複雑な金属形状を精度と一貫性をもって実現するという課題に直面したことはありませんか? 多くのメーカーは複雑なデザインを効率的に生産することに苦労しています。 これにより、遅延、コストの増加、品質の低下が発生する可能性があります。 このプロセスは、多くの場合、困難でイライラするものと感じられ、信頼できる解決策を探すことになります。 深絞りスタンピングがその答えです。

どのように機能するのか興味がありますか? 詳細を見てみましょう。

深絞りスタンピング

深絞りスタンピングの基礎

深絞りスタンピングとは何ですか?

深絞りスタンピング プロセスは、複雑な形状を効率的かつ正確に作成する効率的な金属成形方法です。このプロセスでは、空白の金属シートを成形ツールに引き抜き、複雑なデザインに変換します。この方法は、特に大量生産の場合、低コストで高品質のコンポーネントを生産します。

プロセスを理解する

基本原則

このプロセスは、平らな金属板から始まります。この金属板を金型に入れ、パンチで金属を成形します。これにより、金属板を切断や溶接せずに伸ばしたり流動させたりすることができ、最終製品が頑丈で継ぎ目なく仕上がります。

キーワード

  • ブランク: プロセスを開始するために使用される平らな金属板。
  • 死ぬ 金属を成形するために使用されるツール。ブランクを引き込むための空洞で構成されています。
  • パンチ: 金属ブランクを金型に押し込む部品。
  • 描画パンチを金型に引き込むことで金属を成形します。

深絞りスタンピング材料

一般的な金属

深絞りスタンピングは、アルミニウム、ステンレス、銅、真鍮などの金属でよく行われます。それぞれの金属には、さまざまな用途に適した独自の特性があります。

材料特性

  • アルミニウム 軽量で耐腐食性に優れたアルミニウム合金で、航空宇宙および自動車部品に最適です。
  • ステンレス・スチール: 強度があり、サビに強い。キッチンシンクや医療機器などに最適です。
  •  優れた導電性を持ち、電子部品に使用されています
  • 真鍮: 加工性、耐腐食性に優れ、装飾や配管器具に適しています。

道具と機材

ダイセット

ダイ セットは、深絞りスタンピングに不可欠です。これらのセットは、パンチ、ダイ、および金属を成形するその他のコンポーネントで構成されます。一貫性のある正確な結果を得るには、ダイの設計が正確でなければなりません。

プレス機

プレス機は、金属を金型に引き込むために必要な力を使います。部品のサイズと複雑さに応じて、さまざまなタイプのプレス機を使用します。油圧プレスは、圧力をかけることで一貫して高品質の結果を生み出すことで定評があります。

深絞りスタンピング

深絞り金属スタンピング:仕組み

ステップ1: 金属シートを固定する

深絞り加工を始める前に、ブランクまたは平らな金属シートを固定します。ブランクは、金属を成形する金型の上に置かれます。

ステップ2: パンチング

金属板を固定した後、パンチを使用して金型に押し込みます。 パンチが引かれる 力を加えて金属を金型の空洞に押し込みます。このステップを数回繰り返すことで、金属を希望の形状に引き込むことができます。

ステップ3: 製品を入手する

金型に金属を完全に引き込んだ後、新しい製品を取り出します。完成品は、複雑なディテールを備えた中空のシームレスな形状です。デザインに応じて、追加の仕上げプロセスを使用して、必要な表面品質と寸法を実現できます。

深絞り技術

シングルドロー

金属シートは、1 回のステップで目的の形状に引き伸ばされます。この方法は、より浅く、よりシンプルなデザインの部品に最適です。シングル ドローはコスト効率が高く、効率的であるため、大規模な生産に最適です。

複数抽選

より複雑な形状や奥行きのある部品には、複数の絞り加工技術を使用します。このプロセスでは、金属を数段階に絞り、徐々に最終形状に成形します。各段階が進むにつれて、部品の複雑さや奥行きが増します。複数の絞り加工により精度が向上し、特に複雑なデザインを設計する場合に、破れ、しわ、裂けなどの欠陥のリスクが軽減されます。

再描画

再絞りは、最初の絞りで希望の形状や深さが得られなかった場合の解決策です。この方法では、部分的に絞り込んだピースを新しい型に再度挿入して、さらに形を整えます。再絞りにより精度と柔軟性が向上し、より深みのある複雑な部品を作ることができます。

深絞り金属プレス加工

板金深絞り設計に役立つヒント

素材の選択

深絞りを成功させるには、適切な材料の選択が不可欠です。引張強度、厚さ、柔軟性などの要素を考慮してください。深絞りは、アルミニウム、ステンレス鋼、銅などの金属でよく使用されます。

コーナー半径

金属の破れを防ぐためには、金属がスムーズに流れるようにコーナーを半径で設計することが重要です。鋭いコーナーは応力集中や亀裂の原因となります。部品の品質を向上させるには、大きめの半径を推奨します。

ドロー比率

ドロー比は重要なパラメータです。これは、ブランクの直径とパンチの直径の比率です。ドロー比は、破れやしわを防ぐために不可欠です。最適な結果を得るには、通常、1.5:1 から 2:1 の比率を目指します。

ブランクホルダー力

ブランク ホルダーは、絞り加工中に金属シートを強制的に保持します。これにより、しわが防止され、材料の流れが制御されます。材料の特性と部品の形状に応じて力を調整することは、高品質の最終製品を実現するために不可欠です。

潤滑剤

金属板と金型の間の潤滑により摩擦が軽減され、破れのリスクが最小限に抑えられます。また、材料の流れも改善されます。当社では、金属の種類に適した潤滑剤を使用して、スムーズな絞り加工を実現しています。

ツール設計

金型設計の精度は非常に重要です。希望の寸法と形状を実現するには、ダイとパンチを正確に製造する必要があります。また、クリアランス、パンチ速度、圧力などの要素を考慮して、絞り加工プロセスを改善します。

テストとプロトタイピング

テストと プロトタイピング 本格的な生産の前にはプロトタイプが不可欠です。プロトタイプは、問題を特定し、調整を行うために作成されます。これにより、最終製品が設計仕様と基準を満たすことが保証されます。

深絞りスタンピング:利点とメリット

深絞りスタンピングにはいくつかの利点があります。

  • 効率: 大量生産を迅速に行えるため、量産に最適です。
  • 費用対効果: 材料の無駄と人件費の削減により、大幅な節約が実現します。
  • 品質このプロセスにより、高品質で寸法精度の高い部品が生産されます。

課題と解決策

深絞り加工: よくある課題

材料のひび割れ

深絞り加工では、材料の割れが頻繁に発生します。これは、金属が引張強度を超えて引き伸ばされ、破損を引き起こしたときに発生します。不適切な材料の選択、過剰な絞り比、または不適切な潤滑が問題の原因となる場合があります。

しわ

絞り加工中に金属板が不適切に保持されると、しわが発生する可能性があります。これは、ブランク ホルダーの力が不十分であるか、金型の設計が不適切であることが原因である可能性があります。最終製品の品質と外観は、しわによって影響を受ける可能性があります。

革新的なソリューション

幅広い先端材料からお選びください。

適切な材料を選択すると、ひび割れなどの問題の可能性を減らすことができます。柔軟性が高く、適切な機械的特性と高い柔軟性を備えた材料は、深い引張応力によく耐えることができます。

改善されたツール技術

深絞りの問題は、革新的なツール技術で解決できます。たとえば、精密に設計されたパンチとダイにより、欠陥が減り、金属の流れがスムーズになります。

深絞りとスタンピングの違いは何ですか? 

この表では、深絞り加工とスタンピングの違いを説明し、それぞれの用途と利点をよりよく理解できるようにします。

特徴 ディープ・ドローイング スタンピング
プロセス 金属板を金型に引き込み、深くて中空の形状を作成します。 金型とパンチを使用して、金属板を切断、曲げ、成形し、希望の形状にする作業が含まれます。
複雑さ 複雑で深みのあるシームレスな形状を作成するのに適しています より単純な形状に適していますが、複雑な部品には追加のプロセスが必要になることがよくあります。
材料効率 無駄を最小限に抑えながら材料を有効活用 特に切断工程では、材料の無駄が増える可能性がある
強さ 加工硬化特性を備えた強力でシームレスな部品を生産します 強度は工程によって異なります。溶接またはリベット留めされた部品は接合部が弱くなる可能性があります。
表面仕上げ 一般的に滑らかで高品質な仕上がりを実現します 表面仕上げには、研磨やコーティングなどの追加の仕上げ工程が必要になる場合があります。
生産速度 複雑な部品の大量生産に効率的 大量生産にも効率的だが、複雑さと追加プロセスにより生産が遅くなる可能性がある。
料金 初期ツールコストは高いが、大量生産の場合は1ユニットあたりのコストは低い 初期のツールコストは低いが、複雑な形状の場合はユニットあたりのコストが高くなる可能性がある
シームレス シームレスなコンポーネントを製造し、潜在的な故障箇所を削減 溶接やリベット留めが必要な場合があり、弱点が生じる可能性がある

用途と産業

自動車産業

  • 燃料タンク
  • エンジン部品
  • 排気システム
  • 体重減少
  • 強化された強さ
  • コスト効率の高い生産

航空宇宙産業

  • 航空機パネル
  • 構造部品
  • エンジンハウジング
  • 胴体セクション
  • 翼リブ
  • 着陸装置部品

消費財

  • キッチンシンク
  • 調理器具
  • 金属製筐体
  • 一貫した品質
  • 効率的な生産
  • コスト削減

医療機器

  • 手術器具
  • 医療用ハウジング
  • インプラント可能なコンポーネント
  • ペースメーカーケース
  • カテーテル部品
  • 診断機器用ハウジング

深絞りスタンピングの許容範囲

これらの許容差により、深絞りスタンピングの高精度と高品質が保証され、さまざまな業界や用途のニーズを満たします。

許容範囲タイプ 標準範囲
寸法公差 +/- 0.1 mm ~ +/- 0.5 mm
厚さ許容差 材料の厚さ +/- 10%
平坦度許容差 100 mmあたり0.1 mm
穴径公差 +/- 0.05 mm ~ +/- 0.2 mm
成形半径公差 +/- 0.2 mm ~ +/- 0.5 mm
同心度許容差 +/- 0.1 mm ~ +/- 0.3 mm
位置許容範囲 +/- 0.2 mm ~ +/- 0.5 mm

結論

深絞りスタンピングは、非常に用途が広く効率的な方法であり、 金属成形シームレスで重要な部品をほとんどスクラップなしで生産します。自動車、航空宇宙、消費財、医療機器の製造に好まれる方法です。深絞りスタンピングの利点と用途を理解することで、この技術をプロジェクトで活用できるようになります。

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よくあるご質問

金属はどのくらい深く刻印できますか?

スタンピングの深さは、材質とデザインの両方によって決まります。1 ~ 12 インチの範囲になります。より深い、またはより複雑な形状の場合は、複数の描画段階が必要になる場合があります。

深絞りスタンピング技術の最大の恩恵を受ける業界はどこですか?

自動車、航空宇宙、消費財、医療機器などの業界は、深絞りスタンピングから最も恩恵を受けることができます。深絞りスタンピングは、これらの分野で高品質で耐久性があり、コスト効率に優れた部品を製造する優れた方法です。

メーカーは深絞りスタンピングの一般的な課題をどのように克服できるでしょうか?

メーカーは、適切な材料を選択し、ツール設計を最適化し、プロセス パラメータを制御し、高度な潤滑剤を使用することで、多くの一般的な課題を克服できます。プロトタイプを作成し、厳格な品質管理を実施することで、生産サイクルの早い段階で潜在的な問題を特定できます。

 

その他のリソース

ドロー削減計算 – 出典: The Fabricator

深絞り工具設計 – 出典: ATACO

コスト効率の高いスタンピング – 出典: マナーツール

やあ、僕はケビン・リー

ケビン・リー

 

過去10年間、私はさまざまな形態の板金加工に没頭し、さまざまなワークショップでの経験から得たクールな洞察をここで共有してきた。

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ケビン・リー

ケビン・リー

レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。

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