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プレス絞り加工

この記事では絞り加工について種類や構造などを紹介する。

絞り加工とは?

絞り加工はプレス加工の中でも難易度が高い加工方法の1つである。1枚の板から円筒、角筒など容器形状に成形する。製品事例はカップ、鍋、シンク、自動車のボディ(ドア、ボンネット)など様々ある。
また難易度が高いため金型や条件が合わないと製品の不具合が発生しやすい。例えば円筒形状に成形する場合、求めたブランク形状をもとに絞り率を計算しなければならない。

絞り加工品は1回で加工できる絞り量が限られているため再絞りを含めて絞り工程数を決める。この時、絞り率を使い適切な絞り量を計算する。限界絞り率を超えてしまうと割れなどの不具合が発生する。

絞り加工をする際に材料がダイ中心部に流れ込んで加工していきフランジ部を成形するが、これはブランク時にしわ抑えをし材料が変形しないために行う。ただし浅い絞りなどフランジが無いものもあるが、トリミングを検討する必要がある。

絞り加工の種類

一般的な絞り加工の種類を分類する。

円筒絞り

底面が円形状をした容器形状になった絞りで、多く利用されている形状である。

絞り加工の基本は円筒絞りを基準にしたものになる。

角筒絞り

底面が四角形状をした容器形状でシンクなどを加工する。円筒絞りの場合中心部に均等に材料が流れていくのに対し、角筒絞りは均一に流れないためシワ等が起こりやすく難易度が高い。

異形絞り

異形絞りの場合、難易度が高く試作対応やシュミレーションソフト(CAE)が利用されているが、実際の加工は経験値やデータなどノウハウが必要である。

浅絞り

絞り製品の直径が深さ(高さ)に対して長いものが浅絞りとなる。深絞りより工程数が少ない。

深絞り

絞り製品の直径が深さ(高さ)に対して短いものが深絞りとなる。工程数が増え難易度が高い。専用機や特殊機などが必要になる。また潤滑油の選定も製品により変える必要がある。

ヘラ絞り(スピニング)

ヘラ絞りはプレス加工ではないが、古くからある加工方法で少量品や特殊加工に用いられる絞り加工である。1枚の板からヘラなどを使い、回転した材料へ一定方向に力を加え加工していく。

絞り金型の構造

簡易的な絞り金型を参考に構造を図示する。
イラストはパンチとダイが上下逆になっている逆配置型の構造になっている。

  1. 絞りダイ
    パンチとダイで材料を挟み加工する。逆配置型の場合絞りダイ側が稼働しパンチに侵入し成形する。
  2. ノックアウト
    加工時材料を保持する働きをする。またノックアウト機構により加工後製品が上型に残らないようにする。
  3. 材料(加工材)
  4. ブランクホルダー
    材料の加工位置を決める働きをし、材料を加工直前まで保持する。
  5. パンチ
    材料を成形し絞り形状にする。材料を保持し絞りダイに入る。
  6. プレッシャーピン
    ブランクホルダーと材料保持するための圧力機構をつなげる。
  7. ダイホルダー
    パンチを固定したり、プレッシャーピンをガイドする。

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プレス加工 試作・量産 株式会社加藤数物

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