の鉄板を曲げる際は、大きな加工荷重に加え、加圧後に材料が戻ろうとするスプリングバックへの対策が必要です。戻り量は材質、硬さ、曲げ半径、曲げ長さによって変化します。

・板厚に合った曲げ半径と金型幅を設定する
・材料の圧延方向を確認する
・スプリングバックを見込んで角度を補正する
・曲げ線と穴の距離を確保する
・複数曲げの加工順序を検討する
・設備や金型との干渉を確認する
・曲げ後の角度、反り、ねじれを測定する

試作で曲げ角度や取付面を確認し、加工条件を調整してから量産へ移行することで、寸法のばらつきを抑えやすくなります。

【穴あけと外形加工のプレス化】

板厚6㎜の鉄製ジョイント部品には、ボルトやリベットを通す複数の穴が設けられます。専用金型で複数穴を加工できれば、穴同士の位置関係を安定させ、組立時の位置合わせを容易にできます。

厚板の抜き加工では、穴径、板厚、材質に合った金型クリアランスが重要です。条件が適切でない場合、バリ、切断面の荒れ、穴周辺の変形、金型の早期摩耗につながります。小径穴や複雑な外形については、レーザー加工を組み合わせるなど、形状に合った工法選定が必要です。

【試作からプレス量産への工法転換】

開発初期や少量品では、レーザー加工で外形と穴を加工し、プレスブレーキで曲げる方法が適しています。専用金型が不要なため、形状変更にも柔軟に対応できます。

・試作はレーザー加工で形状と組付けを確認する
・小ロットはレーザー加工と汎用曲げを活用する
・中ロットは単発プレスによる効率化を検討する
・継続量産は専用金型による工程集約を検討する

株式会社山口熊製作所では、レーザー加工品をプレス加工へ切り替える工法転換に対応しています。製品形状、年間数量、現在の加工工程などの条件によっては、最大70％のコストダウンにつながった実績もあります。

プレス化には金型費が必要なため、一回の発注数量だけでなく、年間数量、発注頻度、製品寿命を含む総コストで比較することが大切です。

【材料調達から曲げ・溶接まで一貫対応】

一体化を進めても、ナットの取付け、補強材の追加、別部品との接合など、一部に溶接が必要な場合があります。

株式会社山口熊製作所では、材料調達、シャーリング、レーザー加工、プレス加工、曲げ加工、溶接まで一貫して対応しています。一個の試作から小ロット、中ロット、一万個以上の量産まで対応し、生産段階に合わせた工程を構築します。

複数の加工先へ工程を分ける必要がないため、輸送や受け渡しを減らし、品質、コスト、納期をまとめて管理しやすくなります。

【板厚6㎜のジョイント部品は一体化で効率化】

板厚6㎜の鉄製ジョイント部品をプレス加工で一体化することで、部品点数、溶接工程、組立作業を削減できる可能性があります。溶接熱によるひずみを抑え、穴位置や曲げ寸法の再現性を高めやすいことも利点です。

既存の溶接図面でも、形状、強度、生産数量を確認することで、一体曲げ構造へ変更できる場合があります。試作はレーザー加工で行い、仕様確定後にプレス加工へ移行すれば、初期費用を抑えながら量産効果を得やすくなります。

【お問い合わせ先】

株式会社山口熊製作所
愛知県名古屋市中川区清船町2-1

板厚6㎜の鉄製ジョイント部品、溶接構造から一体曲げ構造への変更、プレス加工、レーザー加工、曲げ加工、金型設計、試作から量産までの製作相談を受け付けています。現在の製品図面、材質、溶接箇所、予定数量、希望納期を準備のうえ、お問い合わせください。