絞り加工における金型設計の難しさ

絞り加工における金型設計の難しさ

絞り加工（ディープドローイング）は、平板の金属をプレスして深い形状に成形する加工法ですが、金型設計にはいくつかの難しさがあります。主な課題は以下のとおりです。

1. 板厚減少と破断の防止

• 絞り加工では材料が大きく変形するため、適切なクリアランスやR形状を設計しないと、板厚が極端に減少し、破断する可能性があります。
• 特に深絞りでは、パンチとダイの間の摩擦や材料の流れを考慮する必要があります。

2. しわの発生防止

• フランジ部に適切な圧力をかけないと、材料が過剰に流れてしわが発生します。
• これを防ぐためにブランクホルダー（しわ押さえ）の圧力調整が重要です。

3. 材料の選定と潤滑

• 絞り性の良い材料（例えば低炭素鋼やアルミ）を選ぶ必要があります。
• また、適切な潤滑剤を使用しないと、摩擦熱や焼き付きが発生し、製品の品質が低下します。

4. スプリングバック（弾性戻り）の管理

• 絞り加工後に材料が元の形状に若干戻るため、寸法精度を確保するための補正設計が必要です。

5. 加工回数の最適化（段取りの設計）

• 1回の絞りで目的の形状に成形できない場合、複数回の絞り工程を設計する必要があります（多段絞り）。
• 各ステップで適切な中間形状を設定しないと、材料の破断やしわの発生リスクが高まります。

6. 金型摩耗と寿命

• 繰り返し加工するため、金型の摩耗が避けられません。特に高張力鋼（ハイテン材）を使用する場合は、金型の耐摩耗性を考慮した材料選定が重要です。
• 表面処理（PVDコーティングなど）や超硬合金の使用も有効です。

7. CAEシミュレーションとの連携

• 近年では、CAE解析を活用して事前に成形シミュレーションを行い、問題を予測・対策することが増えています。
• ただし、実際の加工条件と完全には一致しないこともあるため、試作と調整が依然として重要です。

絞り加工の金型設計は、材料の流動性、潤滑、加工条件など多くの要素を考慮する必要があり、高度な知識と経験が求められます。どのような形状の絞り加工を考えていますか？

絞り加工の用途

絞り加工（ディープドローイング）は、金属板を深く成形できるため、さまざまな産業で使用されています。主な用途を以下にまとめます。

1. 自動車部品

• エンジン部品（オイルフィルターケース、エンジンマウント、燃料タンク）
• 排気系部品（マフラー、触媒コンバーターケース）
• ボディパーツ（ホイールハウス、フレーム部品）
• 内装部品（カップホルダー、ドアハンドル）

2. 家電・電子機器

• 洗濯機や冷蔵庫の内部部品（モーターハウジング、圧縮機カバー）
• スマートフォン・PC（スピーカーケース、バッテリーケース）
• 照明器具（ランプシェード、LED反射板）

3. 食品・飲料関連

• 缶製品（アルミ缶、スチール缶）
• ステンレス製の調理器具（鍋、ボウル、フライパン）
• 真空フラスコ・水筒の外装

4. 医療機器

• 手術器具（ステンレス製の器具ケース、カテーテル部品）
• 薬品容器（特殊な金属製カプセル、医療用ガスボンベ）

5. 航空・宇宙産業

• 燃料タンク（高圧タンク、航空機の油圧システム部品）
• エンジンカバー（タービンハウジング、シールド部品）

6. 建築・インフラ

• 水回り設備（シンク、排水管部品）
• ガスメーター・給湯器カバー

7. 精密機器・産業機械

• モーター・ポンプのハウジング
• 高圧容器（ガスボンベ、油圧シリンダー）

絞り加工は、軽量で強度が求められる部品に適しており、特に「一体成形によるシームレスな構造」が必要な用途で活用されています。どのような用途を想定されていますか？

絞り加工の製作事例

弊社で順送型、トランスファー型、単発型を用いて試作、量産加工をすることが可能です。金型設計からご協力させていただきます。海外で金型製作をしてコストメリットを出すことができます。材料は鉄、ステンレス、真鍮、チタンなど様々対応させていただきます。

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