職業教育論文～プレス金型部品の製造と組立～

ブランキングは分離プロセスです。抜き型のパンチとダイは鋭利なエッジを持っています。パンチとダイの間のギャップは比較的小さいです。その処理には次のような特徴があります。

(1) パンチの材質は通常工具鋼または合金工具鋼です。熱処理後の硬度は58～62HRCの範囲になります。金型の材質も工具鋼や合金工具鋼が一般的です。熱処理後の硬度も58～62HRCで、パンチに比べて金型の方が若干硬いです。

(2) パンチ、ダイの精度は主に抜き加工部品の精度で決まります。限られた範囲内で、寸法精度は通常 IT6 ～ IT9 の範囲にあり、加工面粗さは Ra 1.6 ～ 0.4μm の範囲にあります。

(3) パンチとダイの作業端は鋭利な刃先を持ち、真っ直ぐ (面取りされた刃を除く) であり、固定部品は適合要件を満たさなければなりません。

(4) 凸型と凹型を組み立てた後、一定の最小妥当な隙間を確保する必要があります。

パンチ加工は形状の加工がポイントです。凹型は主に穴（系）の加工が行われます。凹型モデル穴やストレートパンチの加工には、ワイヤーカット法が一般的に使用されます。

一部のパンチや凹型の加工方法は、設計や計算方法に応じて、通常、分割加工と接合加工の2つの状況が存在します。処理特性と適用範囲を表7.2.1に示します。

パンチと凹型の加工方法の決定は、主にパンチと凹型の形状と構造的特性に依存し、企業の実際の生産条件に基づいて決定されます。一般的に使用される処理方法を表 7.2.2 および 7.2.3 に示します。

注：表中の加工方法は工場の設備条件や金型の要件に応じて選択してください。

凸型・凹型加工の代表的な工程ルートとしては、主に以下のような形態が挙げられます。

まず、打ち抜き加工、鍛造加工、焼鈍処理を経て、形状の粗加工、仕上げ加工、ベース面の研削加工を経てスクライビング加工、刃先形状の粗加工、刃先形状の精密加工、ネジ穴、ピン穴、焼き入れ、焼き戻し、最後に研削または研磨というブランク形状加工工程が行われる。このプロセス ルートには、フィッターの多大な作業負荷と非常に高い技術要件が伴います。比較的単純な形状で熱処理変形の少ない部品に適しています。

ブランク加工後、鍛造→焼鈍→ブランク形状加工（形状粗加工→仕上げ→底面研削）→スクライビング→刃先粗加工→ネジ穴・ピン穴加工→焼入れ・焼戻し→形研削による刃先仕上げ→研削又は研磨となります。このような加工ルートは、熱処理変形による金型精度への影響を排除できるため、凹凸金型の加工精度の確保が容易であり、熱処理変形が大きい部品への適用も可能である。

(3) ブランキング加工を行った後、鍛造加工を行い、焼鈍処理を行った後、ブランクの形状を加工し、ネジ穴、ピン穴、ワイヤー穴の加工を行い、焼き入れ焼き戻しを行い、上下面及び基準面を研削し、ワイヤーカット加工を行い、最後にフィッターによるトリミングを行う。このプロセスルートは、主にワイヤーカットが主なプロセスである凸型および凹型の金型加工の状況で使用されます。特に、複雑な形状や大きな熱処理変形を伴う直線状の凸面および凹面の金型部品に適しています。

例7.2.1。図2.1.2に示すブランキング・パンチング複合金型のブランキング金型は、図7.2.1に示すように加工ルートを開発する必要があります。

企業が金型生産を所有し、企業が電気加工設備を所有するという通常の条件に基づいています。図7.2.1に示した抜き型の加工工程を表7.2.4に示します。

材質：T10A 熱処理：60～64HRC

図7.2.1 ブランキング金型

作業面部品以外の金型部品には、金型ベース、ガイドピラー、ガイドブッシュ、固定プレート、排出プレートなどが含まれます。これらは他の金型部品に属します。主にプレート部品、シャフト部品、スリーブ部品などです。他の金型部品の加工は作業面部品に比べて容易です。その他の金型部品の加工特性は表7.2.5のとおりです。

金型の組み立ては、金型の構造特性と技術条件に基づいて、特定の組み立て順序と方法に従って行われ、調整された処理の後、図面の技術要件を満たす部品が使用要件を満たす金型に組み立てられます。組立工程では、嵌合する部品の合わせ精度や部品間の位置精度を確保する必要があります。相対運動を伴う部品（部品）の場合、それらの間の移動精度も確保する必要があります。したがって、金型組立は金型設計とプレス工程の目的を達成するための最終工程であり、金型製造工程の重要な工程となります。金型アセンブリの品質は、部品のプレス品質に直接影響します。この品質は金型の使用にも関係し、金型の寿命に影響します。

1. 金型組立の特徴

金型は一体型で製作されます。金型本体を構成する一部の部品は、ブランキングダイ、パンチングパンチ、ガイドピラーやガイドスリーブ、金型ハンドルなど、製造工程中に図面に示された寸法や公差に従って個別に加工されます。これらの部品は通常、アセンブリに直接組み込まれますが、一部の部品は製造工程中に図面に示された寸法に従って加工できる部分的な寸法しかありません。関連する寸法を調整するには、組立に入る前に準備や接合処理が必要なものもあれば、組立工程中に準備を通じて調整を行う必要があるものもあります。図面に記載されている寸法は、モールドベースのガイドブッシュやガイドポストの固定穴、マルチパンチ固定板のパンチ固定穴、連結固定が必要なパネルのボルト穴やピン穴などの参考寸法です。

したがって、金型組立には集中組立が適しています。組立技術としては、組立精度を確保するために修理工法や調整組立工法が主に用いられます。このようにして、精度の悪い構成部品を使用して、より高い組み立て精度を得ることができ、部品の加工要件を軽減することができます。

2. 組立技術要件

パンチングダイを組み立てた後は、次の主な技術要件を満たす必要があります。

モールドベースの精度は、国家規格、すなわち、JB/T8050-1999「パンチモールドベースの技術条件」及びJB/T8071-1995「パンチモールドベースの精度検査」に定められた条件に適合する必要があります。金型の閉じ高さは、図面に指定されている要件を満たす必要があります。

(2) 金型組立後、上型がガイドピラーに沿ってスムーズかつ確実に上下にスライドすること。

(3) 凸型と凹型の隙間は図面に規定された条件を満たし、その分布が均一である必要があります。パンチまたはダイの作動ストロークは、技術的条件によって与えられる要件を満たさなければなりません。

(4) 位置決め装置と遮断装置の相対位置は図面の基準に従い、抜き型ガイド板間の距離は図面に記載の数値と一致すること。

一貫して、材料ガイド面は、金型の送り方向に対応する中心線と平行である必要があります。側圧装置付きガイドプレートもあります。この場合、サイドプレッシャープレートは柔軟なスライド効果を実現できる必要があります。

確実に動作します。

(5) アンロード装置と排出装置の相互位置は設計で定められた要件を満たしており、その超高さは許容指定範囲内である必要があります。作業面は傾斜や一方的なたわみは認められません。その目的は、ワークピースまたはスクラップを時間内にアンロードし、スムーズに排出できるようにすることです。

ファスナーの組み立ては信頼性が高くなければなりません。鋼製部品を接続する場合、ボルトのねじ山のねじ込み長さはボルトの直径以上である必要があります。鋳物を接続する場合、ねじ込み長さはボルト径の 1.5 倍以上としてください。ピンと各部品の嵌合長さはピンの直径の 1.5 倍以上である必要があります。ボルトやピンの端面は、上下の金型ベースやその他の部品の表面が露出しないようにしてください。

(7) 部品や廃棄物を自由に排出できるように、ブランキング穴や排出シュートを障害物で囲まないでください。

(8) 標準部品は互換性があること。クランプに使用するネジと位置決めに使用するピンは、対応する穴に正常に良好に適合している必要があります。

(9) プレス機への金型の取り付け寸法は、選択した装置の要件を満たしている必要があり、昇降部品は安全で信頼性の高いものでなければなりません。

(10) 金型は生産条件下でテストする必要があり、打ち抜かれた部品は設計要件を満たさなければなりません。

3．金型組立技術のポイント

金型の組立を開始する前に、金型の図面を注意深く検討し、その構造の特性と技術的条件に基づいて合理的な組立計画を立てる必要があります。さらに、提出された部品は検査される必要があります。設計図の要件を満たすだけでなく、さまざまな部品の組み立てプロセスの要件も満たさなければなりません。検査が正しく行われて初めて、所定の手順に従って組立作業を実行できます。組み立てプロセスでは、検査方法と測定ツールを合理的に選択する必要があります。

金型の組み立てプロセスの重要なポイントは次のとおりです。

(1) 組立基準部品を選択します。組み立て時の最初のステップは、基準パーツを選択することです。参照部品を選択する原則は、加工中に金型の主要部品の依存関係を判断することです。組立基準部品として使用できる主な部品としては、パンチ金型、凹金型、凹凸金型、ガイドプレート、固定プレートなどがあります。

1. (2) 部品の組み立て。 2. 部品の組立は組立作業となります。 3. この組立作業は、金型の最終組立の前に行われます。 4. 指定された技術要件に従って、2 つ以上の部品を接続してコンポーネントにすることです。 5. モールドベース、雄型、雌型、固定プレートの組み立てと同様です。 6. アンロードおよびプッシュ機構のさまざまな部品の組み立ても、コンポーネントの組み立てのカテゴリに属します。 7. これらのコンポーネントは、各部の機能に応じて組み立てる必要があります。 8. そうすることで金型全体の組立精度が確保されます。

(3)全体の組み立てを行います。最終組み立ては、部品とコンポーネントを組み合わせて完全な金型を作成するプロセスです。最終組立の前に、組立基準部品の選定と上型、下型の組立順序を調整する必要があります。

金型を組み立てる際には、凸型と凹型の隙間を調整する必要があります。このギャップの均一性は厳密に制御する必要があります。ギャップ調整が完了して初めてネジとピンを締めることができます。

凸型と凹型のギャップを調整する方法としては、主に光透過法、測定法、ガスケット法、コーティング法、銅メッキ法などがあります。

金型を組み立てた後は、組み立て精度が指定された技術要件を満たしていることを確認する必要があります。また、金型の受け入れ技術条件に応じて、金型各部の機能を確認する必要があります。これは必ず行わなければなりません。その後、金型を実際の製造条件でテストし、テスト金型で製造された部品の条件に応じて金型を調整および修正する必要があります。テスト金型が合格すると、基本的に金型の加工と組み立てが完了します。

4．金型の組立順序の決定

金型の合わせ作業を容易にするために、不都合な調整を避けるために、最終組み立ての前に上型と下型の組み立て順序を適切に決定する必要があります。上型と下型の組立順序は、金型の構造に関係します。通常は、まず基準ピースを設置し、その後に他の部品を設置してギャップが均一な状態に調整されます。異なる構造の金型の組立順序を以下に説明します。

プレスに設置すると、ガイド装置なしで金型内の上型と下型の相対位置が調整され、加工工程中のプレスガイドレールによる精度が保証されます。したがって、組立時には上型と下型は独立して動作することができ、基本的に上下の型には関連性がありません。

ガイドピラーを備えた単一プロセスの金型の場合、このタイプの金型の組み立ては比較的簡単です。下型ベースに凹型を設置する金型構造の場合、通常、まず下型に凹型を設置し、次にパンチとパンチ固定板を組み立て、その後下型の状態に応じて上型を組み立てます。組立ルートを図7.2.2に示します。

(3) ガイドポストを備えた連続金型。通常、これらのガイドポストガイド付き連続金型は、凹型を組立基準部品として使用します。凹型がインレイ型構造の場合、先にインレイ型凹型を組み立てる必要がある。まず、下型ベースに凹型を組み付け、パンチとパンチ固定板を一緒に取り付けます。次に、凹型を基準にしてギャップを調整し、上型ベースにパンチ固定板を取り付けます。テストパンチ通過後、位置決めピン穴をドリル、リーマ加工します。

ガイドブッシュ組立て、金型ハンドル組立て、金型フレーム成形、下型組立て、上型組立て、試作型ガイドピラー組立て。

図7.2.2 ガイドピラーによる一工程金型組立ルート

(4) ガイドピラーを備えた複合金型。複合金型はコンパクトな構造を持ち、金型部品は比較的高精度に加工されます。金型の組み立ては、特に内形と外形の同軸性が必要な金型を組み立てる場合には比較的困難です。

複合金型はシングルステーション金型です。複合金型の組み立て手順と方法は、最初に同じステーションでパンチング金型を組み立て、次にパンチング金型をベンチマークとして使用し、次にブランキング金型を組み立てるのと同じです。この原則に基づいて、複合金型の組み立ては次の原則に従う必要があります。

① 複合金型を組み立てる際には、雄型と雌型を組立基準部品として使用してください。まず、雄型と雌型を備えた固定プレートをボルトとピンで取り付け、指定された金型ベースの対応する位置に固定する必要があります。次に、雄型と雌型の内部形状に従って組み立て、パンチング雄型と雌型の隙間が均等になるようにパンチングパンチの固定プレートの相対位置を調整し、ボルトで固定します。次に、雄型と雌型の形状を基準として、雄型と雌型に対するブランキング金型の位置を組み立て、調整します。隙間を調整したらボルトで固定します。

② テストパンチを行い、正しいことを確認した後、パンチパンチ固定板を外し、抜き型を取り出します。位置決めピンを使用して、ドリル、リーミングを行い、同じ金型ベースで組み立てます。

ピン穴を穴あけ、リーマ加工した後、位置決めのために打ち込みます。

図面の技術要件に従って金型を加工・組立した後、実際の生産条件に適した環境でプレス試作を行う必要があります。試し打ちを行うことで、金型の設計・製造上の欠陥を発見し、その原因を究明することができます。金型に適切な調整と修理を行った後、再度試打を行うことができます。金型が正常に動作できる場合にのみ、金型を正式に納品し、生産を開始することができます。

1. 金型デバッグの目的

金型のテスト打ち抜きや調整をデバッグといいます。デバッグの目的は次のとおりです。

金型の品質を特定し、金型で生産される製品の品質が要件を満たしているかどうかを検証し、金型が生産に納品できるかどうかを判断します。

製品の成形条件を決定し、プロセス手順を決定するのに役立ちます。適格な製品を生産するために金型をテストおよび調整した後、テスト打ち抜きプロセス中に金型の性能、製品の成形条件、方法、およびルールを習得して理解することができ、それによって製品の量産のためのプロセス手順を策定するのに役立ちます。

成形部品ブランクの形状、サイズ、材料規格の決定に役立ちます。冷間スタンピング金型の設計では、複雑な形状や高精度が要求される成形部品をスタンピングすることを目的としています。設計時に、変形前のブランクのサイズや形状を正確に計算することは困難です。ブランクのより正確な形状とサイズと材料規格を取得するには、テストパンチを繰り返すことによってのみ決定できます。

(4) プロセスおよび金型設計における特定の寸法の決定に役立ちます。複雑な形状や高精度が要求されるプレス部品の場合、プロセスや金型設計での計算では特定の寸法を決定することが困難な場合があります。たとえば、絞りダイスの凸型と凹型の半径は、正確に決定する前にテストする必要があります。

デバッグ後、問題点を特定し、解決して経験を積むことで、金型設計・製造レベルのさらなる向上につながります。

フラット。

このことから、金型のデバッグのプロセスは非常に重要であり、絶対に不可欠なリンクであることがわかります。ただし、関連するデバッグに必要な時間と特定のテスト パンチの数はできる限り少なくする必要があり、金型の設計と製造の品質には十分な高い要件が課せられます。 1 回のデバッグで成功することが最善です。デバッグ プロセス全体を通じて、認定されたスタンピング部品の数のサンプリング範囲は、通常 20 ～ 1,000 個の範囲内である必要があります。

2. 抜き金型のデバッグ

金型のデバッグでは、金型の種類や構造の違いにより考えられる問題が異なり、それに応じてデバッグ内容も変わります。

変化。

パンチング金型をデバッグするための重要なポイント:

型の閉じ高さを調整します。金型が元の閉じ高さと開き高さを確保するには、金型をスタンピング装置とよく適合させる必要があります。

過ごす。

(2) ガイド機構のデバッグ。金型の移動をスムーズかつ確実に行うためには、ガイドポストとガイドブッシュのマッチング精度が必要です。

(3) 凹凸金型のエッジや隙間のデバッグ。刃先は鋭く、ギャップは均一である必要があります。

(4) 位置決め装置のデバッグ。位置決めは正確かつ信頼性が高くなければなりません。

アンロードおよびアンロード装置のデバッグでは、アンロードおよびアンロードのプロセスがスムーズで障害物がなく、障害が発生しない必要があります。

打ち抜き金型のテスト打ち抜き時に発生する問題点と調整方法を表7.2.6に示します。

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