アイアニングの公差と表面仕上げ：薄肉化した壁が維持できる精度

絞り加工（アイアニング）で旋削加工を代替できるかどうかは、二つの問いによって決まります。一つは、径と肉厚をどの程度厳しく管理する必要があるか。もう一つは、表面がどの程度良好でなければならないかです。本ページでは、アイアニング加工品における公差が実際にどこから生じるのか、そしてアイアニング表面が旋削表面と異なる挙動を示す理由について解説します。

公差はどこから生まれるのか

アイアニング加工された部品には、外径、内径、肉厚という3つの成形特性があり、これらは2つの工具によって製作されます：

• アイアニングリング（ダイ）その内径は投入されるカップ材よりもわずかに小さいため、完成品の外径はダイ内径から材料の弾性回復分を差し引いたものとなります。
• パンチ。その外径が部品の内径を決定し、これもまた弾性回復が少ない。
• 両者の間のギャップ。パンチとダイ穴の間の半径方向の隙間が完成品の肉厚となります。だからこそ、しごき加工部品の肉厚はプロセスの偶発的な結果ではなく、金型の寸法なのです。

三つの帰結が導かれる。第一に、二つの直径の公差は、スプリングバックのみならず、金型の精度に依存する。第二に、投入されるブランクの肉厚公差の影響は小さくなる。なぜなら、肉厚を決定するのはしごき加工だからである。第三に、内径と外径の同心度は、部品をいかに把持したかではなく、金型そのものの特性である。

絞り加工のみでは達成できない厳しい径公差が図面で要求される場合、短いサイジングパス主要な絞り加工の後に、軽度の再絞りまたはキャリブレーションパスを追加します。

アイアニング加工部品の代表的な数値

これらは代表的な数値であり、仕様ではありません。図面が基準となります。図面に記載のない公差は、既定でISO 2768-mに準拠し、本当に重要な特性はDFMレビューの段階で明確化されるため、初品検査の段階で初めて問題が発覚するようなことはありません。

絞り加工面と旋削面の違いとは

• 送りマークなし。旋削では、送り速度によってピッチが決まる螺旋状の工具痕が残ります。しごき加工では、ダイスとパンチの仕上げ面が転写されるため、目視や測定の対象となる送りパターンは存在しません。
• 絞り加工による条痕なし。絞り加工面には、材料がダイラジアス上を流動した痕跡が残ります。しごき加工は、その絞り工程の後、ストレートウォール部において、研磨された2つの面の間で行われます。
• 両面が向上します。旋削部品では加工面のみが向上しますが、しごき加工部品では、外面と内面の両方が同一パスでバニシ仕上げされます。
• 冷間加工は有益です — ただし、ある程度までです。しごき加工は耐力と耐摩耗性を向上させます。一定の減面率を超えると材料には焼鈍が必要となり、軟磁性部品ではこの焼鈍工程が磁気特性を決定づけます。

表面検査はBalford自社ラボにてポータブル表面粗さ測定器で実施し、寸法検査と併せて行います。外径・三点内径マイクロメータによる径および肉厚の測定、同心度ゲージによる振れの検査、2.5D光学投影機によるプロファイルおよび形状の検査を実施します。