会社のニュース プレス金型用ダイ設計

I. プレス金型設計内容の要約

本論文では、プレス加工の概念、特徴、応用、基本工程、金型タイプについて論じる。成形理論、金型設計・製造、設備自動化、標準化など、プレス技術の現状と発展方向を分析する。同時に、特定の部品（材質H62、厚さ4mm、中量産）の工程分析を行い、順送プレス工程を決定した。金型設計では、レイアウト設計、プレス力と圧力中心の計算、パンチとダイの刃先のサイズの計算を行った。また、金型部品の加工技術とプレス機械の検証も含まれている。

1. プレス加工の基礎の要点

プレス加工とは、プレス機械と金型を用いて材料に圧力を加え、材料を分離または塑性変形させて部品の形状を得る製造技術である。一般的な形態は冷間プレスまたは板金プレスである。生産効率が高く、通常のプレスでは毎分数十回の加工が可能であり、高速プレスでは毎分数百回、あるいは数千回の加工が可能である。品質が安定しており、金型は寸法精度と形状を保証し、表面を損傷せず、長寿命である。また、幅広いサイズや複雑な形状の部品を加工でき、強度と剛性に優れ、材料とエネルギーを節約できる。しかし、プレス加工は専用の金型に依存し、複雑な部品には複数の金型セットが必要である。プレス加工は自動車やエレクトロニクスなどの産業で広く使用されており、基本工程は分離、成形、組み合わせをカバーする。金型は、工程の性質と組み合わせ方法によって様々なタイプに分類され、上型と下型で構成される。

2. プレス加工技術の発展動向

プレス成形理論と技術の分野では、有限要素シミュレーション技術を用いて工程を予測し、設計を最適化している。精密プレス加工やソフト金型成形などの新しい工程が次々と登場している。プレス金型の設計・製造は、効率性、高精度、長寿命、多ステーション化の方向で発展している。現代の順送金型は50以上のステーションを持ち、ストローク精度は2マイクロメートルである。簡単なプレス金型技術も同時に発展している。プレス設備は、多ステーション化、多機能化、高速化、数値制御化へと進化している。フレキシブル製造ユニットとシステムは、無人生産を実現する。標準化と専門生産の面では、外国の標準化レベルは70％～80％に達するが、中国では約40％以下である。標準部品のレベルをさらに向上させる必要がある。

3. 部品加工と金型設計の実用例

H62真鍮製、厚さ4mmの中量産部品を例にとり、工程分析の結果、一部の寸法を調整した後、通常の打ち抜き加工で精度と表面粗さの要求を満たすことができる。順送プレス加工が最も適している。金型設計計算では、直線配列レイアウト材料の利用率は65.39％である。打ち抜き力、圧力中心を決定し、JD21-80プレス機械を選定した。打ち抜きとパンチングの異なる基準に従って、凹凸金型の刃先を設計した。金型の主要部品である凹型、凸型、ストリッパープレートには、強度と剛性の要求を満たすために、明確な寸法と材質が定められている。