金属プレス技術

プレス加工にはどのような種類があるか

Balford 技術チーム

プレス加工は、プレス機と金型を用いて板材、帯材、管材、形材などに外力を加え、塑性変形または分離を生じさせ、必要な形状と寸法のワークを得る成形加工方法です。異なる工程条件に応じて、プレス加工には異なる分類方法があります。以下に、方川潤滑技術有限公司がプレス加工の種類について簡単に紹介します。

  1. 完成したワークに基づいて分類します。
    プレス加工は、加工が完了したワークに基づいて、大きく分離工程と成形工程(さらに曲げ、絞り、成形に分けられる)の2つのカテゴリに分類されます。
    (1) 分離工程は、プレス加工中にプレス部品と素材を特定の輪郭線に沿って分離するもので、プレス部品の分離断面の品質も一定の要件を満たす必要があります。
    (2) 成形工程は、プレス部品の素材を損傷なく塑性変形させ、必要な最終形状に変換するもので、同時に寸法公差などの要件も満たす必要があります。
    第二に、プレス加工中の温度に基づいて分類します。
    プレス加工中の温度に応じて、冷間プレスと熱間プレスの2つの方法があります。これは、材料の強度、塑性、厚さ、変形度、および設備能力に依存し、同時に材料の元の熱処理状態と最終的な使用条件も考慮します。
    (1) 冷間プレスは、室温での金属加工であり、一般的に厚さが小さい素材に適しています。利点は、加熱が不要で、スケールが発生せず、表面品質が良好で、操作が簡単で、コストが低いことです。欠点は、加工硬化現象があり、深刻な場合には金属がさらなる変形能力を失うことです。ほとんどの場合、冷間プレスでは工程を改善するためにプレス油を使用する必要があります。同時に、素材の厚さが均一で変動範囲が小さく、表面が光沢があり、斑点や傷がないことが求められます。
    (2) 熱間プレスは、金属を特定の温度範囲に加熱するプレス方法です。利点は、内部応力を除去し、加工硬化を防ぎ、材料の塑性を高め、変形抵抗を減らし、設備の動力消費を低減できることです。
  2. 金型構造に基づいて分類します:
    プレス金型は、金属板を分離または変形させるための工具です。上型と下型から構成されます。上型のシャンクはプレス機のスライドに固定され、スライドとともに上下動し、下型はプレス機のボルスタ(テーブル)に固定されます。プレス加工において不可欠な金型です。金型構造により、加工工程は基本的に3つのタイプに分類できます:単発抜き加工、順送加工、複合加工です。
    (1)単発抜き加工とは、プレス機の1ストロークで1つの工程のみを完了するプレス加工です。これは単純な金型によるブランキングまたは穴抜きです。パンチが下方に押し下げられると、被打抜き材(またはスクラップ)がダイ穴に入り、ストリップ材がパンチを挟み込み、パンチとともに上方へ移動します。
    (2)順送加工とは、プレス機の1ストロークで、金型の異なる位置において同時に複数のプレス工程を完了するものです。これは1サイクルで行われ、毎回の送り距離はピン(ストッパー)によって制御されます。
    (3)複合加工とは、金型の同一部品において、1ストロークで同時に複数のプレス工程を完了するものです。複合加工の最大の特徴は、金型内にパンチとダイの両方が存在することです。スライドがパンチとともに下方へ移動すると、ストリップ材はまずパンチと抜き型においてブランキングされます。打ち抜かれた部分は下型内で絞りパンチの抵抗を受け、スライドがさらに下方へ移動すると、金型もそれに応じて下方へ移動し絞り加工が行われます。複合金型は、生産量が多く高精度が要求されるプレス部品に適しています。
    四、基本工程による分類。
    プレスの主要な基本工程による分類では、ブランキング、穴抜き、曲げ、絞りなどのいくつかの基本工程があります。
    (1)ブランキングと穴抜き ブランキングと穴抜きは、素材を分離する工程です。ブランキングと穴抜きのプロセスは完全に同じですが、目的が異なるだけです。ブランキングでは、分離された部分が成品となり、残った外周部分がスクラップとなります。穴抜きは穴を得るためのもので、穴抜き後の板材が成品となり、分離された部分がスクラップとなります。ブランキングと穴抜きを総称してせん断加工と呼びます。せん断金型のパンチとダイは鋭い刃先を持ち、パンチとダイの間にはクリアランスが設けられ、切断面がきれいでバリが少ないことを保証します。
    (2)曲げは、ワークに様々な形状の角部を形成させる工程です。曲げ金型のワークを曲げる部分には適切な丸み半径が必要であり、曲げ加工時にワークに割れが生じるのを防ぎます。
    (3)絞りは、平らなブランクをカップ状またはボックス状に成形する工程です。絞り金型のパンチとダイのエッジは丸められ、ワークが引き裂かれるのを防ぎます。パンチとダイの間には、板材の厚さよりわずかに大きいクリアランスを設け、摩擦を低減します。しわの発生を防ぐため、ブランクのエッジを押さえ板(ブランクホルダー)で押さえる必要があります。
  3. プレス部品の材質による分類。
    一般的な板材には、低チタン合金、炭素鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅およびその合金などがあり、これらは高い延性と低い変形抵抗を有し、冷間プレス加工に適しています。
    (1)銅、アルミニウムおよびその合金は、優れた延性と優れた導電性を備えているため、この種のプレス加工は、電気機器の内部部品の製造に広く使用されることがよくあります。
    (2) 炭素鋼およびステンレス鋼のプレス加工は、機器の筐体、構造部品、箱体などの製造によく使用されますが、剛性が高いため、通常はプレス油を使用して加工性を向上させます。
    (3)チタン合金のプレス加工は、主に大型設備、航空機、船舶、衛星など、軽量かつ高強度が要求される用途に適用されます。加工技術の難易度が高く、コストも高くなります。そのため、チタン合金をプレス加工する際には、専用のプレス油を使用して加工性を向上させることが必須です。

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