深絞り成形

金属絞りの定義

金属絞りとは、平らな板金をプレス絞り加工によって、深い空洞のある形にするプロセスです。板金成形において最も広く使用されるプロセスの一つです。深絞り成形は、三次元の開放的な中空部品など、通常の金属スタンピングよりも深くなる必要がある部品や製品によく使用される。深絞り部品/製品は高さを直径で割った値が0.5以上です。

 

 

金属絞りの応用

金属絞りは円柱形やカップ形状の部品だけでなく、円錐形、長方形、球形、箱形、段差またはその他の不規則な形状にも応用される。他のスタンピングプロセスと組み合わせることで、金属絞りプロセスはより複雑な形状の部品を生産することができる。金属絞りプロセスは、自動車産業、重機械産業、医療機器、 機械装置、家電製品、家庭用品、ハードウェア部品、食器、バルブ、エンジンなどで広く使用されている。

 

 

金属絞りの材料

アルミニウム、真鍮、青銅、銅、SUS304、SUS430、SPCC、SPHC、SPHEなど

 

 

金属絞りのプロセス

 

一部の単純な部品は1回の絞りで製造できますが、部品が深い場合や複雑な場合は、複数のステップ/プロセスが必要です。一般的に、深絞りプロセスには、 切断/切り抜き、初回絞り、再絞りが含まれます。また、穴あけ、切り込み、カム穴あけの必要性は設計によって異なります。最後のステップは再打ち込みと切断です。

1. ブランクの切断：平らなブランクを切断します。
2. 初回絞り：プレートによって平らなブランクを固定して圧縮する、金型コアのパンチ力を使用して平らなブランクをキャビティに押し込み、部品を求める形状に成形します。
3. 再絞り：つまり、初回絞りでは一度に完成できない製品/部品を再度絞って、絞り深度を増やします。
4. パンチング：お客様の需要とデザインに応じて、底面/フラット面に丸穴、楕円穴、または不規則な形状の穴をパンチすることができます。
5. 切り込みまたはカム穴あけ：中央部分に穴をあけるパンチングと似ていますが、カム穴あけはお客様の需要とデザインに応じて製品/部品の側壁に作成す ることができますが、カム穴あけの形状は限られています。
6. 再打ち込み：製品/部品の特徴と形状を調整します。
7. 切り抜きまたは切断：出力部品。

 

 

金属絞りと金属スタンピングの違い

金属絞りと金属スタンピングというプロセスは、スタンピングマシンのパンチ力を使用して材料を求める形状に切断する冷間成形技術です。金属スタンピングは主に 切断、曲げ、パンチ、カレンダリング、およびローリングを主要プロセスとして使用し、可変形状と精度特性を持つ平面材料から製品/部品を形成できま す。

金属絞りは主に材料を円筒形やカップ状にし、金属スタンピングよりも深い（高い）、立体的で開放的な中空部品を作るために使用されます。

 

 

金属絞りのメリット

以下はその利点に限定されず、次のものが含まれます。

 

• アルミニウム、銅、真鍮、青銅、SUS304、SUS430、SPCC、SPHC、SPHEなど、様々な材料に適用できます。
• 円柱形などの一部のデザインは、円錐形、長方形、球形、箱形、はしご形、またはその他の不規則な形状の薄壁部品など、深絞りプロセスによってのみ作成できます。
• 高い生産効率 - 円筒形部品を製造するためにCNC加工などの他のプロセスを使用する場合に比べて、金属絞りプロセスを使用してプロセスを機械化・自動化することで生産時間を短縮し、生産効率を大幅に向上させることができます。
  低コスト：
  1. 金属絞りプロセスの廃棄率は30％〜40％であり、金属スタンピング（40％〜70％）に比べてはるかに低くなっています。
  2. 金属絞りプロセスで作られた専用工具を使用する部品は、CNC加工プロセスに比べて労働コストを削減できます。
  一体成型金属絞りプロセスにより、再加工プロセス（例：溶接）を省略することができ、生産時間とプロセスコストを削減できます。
• 部品の安定性。手作りの部品に比べて、金属絞りプロセスで作られた部品は可能な人為的なエラーを減らし、部品の品質と安定性を効率的に管理できます。また、材料の硬度はカレンダリングや金属絞りプロセス中に変化する可能性があり、部品の強度が増します。
  金属絞りは、大量生産において従来のスピニング成形プロセスを置き換えることができるカップ形状の部品を製造するために必要なプロセスでもあります。
• スピニング成形プロセスは、材料を手動または機械的に回転する型に押し付け、軸対称の中空部品を製造する成形技術です。

 

 

金属絞りのデメリット

以下はその欠点に限定されず、次のものが含まれます。

• すべての金属材料が深絞りプロセスに使用できるわけではありません。材料の硬度は適切である必要があります（例：柔らかい場合）、ただし、材料が C1100である場合、柔らかいが延性が欠如している場合は金属絞りプロセスには適していません。
• 研究開発費用が高くなります。金属絞りプロセスではスタンピングプロセスよりも多くの工具試行が必要です。
• 金属絞りプロセスではスタンピングプロセスよりも高度な技術力が必要です。

 

 

金属絞りの主要要素

1. 金属絞り部品の材料厚さ：金属絞りプロセス中に壁の厚さは変化します。そのため、エンジニアの技術力と計算能力は金属絞りプロセスにおい て非常に重要です。過去には、高い加工コストを要し、より多くの材料の廃棄物を引き起こす旋盤加工で作られた部品が多くありました。金属絞りプロセスによって部品を形成することで、壁の厚さを効果的に制御し、特に強度が必要で小型かつ軽量な部品を高品質に作ることができます。また、他のプロセスでは作 成できない幾何学的な形状を持つ部品にも金属絞り技術は適しています。
2. 材料の延性：金属絞りプロセスは、シート金から求める深いまたは中空の形状の部品を作る冷間成形技術です。材料が硬すぎるか、電気伝導性が良くな い場合、部品を形成することは困難です。
3. 十分なエンジニアの専門知識と材料知識：エンジニアは材料の延性、延伸比、および金属絞りプロセス中の材料厚さの変化を顧客の設計と要求に対して 評価する必要があります。そのため、プロセスと材料に関する十分な知識を持つことが重要です。
4. 機械の選択：単一またはマルチステーション、プログレッシブまたはトランスフォーム、および部品の設計または金属（高さ）によって機械のバッファ容量を選択します。
5. 金属絞りプロセスはすべての精密部品に適しているわけではありません：製造プロセスは製品設計に応じて評価する必要があります。

 

 

ラヤナの金属絞り能力

  

ラヤナのエンジニアリングチームは、複雑で精密な部品の多段階金属絞りに数十年以上の経験を持っています。ラヤナは最大300トンのサーボプレスを備えています。

カテゴリー	技術的詳細
部品直径	1.5-100 mm
材料厚さ	最大2.5mmまで
工具サイズ	最大2,200mmの長さまで
トランスファダイスのピッチ	最大130mm
円形度	0.05mm
絞り比率	1:3（材料と材料厚さによる） 1:3以上（メールでお問い合わせください）

 

まとめ

この業界では、深絞りプロセスは金属スタンピング技術ではあまり一般的ではありません。金属絞りの専門家になるためには、エンジニアは金属絞り部品を製造する機会を持ち、実践的な学びを得て経験を積む必要があります。ラヤナの専門的な研究開発チームは、金属深絞り技術に豊富な経験を持つエンジニアが在籍しています。ラヤナのエンジニアチームは、さまざまな材料の加工について知識があり、製造可能性に関するフィードバックを提供できます。 詳細については、ラヤナにお問い合わせください。