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プレス加工技術

現場の経験に基づくものが多いため、当社ではここでなるべく多くの技術情報を公開します。

1-1.打ち抜き(Blanking / Punching)

■ 定義

金属板から所定形状の製品または穴を打ち抜く加工。プレス加工の最も基本的な操作。

ブランキング:外形を切り出す。

パンチング:穴を開ける。

■ 原理

パンチとダイの間に板材を挟み、強制せん断によって材料を分離。材料は塑性変形 → 弾性変形 → せん断 → 破断の順に進行。

■ 使用設備・工具

プレス機(C型・門型・順送プレスなど)

打ち抜き金型(パンチ・ダイ)

ストリッパープレート(材料を保持してパンチ抜き後に戻す役割)

材料送り装置(順送の場合)

■ 標準手順

材料準備:コイル材または板材を平坦にセット。

位置決め:パイロットピンやストッパーで位置を正確に合わせる。

打ち抜き:パンチが降下 → ダイと干渉 → せん断。

排出:製品は搬送、スクラップはシュートで回収。

寸法確認:穴径、外径、バリ高さをチェック。

■ 管理ポイント

クリアランス:板厚の5~10%程度が標準。

バリ高さ:基準以上の場合は金型研磨が必要。

穴位置精度:±0.05mm程度を目安。

■ よくある不良と対策

バリ大 → クリアランス過大、刃先摩耗。

かえり(反り) → 板厚が薄い/排出不良。

穴の楕円化 → 金型摩耗、材料の送り不良。

■ 安全上の注意

ストリッパーが正常に機能しているか確認。

手送り作業は禁止、必ず送り装置を使用。

スクラップ飛散に注意しガードを設置。

1-2.せん断(Shearing)

■ 定義

直線的な切断加工。シャーリングマシンを使い、板を指定寸法に裁断。

■ 原理

上下の刃で材料を押し切り、板厚方向にせん断破壊を発生させる。

■ 使用設備・工具

シャーリングマシン(機械式/油圧式)

バックゲージ(寸法設定装置)

定盤、ゲージブロック

■ 標準手順

材料を定盤にセット。

バックゲージで寸法を合わせる。

上刃を作動させ切断。

切断材を取り出し、寸法確認。

■ 管理ポイント

切断幅公差:±0.1~0.2mm程度。

せん断面:90°直角性を確保。

刃先摩耗:切断面粗れや段差に直結。

■ よくある不良と対策

面粗れ → 刃の摩耗 → 刃研磨・交換。

寸法誤差 → ゲージ設定不良 → 再調整。

■ 安全上の注意

手を刃物に近づけない。

板の跳ね返りや倒れに注意。

ゴーグル・手袋必須。

1-3.絞り成形(Deep Drawing)

■ 定義

平板を引き込み、円筒や角筒形状にする加工。容器製造に多用。

■ 原理

パンチが板材を押し込み、板が塑性流動して側壁を形成する。

■ 使用設備・工具

絞り用金型(パンチ・ダイ・ブランクホルダー)

潤滑剤(油・グリース)

プレス機(大トン数タイプ推奨)

■ 標準手順

ブランク材をダイにセット。

ブランクホルダーで板材を押さえる。

パンチで引き込み。

製品を取り出す。

■ 管理ポイント

板厚減少率:20%以内が目安。

ホルダー圧:均一な材料流入のため調整必須。

潤滑:しわ・割れ防止。

■ よくある不良と対策

割れ → 材料が伸びすぎ、R小さすぎ → R拡大・潤滑改善。

しわ → ホルダー圧不足 → 荷重増加。

厚みムラ → 金型形状不良。

■ 安全上の注意

高荷重加工のため金型破損に注意。

潤滑油の飛散防止対策を取る。

1-4.曲げ(Bending)

■ 定義

金属板を所定角度に変形。V曲げ、U曲げ、エアベンド、コイニングなど方式がある。

■ 原理

外側は引張変形、内側は圧縮変形 → 弾性戻り(スプリングバック)が発生。

■ 使用設備・工具

ベンダープレス

曲げ金型(Vダイ、パンチ)

角度測定ゲージ

■ 標準手順

材料を金型に位置決め。

パンチ降下 → 板をダイに押し付け曲げる。

スプリングバックを補正して角度調整。

製品を取り出し、角度確認。

■ 管理ポイント

最小曲げR:板厚の1倍以上が推奨。

スプリングバック補正:2~5°余分に曲げる。

割れ防止:圧延方向に直角に曲げる。

■ よくある不良と対策

割れ → 曲げR不足 → 金型修正。

角度不良 → スプリングバック大 → 補正角度調整。

■ 安全上の注意

指を挟みやすい工程。ハンドレス操作必須。

角度ゲージ確認時は機械停止。

1-5.接合(Joining)

■ 定義

プレス荷重を利用して部品を固定・結合する方法。リベットかしめ、インサートナット圧入、タッピングなどが該当。

■ 原理

塑性変形または圧入によって、部材同士を固定する。

■ 使用設備・工具

プレス機

リベット、かしめ工具、ナットインサート工具

トルクレンチ(接合強度確認用)

■ 標準手順

部材とリベット・ナット等をセット。

プレスで加圧し固定。

接合強度を検査。

■ 管理ポイント

加圧力:不足すると緩み、多すぎると母材破損。

位置精度:穴芯ズレを防止。

■ よくある不良と対策

緩み → 加圧不足 → 荷重増加。

破損 → 過剰荷重 → 荷重低減。

■ 安全上の注意

手差し作業禁止。

接合後の鋭利部での怪我に注意。

まとめ(教育用ポイント)

打ち抜き:クリアランス管理が命。

せん断:刃先状態と寸法管理。

絞り:割れ・しわを潤滑とホルダー圧で制御。

曲げ:スプリングバックと割れに注意。

接合:加圧力と位置精度の管理が必須。