金属プレス技術

金属プレス絞り加工部品の種類にはどのようなものがありますか?

Balford 技術チーム

プレス絞りは一般的な加工形態であり、工業業界でも比較的よく見られます。絞り成形は、金型を使用して平板状のブランクを開口部を持つ中空部品に成形するプレス加工方法です。絞りはプレス部品の主要な工程の一つとして、幅広く応用されています。絞り工程により、円筒形、矩形、階段状、球形、円錐形、放物線形などの不規則な形状の薄肉部品を製作でき、他のプレス工程と組み合わせることで、より複雑な形状の部品も製作可能です。では、金属プレス絞り部品の種類にはどのようなものがあるのでしょうか?

五金冲压拉伸件

プレス設備は製品の絞り成形に使用され、絞り加工、再絞り加工、逆絞り加工、しごき絞り加工が含まれます。

絞り加工:しわ押さえ装置を利用し、ポンチの押し込み力によって平板の一部または全部をダイスのキャビティ内に引き込み、底付きの容器を形成します。容器の側壁が絞り方向と平行な加工ですが、円錐形(または角錐形)容器、半球形容器、放物線形容器の絞り加工には拡形加工も含まれます。

再絞り加工:一回の絞り加工では完了できない深絞り製品に対して、成形済みの製品を再度絞り加工し、成形容器の深さを増加させます。

逆絞り加工:前工程の絞り加工品を逆方向に絞り、ワークの内側が外側になり、外径を小さくします。

しごき絞り加工:プレス機によって成形容器を、容器の外径よりわずかに小さいダイスキャビティに押し込み、底付き容器の外径をさらに小さくし、肉厚を薄くします。これにより肉厚のばらつきを解消し、容器表面を滑らかにします。

プレス設備を使用して金属プレス加工および絞り加工を行う際、以下の16種類が含まれます:

1、円筒絞り加工

フランジ付き円筒製品の絞り加工。フランジと底部はともに平面形状で、円筒側壁は軸対称であり、変形は同一円周上に均一に分布し、フランジ上のブランクは絞り変形を生じます。

2、楕円絞り加工

ブランクのフランジにおける変形は引張変形であるが、変形量と変形比は輪郭形状に応じて相応に変化する。曲率が大きいほど、ブランクの塑性変形は大きくなる。逆に、曲率が小さいほど、ブランクの塑性変形は小さくなる。

3、角筒絞り加工

1回の絞りで成形される低角筒品。絞り時、フランジ変形域のコーナー部における絞り抵抗は直辺部の絞り抵抗よりも大きく、コーナー部の変形程度は直辺部の変形程度よりも大きい。

4、山形絞り加工

プレス部品の側壁が傾斜面の場合、プレス工程中に側壁は浮いた状態で金型に接触せず、成形終了時に初めて金型に接触する。側壁の異なる部位における成形過程での変形特性は完全に同じではない。

5、丘形絞り加工

丘形カバープレートの成形過程におけるブランクの変形は単純な絞り変形ではなく、絞りと張出し変形が同時に存在する複合成形である。圧延面上の変形は絞り変形(半径方向引張応力、接線方向圧縮応力)であり、輪郭内部(特に中心領域)のブランクの変形は張出し変形(半径方向および接線方向の引張応力)である。

6、フランジ付き半球形絞り加工

球形品の絞り時、ブランクは凸型の球形頂部と局部的に接触し、その他の大部分は浮いた拘束のない自由状態にある。したがって、このような球面部品の主要な工程上の問題は、局部接触部分の著しい減肉または曲面部分の座屈によるしわ発生である。

7、フランジ絞り加工

拉伸製品のフランジ部分には浅絞り加工を採用する。その応力ひずみ状況は圧縮フランジ加工と類似している。接線方向の圧縮応力が存在するため、しわが発生しやすく、成形限界は主に圧縮しわの発生によって制限される。

8、エッジ絞り加工

前工程の絞り製品のフランジ部分には角度再絞り加工を採用し、材料には良好な塑性が求められる。

9、深絞り加工

絞り加工限界を超える絞り加工製品は、2回以上の絞り加工を完了する必要がある。前工程で深さ方向に絞り加工された製品に対し、深さ方向に再絞り加工を施す。幅広フランジ絞り品は、1回目の絞り加工で必要なフランジ径に絞られ、その後の絞り加工ではフランジ径は変わらない。

10、テーパー絞り加工

H/D>0.8、α=10°~30°の深テーパー品の場合、深さが大きいためブランクの変形度が大きく、ブランクとパンチの凸型接触面積だけでは成形力を伝達しにくく、ブランクの局部的な過度の薄肉化や割れが発生しやすいため、複数回の遷移工程を経て徐々に成形する必要がある。段階絞り法は、まずブランクを階段状の遷移品に絞り、その階段形状がテーパー品の内形と接するようにし、最後にテーパー形状を形成する。階段遷移品の絞り回数と工程は、階段円筒品の絞りと同様である。

11、角筒再絞り加工

複数回の絞り加工で形成される高角筒品の変形は、深円筒品の絞りとは異なるだけでなく、低角筒品とも大きく異なる。多工程自動搬送プレス機で高角筒箱を加工する場合、複数回の絞り工程において、絞り高さの変化に伴う部品の形状寸法の変化が見られる。

12、曲面成形加工

曲面張出し成形は、金属平板ブランクの外フランジ部分を縮め、内フランジ部分を伸ばして、非直壁・非平底の曲面形状の中空製品にするプレス成形方法です。

13、段付き絞り加工

左側の初期絞り製品を再絞り加工して、右側に階段状の底部を形成します。深い部分は絞り初期に変形が生じ、浅い深絞りは絞り後期に変形が生じます。段差変化部分の側壁はせん断応力が誘発されやすく、変形を引き起こしやすいです。

14、逆絞り加工処理

前工程の絞り加工で得られたワークを逆絞りするのは、再絞りの一種です。逆絞りは半径方向の引張応力を増加させ、しわ防止に非常に効果的です。再絞りの絞り係数を向上させることも可能です。

15、しごき絞り加工

通常の絞りとは異なり、しごき絞りは主に絞り加工中に絞り製品の筒壁の厚さを変化させます。凸凹ダイスの間隔はブランク厚さより小さく、ブランクの直壁がこの間隔を通過する際に大きな均一な圧縮応力を受けます。絞り加工時に壁厚が薄くなると、容器の壁厚のばらつきが解消され、容器表面の平滑性が向上し、精度と強度が高まります。

16. 板材絞り加工

板材製品は、表面形状が複雑な板材プレス部品です。絞り工程では、ブランクの変形が複雑で、その成形特性は単純な絞り成形ではなく、絞りと張出しを同時に有する複合成形です。

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