プログレッシブダイスタンピングとは何ですか?

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プログレッシブ金型によるプレス加工は、金属プレス加工の一つの方法であり、プレス機のストロークによって、鋼コイルから平坦なストリップが複雑な部品に変形されます。平坦なストリップは、自動供給システムを介してプログレッシブ金型と呼ばれる一つのツール内の一連のステーションを通過します。各ステーションでは、打ち抜き、面取り、穿孔、曲げ、丸め、さらには深絞りなどの特定の操作が行われ、金属が徐々に望ましい形状や必要な機能に成形されます。プログレッシブ金型によるプレス加工は、複数の操作を単一のプロセスで実行できるため、大量生産に非常に効率的であり、生産時間とコストを飛躍的に削減します。

 

 

 

プログレッシブダイとは何ですか?

プログレッシブダイは、プログレッシブダイスタンピングで使用される複雑な多ステーションツールです。平板金属ストリップを複雑な部品に変換するように設計されています。ストリップがスタンピングプレスに供給されると、ツールの各ステーションを連続して通過します。通常、各ステーションはブランキング、面取り、穿孔、曲げ、丸め、深絞りなどの異なる操作を行います。各プレスストロークで複数の操作が同時に行われるため、プログレッシブダイは非常に効率的です。このプロセスは、各ステーションが単一のタスクに焦点を当てるラインのようなもので、全体としてストリップを完成品に変えることで、全体の効率を向上させます。

 

 

プログレッシブダイと他の金属スタンピングダイの違いは何ですか?

シンプルダイとプログレッシブダイの違いについての図

  1. シンプルダイは1つのステーションのみで、ストロークごとに1つの操作(切断、曲げ、穿孔など)を実行し、単一用途のツールです。 

  2. シンプルダイは、低複雑度の部品に適しています。複数のシンプルダイを順次使用して部品を形成することもできますが、多く使用しすぎると効率が大幅に低下します。 

  3. シンプルダイは、低ボリュームの生産に推奨され、シンプルな設計に特に効果的です。複合または多ステーションダイと比較して、一般的に安価で製造が簡単です。

プログレッシブダイは、いくつかの重要な点でシンプルダイと異なります: 

  1. プログレッシブダイは、各ステーションが異なる操作を行うように設計された複数のステーションを組み込んでいます。この構成により、高精度で効率的により複雑な部品の製造が可能になります。対照的に、シンプルダイはプレスストロークごとに単一の操作を実行します。しかし、プログレッシブダイは、各ストローク中に複数の操作を同時に実行でき、進んだ材料供給システムにより実現されます。

  2. プログレッシブダイスタンピングは、複雑な設計を含むプロジェクトで、大量または大量生産が必要な場合に特に有利です。

 

 

 

プログレッシブダイと複合ダイの違いは何ですか?

複合ダイとプログレッシブダイの違いについての図

  1. 複合ダイは1つのステーションのみを有し、複数の切断操作を行います。このダイが、曲げ、絞り、面取りなどの他の操作も含む場合、それは組合せダイと呼ばれます。複数の用途を持つツールですが、その適用範囲は限られており、行える操作の数が限られているため、ほとんどの設計においてプログレッシブスタンピングの方が一般的に効率的です。
  2. 通常、複合ダイは、ワッシャーなどの低複雑度の平坦な部品を製造するために使用されます。
  3. 高いパンチ力が必要です。
  4. 高い生産率を維持します。

プログレッシブダイは、以下の点で複合ダイと異なります:

  1. プログレッシブダイは、各ステーションが同じストローク中に異なる操作を行い、複合ダイに似た生産効率を達成しますが、テストおよび工具設定時間が短く、メンテナンスおよび修理の要件が少ないという利点があります。 

  2. プログレッシブダイは、同じツール内に複数のステーションと操作を組み込むことで、より複雑な形状を作成できます。 

  3. 一般的に、プログレッシブダイは材料取り扱いコストを削減することで、複合ダイよりも速く動作し、大量生産により適しています。 

  4. プログレッシブダイでは、操作は異なるステーションで行われます。例えば、複合ダイは1つのステーションでブランキングと穿孔を行うことができますが、プログレッシブダイではこれらのタスクを別々のステーションで処理し、効率と最終製品の品質を向上させます。

 

プログレッシブダイとトランスファーダイの違いは何ですか?

トランスファーダイとプログレッシブダイの違いについての図

トランスファーダイはプログレッシブダイといくつかの共通点がありますが、いくつかの点で異なります: 

  1. トランスファーダイは多段スタンピングツールですが、プログレッシブダイでは部品がストリップに接続されたまま一連のステーションを進行するのに対し、トランスファーダイでは部品(またはブランク)が各ストロークの間に1つのステーションから別のステーションに移動します。 
  2. これらのダイは複雑なデザインをサポートし、特に深絞り操作に適しています。 
  3. 動作するためには、複雑なトランスファーおよびリフト機構が必要であり、その設計が複雑になります。

一方、プログレッシブダイは以下の重要な点でトランスファーダイと異なります: 

  1. プログレッシブダイでは、部品は最後の操作までストリップに接続されたままですが、トランスファーダイでは、最初の操作中にブランクが切り取られます。この違いにより、プログレッシブダイではストリップに必要なスペースがあるため廃材が増える可能性がありますが、それでもストローク間の移動が少なくて済むため、より速い操作が可能です。 
  2. プログレッシブダイは深絞り操作にいくつかの制限がありますが、トランスファーダイは材料の限界に応じて広範な絞りが可能です。Layanaのエンジニアリングチームが、プログレッシブダイまたはトランスファーダイのどちらが大量生産のニーズに最も効果的かを判断するお手伝いをします。

 

 

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台湾に本社を置くIATF 16949、ISO 50001、およびISO 14064認定のリーディングメーカーであるLayana Companyでは、40年以上の経験を提供しています。プログレッシブダイの設計、開発、および大量生産への統合における当社の専門知識により、世界トップクラスのOEMメーカーに対して高品質、安全、カスタマイズされたスタンピングサービスを提供しています。

 

Layanaを選ぶ理由

  1. 当社の包括的なサービスには、スタンピング、プラスチック射出(インサート成形を含む)、および組み立てが含まれており、最も難しいプロジェクトにとって重要なパートナーです。Layanaと提携することで、すべての製造段階で総合的な品質管理を提供する、業界最高水準に準拠した統合品質管理システムにアクセスできます。
  2. エンジニアリングの卓越性とESGの取り組み:技術に精通したエンジニアリングチームが、プロジェクトの要求を満たすだけでなく、超えるプログレッシブダイの設計と開発をサポートします。生産効率を最大化し、プロジェクトの成功を確実にします。Layanaと提携することで、環境、社会、ガバナンス(ESG)の目標も進展します。当社のグリーンファクトリー認証は、持続可能で倫理的かつ環境に責任を持った製造プロセスに対する取り組みの証です。

 

 

スタンピングダイの比較:シンプル vs. 複合 vs. プログレッシブ vs. トランスファーダイ

特徴シンプルダイ複合ダイまたは組合せダイプログレッシブダイトランスファーダイ
操作 単一操作 複数操作(単一ストローク)。デザインに非常に限定されています。 複数操作(シーケンス)。デザインにやや制限があります。複雑な引き伸ばし操作にはトランスファーダイが必要です。 複数操作(ステーション間の転送)。任意の操作プロセスが可能です。
ステーション 1つのステーション 1つのステーション 複数のステーション 複数のステーション
複雑性 低い 低から中 高い複雑性 高い複雑性
金型のテストとセットアップ 簡単 難しい 中程度。モジュールは複雑さを減らし、セットアップ効率を高めます。 通常はプログレッシブより簡単ですが、複雑な転送と持ち上げ装置が必要です。
効率 非常に低い 低い 非常に高い 高い。転送操作が必要なため、プログレッシブより遅い。
コスト 低ツーリングコスト、高パーツ単価 中程度のツーリングコスト、中程度のパーツ単価 高ツーリングコスト、非常に低いパーツ単価 通常はプログレッシブより高いツーリングコストと単価
生産量 低量生産 中から高量生産 高量生産(大量生産に適しています) 高量生産(大量生産に適しています)
適用性 簡単な部品 簡単な部品 複雑な部品 大きな部品や凹部のある部品、複雑な部品
材料利用率 中から高 中から高 中程度。ガイドとキャリアの必要性が材料利用率を下げる可能性があります。良い設計は生成されたスクラップを大幅に減らすことができます。 中から高
ブランキング操作 1ストローク 1ストローク 最後の操作 最初の操作

 

  

プログレッシブダイの利点は何ですか?

  • 効率の向上:プログレッシブダイは、単一の通過で複数の操作を実行する能力で優れています。このマルチタスク機能は生産を大幅にスピードアップし、1時間あたり数千個の部品の製造を可能にします。この効率は、時間と速度が重要な大量生産環境で特に重要です。

  • コスト効率:プログレッシブダイの初期設定費用は高いかもしれませんが、長期的な節約はかなりのものです。連続的なプロセスは労働コストを削減し、スループットを増加させるため、大量生産にとってコスト効率の高いソリューションとなります。さらに、プログレッシブダイの精度は材料の無駄を最小限に抑え、コストをさらに削減します。

  • 高精度と一貫性の向上:プログレッシブダイは、高精度で一貫した部品を製造する能力で有名です。ダイ内の各ステーションは特定の操作を正確に実行するように設計されており、すべての部品が次の部品と一致することを保証します。これは、自動車や航空宇宙など、厳しい公差と高い品質基準を要求する産業にとって特に有利です。

  • 労働要求の削減:プログレッシブダイスタンピングプロセスが高度に自動化されているため、必要なオペレーターが少なくなります。これにより労働コストが削減されるだけでなく、人的エラーの可能性が減り、全体の生産品質が向上します。

  • 多様性:プログレッシブダイは、さまざまな材料を処理でき、切断やパンチングから曲げやコイニングまで、多くの操作を実行するように設計できます。この多様性により、さまざまな業界で使用される複雑な部品の製造に適しています。

  • スケーラビリティ:プログレッシブダイは、増加する生産要求を満たすためにスケーリングできます。ダイが設計され、作成されると、生産を拡大するのはダイの稼働時間を延ばすだけで済み、追加コストをかけずに高い需要に対応することができます。

  • 安全性の向上:プログレッシブダイスタンピングの自動化特性は、オペレーターの負傷の可能性を減らし、高速生産環境で特に重要です。機械は安全性を考慮して設計されており、操作中のオペレーターとプレスの接触を制限します。

  • 耐久性:プログレッシブダイは長持ちするように作られています。適切なメンテナンスを行えば、何百万回ものサイクルで動作し、連続的で長期的な使用のための耐久投資となります。

 

プログレッシブダイの欠点は何ですか?

  • 少量生産には不適:プログレッシブダイは、高いツーリングデザイン、開発、および製造コストが必要であり、大量生産には簡単に償却されますが、非常に少量の生産には他の金属成形方法を考慮する必要があります。

  • すべての設計に適しているわけではありません:部品が金属ブランクから形成できない場合(部品が大きすぎる、厚すぎる、アンダーカットがある、非常に鋭い角度や緊密な曲げがある、または他の内部特徴がある場合)、スタンピングではそれを実現できません。CNC加工、鋳造、鍛造、圧延、または押出などの他の金属成形方法を考慮する必要があります。Layanaのエンジニアは、設計の製造可能性を評価し、最適なソリューションを提案するお手伝いをします。

     

  • プロトタイプ開発には不適:前述のツーリングコスト、ダイの設計および製造要件を考慮すると、プロトタイプの製作には3DプリントやCNC加工などの補完的な成形方法を考慮する必要があります。

     

  • 強度要件:特定の用途で非常に高い強度が必要な場合、結晶構造の強化を伴う成形方法(鍛造など)が必要になる場合があります。

     

  • 特定の深絞り要件を持つ設計には不適:プログレッシブダイでは深絞りが可能ですが、設計が特定の条件を満たさない場合や絞りが深すぎる場合、トランスファーダイを考慮する必要があります。

  • ダイの設計と製造の複雑性:プログレッシブダイは非常に複雑で、多年の経験を持つ専門のエンジニアリングチームが必要です。Layana Companyは、プログレッシブダイの設計と製造に何十年もの経験を持つエンジニアチームを擁しています。

 

プログレッシブダイスタンピングに必要な要素

プログレッシブダイスタンピングを通じて部品を製造するためには、いくつかの重要なコンポーネントが必要です:

 

  • プログレッシブダイ:高品質、耐久性、信頼性のあるプログレッシブダイの設計と製造は、すべての企業が持つ能力ではありません。しかし、Layana Companyは何十年もの経験を持ち、自動車、電子機器、医療、航空宇宙などの業界で使用される世界クラスのOEMメーカーによって使用されているプログレッシブダイを製造しています。
  • スタンピングプレス:Layanaは25Tから300Tの容量を持つさまざまなスタンピングプレスを備えています。これにより、社内で設計および開発されたプログレッシブダイを主に使用して、グローバルなクライアントに対して大量生産サービスを提供することができます。
  • 供給システム:これはプログレッシブダイスタンピングにおける重要なコンポーネントです。供給システムは、異なるステーション間で材料のスムーズかつ一貫した流れを提供し、正確な位置と速度を確保する必要があります。このシステムの基本的な特徴には、以下が含まれます:

      1.    展開と平坦化システム:原材料をプログレッシブダイに供給するために必要なこのシステムは、金属ストリップを展開し平坦化します。
      2.    収集システム:供給ラインの末端に位置し、最後のブランキング操作後に残った金属ストリップ材料を収集します。収集された廃材は再コイルされ、リサイクルされます。
  • 原材料:通常、プログレッシブダイスタンピングに使用される原材料は、展開、平坦化され、スタンピングプレスに供給される金属コイルです。材料の選択は重要であり、部品の設計とエンジニアリング要件に依存し、延性、硬度、電気伝導率、およびコストなどの要素を考慮します。一般的な材料には、ステンレス鋼と炭素鋼、鉄合金、アルミニウム、真鍮、青銅、銅、ベリリウム銅、およびチタンが含まれます。

  • 熟練したオペレーター:プログレッシブダイスタンピングは高度な金属成形技術であり、よく訓練された経験豊富なオペレーターが必要です。これらの専門家は、ダウンタイムを最小限に抑え、生産効率を最適化し、品質を確保し、安全を維持し、定期的なメンテナンスを実行するために不可欠です。Layana Companyは、すべてのオペレーターが高度に熟練し、多くの業界経験を持ち、継続的な改善へのコミットメントを持っていることを保証します。特に、Layanaは2022年にグリーンファクトリーラベルを取得し、オペレーターのための最高の倫理基準と作業条件への取り組みを示しています。

  • 品質管理:専用の品質ラボと品質保証部門は、スタンピング部品の品質を管理し、自動車などの業界で要求される厳格なプロトコルと基準を遵守するために不可欠です。Layana Companyは、ツーリング設計とプログレッシブダイスタンピングの生産サービスを提供するだけでなく、製造プロセス全体を通じて包括的な品質管理を実施し、電子および自動車業界の厳格な基準を満たしています。

  • 専門のエンジニアリングチーム:金属スタンピングの成功は、エンジニアリングチームの質に大きく依存します。Layanaのエンジニアは、高品質で正確なダイを設計し、最新技術を統合し、設計、開発、製造の各段階で発生する課題に対するソリューションを提供する専門家です。40年の経験を持つLayanaのエンジニアリングチームは、世界クラスの基準を満たすプログレッシブツーリングを設計し、主要なグローバルOEM企業で使用される部品の効率的で持続可能な生産を達成することで定評があります。

展開システム、平坦化システム、収集システムを含む供給システムとともに、プログレッシブダイ金属スタンピングラインの図

 

 

 

プログレッシブダイスタンピングプロセスとプログレッシブダイの主要コンポーネント

以下は、プログレッシブダイスタンピングプロセスとその主な操作の概要です:

供給システムとパイロットホール:プロセスは、供給システムが平坦化された金属ストリップをプレス内のプログレッシブダイに送ることから始まります。ストリップの正確な位置決めは、後続の操作の精度にとって重要です。これを達成するために、最初のステーションでストリップにパイロットホールが穿孔されます。これらの穴は、後続のステーションを正確にガイドし、各マシンストロークで完璧に整列するようにします。

プログレッシブダイスタンピングにおける操作:

  1. 穿孔またはパンチング:これは金属ストリップに穴を開ける操作です。
  2. ブランキング:このプロセスは、最終部品を形成するために原材料から部分を切り取ります。
  3. コイニング:この操作は、部品に特定の表面や特徴を作成するために圧力を使用します。
  4. 面取り:これは、90度の鋭いエッジを除去するために部品のエッジを45度の角度で切断する操作です。
  5. 曲げ:このプロセスは、平らな材料を三次元形状に変換します。
  6. エンボス:この技術は、金属表面に凸凹のデザインを作成し、しばしば美観のために使用されます。
  7. 引き伸ばし:これは、シートメタルをU字型のキャビティに引き伸ばして部品を形成するプロセスです。
  8. 深絞り:これは、部品の高さが直径の半分以上になるときに使用される引き伸ばしの専門的な形態です。
 穿孔対ブランキングの図  コイニング対面取り対曲げ対エンボス対引き伸ばし対深絞りの図

 

これらのプロセスのいくつかは、以下の図に示されています。さまざまなプログレッシブダイ操作の結果として金属ストリップがどのようになるかがわかります:

 

穿孔、ブランキング、曲げ操作、およびパイロットホールや材料の移動方向が見られるプログレッシブダイ金属ストリップのレイアウト図

 

プログレッシブダイは、設計、メンテナンス、設置効率を向上させるためにモジュールを使用し、多ステーションの性質による複雑さの増加、金属ストリップの位置合わせにパイロットホールを使用する、廃材が雄型ダイと一緒に持ち上がらないようにするストリッパープレートを使用するなど、他の低複雑度のスタンピングダイとは異なります。

 

以下の図は、多くのプログレッシブダイに共通するさまざまな部分を示していますが、ダイの複雑さ、異なる設計の可能性、作成できる形状のほぼ無限の可能性、プロジェクトの性質などの要因により、ダイに見られるコンポーネントは異なる場合があります。

 

雄型ダイと雌型ダイのさまざまなプレート、パイロット、ガイドポスト、スプリングピン、またはストリップガイドなど、プログレッシブスタンピングダイのさまざまな部分の図

 

 

プログレッシブダイの応用

プログレッシブダイにより、完成品として使用される部品やコンポーネント、他の製品に組み込まれる部品、またはプラスチックインサート成形技術を使用してプラスチックに埋め込まれ、より複雑な部品を作成することができます。金属スタンピング、特にプログレッシブダイスタンピングは、自動車、自転車、航空宇宙、医療機器、光学、電子業界で広く使用されており、カトラリー製品の製造にも使用されることがあります。

 

家庭用電化製品や電子部品などの製品は、通常、プログレッシブダイスタンピング部品を使用しています。例えば、バネ、リードフレーム、コネクタ、コンタクタ、カバー、センサ端子、ピンとコンタクト、ケージ、さらにはUSBポートなどです。多くのPCBコンポーネントもプログレッシブダイスタンピングやマイクロスタンピングで製造されています。

 

自動車産業では、前述の端子やコネクタに加えて、多くの場合、インサート成形を使用してプラスチックに埋め込まれることが多く、Layanaの専門分野の一つである多くの種類のブラケット、ワッシャー、スペーサー、プレート、クラッチ、バルブリテーナー、保護ハウジングやシールド、ファスナー、さらにはトリムや装飾部品も、プログレッシブダイのおかげで大量、安全かつ効果的に製造されています。

 

上述の業界に加えて、可能性はほぼ無限であり、最近ではドローン、ソーラーパネル、電気自動車充電器などの新製品にプログレッシブダイスタンピング部品が組み込まれているのを目にすることが増えています。

  

 

 

製品やサービスに関するご質問は、お気軽にお問い合わせください。

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