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板金・プレス加工の基礎|曲げ・抜き・絞りの違いと量産・試作の考え方

金属部品を外注しようとしたとき、「板金加工とプレスの違いがよく分からない」「試作と量産で何を基準に検討すればよいのか」と迷われる担当者は少なくありません。曲げ・抜き・絞り加工とは何かを曖昧なまま進めると、コスト増や納期遅れ、想定外の精度不良につながることもあります。
本記事では、板金加工とプレス加工の基本から、曲げ・抜き・絞り加工とはどのような加工か、さらに試作と量産で変わる金型や加工プロセスの考え方を整理します。外注トラブルを防ぎ、「この条件ならこう加工する」と判断しやすくなる実務的な視点で解説していきます。

1. 板金・プレス加工の基礎として曲げや抜きや絞りの違いと量産や試作の考え方をまず整理する

金属加工を外注するとき、「板金加工とプレスの違いが分からない」「曲げ・抜き・絞り加工とは具体的に何をするのか」「試作と量産でどう加工方法を変えるべきか」といった悩みがよく相談されます。この章では、板金加工とプレスの違いを整理しながら、曲げ・抜き・絞り加工とは何かを基本から解説し、さらに試作・量産の検討の際に押さえるべき考え方を整理します。

1-1. 板金加工とプレス加工の基本を理解する

板金加工とは、薄い金属板を「切る・曲げる・穴をあける・溶接する」といった工程で立体形状に仕上げていく総称です。一方でプレス加工は、金型と呼ばれる工具をプレス機に組み込み、上から大きな力を加えて「打ち抜き(抜き)」「曲げ」「絞り」などを行う加工方法を指します。
板金加工の中にプレス加工が含まれるイメージを持つと理解しやすいでしょう。板金加工とプレスの代表的な違いを、工程の目的という観点で整理すると次のようになります。

項目 板金加工 プレス加工
主な対象 試作、小ロット、多品種 量産品、大ロット、同一形状
設備 レーザー、タレパン、ベンダーなど プレス機+専用金型
柔軟性 設計変更に強い 設計確定後の大量生産に強い

1-2. 曲げ加工の役割を知る

曲げ加工は、平らな金属板を直角や任意の角度に折り曲げて、箱形状やブラケット、カバーなどをつくる最も基本的な板金加工です。一般的には「ベンダー」「プレスブレーキ」と呼ばれる機械を使い、上と下の金型で板を挟み込んで曲げます。
穴位置や曲げR(角の丸み)、板厚とのバランスが悪いと、割れ・変形・干渉といった不具合の原因になります。曲げ加工を用いるべきか、プレスで一体成形すべきかを判断する際は、試作・量産の検討の段階で次のようなポイントを整理しておくとスムーズです。

  • 必要なロット数(少量なら汎用曲げ、多量ならプレス金型を検討)
  • 求める精度(位置精度・角度精度・平面度など)
  • 後加工(タップ・溶接・表面処理)との干渉や順序
  • 材料の板厚と材質(硬さやバネ性による戻り角を考慮)

1-3. 抜き加工の目的を押さえる

抜き加工は、金属板から「外形を切り出す」「穴をあける」「スリットを設ける」といった目的で行う工程です。レーザーやタレットパンチプレス(タレパン)を使う板金加工と、金型を用いたプレス抜き加工の2パターンがあり、数量や形状に応じて使い分けます。短納期で形状変更が多い試作段階では、形状データを変えるだけで対応できるレーザー・タレパンが有利です。
一方、量産段階ではプレス抜きに切り替えることで、1個あたりのコストを大きく下げられます。どの工程を選ぶべきかは、次のような観点で整理して比較します。

観点 レーザー・タレパン プレス抜き
適したロット 試作・小ロット・試験生産 中〜大ロットの量産
形状変更のしやすさ データ変更のみで柔軟 金型改造が必要
1個あたりコスト 少量向き(初期費用少) 大量向き(単価が安い)

1-4. 絞り加工の特徴をつかむ

絞り加工とは、平板の金属をプレスで押し込むことで、筒状・箱状・カップ状などの立体形状を一体で成形するプレス加工の一種です。継ぎ目のない容器やケース、カバー類、自動車部品、医療機器部品などに広く使われます。
曲げや溶接で組立てる方法に比べて、強度や外観品質に優れた部品がつくれる反面、専用金型が必要となるため、ある程度の生産数量が見込める案件に向きます。絞り加工を検討する際は、量産前の試作方法も含めて次のようなポイントを押さえておくと、外注先との打合せがスムーズになります。

  • 深さと径(深絞りになるほど材料・金型条件の検討が必要)
  • 角R(角張らせすぎると割れやしわの原因に)
  • 材質と板厚(延性や加工硬化の影響を把握)
  • 試作段階は簡易金型・板金組立で近似形状を評価できるか

1-5. 量産と試作で異なるポイントを理解する

同じ形状の部品でも、試作と量産では「優先すべき条件」が異なります。試作段階では、形状・機能・組立性の確認と、設計変更のしやすさが最重要です。そのため、レーザー加工やタレパン、ベンダーを組み合わせた板金加工で柔軟に形状を変えながら、最適な仕様を探ります。
量産段階では、1個あたりコストと安定した品質、生産性が重視されます。ここでプレス金型を本格的に導入し、抜き・曲げ・絞りを一連の工程で高効率に行うかを検討します。試作・量産の検討を行う際の主な着眼点は次の通りです。

フェーズ 重視するポイント 向いている加工
試作 形状確認・仕様変更の柔軟性・短納期 レーザー、タレパン、ベンダー、簡易金型
量産 単価低減・タクトタイム・品質の安定 プレス金型による抜き・曲げ・絞り

1-6. 金型の考え方を基本から整理する

プレス加工を語るうえで欠かせないのが「金型」です。金型とは、部品の形状をつくるための専用工具で、抜き・曲げ・絞りなどの工程ごとに設計・製作されます。試作段階では、汎用性の高い標準金型や簡易金型を活用し、量産段階でタクトや耐久性に優れた本金型へ移行するケースが一般的です。金型投資を検討する際には、次のような観点で整理しておくと、外注先からの提案も受けやすくなります。

  • 想定生産数量と製品ライフサイクル(年間ロット・量産年数)
  • 形状変更の可能性(将来の仕様変更リスク)
  • 単価目標と初期投資のバランス
  • 試作〜量産までのスケジュール(いつまでに何個必要か)

1-7. 外注先に相談する前に決めておきたい事項を確認する

板金加工やプレス加工を外注する際、「とりあえず見積もりを」と図面だけ送るケースは少なくありません。しかし、要求仕様が曖昧なまま相談を始めると、後から仕様変更や追加工が発生し、コスト増や納期遅延につながるトラブルが起こりがちです。外注先に相談する前に、社内で最低限整理しておきたい事項をまとめると次の通りです。

項目 事前に決めておきたい内容
用途・機能 どこに使う部品か、どの面が重要か
数量 試作数、量産時の年間ロット目安
素材 候補材質(例:SPCC、SUS304、アルミなど)
許容公差 厳しく管理したい寸法と、多少遊べる寸法
納期 試作品が必要な日、量産立ち上げ時期

2. 板金加工の基礎を押さえて外注トラブルを防ぐ

板金加工やプレス加工の外注トラブルの多くは、「板厚・素材の選定ミス」「図面情報の不足」「求める精度の伝達不足」が原因で起こります。この章では、初心者の方でも押さえておけば外注トラブルを大きく減らせるポイントとして、板厚と素材の選び方、図面に載せるべき情報、寸法公差と精度の考え方を整理します。

2-1. 板厚と素材の選び方を理解する

板厚と素材選定は、強度・加工性・コストのバランスを決める重要な要素です。板厚を厚くすれば強度は上がりますが、重量・材料費・加工負荷が増大します。逆に薄くしすぎると、変形しやすく、曲げや溶接での歪みも大きくなります。素材についても、鉄・ステンレス・アルミなどで「加工しやすさ」「耐食性」「見た目」「価格」が大きく異なります。板厚・素材を選ぶ際に、最低限チェックしておきたいポイントを以下にまとめます。

  • 使用環境(屋内か屋外か、高温・薬品にさらされるか)
  • 必要な強度・剛性(たわみ許容値や荷重条件)
  • 外観要求(ヘアライン、鏡面、塗装前提など)
  • 溶接の有無(溶接性の良い材質かどうか)
  • 板厚公差(ミリ単位か0.1mm単位か、極薄板か厚板か)

2-2. 図面に必要な情報を整理する

「図面を見ても意図が読み取れない」と、外注先が安全側に倒した仕様で製作せざるを得ず、コストアップや納期遅延につながることがあります。板金加工やプレス加工では、一般機械部品の図面に加えて、曲げ方向・曲げ角・仕上げ面などの情報が不可欠です。
さらに、試作か量産かによって優先順位が変わるため、その点も図面や注文書に明記しておくと、より適切な加工方法の提案が受けられます。図面に盛り込んでおきたい主な情報を一覧にすると次の通りです。

区分 具体的な記載内容
基本情報 材質、板厚、数量、表面処理、ロット区分(試作/量産)
形状情報 外形寸法、公差、穴位置、曲げ方向・曲げ角、R寸法
機能面 組立基準面、気を付けたい干渉部、重要寸法の指示
品質・外観 外観要求(キズNG面)、バリ方向、仕上げレベル

2-3. 寸法公差と求める精度を明確にする

板金加工・プレス加工における寸法公差は、「どこまで寸法がずれても問題ないか」を決める指標です。すべての寸法を厳しい公差で指定すると、加工工数が増え、工程も限定されるため、コストや納期に大きく影響します。
一方で、公差を甘くしすぎると、組立不良や機能不良の原因になります。そのため、「組立や機能上、絶対に外せない重要寸法」と「ある程度余裕をもたせられる寸法」を分けて考え、外注先に明確に伝えることが重要です。

  • STOP穴や取付穴など、他部品と位置関係が重要な寸法
  • シール部、摺動部など、隙間が性能に直結する寸法
  • 外観には影響しないが、加工コストに効いてくる寸法
  • 板金特有の「曲げR」「板厚方向の寸法変化」への配慮

3. プレス加工で使われる曲げや抜きや絞りを正しく選ぶ

同じ部品でも、「曲げでつくるのか」「抜きで一体形状にするのか」「絞り加工で箱形状にするのか」によって、金型構成もコストも大きく変わります。この章では、プレス加工でよく使われる曲げ・抜き・絞り加工について、それぞれに適した形状や注意点を整理しながら、外注先との検討をスムーズにするための視点を解説します。

3-1. 曲げ加工に適した形状を見極める

プレスやベンダーによる曲げ加工は、「折り曲げて形をつくる」加工であり、直線的な折り曲げやコの字・L字・Z曲げなどが得意です。一方、三次元的に複雑な曲面や、深い箱形状を無理に曲げだけで構成しようとすると、割れや歪み、干渉などの不具合が増えます。抜き・絞り加工と組み合わせた方が良いケースも多く存在します。曲げ加工を主役にすべきか、他の工程と組み合わせるべきかを判断するうえで、代表的なポイントを挙げます。

判断ポイント 曲げ加工に向くケース 他工法を検討したいケース
形状 L字・コの字・簡単な箱形状 深い箱・複雑な曲面・多方向曲げ
数量 試作〜中ロット 大ロットで単価を極限まで下げたい
精度 一般的な機械精度レベル 極めて高い位置精度や平行度が必要

3-2. 抜き加工で注意したいだれとバリを知る

抜き加工では、パンチとダイ(金型の凸と凹)の隙間を通して板をせん断するため、どうしても「だれ」と「バリ」が発生します。だれとは、抜き方向に沿って発生する側面の丸みや傾きのことで、バリは抜き終わり側に残る細かな突起です。特にプレス抜きでは、金型クリアランスや刃先状態によって、このだれ・バリ量が大きく変化します。
だれやバリを放置すると、組立時の引っかかりやシール性の低下、作業者のケガの原因となるため、用途に応じて「面取り」「バリ取り」「抜き方向の指定」を行います。

  • 気密性が重要な面は、だれ側を外側に向ける
  • 手で触れる部分は、バリ取りや面取りを前提にする
  • 抜き方向を図面で指定して、組立との整合を取る
  • 試作段階でだれ・バリの許容範囲を確認しておく

3-3. 絞り加工で発生しやすいしわと割れを理解する

絞り加工では、材料が金型に沿って大きく流動するため、「しわ」と「割れ」が代表的な不具合として現れます。しわは、材料が余ってしまった領域で波打つように発生し、外観不良や組立不良の原因となります。
割れは、材料が引き伸ばされすぎた部分で生じる破断で、機能や安全性に直結する重大な欠陥です。しわ・割れを抑えながら安定した絞り加工を行うために、金型設計や材料条件を調整していきます。代表的な検討項目を整理すると次のようになります。

不具合 主な原因 代表的な対策
しわ 材料が余る、絞り比過小、圧し板力不足 ビード追加、圧し板力アップ、板厚見直し
割れ 絞り比過大、角Rが小さい、材料の延性不足 角R拡大、段階絞り、材料グレード変更

4. 量産と試作の違いから最適な加工プロセスを検討する

同じ板金・プレス部品でも、試作段階と量産段階では「選ぶべき加工プロセス」が変わります。試作で柔軟に仕様を詰めておかないと、量産立ち上げ時に金型変更や設計手戻りが発生し、大きなコストと時間のロスを生むことになります。ここでは、試作・量産の検討の流れをイメージしやすいように、フェーズごとの加工方法と金型投資の考え方を整理します。

4-1. 試作段階での加工方法を選ぶ

試作段階では、「形状・機能の確認」「組立評価」「市場評価」など、設計の確からしさを検証することが目的です。このフェーズで重要なのは、設計変更のしやすさと短納期であるため、専用金型への大きな投資は避け、レーザーやタレパン、汎用ベンダー、簡易治具を組み合わせた板金加工が中心になります。試作フェーズでよく選択される加工方法と、その特徴を整理すると次のようになります。

加工方法 特徴 向いているケース
レーザー加工 金型不要、形状変更容易 複雑形状の外形・穴、少量試作
タレパン 標準金型で多彩な穴加工 丸穴・角穴が多い板金部品
ベンダー曲げ 金型交換で多様な曲げに対応 L字・コの字・Z曲げなど一般曲げ

4-2. 量産段階での金型投資を判断する

量産段階に入ると、抜き・曲げ・絞りを専用金型で一連の工程として行うプレス加工が有力候補になります。ただし、金型投資には数十万円〜数百万円以上かかることもあるため、「年間ロット」「製品ライフサイクル」「目標単価」から投資回収を見込めるかどうかを冷静に判断することが重要です。金型投資の是非を検討する際の、代表的な判断基準を整理します。

  • 年間生産数と想定生産年数から、総生産数を算出する
  • 板金加工とプレス加工、それぞれの単価見積を比較する
  • 金型費を総生産数で割り、1個当たり負担額を試算する
  • 将来的な設計変更リスク(型の改造費)を織り込んで考える

4-3. リードタイムとコストのバランスを考える

試作から量産に移行する際、「早く出荷したい」「でもコストも抑えたい」という相反する要望が生まれます。専用金型を作れば量産単価は下がりますが、金型設計・製作のリードタイムが必要です。
一方、板金加工のまま量産を続ければ、リードタイムは短くても単価は高止まりします。そこで、フェーズごとに加工プロセスを切り替える「段階移行」の考え方が有効です。代表的なプロセスの組み合わせ例をまとめると次の通りです。

フェーズ 推奨プロセス 狙い
初回試作 レーザー+ベンダー+簡易治具 設計の妥当性確認、短納期
先行試作〜試験販売 板金加工を継続、部分的な簡易金型併用 市場性の確認と仕様の微修正
本格量産 プレス金型による抜き・曲げ・絞り 単価低減と生産性向上

5. 板金やプレス加工の曲げや抜きや絞りを量産と試作で最適化する考え方を整理する

ここまで、板金加工とプレスの違いと、曲げ・抜き・絞り加工とは何か、その特徴と注意点、そして試作・量産の検討の進め方を整理してきました。
実務では、「まずは板金加工で柔軟に試作し、量産が見えてきた段階でプレス金型への移行を検討する」というステップを踏むことで、コスト・納期・リスクをバランスよく抑えることができます。
イコマ工業株式会社では、板金加工からプレス金型の設計・製作、試作から量産までのプロセス設計まで一貫して相談をお受けしています。具体的な図面がなくても、「このような形状・数量・納期を想定しているが、どの加工方法が良いか」といった段階からのご相談も可能です。
外注先選定や加工プロセスの最適化でお悩みのご担当者様は、試作段階での加工方法や量産時の金型投資の考え方も含めて、ぜひ一度イコマ工業へお問い合わせください。

まとめ

板金加工とプレスの違いを整理し、曲げ・抜き・絞り加工とは何かを理解しておくと、外注時のすれ違いを大きく減らせます。板厚や素材、寸法公差の決め方を早い段階で固めておけば、試作・量産検討もスムーズに進みます。
試作では柔軟性と短納期、量産では金型投資を含めた総コストが重要な判断軸です。絞り加工ではしわ・割れ、抜き加工ではだれ・バリ、曲げでは戻りや割れといったリスクを前提に、形状と加工順序を設計段階から一体で検討することがポイントです。
板金加工・プレスの基礎を押さえたうえで、具体的な加工方法や金型構想は、早いタイミングで専門メーカーへ相談することをおすすめします。