包括的な概要: 工業用プレス部品の一般的な材料とプロセス

スチール、アルミニウム、銅が多く使用されているのがわかります。これらの材料は工業用プレス部品で一般的です。抜き加工、曲げ加工、エンボス加工が主な工程となります。適切な材料とプロセスを選択することが重要です。それは部品がどれだけうまく機能するかに影響します。それによってかかる費用も変わってきます。どこで使用できるかが決まります。以下の表は、各プロパティがパフォーマンスとコストをどのように変化させるかを示しています。

設計、DFM、ツールは精度の向上に役立ちます。また、精密スタンピング部品のスケールアップにも役立ちます。

重要なポイント

• を選択してください プレス部品に最適な素材です。鉄、アルミ、銅はそれぞれ違います。それぞれ、部品の仕組みや価格が変わります。

• について学びましょう スタンピング工程。抜き加工、曲げ加工、深絞り加工が重要な工法です。これらの方法により、部品の形状と最終的な品質が変わります。

• 製造容易性を考慮した設計 (DFM) は非常に重要です。製造パートナーと早期に協力することは、問題の発見に役立ちます。部品の改良にも役立ちます。

• コスト要因についてよく考えてください。選択する材料、部品の製造の難易度、必要な個数によって、スタンピング プロジェクトの総コストが変わります。

• 材料とプロセスを業界のニーズに合わせます。車や医療ツールなどのさまざまな用途には、安全性とその機能性を考慮した特別な特性が必要です。

精密プレス部品の基礎

精密スタンピングとは何ですか?

精密なプレス加工を使用して、正確な形状の金属部品を製造します。このプロセスには特別な金型とプレスが必要です。さまざまな作業に応じて、鋼鉄、アルミニウム、銅などの材料を選択します。精密なスタンピングにより、非常にぴったりとフィットし、常に同じ状態の部品を得ることができます。車のブラケットなどを作ることができます。 医療機器用部品.

精密プレス部品について知っておくべき主な事項は次のとおりです。

精密なスタンピングにより、厳格なルールに従って部品を製造できます。医療部品や電子部品にとって重要な、非常に小さな測定値を取得できます。

ものづくりにおける重要性

スタンピングは、大量の部品を迅速に作成するために使用されます。新しいスタンピングマシンは非常に高速に動作します。自動化により、間違いが減り、品質を同じに保つことができます。無駄が少なく、多くの部品を修理する必要がないため、時間と費用を節約できます。

スタンピングは次のような方法で製造に役立ちます。

• 部品を素早く作成できるため、作業の効率が向上します。

• 自動化により待ち時間が短縮され、品質が安定します。

• 品質が良いということは、捨てたり修正したりすることが少なくなるということです。

• 修正が減れば、作業員や材料に費やす費用も減ります。

精密なスタンピングにより、常に同じ部品が得られます。品質を損なうことなく、多くの部品を作成できます。医療機器では、スタンピングにより人々の安全が確保され、正常に機能することが保証されます。また、材料の無駄が減り、作業が早くなるため、お金も節約できます。

スタンピングは部品を製造する柔軟な方法です。自動車、電子機器、医療用途向けにさらに多くの部品を作成できます。業界のニーズに応え、コストを低く抑えることができます。

スタンピング材料の概要

スチールとステンレススチール

スチールは非常に 一般的なスタンプ素材。丈夫で長持ちします。人々は自動車、家庭用機械、建物に鋼を使用しています。ステンレスは錆びたり汚れたりしません。そのため、食品用具や医療用具、屋外で使用するものなどに適しています。スチール製は重いものを保持でき、硬い場所でも作業できます。鋼をさまざまな形状に加工できます。ステンレス製のほうがコストがかかります。しかし、錆びることはなく、ピカピカできれいに見えます。

アルミニウム合金

アルミニウム合金は軽くて丈夫です。飛行機、電子機器、自動車などに使用されています。アルミニウムは切断や仕上げが簡単です。他の金属と接合することもできます。軽さと強度が求められる部品に適しています。アルミは高温になると弱くなってしまいます。曲げると折れたり、場所によっては錆びたりする可能性があります。溶接方法を知る必要があります。以下の表を見て、良い面と悪い面を確認してください。

銅と真鍮

電気部品やかわいい部品には銅や真鍮が使用されています。銅は電気と熱をよく伝えます。銅を薄い形状や難しい形状に加工することができます。真鍮は銅と亜鉛から作られます。見た目も良く錆びません。人々は鍵、バルブ、歯車、音楽ツールに真鍮を使用しています。どちらも成形が簡単で、パイプや電子機器に適しています。

• 銅は電気コネクタやヒートシンクに最適です。

• 真鍮は美しい部品や医療器具に適しています。

特殊合金

難しい作業には特殊な合金が必要になる場合があります。インコネルは非常に高熱に耐えることができます。モネルは海水でも錆びません。ハステロイは化学プラントに適しています。これらの合金は強く、熱に耐えることができます。特殊な電気や磁気の力を持つものもあります。カーセンサー、エンジン、および多くの自動車部品で見られます。特別な合金は、厳しい規則を満たすのに役立ちます。

材料特性

スタンピング作業に適した材料を選択する必要があります。それぞれの素材にはそれぞれの特徴があります。次の表は、確認する内容を示しています。

ヒント: スタンピングプロセスを選択する前に、必ず材料特性を確認してください。これは、仕事に最適な部分を入手し、コストを節約するのに役立ちます。

精密金属プレス加工

精密金属スタンピングで は、さまざまな方法で金属を成形します。各プロセスには、得意なことと苦手なことがあります。プロジェクトに適したプロセスを選択する必要があります。

ブランキングとパンチング

通常、ブランキングとパンチングが最初のステップです。ブランキングでは、金属シートから平らな部分を切り出します。パンチングは金属に穴や形を作ります。これらの手順は迅速であり、何度でも実行できます。近いサイズが得られるのでパーツの合いも良好です。

これらの手順を実行すると、滑らかな表面を得ることができます。ブランキングとパンチングは、単純な形状に最適です。複雑な形状が必要な場合は、他の方法が必要になる場合があります。

曲げ

曲げることにより、平らな金属が角度や曲線に変わります。これはスタンピングの一般的なステップです。いろいろな形を作ることができますが、曲げすぎると割れが発生する可能性があります。金属の種類と角度は非常に重要です。

ヒント: 角度と曲げ間のスペースを常に確認してください。鋭角または近すぎる曲がりは問題を引き起こす可能性があります。

深絞り加工

深絞り加工により、平らなシートを深く中空の形状に成形します。缶や車の部品などに使用します。深絞りにより、滑らかな側面と均一な壁が得られます。このステップでは延性のある金属が必要です。他の方法に比べてツールのコストが高く、時間がかかります。

• 深絞り加工により、内部が滑らかな部品が得られます。

• 圧力を制御し、適切なオイルを使用する必要があります。

• これは、深くて扱いにくい形状に最適です。

プログレッシブスタンピング

プログレッシブスタンピングは高速でコストを節約します。金属片を多くの金型の中を移動させます。各金型は、切断、曲げ、パンチなどの役割を果たします。プレスが下ろされるたびに、完成した部品が得られます。

順送スタンピングは、大量の部品を作成する場合に適しています。金型代を支払えば各部品は安いです。この方法は、多くのパーツを迅速に作成するのに最適です。

特殊なプロセス

一部の仕事には必要なものがあります 特別なスタンピングステップ。フォースライドおよびマルチスライド スタンピングは、曲げの多い小さな部品の作成に役立ちます。ファインブランキングにより、ギアや安全部品に非常に近いサイズが得られます。これらの方法は、自動車、飛行機、電子機器、医療ツールで使用されています。

• Fourslide スタンピングは小型コネクタに適しています。

• ギアや強度の高い部品にはファインブランキングを採用。

• 医療およびエネルギー企業は、非常に正確なニーズにこれらを使用しています。

適切なスタンピングプロセスを選択すると、部品の難易度、コスト、品質が変わります。プロセスをデザインと必要な部品の数に合わせる必要があります。

スタンピングにおけるデザインとDFM

設計上の考慮事項

デザインがスタンピングにどのような影響を与えるかを考慮する必要があります。シンプルな形の方が作りやすく、コストも安くなります。描画領域の近くに大きなフランジや穴を追加すると、スタンピングが難しくなります。場合によっては、これらの機能を後で追加する必要があります。深さと直径の比率が高い深いパーツには、より多くのステップが必要です。そのため、コストが高くなります。鋭い角は金属を裂く可能性があります。材料の厚さの 6 ～ 8 倍の半径を使用する必要があります。壁の高さが同じであれば、金属の流れが良くなり、欠陥が少なくなります。公差が厳しいと部品のコストが高くなります。重要なフィーチャーには厳しい公差のみを使用してください。

• 大きなフランジとエンボスにより、スタンピングが難しくなります。

• 深絞りではより多くの手順が必要となり、コストも高くなります。

• 鋭い角は裂ける可能性があります。より大きな半径を使用してください。

• 壁の高さが異なると欠陥が発生する可能性があります。

• 公差が厳しいとコストが高くなります。必要な場合にのみ使用してください。

DFM のベスト プラクティス

製造容易性を考慮した設計により、 優れたプレス部品を得ることができます。設計の早い段階で製造パートナーと話し合う必要があります。設計者やエンジニアによる定期的な DFM レビューは、部品を作成する前に問題を発見するのに役立ちます。最新の CAD およびシミュレーション ツールを使用すると、ツールを作成する前に設計が機能するかどうかをチェックできます。

ヒント: 初期の DFM レビューとシミュレーション ツールは、間違いを回避し、より良い部品を作成するのに役立ちます。

工具と公差

精密なプレス部品を製造するには、金型の設計が重要です。優れた工具を使用すると、適切な公差内で部品を作成できます。より厳しい公差を使用すると、部品のコストが高くなり、サプライヤーの選択肢が少なくなります。許容差を緩めると、より多くのオプションが得られ、コストが削減されます。工具は部品よりも厳しい公差で作成する必要があります。たとえば、部品に ±0.05 mm の公差が必要な場合、工具は ±0.015 ～ 0.025 mm を保持する必要があります。これにより、常に同じ高品質の部品を製造できます。

• 優れた工具設計により、 安定した品質が得られます。

• 公差が厳しくなるとコストが高くなり、サプライヤーが制限されます。

• 公差を緩めるとコストが下がり、より多くのオプションが得られます。

• 工具の公差は部品公差の 30 ～ 50% である必要があります。

注: 公差は、部品の製造の容易さと、部品の品質の要求とのバランスを常に考慮してください。これにより、あまり費用をかけずに信頼性の高いスタンピング部品を入手できます。

カスタム金属スタンピング用途

カスタムスタンピングを選択する場合

選ぶ カスタム金属スタンピング。 プロジェクトに特殊な形状が必要な場合は、公差が厳しい場合や独特な素材に適しています。通常の部品が機能しない場合は、カスタムスタンピングを使用してください。デザインに関するサポートが必要な場合は、カスタム スタンプを柔軟に利用できます。多くの部品を作成する前に、小さなバッチをテストできます。エンジニアは、部品がニーズに適合するかどうかを確認するお手伝いをします。このプロセスは、成功への計画を立てるのに役立ちます。生産をスムーズに保ちます。

カスタム金属スタンピングを選択する理由は次のとおりです。

注: カスタム金属スタンピングは、設計上の問題を早期に解決するのに役立ちます。後でコストのかかる変更を停止します。

複雑で大量の部品

カスタム金属スタンピングは、複雑な形状や多数の部品の作成に最適です。 1 回押すだけで詳細を追加できます。これにより時間とお金が節約されます。カスタムスタンピングにより、品質を損なうことなくテストから量産まで進めることができます。たとえ何千もの部品があったとしても、毎回同じ結果が得られます。

この表は、カスタム スタンピングが扱いが難しい大量のジョブにどのように役立つかを示しています。

カスタム金属スタンピングは、大量の部品を作成するのに最適です。自動車、エレクトロニクス、その他の業界でも信頼できます。多数の板金部品が必要な場合は、カスタム スタンピングが賢明な選択です。

材料とプロセスの影響

パフォーマンス要因

材料とプロセスの選択によって金属部品の動作がどのように変化するかを検討する必要があります。適切な組み合わせにより、 強くて信頼性の高いプレス部品。間違った材料を選択すると、部品がすぐに壊れたり摩耗したりする可能性があります。強度、延性、硬度などの機械的特性により、スタンピング中に部品が応力にどのように対処するかが決まります。これらの特性は、金属の成形のしやすさや部品の寿命にも影響します。

厚い素材を選択すると、強度と耐久性が向上します。厚い金属は曲げや破損に耐えます。これは重い荷重を運ぶ部品にとって重要です。薄いシートを使用すると、形を整えるのが簡単になりますが、長持ちしない可能性があります。厚さをジョブに合わせて調整する必要があります。たとえば、自動車メーカーは衝突耐性のある部品に高度な高強度鋼を使用しています。電子機器には良好な電気の流れを得るために銅が必要です。航空宇宙企業は、軽くて丈夫な部品にアルミニウムとチタンを使用しています。

プレス加工によっても性能が変わります。適切なプレス速度と力を使用すると、パーツの形状が維持されます。適切な工具と潤滑剤を使用すると、亀裂やしわなどの欠陥が防止されます。これらを制御しないと、部品にスプリングバックが発生する可能性があります。これは、金属がスタンピング後に元の形状に戻ろうとすることを意味します。適合しない部品が発生するため、これは避けたいです。

以下の表は、さまざまな要因がスタンプ部品にどのような影響を与えるかを確認するのに役立ちます。

ヒント: 材料またはプロセスを選択する前に、部品の機能と負荷のニーズを必ず確認してください。これにより、ひび割れやスプリングバックなどの問題を回避できます。

コストに関する考慮事項

考えなければなりません 材料とプロセスを選択するときのコスト。 スタンピングの金属の価格、金型の種類、必要な部品の数によって総コストが変わります。高強度金属を使用すると、材料と工具の両方に多くの費用がかかります。複雑な形状には特別な金型が必要となり、製造コストが高くなります。順送金型を使用すると、多くの部品を迅速に作成できますが、開始時のコストは高くなります。

スタンピングのコストを左右する主な要因は次のとおりです。

• 部品の複雑さ: 詳細が増えると、金型のコストも高くなります。

• ダイの種類: 順送ダイはコストが高くなりますが、大量生産の場合はより速く作業できます。

• 材料の選択: より強力な金属には、より優れた、より高価な金型が必要です。

• 生産量: より多くの部品を製造すると、部品あたりのコストは下がりますが、最初に工具に支払う費用が高くなります。

コストを節約したい場合は、部品の設計をシンプルにしてください。できる限り標準的な素材を使用してください。多くのパーツが必要な場合は、大量生産を計画してください。これにより、工具のコストが分散されます。少数の部品のみが必要な場合は、シングルステージ金型の方が適している可能性があります。最高の価値を得るには、材料、工具、生産のコストのバランスを常に考慮してください。

注: 材料、プロセス、生産量の適切な組み合わせを選択することで、総コストを削減できます。

アプリケーションの適合性

材料とプロセスの選択を、部品が使用される場所に合わせる必要があります。各業界には独自のニーズがあります。例えば、自動車には丈夫で安全な部品が必要です。電子機器には電気をよく伝える金属が必要です。医療機器には、清潔で正確かつ安全な部品が必要です。

一般的な組み合わせをいくつか示します。

• 鋼は強くて耐久性があるため、自動車や建設部品に適しています。

• アルミニウムは、軽量で錆びにくいことが求められる航空宇宙部品や自動車部品に最適です。

• 銅は電気と熱を運ぶため、電子機器や配管に最適です。

• チタンは軽くて錆びないため、航空宇宙機器や医療機器に最適です。

• ニッケル合金は、航空宇宙において高熱と応力にさらされる部品として使用されます。

• マグネシウムは自動車部品の軽量化と安定化に貢献します。

刻印のプロセスも重要です。順送スタンピングは、大量の複雑な部品に適しています。深絞り加工は、缶や医療用ハウジングなどの中空形状の作成に使用します。ファインブランキングにより、ギアや安全部品のエッジを非常に正確に仕上げることができます。

ヒント: パーツがどこで使用されるかを常に考慮してください。業界のニーズに合った材料とプロセスを選択してください。

要約:
材料とスタンピングプロセスの選択により、金属部品の性能、価格、使用場所が変わります。プロジェクトのニーズに合わせて選択すれば、あらゆる業界向けに強力で信頼性が高く、手頃な価格の部品が得られます。

スタンピング選択ガイド

材料選択チェックリスト

選ぶ前に スタンプの素材について、いくつか確認してください。それぞれが問題を阻止し、部品を改善するのに役立ちます。この表は、次の選択に役立ちます。

ヒント: 常に 材料を選択してください。 スタンピングプロジェクトの場所や作業に適した

プロセス選択チェックリスト

部品に適したスタンピングプロセスを選択する必要があります。何を作りたいのか、何個必要なのかを考えてみましょう。決定に役立てるために、次の点を確認してください。

• スタンピングに適した延性、硬度、公差を備えた材料を選択してください。

• 穴のサイズ、曲げ半径、エッジの距離の規則に従ってください。

• 部品形状をシンプルにし、標準機能を使用します。

• きつすぎない公差を設定し、主要な機能に重点を置きます。

• パンチとダイは長持ちするように設計し、丈夫な素材を使用します。

• スタンピング会社と協力してデザインをテストし、サンプルを試してください。

• コストと必要な部品の数、および設計が変更されるかどうかを比較してください。

注: スタンピングは、工具とセットアップの費用を支払うのに十分な部品を作成した場合に最適です。

よくある落とし穴とヒント

以下の問題に注意すれば、スタンプの間違いを防ぐことができます。

• 環境を忘れると、部品が故障する可能性があります。部品がどこに使用されるかを常に確認してください。

• 電気的特性を確認しないと、部品が動作しない可能性があります。材料が適切に電気的に使用されるかどうかをテストします。

• お金を節約することだけを考えていると、部品が壊れる可能性があります。コストと品質のバランスをとり、すべてのコストを検討します。

• 材料の相性を無視すると失敗する可能性があります。すべての材料がうまく適合していることを確認してください。

• サプライチェーンの問題を計画していないと、遅延が発生する可能性があります。サプライヤーと常に連絡を取り合い、バックアップを確保してください。

ベストプラクティス: エンジニアやプレス会社と協力してください。サンプルをテストし、部品が生産に適していることを確認するためのアドバイスを取得します。

材料、プロセス、デザインを目的に合わせることで、スタンピング プロジェクトをより良くすることができます。早期に DFM を使用し、適切なツールを選択すると、問題をより早く発見できます。これにより、お金を節約し、より早く完了することができます。チェックリストを使用し、ベスト プラクティスに従うと、より良い結果が得られます。以下の表は、これらのツールを使用したときにスコアがどのように上昇したかを示しています。

以下の手順に従って、スタンピング プロジェクトをうまく機能させ、コストを削減し、生産の準備を整えます。

よくある質問

部品のスタンピングに最適な材料は何ですか?

鋼、アルミニウム、銅、真鍮を使用できます。スチールは強度を与えます。アルミニウムは部品を軽量に保ちます。銅と真鍮は電気関連の仕事に役立ちます。プロジェクトのニーズに合った素材をお選びください。

適切なスタンピングプロセスを選択するにはどうすればよいですか?

パーツの形状、ボリューム、材質を確認します。単純な形状には抜き加工や曲げ加工を使用します。複雑な部品には順延または深絞りが必要です。スタンピングパートナーにアドバイスを求めてください。

小ロットでもスタンピングは利用できますか？

小ロットの場合はスタンピングを使用できます。カスタムスタンピングにより、量産前にデザインをテストできます。シングルステージ金型は、少量のジョブに適しています。

プレス部品の欠陥を回避するには何が役立ちますか?

材料特性を確認し、適切なツールを使用し、DFM ルールに従います。早期のレビューとテストは、問題を発見するのに役立ちます。デザインをシンプルにして、標準機能を使用してください。