ファインブランキング:
ファインブランキングは、切削加工を行わない加工技術であり、通常のプレス技術をベースに開発された精密ブランキング方法です。 この加工方法により、プレス部品の打ち抜き面には厚さ全体にわたって亀裂や裂け目が発生しません。 さらに、最も厳しい寸法精度と平面度公差を実現できます。
特長： 精密ブランキングの金型構造は、通常のブランキングに比べ、リングギヤプレートとエジェクターが余分にあり、凸型と凹型の隙間が極めて小さく、凹型の刃先は角が丸くなっています。 パンチングプロセス中、パンチが材料に接触する前に、リングギアプレッシャープレートが力によって材料をダイに押し付け、それによってV字型の歯の内面に横方向の圧力が発生し、せん断領域で材料が裂けるのを防ぎます。そして金属が壊れるのを防ぎます。 横流では、パンチングダイが材料を押し込む際に、エジェクターの逆圧力を利用して材料を圧縮します。 また、極小ギャップと丸みを帯びた金型エッジにより応力集中を解消し、せん断部を形成します。内部の金属は三次元圧縮応力状態となり、この部分の引張応力がなくなり、塑性が向上します。通常のブランキングで発生する曲げ、伸び、裂け現象を根本的に防止し、材料を凹方向に移動させます。 金型のエッジ形状を純粋なせん断形状で部品に打ち抜くことにより、高品質で滑らかで平坦なせん断面が得られます。 ファインブランキングにおいては、プレス力、ブランキングギャップ、金型エッジフィレットが相互に補完し合う重要な要素となります。 それらの効果は相互に関連しています。 ギャップが均一でフィレット半径が適切であれば、小さなプレス材で滑らかな断面が得られます。 写真
ファインブランキング特性
1. 崩壊角が極めて小さい。
2. ブライトストリップの長さはプレートの厚さの約 90% です。
3. 破断部の高さが極めて小さい。
4. 切断面の加工精度が向上し、製品の切断面の組立機能に有利になります。
一般的なパンチングとファインブランキングの違いは金型構造の違いにあり、それがプロセスの本質的な違いにつながります。 下の写真は、2 つのプロセスの金型構造の比較を示しています。
金型には次のような特定の要件があります。
１）ファインブランキング圧力が大きく、凸型と凹型の隙間が小さい。 金型の製造および組み立て中、ギャップは均一に分布し、中立性を維持する必要があります。 同時に、モールドベースは正確でなければならず、ガイドは正確で信頼性が高くなければなりません。 各摺動部品には適切な隙間が必要です。 0.002~0.005mmです。
2) 金型の主要部品は十分な強度と剛性を有し、相互に高精度に連携する必要があります。 作動部は耐摩耗性が高く、作動中に弾性変形がありません。
3) 刃先の損傷を避けるために、ダイに入るパンチの深さを厳密に制御します (一般的に 0.025 ～ 0.05 mm に制御されます)。
4) 金型の排気設計を適切に検討し、金型作動部の摩耗や疲労摩耗に注意してください。
凹凸金型
どのような部品がファインブランキング部品とみなされますか?
ファインブランキングパーツの職人技
ファインブランキング部品とはどのような部品ですか？
ファインブランキングパーツの職人技
ファイン ブランキング部品の加工性は、主に部品の技術要件と使用要件を確保することを指し、特定のバッチ生産条件下では、最も簡単かつ経済的に製造できる必要があります。 影響を与える主な要因は次のとおりです。
(1) 部品構造の職人技。
(2) 部品の寸法公差および幾何公差。
(3) 材料特性と厚さ。
(4) ブランキング面の品質。
(5) 金型の設計、製造品質、寿命。
(6) ファインブランキングマシン等の選定
ファインブランキング部品構造の加工性とは、最小フィレット半径、穴径、肉厚、リング幅、溝幅、パンチング歯モジュールなどの決定を含む、部品の幾何学的形状を構成する構造単位を指します。 . が特に重要です。
図1に示すように、ファインブランキング部品の構造パラメータの限界値を選択できます。 いずれも通常のパンチパーツよりも小さいです。 これはファインブランキングの原理によって決まります。 ただし、合理的な部品構造パラメータは、製品の品質を向上させ、生産コストを削減するのに役立ちます。
図1 ファインブランキング部品の幾何単位と難易度
A 絞り; B スロット幅、オーバーラップ。 C 歯モジュール; D フィレット半径。
ファインブランキング部品の難易度
部品の形状とその構造単位に応じて、図 1 の各図では S1、S2、S3 の 3 つのレベルに分かれています。
シンプル1-、ファインブランキング材のせん断強度 Ks=700N/mm2 に適しています
S2-中、ファインブランキング材に適しています。 せん断強度Ks=530N/mm2
S3-複合体、ファインブランキング材のせん断強度Ks=430N/mm2に適しています
S3 以下の範囲ではファインブランキングが適さない、または特別な対策が必要となります。 S3レンジを使用する場合は、ブランキング部品にハイス鋼を使用し、ファインブランキング材の引張強度が100以下であることが条件となります。
δb 600N/mm2以下（せん断強度Ks 430N/mm2以下）。
例: 図 1 のスイッチカムは Cr15 (球状化)、Ks=420N/mm2 で作られており、難易度が決まります。
・開口径d＝4.1mm S1
・テークエッジb＝3.5mm S3
・歯モジュール m＝2.25mm S2
・コーナ半径Ra＝0.75mm S1/S2
このパートの最難関はエッジbなので総合難易度はS3でファインブランキングも可能です。
ファインブランキング部品の技術要件
3.1 寸法許容差
ファインブランキング部品の寸法公差は、部品の形状、金型の製造品質、材料の厚さと性能、潤滑剤とプレスの調整、その他の要因によって異なります。 表1より選択可能です。
3.2 平面度公差
ファイン ブランキング部品の平坦度は、部品平面のたわみを指します (図 2 を参照)。その値は次のとおりです: f=hs
図2 部品平面図
ファインブランキング素材は圧縮された状態で成形されるため、ファインブランキング部分の平面度は良好です。 この平坦度は、部品のサイズ、形状、材料の厚さ、機械的特性によって異なります。
一般に、厚い材料部分は薄い材料部分よりも真っ直ぐです。 低強度材料は高強度材料よりも真っ直ぐです。 ブランク ホルダーの力が大きいと、ブランク ホルダーの力が小さい場合よりも真っ直ぐになります。 オス側の材料表面は常に凹面であり、メス側は常に凸面です。 ただし、部品にインプリント、折り目付け、ノッチング、曲げ、または連続金型による打ち抜きなどのプロセスも必要な場合、部品の局所的な変形や打ち抜き方向の違いにより平坦度に大きな変動幅が生じます。 しかし、何はともあれ、ファインブランキング部品の平坦度は、通常のプレス部品の平坦度よりも常に優れています。 図3は100mmの距離で測定した一般的な真直度です。
3.3 垂直度公差
ファインブランキング部品の抜き面はベース面に対して一定の角度公差（逆テーパ）を持っており、これを非直角度といいます。 素材の厚みや性能、抜き刃の状態、金型の剛性、プレスの調整などが関係します。
近い。 一般に、材料の厚さが1mmの場合、非垂直度は0.0026mmです。 材料厚さが10mmの場合、バリ面は潰れ角より0.052mm大きくなります。 図4は材料の厚さと非垂直性の関係を示しています。
3.4 ブランキング面の品質
ブランキング表面は、ファインブランキング部品の品質の主な指標です。 これは、材料の種類、性能、金属組織、金型の品質と刃先の状態、潤滑剤とプレスの調整などの要因に関係します。 ブランキング面の構造要素には、滑らかな面、引き裂き面、たるみ面、バリ面が含まれます。 抜き面状態の表現方法と意味を図5に示しますが、その品質特性は3つの側面で表現されます。
図5 打ち抜き面の表現
図中: S 材の厚さ。 h-破壊が発生した場合、最小の平滑面部分が材料の厚さ S に占める割合 (%)。 l-魚鱗の破断が発生した場合、最小の平滑面部分が材料の厚さSに占める割合(%)。 b- 最大許容魚鱗破断幅、b の合計は関連する輪郭の 10% を超えません。 t - 許容破壊深さは 1.5%S です。 e - バリ高さ (mm); c - 崩壊角度幅は 30%S (最大) です。d- サグの深さは 20%S (最大) (歯付き部品の場合は 30%S)。 E-ティアゾーンの最大幅。
(1) 抜き面の粗さ。 ブランキング面の平滑度は、ブランキング方向および外周に沿った位置によって異なります。 つまり、バリ面よりもサグ面の方が優れています。 打抜き面の粗さは算術平均aRで表されます。 その値は一般的にRa=0.2～3.6であり、6段階に分かれています（表2参照）。 測定方向はブランキング方向に対して垂直です。 測定位置はブランキング面の中央です (図 6a を参照)。 ブランキング表面の粗さと材料の引張強さの関係を図 6b に示します。
表2 ブランキング面粗さ
粗さグレード
1
2
3
4
5
6
Ra(μm)
0.2
0.4
0.6(0.8)
2.4
3.4
3.8(3.6)
コード名
N4
N5
N6
N7
N8
写真
図6 打抜き面粗さと引張強度の関係
(2) 打面健全性率 ファインブランキング部品の打面健全性は 5 段階に分かれています（表 3 参照）。
打面健全性率
100%S
100%S
90%S
75%S
50%S
100%S
90%S
75%S
--
--
(3) ブランキング面の破れレベル ファインブランキング部品のブランキング面の破れレベルは 4 段階に分かれています（表 4 参照）。
表4 打ち抜き面の引裂等級
E(mm)
レベル
0.3
1
0.6
2
1
3
2
4
（4）打面品位の表現方法と意義 図7に打面品位特性の表現方法と意義を示す。
写真
図7 ブランキング面の長さの表現例
この例では、ブランキング表面の粗さはRa=2.4μmです。 完全性率 h=90%S; l=75%S; 涙レベルは2です。
写真
図 8 崩壊角の値 tE と bE を求める
ファインブランキングと一般ブランキングの違い
ファインブランキングは切削加工を行わない加工技術です。 一般的な打ち抜き技術をベースに開発された精密打抜き加工法です。 1回のプレスストロークで一般的なパンチング部品に比べて高い寸法精度が得られます。 打抜き面は平滑で反りが少なく互換性が高い。 低コストで優れた性能と製品品質の向上を実現した高品質ファインブランキング部品。
一般的なパンチングとファインブランキングの違いは金型構造の違いにあり、それがプロセスの本質的な違いにつながります。 下の図は、2 つのプロセスの金型構造の比較を示しています。
