精密プレス加工における局部増肉

局所的に肉厚を増やすことで、一体型プレス部品の強度を高め、ワッシャーや溶接、余分な材料を不要にすることができます。

局所増肉とは？

局所増肉とは、材料を対象領域に移動させる一体成形法であり、単一部品内に薄肉部と厚肉部の両方を形成することが可能です。補強された領域は、ブランク全体の板厚を増やすことなく、強度と耐久性を向上させます。

この技術により、設計者は従来のスタンピングだけでは実現が難しい機能的なトランジションや曲線形状を創出する自由度も高まります。

高強度材料の適用例

Balfordは、高強度材料の板厚を局部的に元の約2倍に増加させながら、座屈、折れ、割れを制御する多段階プロセスを開発しました。成形領域では、加工硬化により強度が出発材料の約1.5倍に向上しました。

元の組立品は、スタンプカップ、別体のワッシャー、および溶接を使用していました。厚肉化した特徴部をカップに直接成形することで、設計は単一のスタンプ部品に変わりました。

このプロセスがコストを削減できる3つの方法

1. 材料の削減：追加の強度が必要な領域のみを厚くするため、部品全体に厚い板金を使用する必要がありません。
2. 工程数の削減：ワッシャー、溶接、リベット締め、または二次的な圧延工程を省略できる場合があります。
3. 軽量化：強度と質量のバランスを最適化するターゲット補強により、材料使用量と輸送負荷を低減します。

成形管理

高強度鋼板は軟鋼のように伸びません。延性が低く、金型にかかる負荷がはるかに大きくなります。材料の移動を計算された複数の段階に分割する必要があります。そうしないと、割れや不要なシワが発生します。これが物理の理屈です。

量産に着手する前に、金型シミュレーション、型開発、管理されたトライアルにより、再現性のある生産ウィンドウを確立します。これにより、プレスから最初の部品が排出される時点から工程が安定します。

部品を統合する実用的な方法

局所的な増肉は、現在の設計が部品全体に余分な板厚を適用している場合や、特定の領域を補強するために複数の部品を接合している場合に効果を発揮します。Balfordにアセンブリをお送りいただければ、一体型の精密スタンピングが同じ機能仕様を満たせるかどうかを真剣に検討します。多くの場合、それが可能であり、溶接やファスナーを完全に排除できます。