ビード加工・リブ加工｜補強と密封機能を薄板に付与するプレス技術

トルク工業では、補強ビード・リブ・エンボスから、メタルガスケットのシールビードまで、各種ビード加工に対応しています。

ビード加工は、薄板に凸条（ビード）を成形することで、板厚を増やさずに剛性を高めたり、ガスケットに密封機能を持たせたりするプレス加工です。トルク工業では、金型の自社設計と精密プレス技術に加え、ビード成形後の硬さ管理・応力除去を行う社内の低温焼きなましにより、補強用途からシール機能部品まで、ビードの機能を安定して発揮する製品を量産しています。

ビード加工とは

ビード加工とは、平らな板材の一部をパンチとダイで押し込み、線状・帯状の凸形状（ビード）を成形するプレス加工です。材料を引き込んで成形する絞りとは異なり、周囲を固定した状態で材料を伸ばして成形する「張り出し加工」の一種です。

ビードは目的によって呼び方が変わり、剛性を高めるための凸条を「補強ビード」「リブ」、局所的な凸形状を「エンボス」、密封のためのビードを「シールビード」と呼びます。いずれも板厚を変えずに機能を付与できるため、軽量化・コストダウンと機能の両立に有効な加工です。

ビード加工の種類と役割

種類形状役割主な製品
補強ビード・リブ板面に沿った線状・帯状の凸条曲げ剛性の向上、たわみ・振動・共振の抑制、平面部の「太鼓」防止ブラケット、カバー、パネル、放熱板、シールドケース
エンボス円形・角形などの局所的な凸形状補強、位置決め、座面・スペーサー、滑り止めブラケット、ケース、取り付け座面
フルビード（シール）山形の凸条を両側から支える形状締結時にビードが圧縮されてばねとして働き、線状の面圧で密封するメタルガスケット（ボア周り・流路周り）
ハーフビード（シール）段差状の片側だけの凸形状フルビードより低い面圧で広い範囲を密封。外周部や補助シールに使用メタルガスケット（外周部）
段付き・逃げビード部分的な段差や逃げ板厚差の吸収、部品の干渉回避ガスケット、ブラケット

ビード加工の2つの役割

① 補強ビード｜板厚を増やさずに剛性を高める

薄板の平面部は、たわみ・振動・共振が起こりやすく、板厚を増やすと重量とコストが上がります。補強ビードは、断面の高さを増やして曲げ剛性を大幅に向上させ、板厚を薄いまま強度を確保します。ブラケットのたわみ防止、カバーの共振対策、放熱板・シールドケースの平面部の補強などに使用されます。

② シールビード｜メタルガスケットに密封機能を持たせる

メタルガスケットでは、ビードが密封機能そのものを担います。締結時にビードが圧縮され、ばねとして働いて線状の高い面圧を発生させることで、ガス・液体の漏れを防ぎます。ビードの高さ・幅・形状が面圧を決めるため、シールビードのプレス加工には、補強ビード以上に高い精度と安定性が求められます。

ビード加工で発生しやすい不良と原因

  • 割れ
    ビードの成形は材料を伸ばす加工のため、ビードが高すぎる・幅が狭い・肩Rが小さいと、伸び限界を超えて割れが発生します。材質の延性と、ビード形状のバランスが必要です。
  • 周囲の反り・歪み
    ビードを成形すると、周囲の平面部が引っ張られて反りや歪みが生じます。ビードの配置・向き・成形順序、プレス時の板押さえが影響します。
  • ビード高さ・形状のばらつき
    スプリングバックや材料のロット差により、ビードの高さがばらつきます。シールビードでは面圧のばらつきに直結するため、特に管理が必要です。
  • ビード部の板厚減少
    伸ばして成形するため、ビードの頂部・肩部は板厚が薄くなります。強度や密封性に影響する場合は、形状設計で板厚減少を抑えます。
  • 加工硬化と残留応力
    ビード部は加工硬化し、残留応力が残ります。シールビードではばね特性の安定に、補強ビードでは経時変形の防止に、応力除去が必要な場合があります。

ビード加工の技術ポイント

  • ビード形状（高さ・幅・R）の設計
    目的（補強・密封）と材質・板厚に応じて、割れずに成形でき、必要な剛性・面圧が得られるビード形状を設計します。肩Rを適切にとることで、割れと板厚減少を抑えます。
  • ビードの配置と向き
    補強ビードは、たわみを抑えたい方向に沿って配置します。配置を誤ると効果が得られないだけでなく、逆に反りの原因になります。
  • スプリングバック対策
    ビード高さのスプリングバックを見込んだ金型設計と、必要に応じたコイニングで、高さを安定させます。
  • 工程順序の設計
    抜き・曲げ・絞りとの組み合わせでは、ビードをどの工程で成形するかで周囲の歪みが変わります。順送金型での工程配置を最適化します。
  • 材料の選定
    ビード加工には延性のある材料が適しています。シールビードでは、ばね性と耐熱性・耐食性を兼ね備えたステンレス（SUS301・SUS304など）が多く使用されます。

トルク工業のビード加工の特徴

メタルガスケットで培ったシールビードの技術

密封性が機能に直結するメタルガスケット・シーリングワッシャーの製造実績をもとに、ビード高さ・形状を安定させたシールビードの成形に対応します。

低温焼きなましで硬さ・ばね特性を管理

ビード成形後の残留応力を社内の低温焼きなましで除去し、シールビードのばね特性の安定と、図面規定の硬さへの管理に対応します。密封性に必要な「なじみ」の確保や、補強ビードの経時変形防止にも有効です。

プレス金型の自社設計

製品の材質・板厚・要求機能に合わせ、ビード形状・配置・工程を最適化した金型を自社で設計します。トライ結果をもとにした金型調整も社内で行います。

精密プレス（〜200tクラス）による量産

自動車部品で培った量産ノウハウをもとに、〜200tクラスのプレス機で、ビード形状を安定させた量産に対応します。

多様な材質に対応

銅・アルミ・鉄（SPCC・SPHC・SECCなど）、ステンレス（SUS304・SUS430など）、パーマロイのビード加工に対応します。

抜き・曲げ・絞りとの複合加工

ビード・リブ・エンボスを、打ち抜き・曲げ・絞りと組み合わせ、順送金型で一体成形します。

ビード加工と焼きなましの組み合わせ

ビードの成形部は、材料が伸ばされて加工硬化と残留応力が集中する部位です。トルク工業では、社内の低温焼きなましをビード加工と組み合わせ、以下の課題に対応しています。

  • シールビードの面圧・ばね特性の安定
    残留応力を除去し、ばね限界値を整えることで、締結時の面圧と復元性を安定させ、密封性のばらつきやへたりを抑えます。
  • 硬さの管理
    加工硬化したビード部を含め、図面で規定された硬さの範囲に管理します。相手面へのなじみが必要なガスケットに有効です。
  • 経時変形の防止
    補強ビードを持つブラケット・カバーなどで、残留応力による反り・歪みの経時変化を抑えます。

ビード加工の主な製品

トルク工業では、以下のようなビード加工を含む製品を製造しています。

ビード加工に関するよくあるご相談

薄板のブラケット・カバーがたわむ・振動する

板厚を増やさずに剛性を上げる補強ビード・リブの追加をご提案します。配置・向きを含めて設計段階からご相談ください。

メタルガスケットのビードで密封性を確保したい

シールビードの形状設計と、焼きなましによるばね特性・硬さの管理で、安定した面圧の確保をご提案します。

ビード部で割れが出る

ビード形状（高さ・幅・R）・材質・工程順序を確認のうえ、金型設計の見直しをご提案します。

ビードを入れたら周囲が歪んだ

ビードの配置・向き・成形順序の見直しと、必要に応じた焼きなましで改善をご提案します。

ビード加工品を量産できるプレスメーカーを探している

自動車部品で培った量産体制で、継続的な供給に対応します。量産先の変更もご相談ください。

ビード加工・リブ加工はトルク工業へ

トルク工業では、メタルガスケットで培ったシールビードの技術と、金型の自社設計・精密プレス・低温焼きなましを組み合わせ、補強から密封まで、ビードの機能を安定して発揮する製品を量産しています。

ビード・リブ・エンボスを含む部品の新規製作、たわみ・割れ・歪み・密封性などの課題、量産先の変更などをご検討の場合は、お気軽にお問い合わせください。

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