要点
絞りは、素材を金型に引き込んで成形する加工の総称です。深絞りは、直径に対して深さが大きい場合を指し、材料が長い距離を流れるため、しわ押さえ（ブランクホルダー）が必須になります。再絞りは2回目以降のストロークで直径をさらに小さくする加工、しごき（アイアニング）は板厚を意図的に減らす加工です。スピニング（へら絞り）とハイドロフォーミングは別工法ですが、完成品の見た目が似ているため絞りと混同されます。
1. 用語が混乱しやすい理由
混乱の原因は大きく2つあります。
1つ目は「図面」と「絞り」の衝突です。 工学では drawing は図面（寸法が記入された設計図）を指し、金属成形では drawing は加工を指します。そのため「sheet metal drawing」の検索には、CAD 図面のテンプレートを探している人と、成形工法を探している人が混ざります。どちらも正当な検索ですが、同じ問いではありません。
2つ目は「浅絞り」と「深絞り」の差です。 どちらも材料を金型に引き込みますが、材料が動く量が違います。その量が、しわ押さえの要否・工程数・金型費を決めます。
2. 工法の比較
| 用語 | 材料に起きること | 板厚 | 代表的な製品 |
|---|---|---|---|
| 絞り（浅絞り） | ブランクを金型に引き込む。直径に対して深さが小さい | ほぼ変化しない | 浅いトレー、キャップ、カバー |
| 深絞り | ブランクが金型内を長く流れる。深さが直径のおよそ半分以上 | 側壁はブランク厚に近く、底部とコーナーRは変化する | カップ、ハウジング、シェル、スリーブ |
| 再絞り | 2回目・3回目のストロークで直径をさらに小さくする | 原理的には不変。加工硬化が蓄積する | 細長い深絞り部品、長尺のハウジング |
| しごき（アイアニング） | クリアランスを小さくしたダイスにカップを通し、板厚を意図的に減らす | 意図的に減少し、公差で管理される | 飲料缶、電磁弁ハウジング、ブッシュ |
| スピニング（へら絞り） | 回転する円板をマンドレル上でローラーにより成形する | ローラーが当たる部分が減肉する | 大型・小ロットの円形部品、試作 |
| ハイドロフォーミング | 固体パンチの代わりに流体圧で成形する | 概ね不変で、ひずみが均一になりやすい | 複雑な管状部品、パネル形状 |
3. 深さ／直径の目安
現場で使われる実務的な区分は、深さと直径の比です。
| 深さ ÷ 直径 | 一般に何を意味するか |
|---|---|
| およそ 0.5 未満 | 浅絞り。1工程で成形でき、しわ押さえが不要なことも多い |
| およそ 0.5 〜 1.0 | 典型的な深絞り。しわ押さえが必要で、鋼板やアルミでは通常1工程 |
| およそ 1.0 〜 2.0 | 複数工程の絞り。中間焼なましが必要になることがある |
| およそ 2.0 超 | 複数工程に加えて焼なまし。工程設計と金型費が大きく変わる |
この比は目安であって、限界値ではありません。実際の限界を決めるのは材料です。r値、加工硬化指数、そして現在の材質状態（焼なましの有無）が、破断するまでどこまで絞れるかを決めます。
4. 深絞りとしごきは別の加工
部品コストを最も大きく左右する区別です。深絞りは材料を動かし、板厚は元の厚さに近いままです。しごきは、板厚より小さいクリアランスのダイスに絞りカップを通すことで、板厚を意図的に減らします。
これはコストに直結します。内径・外径・板厚の公差が指定された部品（たとえば電磁弁ハウジング）は、冷間鍛造＋切削の代わりに「絞り＋しごき」で作れることが少なくありません。しごきは内径と外径、そして表面粗さを、切削工程なしで成立させます。
さらに詳しく： 深絞りの完全ガイド — 絞り比、ブランク径、絞り力、ダイスクリアランス、不具合と対策。
5. 用語の由来
産業用語は19世紀の金属缶（食品保存容器）から育ちました。食品保存用の絞り容器は最初期の量産用途のひとつで、安価で継ぎ目のない容器への需要がプレス機と金型技術を押し上げました。のちに飲料缶産業がしごき加工を工業標準まで引き上げます。缶の側壁は、絞りの元になる底部より薄くする必要があるためです。
20世紀には自動車産業が板金絞りを別の規模で工業化しました。ボディパネル、ハウジング、構造部品は、単発プレスのみならずトランスファーラインや順送ラインで量産されます。
1990年代以降は有限要素シミュレーションが、金型設計を試行錯誤から計算へ移しました。絞り比、ブランク形状、スプリングバックは金型を削る前に計算され、いまでは試打ちの前に割れやしわを予測できます。
6. 用語集
- ブランク — 絞りの前に所定寸法に切り出した平板。
- 絞り比 — 1工程あたりのブランク径 ÷ パンチ径。
- 限界絞り比（LDR） — 1工程で破断せずに成形できる最大の絞り比。
- しわ押さえ（ブランクホルダー） — フランジ部を拘束し、しわの発生を防ぐリング。
- 絞りビード — 材料の流入量を制御するために金型に設けた突起。
- しごき（アイアニング） — クリアランスを小さくしたダイスに通して板厚を減らす加工。
- スプリングバック — パンチを離した後の弾性回復。アルミや高張力鋼板で大きい。
- 中間焼なまし — 加工硬化した素材を工程間に軟化させる熱処理。
- イヤリング（耳） — 板材の面内異方性によって生じる波状の上端。
7. よくある質問
深絞りと絞りは同じですか
違います。絞りは総称で、深絞りは「直径に対して深さが大きく、材料が長く流れるためしわ押さえが必要になる場合」を指します。境界は一般に深さが直径のおよそ半分を超えるあたりです。
深絞りとしごきの違いは何ですか
深絞りは材料を動かし、板厚は元の板厚に近いままです。しごきは、板厚より小さいクリアランスのダイスにカップを通して板厚を意図的に減らします。ハウジングの多くは両方を使い、まず絞ってから、径と板厚の公差を満たすためにしごきます。
スピニングは深絞りと同じですか
違います。スピニングは回転する円板をマンドレル上でローラー成形する工法で、絞り型を必要としません。大型・小ロットの円形部品に向き、深絞りは金型費を償却できる中〜大量生産に向きます。
どの深さから深絞りと呼びますか
目安は深さが直径のおよそ半分を超える場合です。これはフランジにしわが出はじめ、しわ押さえが必要になる境目でもあります。
関連ページ
- 深絞りの完全ガイド — 技術リファレンス本体
- 深絞りとは何か — 定義、限界、深さ／直径の目安表
- 深絞りにおけるしごき加工 — 減肉で切削工程を置き換える考え方
- 深絞りとプレス成形の違い — 形状が本当に必要とする工法
- 深絞り力の計算ツール — 絞り力・絞り比・プレストン数の算出
- 深絞り金属部品 — Balford の製造範囲
参考文献・関連資料
- Deep drawing — 一般的な定義と工程説明（英語）
- Drawing — AHSS Guidelines — 成形モードと高張力鋼板の材料挙動
- Deep drawing: key design principles — 実務的な設計ルール
- Balford の技術資料：深絞りの完全ガイド と 絞り力計算ツール