建設機械や特殊車両に使用されるフレーム部品では、強度だけでなく、長尺形状ならではの反りや歪みへの対応が重要になります。特にエンジン周りに使用される部品は、振動や熱の影響を受けやすく、寸法精度と形状安定性の両立が求められます。本記事では、SS400厚板を使用した長尺フレーム部品について、曲げ加工後および溶接後に発生する鞍反りと歪みを同時に修正した加工事例を紹介します。

【製品概要】
・製品名：長尺フレーム部品
・素材：SS400
・板厚：4.5mm、6mm
・業界：建設機械、特殊車両
・加工方法：レーザー切断加工、曲げ加工、ガスシールド溶接
・寸法：1200×120×60mm

本製品は、ホイルローダーのエンジンフード周辺で使用されるフレーム部品です。エンジン周りという使用環境から、剛性と耐久性が重視され、SS400の厚板が採用されています。

【厚板・長尺フレーム加工における課題】
板厚4.5mmから6mmのSS400を使用した長尺フレームでは、以下のような課題が発生しやすくなります。

・曲げ加工時に発生する鞍反り
・溶接入熱による反りやねじれ
・長さ方向の寸法ばらつき

特に、曲げ高さに対して全長が1200mmと長いため、ベンダー加工後の反りがそのまま製品精度に影響します。さらに溶接工程が加わることで、歪みが重なり、最終形状の管理が難しくなります。

【ベンダー機による曲げ加工の工夫】
本製品では、ベンダー機を用いて曲げ加工を行っています。厚板かつ長尺品の場合、曲げ条件の設定が不適切だと、曲げ後に大きな鞍反りが発生します。そのため、曲げ角度や押さえ条件を細かく調整し、反りの発生を前提とした加工計画を立てています。

曲げ工程では、後工程での修正を見据えた形状管理を行い、溶接工程と合わせて最終精度が出るよう工程設計を行っています。

【溶接後の歪みと同時修正】
ガスシールド溶接による組立後は、溶接入熱による歪みが避けられません。本製品では、曲げ加工による鞍反りと、溶接による歪みを個別に修正するのではなく、同時に修正する工程を採用しています。

・溶接後の反り量を確認
・フレーム全体のバランスを見ながら修正
・長さ方向と高さ方向を同時に管理

これにより、工程数を増やさずに形状精度を確保し、安定した品質につなげています。

【建設機械向けフレームに求められる品質】
エンジンフード周辺のフレームは、外装部品との取り合いや搭載部品との位置関係が重要です。反りや歪みが残ったままでは、組付け不良や振動の原因になります。そのため、溶接構造品であっても、最終的な形状精度が求められます。

本事例では、厚板による強度確保と、長尺品特有の歪み対策を両立し、建設機械用途に適したフレーム加工を行っています。

【まとめ】
SS400厚板を使用した長尺フレーム部品では、曲げ加工後の鞍反りと溶接歪みへの対応が品質を左右します。本事例では、ベンダー機による曲げ加工とガスシールド溶接を組み合わせ、反りと歪みを同時に修正することで、安定した精度を確保しています。建設機械や特殊車両向けの長尺フレーム、厚板溶接構造品の加工を検討する際の参考事例として活用できます。

【お問い合わせ先】
株式会社岩本鉄工所
石川県小松市吉竹町タ33番地
TEL：0761-22-1486
FAX：0761-21-7701
URL：https://www.tk-iwa.jp/
溶接板金加工.com：https://yousetsubankinkakou.com/