カスタム金属スタンピング: 実践ガイド

「カスタム板金スタンピングプロセスでは、特殊な機械を使用して複雑なコンポーネントを生成し、さまざまな板金を成形し、精度要件に応じて特定のデザインと寸法に変換します。」 

金属成形において、 金属スタンピング 金属プレス加工は、さまざまな産業用途向けの複雑な設計からプロトタイプまでを作成するために不可欠な冷間成形プロセスです。高精度で工業部品を製造できる利便性は、金属プレス加工の基本的な特徴です。製造業者はこのプロセスを容易に再現して、大規模な製品を生産できます。医療、自動車、食品サービス、建設業など、さまざまな業界で広く採用されています。さらに、CNCシステムの統合により、製造プロセスは大きく進化しました。

しかし、多くの業界では、特定の用途に特化した製品を製造しています。大量生産のプレス加工とは異なり、これらの部品は複雑な寸法と独自性を実現するために金属プレス加工を必要とします。カスタム板金プレス加工プロセスには初期開発コストがかかりますが、用途は多岐にわたります。この記事では、カスタム板金プレス加工、その技術、プレス加工材料、金属部品の品質管理、そしてその利点について解説します。 

 

カスタム金属スタンピングとは何ですか?

カスタム金属プレス部品

カスタム金属スタンピングは、プレスと金型を組み合わせて板金を特定の形状に加工する複雑な作業です。複雑な形状と精密なスタンピングによる厳しい公差を持つコンポーネントを製造するために、さまざまな金属成形プロセスが維持されます。 

これらのコンポーネントは、特殊なプロジェクトや機械のために航空宇宙や医療分野などのさまざまな業界に配布されています。 CAD / CAM エンジニアリング ソリューションは、製造されるワークの精度を確保することに大きく関与しています。これらのツールは、専門家が大きな金属シートから適切な製品を切り出すのを支援する青写真を提供します。カスタムのスタンピングマシンをプログラムして精度を確保することもできます。 

 

カスタム金属スタンピングプロセス

精密金属スタンピング

一般的なカスタム金属スタンピングプロセスは、すべての重要な要件が品質で確実に満たされることを考慮したいくつかのステップに分かれています。 

• のような技術 3DとCAD プログラムは、エンジニアリング支援のための設計の作成に役立ちます。 
• プロトタイピング ツールは、製品を完全に開発する前に、少量のスタンピングを作成および分析するために使用されます。の スタンパー プロトタイプをテストし、その製造可能性を評価するために使用できます。 
• 技術スタッフは試作が成功した後、レビューを行って生産計画を立てます。 APQP/OQ/PQ/IQ/DQ 業界標準に準拠し、生産における関連リスクを計算します。 
• 一貫性を確保するために、非常に詳細なツールが選択されています。 ダイセンサー、 予防メンテナンスやリアルタイム設計のための重要なフィードバックなど。
• などの技術を搭載した各種印刷機 サーボフィード（電子） ロボットによる自動化が、精密な金属スタンピングのために強化されています。ダイタップや金型内組立などの作業はこのフェーズで実行されます。 
• プロジェクト全体を通して、精度を確保し、大規模生産の品質管理を支援するために、精密金属スタンパーが採用されています。 
• 完成品はメーカーの仕様に従って組み立てられ（ルースピース、オープンリール）、出荷用に梱包されます。 

 

金属プレス工業の生産方法

金属の刻印にはさまざまな方法があります。それぞれの方法は、プロジェクトの複雑さだけでなく利便性も考慮しています。最大などの厳しい公差が必要な部品の場合 ±0.0002インチ(0.005mm)、 スタンピング方法では、品質の継続的な評価に役立つダイセンサーを採用し、プロセスの検査を確実に行うことができます。カスタム板金プレスの主要な工業手順は次のとおりです。

1.順送金型スタンピング

金属ストリップは、他の作業を実行しながらステーションからステーションへとシートを彫刻する順送金型スタンピングで使用されます。プロセスは次の挿入から始まります。 「円錐形」 金属ストリップの穴にパイロットを差し込みます。これらの事前に穴開けされたキャビティにより、部品が完成に進む際の位置合わせが保証されます。順送ダイスタンピングプロセス全体を通じてコン​​ポーネントが金属ストリップに直接取り付けられるため、微小な部分（たとえ 1 インチ）でも部品が公差を外れてしまう可能性があります。この技術では、材料 (金属板) が連続的にスタンピング プレスに供給され、高い再現性が保証されます。 

2.トランスファーダイスタンピング

トランスファーダイスタンピングプロセスでは、部品が金属ストリップから引き抜かれて自由に転写されるため、複数のツールが使用されます。部品の自由な動きを可能にする 3 つの作業構造があり、完成するまで各ステーションで部品をさまざまな角度で回転または回転させて成形できます。トランスファー ダイ スタンピング プロセスには自動化が施されており、切り抜き、穴、ねじ切り機構などのさまざまな手順を処理できる単一プロセスに操作を合理化します。このカスタム金属スタンピング金型により二次プロセスが不要になり、プロジェクト全体の予算が削減されます。 

3. 深絞り加工

深絞り部

一部のプロジェクトでは、金属シートを、直径で絞り加工された部品の深さを超える深さの半分に切断する必要があります。ここで、ブランキング、スエージング、またはサイジングを使用して母材の金属シートを変形させる、深絞り金属シート スタンピングが登場します。深絞りプロセスでは、シートに凹んだ形状が適用され、材料はパンチの機械的作用によってダイの容量内に放射状に引き込まれます。 

4.ファインブランキング

板金ブランキング

エッジ全体の精度が必要な部品には、金属スタンピングプロセスと冷間金属押出技術を組み合わせて、プレス機を微細なブランクに特化させるファインブランキング技術が必要です。この手順では、平歯車の原理を使用してブランク ホルダーと金型を圧縮します。この機械には、材料の半径方向の流入に対抗するインピンジメント リングも備えています。ギアは完全にせん断され、一方、カウンターパンチは下降し、パンチを後退させる圧力を逆転させます。  

5. マルチスライド / XNUMX スライドスタンピング

マルチスライド / 4 スライド スタンピングは、複数のねじれや曲げを含む複雑なコンポーネントの製造を目的としています。この 4 スライド スタンピングのメカニズムは、機械が 4 つの可動スライドまたはラムで構成されており、これらがワークピースを叩いて完成部品を作成します。 

これら 4 つのスライドは材料を曲げてスタンプします。 10-14 方向。上下に移動する他の加工技術とは異なり、マルチスライドパンチは金属を同時に曲げます。 (90°以上の角度)  スプリング クリップ、ブラケット、シャントなどの幅広いコンポーネントを製造しています。 

 

カスタム金属スタンピング技術

あらゆる工業生産作業において、板金を打ち抜いてさまざまな製品を製造するために、これらの方法が必要です。これらのカスタム 板金技術 生産サイクル全体のさまざまな段階で実装され、プレス後に望ましい結果を達成するために使用されます。 

曲げ

曲げとは、板金の角変位のことであり、材料の外端を固定状態にクランプし、もう一方の端をせん断力で曲げて形状を作成します。金属シートの曲線を形作るのに役立ちます。  

ブランク

金属の一次ストリップから余分な材料を除去することは、ブランキングと呼ばれます。これは、シートを打ち抜き、余分な金属を取り除き、輪郭を作成する重要なプロセスです。ブランキングに必要な最適なシートサイズは3×1.5mです。ただし、サイズやアプリケーション要件によって異なります。 

エンボス加工

雄型エンボス加工コンポーネントと雌型エンボス加工コンポーネントは、金属片から特定の形状やデザインを作成する 2 種類の冷間成形対応物です。ワークに力を入れてエンボス加工を施し、立体感を出します。それは彫刻によく似ています。 

コイニング

コイニングとエンボス加工は相互に関連しています。コイニングは、極度の圧力下で金属を成形するために使用されます。ワークピースは金型に押し込まれ、元に戻すことのできない最終形状の正確な形状を形成します。コイニング工程では、金属部品を大きな力で叩き、バリを取り除き、金属の靭性を確保します。また、シートにあばた模様や凹凸模様を形成するためにコイニング加工が用いられる。

板金深絞り加工

この技術では、圧力をかけた描画パッドを通して大きな金属部品を作成するための描画ダイが必要です。これは、成形パンチを通過する材料のしわを防ぐのに役立ちます。図面は主に自動車部品の製造で使用され、カスタム板金スタンピングプロセスでは重要です。一般的な例としては次のようなものがあります。円柱、半球、鍋、フライパン。

 

カスタム金属プレス部品の品質保証

品質により、最終製品が可能な限り最高の仕様を満たしていることが保証されます。同様に、さまざまな業界が製造ニーズに応える高品質のコンポーネントを必要としています。業界は主に、より良い顧客体験を得るために高品質の製品に依存しています。たとえば、自動車、航空宇宙、医療、電子産業では、いくつかの内装および外装デザイン コンポーネントにプレス金属部品が必要です。したがって、製造前の検査からエンドユーザー製品に至るまで、品質に妥協することはできません。

しかし、それは簡単な仕事ではないようです。いずれにしても、厳しい品質の部品を市場に投入するには慎重な検討が必要です。このように、品質保証のさまざまな方法が役割を果たします。 

主に、設計メーカーは品質を確保するために 2 つの体系的なアプローチを実施します。これらには以下が含まれます。故障モードおよび影響分析 (FEMA)、および高度な製品品質計画 (APQP)。このフレームワークにより、設計エンジニアや製造業者は、各部品が一貫性のない品質を経て市場に投入されることを確認できます。を求めることをお勧めします。 評判の良い製造会社、製造ニーズに合わせて標準化された部品を入手します。 

 

カスタム板金スタンピングの利点は何ですか?

カスタムシートメタルスタンピングには、高い信頼性、耐久性、全体的な費用対効果の点でいくつかの利点があります。カスタムパーツにおける金属スタンピングの利点は次のとおりです。

カスタム金属スタンピングの利点 

• このプロセスにより、部品が必要な仕様を確実に満たすように優れた制御が可能になります。
• カスタム金属スタンピング金型は、単一の金型から数百から数千の部品を成形するのに適しています
• スタンピングは、最大約 1200 個の製品を生産できる迅速かつ効果的なプロセスです。わずか 1300 分で XNUMX ～ XNUMX 個の部品を製造できます。
• 金属プレス費用 他の従来の方法と比較して相対的に低い。
• 金属スタンピングプロセスでは、部品のスタンピング中に無駄が発生しないため、大量のバッチでも経済的です。
• スタンピングは、複雑な形状や公差が厳しい部品の作成に役立ちます。 
• 金属スタンピングプロセスでは、追加の処理を行わなくても、滑らかな表面仕上げの部品が製造されます。

 

Boda による精密金属スタンピング

精度には専門知識と高度な実用性が必要です。複雑な金属部品を製造するための高度に専門化されたツールを扱うことは、時間のかかるプロセスであるため、ほとんどの人にとって困難になる可能性があります。 

ここで、 プロレアン、私たちの 金属プレスサービス 高度なコンピュータ化が特徴です。最新の設備を使用して、短いリードタイムで部品をお届けします。設計エンジニアリングから大量生産まで、プロジェクトの成功と満足のいく結果を確実にするために、すべてのステップで Boda を信頼してください。

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続きを読む：

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• 板金製造コスト: 知っておくべきことすべて

 

まとめ 

板金製造において、金属スタンピングは幅広い工業用部品を製造する中心的なプロセスとなっています。カスタム板金スタンピングを使用すると、企業は従来のスタンピングプロセスと比較して大きな利点をもたらす特殊な機能を備えた部品をオンデマンドで生産できます。さらに、最小限の納期で大規模な生産で部品を形成できる柔軟性を提供します。 

この点では、信頼できるスタンピング サービスを選択することが重要です。これは、競争力のある市場価格で複雑な部品を作成し、プロジェクトの成功を保証するためです。これらの要素はプロセスの精度に直接寄与するため、適切な技術を使用した適切な製造方法の使用によって最終製品も決まります。  

 

よくあるご質問

Q1.板金プレス加工の厚み制限はどのくらいですか?

一般的には、 0.001インチ～0.625インチ、業界が板金プレス加工に好んで使用する厚さです。ただし、特殊な金型を使用すると、シートバーを最大で削り出すことができます。 3インチ.

Q2.ブランキングではなく、金属シートに微細なブランクを作成する代替手段はありますか?

シート メタルの輪郭を形作る方法は他にもいくつかあります。 切断, プラズマ切断, ウォータージェット切断。

Q3.板金プレス加工はどのような工程で行われるのでしょうか？

材料はプレスに供給され、そこでダイ（スタンピングツール）がワークピースに力を加えて所望の形状を作成します。過剰な力で金型が金属に押し込まれます。 

Q4.板金プレス加工に最適な材質はどれですか?

各材料には長所と短所があり、タイプはプロジェクトの仕様にのみ依存します。ただし、業界で使用される最も一般的な種類の材料は、冷間および熱間圧延鋼、ベリリウム、銅、真鍮、およびアルミニウム合金です。

Q5.板金プレスにはどのような金型が使用されますか?

板金プレスには2種類の金型が使用されます。これらは;油圧プレス、機械プレスなど。

Q6.カスタム金属スタンピング用の金型を設計する際に考慮すべき点は何ですか?

板金を打ち抜くための金型の設計上の考慮事項には、特定の重要な要素が関係します。いくつかあります。引張強さ、加工硬化率、使用材料の種類、 被削性、成形性。

 

資料 

KapilGupta、Rudolph Laoubscher、(2017)、高度なギアと製造、および仕上げ、ファイン ブランキング: 取得元: サイエンスダイレクト