プレス金型について知っておくべきこと

公開日時：

2023-07-10 20:53

プレス加工品は、鋳造品や鍛造品に比べて、薄く均一で軽量かつ高強度という特長を持ちます。精密な金型を使用するため、部品の精度はミクロン級に達し、高い繰り返し精度と均一な規格が実現可能です。また、孔や段差などもプレス加工によって容易に形成できます。一般的に、冷間プレス加工品は切削加工を必要とせず、あるいはわずかな切削加工のみで済みますが、熱間プレス加工品は冷間プレス加工品に比べると精度や表面状態は劣りますが、それでも鋳造品や鍛造品よりも優れています。さらに、切削加工の必要性も少なくなります。なお、プレス加工は主に工程による分類が行われ、大きく分けて「分離工程」と「成形工程」の二つに分けられます。

プレス加工は、プレス機と金型を用いて板材を成形するもので、スタンピングや鍛造もまた塑性加工、いわゆる圧力加工に分類されます。これらにより、材料に塑性変形や局所的な変形が生じさせられ、目的の形状や寸法を持つワークピース、すなわちプレス部品が得られます。管材や形材などには外力を加え、帯材や折り曲げ加工は鍛圧と呼ばれます。プレス加工では、リブやストレッチ、またはフランジ加工など、成型方法が非常に難しい複雑な形状を持つ部品を製造でき、これにより剛性を大幅に向上させることができます。

金型は、プレス部品の寸法精度と形状精度を確保するため、一般的にプレス部品の表面品質を損なわず、また金型の使用寿命が長く、プレス品質が安定しており、互換性にも優れているという特長があります。

2021年の精密プレス金型業界の深層分析および発展計画指針報告書によると、新たな加工技術や製品の次々と登場に伴い、海外のプレス金型は従来の単一副段階金型から、多機能複合金型、生産ライン向けの組み合わせ金型治具、特大段階金型、さらには微細部品のプレス成形用金型など、より高度な方向へと進化しています。一方、中国企業の多くは依然として、従来の単一副段階金型シリーズの標準化と産業化に重点を置いており、特大サイズの高精度・超高速プレス、極薄部品、微細部品の成形用プレス金型といった特殊で高精度・先端的な金型の基盤技術を習得しておらず、多機能複合金型の設計もまだ少ない状況です。

例えば、金物工具、金物部品、日用金物、建築金物、装飾金物、防犯用品などがあります。その中でも、機械金物の分類は、プレス加工に関する議論の焦点となっています。金物のプレス加工には以下のような利点があります：金物プレス部品は高い精度で製造でき、薄く、軽量かつ均一な仕上がりが特徴です。また、「バリ」とは、プレス加工による切断面が材料部分より突出した状態を指し、通常はプレス方向に発生しますが、押出加工によるバリも考えられます。一般的に、金物プレス加工におけるバリは0にまで厳密に管理可能です。対策としては、最初の部品をSIPの穴位置と照らし合わせて確認すること、成形寸法の測定、文字型や刻印の確認、および関連する信頼性試験を徹底することが重要です。さらに、引き継ぎ記録を強化し、異常が見られる金型や製品については、直接の引き継ぎやサンプル説明を特に注意深く行う必要があります。修正後の金型については、穴位置や関連寸法の検査を同時に行い、誤装着や逆向き取り付け、あるいはインサート部品の漏れなどを防ぐことが求められます。このような製品の生産が開始される際には、新製品としての状況を明確に提示し、生産過程における品質管理上の課題を適切に解決していく必要があります。

⑤. 管材や型材などに外力を加えます。帯材から得られる加工品がプレス部品となります。これにより、必要な形状と寸法を持つ加工品を形成する成形加工方法です。帯材は、プレス機と金型を用いて板材や管材、型材などに外力を加えます。プレスのワーク素材としては、主に熱間圧延および冷間圧延された鋼板や鋼帯が用いられます。また、プレス加工と鍛造加工はいずれも塑性加工、すなわち圧力加工に分類され、材料に塑性変形や分散を引き起こします。プレス部品は、プレス機と金型を用いて板材を加工し、折り曲げて鍛圧することによって、所望の形状と寸法を持つ加工品を形成する成形加工方法です。材料に対して曲げ試験やカッププルット試験を行い、材料の加工硬化指数n値や塑性ひずみ比r値などを測定します。さらに、鋼板の成形性能試験方法については、薄鋼板の成形性能および試験方法に関する規定に基づいて実施できます。