1. 順送金型によるプレス部品の反り・ねじれの原因と抑制方法
スタンピングは、非常に複雑な金属加工品の製造を可能にする一般的な工場生産方法です。スタンピングプロセスでは、スタンピングの深さ、金型の材質、デザインなどの要因により、反りやねじれが発生する可能性があり、これがスタンピング部品の品質に影響を与え、製品の不合格率を高める可能性もあります。反りやねじれは、順送金型では比較的一般的な問題です。この記事では、プレス部品の反りやねじれの原因と、それらを軽減する方法について説明します。
2. 順送金型におけるプレス部品の反転やねじれの原因
上記のさまざまな原因に焦点を当てて、金型修復解析に関するいくつかの重要な問題について説明します。
2-1 ブランキングクリアランスは、断面品質、寸法精度、ブランキング力、金型寿命に影響を与えます。扇形または円弧形のプロファイルなどの変形は、主にブランキング力に関係します。ブランキングクリアランスがブランキング力に及ぼす影響は、次の法則に従います。クリアランスが小さいほど、変形領域における圧縮応力の割合が大きくなり、引張応力の割合が小さくなります。これにより、材料の変形抵抗が増加し、より高い打抜き力が得られます。逆に、クリアランスが大きくなると、変形領域の引張応力の割合が増加し、変形抵抗が減少するため、ブランキング力が低下します。
2-2 パンチが下降して金属板に接触すると、板材はパンチとダイの端面から力を受けます。パンチとダイの間にはクリアランスがあるため、パンチとダイがシートに加える力によってモーメント M が発生します。M の値は、パンチとダイからの合力とクリアランス値よりわずかに大きいモーメント アーム a の積に等しくなります。
2-3 ブランクホルダーが材料を押さない状態でブランキングを行うと、この瞬間に材料が曲がります。その結果、ダイとシート材料は刃先近くの狭い領域内でのみ接触を維持します。さらに、パンチとダイによってシートに加えられる垂直方向の圧力は不均一に分散され、ダイの刃先に近づくにつれて急激に増加します。
2-4 ストリッパプレートを使用して材料をクランプすると、それに応じて材料の応力状態が変化し、反り変形の発生がある程度軽減されます。したがって、打ち抜き加工では、材料をしっかりとクランプして保持することが、プレス部品の歪みを防ぐために非常に重要です。
2-5 スタンピング中、ストリッパープレートは材料を効果的にクランプしながらスムーズに動く必要があります。キー成形エリアでは、ストリッパープレートをインサートブロック構造で設計できます。これにより、長期のスタンピング作業によって引き起こされるストリッパープレートのクランプ領域の摩耗への対処が容易になります。そうしないと、材料を確実にクランプできなくなる可能性があります。
原因分析
3-1 材料の厚さが不均一である
不均一な材料の厚さは、プレス部品の反りやねじれの主な原因の 1 つです。製造プロセス中に、材料の一部の領域は過度に伸ばされ、他の領域は過度に圧縮される場合があり、その結果、厚さにばらつきが生じます。厚さが不均一なこれらの領域は応力の影響を受けやすく、反りやねじれが発生する可能性があります。
3-2 不適切な金型設計
不適切な金型設計も反りやねじれの原因となります。プレス加工において、金型の設計は加工品質を決定する重要な要素です。無理な設計を行うと、生地の伸びが不均一になったり、過度に圧縮されたりして、反りやねじれが発生する場合があります。
3-3 材質の違い
材料特性の違いも、反りやねじれの原因となる重要な要因です。材料特性には、硬度、延性、靱性などの要素が含まれており、これらすべてが加工中の材料の挙動に影響を与えます。同じ金型を使用した場合でも、材料の特性に大きな違いがある場合、プレス加工品に反りやねじれなどの問題が発生する可能性があります。
3.における材料の反転と歪みの手法の探索 順送金型 プレス
金型の設計と準備
金型の設計と準備の段階では、材料のねじれや歪みを防ぐために次の点に注意する必要があります。
1. 板金の過度の伸長や圧縮を避けるために、金型を適切に設計します。
2. エルボやスライダーなどの適切なツールを選択します。
3. 伸ばしたり曲げたりした板金を平らにしてハンマーでたたきます。
4. 冷却剤スプレーの使用、方向、強さを制御します。
生産段階
プレス加工では、反りやねじれの発生を防ぐため、以下の点に注意してください。
工作機械の設定や自動送り速度を制御します。
押し付け位置と浸透深さの範囲を決定します。
シートの下の変形を軽減するために、底部にプラスチック製のサポートパッドを取り付けます。
比較的低い金型圧力を加えます。
スタンプされた部品に対する後続の絞り加工は避けてください。
検査段階
プレス加工が完了したら、プレス部品の品質を確保するために次の手順が必要です。
プレスを使用して部品を測定する特定の座標にしっかりと固定し、部品の形状が一致しているかどうかを確認します。
プレスされた部品の表面に歪みがないかどうかを観察して検査します。
測定器を使用して、さまざまな座標での厚さの変化をチェックし、プレス部品の材料の厚さが均一であるかどうかを判断します。
4. ワーピングとツイストの結論
プレス加工では反りやねじれが問題となりますが、上記の方法によりその発生を抑制することができます。初期の金型設計と準備段階では、金型、ツールを選択し、板金の前処理ステップを実行する際に、概説した原則に従う必要があります。異なる特性を持つ材料は個別に処理する必要があります。生産および検査段階では、適切なツールを利用してプレス部品を検査し、タイムリーな調整を行って、処理方法を継続的に最適化する必要があります。以上の方法により、反りやねじれの発生を極力抑えることができ、プレス加工品の品質を向上させることができる。
