金型製作において注意すべき問題点とは?

金型製作において注意すべき問題点とは?

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1. 必要な情報を収集する
冷間プレス金型を設計する際には、製品図面、サンプル、設計課題、参考図面など、収集すべき情報があり、それに応じて以下の質問を理解する必要があります。
l) 提供された製品概要が完全であるか、技術要件が明確であるか、特別な要件があるかどうかを確認する。
2) 部品の生産形態が試作、バッチ生産、量産のいずれであるかを理解し、構造的な性質を判断します。.
3) 部品の材質特性(軟質、硬質、半硬質)、寸法、供給方法(帯状、コイル状、スクラップ利用など)を理解し、ブランキングの適切なギャップとプレス加工の供給方法を決定します。
4) 適用可能なプレス条件と関連する技術仕様を理解し、選択した装置に応じて、金型ベースのサイズ、金型のサイズ、ハンドル、金型の閉鎖高さ、および供給機構。
5) 金型構造を決定するための基礎として、金型製造の技術力、設備条件、加工技術を理解する。
6) 金型製造サイクルを短縮するために、標準部品の使用を最大限に活用できる可能性を理解する。

 

2. プレス加工工程の分析
プレス加工の適性とは、部品のプレス加工の難易度を指します。技術的な観点からは、主に部品の形状特性、寸法(最小穴間隔、開口部、材料厚さ、最大形状)、精度要件、材料特性がプレス加工の要件を満たしているかどうかを分析します。プレス加工が不適切であると判断された場合は、プレス加工製品の修正案を提示する必要があり、製品設計者の同意を得た上で修正を行うことができます。

3. 適切なプレス加工工程計画を策定する
判定方法は以下のとおりです。
l) 加工物の形状、寸法精度、表面品質の要求事項に基づいて工程分析を行い、ブランキング、パンチング、曲げなどの基本工程の性質を決定します。通常、図面の要求事項から直接決定できます。
2) 工程計算に基づいて、深絞り加工の回数などの工程数を決定する。
3) 各工程の変形特性と寸法要件に応じて、工程配置の順序を決定します。たとえば、最初に打ち抜き、次に曲げるか、最初に曲げ、次に打ち抜きを行うかなどです。
4) 生産ロットと条件に応じて、複合プレス加工、連続プレス加工などの工程の組み合わせを決定します。
5) 最後に、製品品質、生産効率、設備占有率、金型製造の難易度、金型寿命、工程コスト、操作の容易さ、安全性などの観点から総合的な分析と比較を行い、プレス部品の品質要件を満たすことを前提として、特定の生産条件に適した最も経済的で合理的なプレス加工工程計画を決定し、プレス加工工程カードに記入します(内容には、工程名、工程番号、工程図(半製品の形状とサイズ)、使用する金型、選択した設備、工程検査要件、プレート(材料仕様と性能、ブランクの形状とサイズなど)が含まれます)。

4.金型構造を決定する
工程の性質と順序、および工程の組み合わせを決定した後、プレス加工工程計画が策定され、各工程の金型構造が決定されます。プレス金型には多くの種類があり、生産ロット、サイズ、精度、形状の複雑さ、およびプレス加工部品の生産条件に応じて選択する必要があります。選択原則は以下のとおりです。
l) 部品の生産ロットに応じて、単純金型と複合金型のどちらを使用するかを決定します。一般的に、単純金型は寿命が短くコストも低い一方、複合金型は寿命が長くコストも高くなります。

2) 部品のサイズ要件に応じて金型の種類を決定します。
部品の寸法精度と断面品質が高い場合は、精密金型構造を使用する必要があります。一般的な精度が求められる部品には、通常の金型を使用できます。複合金型で打ち抜いた部品の精度は順送金型よりも高く、順送金型は単一工程金型よりも高い精度を実現します。

3) 装置の種類に応じて金型構造を決定する。
深絞り加工において複動プレスを使用する場合は、単動金型構造よりも複動金型構造を選択する方がはるかに優れている。
4) 部品の形状、サイズ、複雑さに応じて金型構造を選択します。一般的に、大型部品の場合は、金型の製造を容易にし、金型構造を簡素化するために、単一工程金型が使用されます。形状が複雑な小型部品の場合は、製造の容易性を考慮して、複合金型または順送金型が一般的に使用されます。半導体トランジスタの筐体など、生産量が多く外形寸法が小さい円筒形部品の場合は、連続絞り加工用の順送金型を使用する必要があります。
5) 金型製造能力と経済性に応じて金型タイプを選択します。高レベルの金型を製造する能力がない場合は、実用的で実現可能なよりシンプルな金型構造を設計するようにしてください。一方、設備と技術力に余裕がある場合は、金型の寿命を延ばし、大量生産のニーズを満たすために、より複雑な精密金型構造を選択する必要があります。
要するに、金型の構造を選択する際には、多角的な視点から検討し、総合的な分析と比較を行った上で、可能な限り合理的な金型構造を選択する必要がある。各種金型の特性比較については、表1-3を参照のこと。

5.必要な工程計算を実行する
主なプロセス計算には、以下の側面が含まれます。
l) ブランク展開計算: これは主に、曲げ加工部品や深絞り加工部品のブランクの形状と展開サイズを決定することで、最も経済的な原則に基づいてレイアウトを実行したり、適用可能な材料を合理的に決定したりできるようにするものです。

2) パンチング力の計算とプレス機の予備選定:パンチング力、曲げ力、引抜き力、関連する補助力、アンロード力、押圧力、ブランクホルダ力などを計算し、必要に応じてプレス機を選定するためにパンチング作業と動力も計算する必要があります。選定した金型のレイアウト図と構造に基づいて、総パンチング圧力を容易に計算できます。計算された総パンチング圧力に基づいて、プレス機のモデルと仕様を最初に選定します。金型の概略図を設計した後、装置が金型サイズ(閉じた高さ、作業台サイズ、漏れ穴サイズなど)が要件を満たしているかどうかを確認し、最終的にプレス機のタイプと仕様を決定します。

3) 圧力中心の計算:金型設計時に圧力中心を計算し、金型の圧力中心が金型ハンドルの中心線と一致するようにします。これは、金型が偏心荷重の影響を受け、金型の品質に影響が出るのを防ぐためです。

4) レイアウトと材料利用率の計算を行います。材料消費量の割り当ての基礎となるためです。
レイアウト図の設計方法と手順: 一般的に、まずレイアウトの観点から材料の利用率を検討し計算します。複雑な部品の場合、厚紙を通常 3 ~ 5 枚のサンプルに切り分けます。さまざまな可能な解決策を選択します。最適な解決策。今日では、コンピュータ レイアウトが一般的に使用され、金型サイズ、構造の難易度、金型寿命、材料利用率などの側面を総合的に検討します。合理的なレイアウト プランを選択します。重なりを決定し、ステップ距離と材料幅を計算します。標準板 (ストリップ) 材料の仕様に従って、材料幅と材料幅公差を決定します。次に、選択したレイアウトをレイアウト図に描き、金型タイプとパンチング シーケンスに従って適切な断面線をマークし、サイズと公差をマークします。

5) 凸型と凹型の金型間の隙間と加工部品のサイズを計算する。

6) 絞り加工工程では、絞り金型にブランクホルダーを使用するかどうかを判断し、絞り回数、各中間工程の金型サイズ分布、および半製品のサイズの計算を行います。
7)その他の分野における特別な計算。

6. 金型全体の設計
上記の分析と計算に基づいて、金型構造の全体設計を行うことができ、スケッチを描くことができ、閉じた高さは事前に計算することができ、これにより、空洞の構造と固定方法を大まかに決定できます。また、以下の点も考慮してください。
1) 凸凹構造の構造と固定方法;
2) 加工物またはブランクの位置決め方法。
3) 荷降ろしおよび排出装置。
4) ガイドモードおよび必要な補助装置。
5)給餌方法
6) 金型ベースの形状の決定と金型の設置。
7) 標準の適用金型部品.
8)プレス加工装置の選定
9) 安全な操作s など


投稿日時:2021年4月28日