1.基本工程分類
その変形特性に応じて、スタンピング プロセスは、材料の分離と成形の 2 つのカテゴリに分けることができます。
分離プロセスとは、プレス力の作用で変形部分の応力が引張強度に達した後、ブランクを破断して分離し、目的の形状とサイズのワークピースを得るスタンピングプロセスを指します。
成形プロセスとは、ブランクの変形部分の応力が打ち抜き力の作用下で降伏点に達するが、引張強度に達しないため、ブランクが破壊や分離なしに塑性変形するスタンピングプロセスを指します、それによって必要な形状とサイズのワークピースを取得します。 .
2. 分離工程の種類
それらの異なる変形メカニズムによると、分離プロセスは、パンチと修復の 2 つのカテゴリに分けられます。
打ち抜き：シートを特定の曲線または直線に沿ってダイスで打ち抜くこと（以下のカテゴリーを含む）
リファービッシュとは、打ち抜き部分の断面を再加工する別の加工方法です。 再生変形は切削機構であり、ワークの寸法精度と断面品質は打ち抜き部品よりも優れています。
3. 成形工程の種類
曲げ加工、深絞り加工、フランジ加工、バルジ加工、押し出し加工など、多くの成形加工があります。 (詳細は次のとおりです:)
02
パンチング
1. ブランキング製品の形状と成形工程の紹介
ブランキング製品の形状。 ブランキング製品の断面は、崩壊角、ブライトゾーン、フラクチャーゾーン、バリに分けられます。 これらの 4 つのフォームは、製品の打ち抜き工程中のさまざまな段階、さまざまな部品、さまざまな応力下で製造されます。
上の図に示すように、 1. スランプ角: 高さは、T の 8% から 15% にほぼ等しくなります。 2. ブライト バンド: 高さは T の 15% ～ T の 55% にほぼ等しい。 3. 断層帯: 高さは、T の 35% から 75% にほぼ等しい。 4. グリッチ: 高さは T の 5 パーセントから 10 パーセントにほぼ等しい
1) 弾性変形ステージ
応力解析: 刃先の材料はせん断力を受け、その力の大きさは弾性限界未満です。 力がなくなると、材料は元の状態に戻ります。
状態の説明：パンチが材料に圧力をかけ、材料がダイの刃先にわずかに押し込まれます。
2) 塑性変形段階
応力解析: 材料は側面から中央に向かって応力を受け、徐々に弾性限界を超えます
状態説明：パンチが素材に深く入り込み、この段階でブランキング部に潰れ角と明るい帯が発生
3) せん断段階
応力解析: ダイの刃先に近い材料の部分応力は、最初に材料のせん断強度に達し、ダイの刃先に隣接する材料によって生成される亀裂が増加します。 このとき、パンチの刃先の材料はまだ塑性変形段階にあります。 さらにパンチが材料に食い込むと、パンチ付近の材料もせん断強度に達し、クラックも発生します。 その後、2 つのクラックが重なり、材料が分離します。
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状態説明：材料が分離し、上下のクラックが重なり合うと互いに裂けてバリが発生
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03
製品設計に関わるパンチング技術のポイントと設計例
1.ブランキング製品の分類、機能、構造
ピアス
機能 1. 一般的なビア ホールとして使用されます (低い要件)。 2.セルフタッピングボトムホールとして使用されます（製品設計では、明るいバンドの割合が高くなる必要があります）。 3. 高精度な軸穴として使用（バリが不要、ベルトの破断が少ない）（機械的バリ取りまたは金型反転による）
注: パンチング ホールを設計する場合、パンチの強度の制限により、穴のサイズが小さすぎてはなりません (通常 0.5T より大きい)。
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ブランキングスタンピング
機能 1. 一般的な形状として使用されます (要件が低い)。 2.突合せ接合レーザー溶接アセンブリとして使用されます（バリなし、大きな明るい帯、破砕帯の小さな隙間）。 3. ソフトデコレーションブラケットとして使用 (カーリングまたはバリ取りが必要)
注1. 製品設計の際、ブランキング部の直線や曲線のつなぎ目は、適度な丸みを持たせてください。 （そうしないと、金型の応力が集中して破損しやすくなります）。 2. ダイワイヤー切断の加工技術を考慮して、ブランキング部品またはブランキング部品の最小 R 角度は R0.2 未満であってはなりません。
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舌切り、歌の槍切り
機能 1. バックルとして使用。 2.制限として使用されます。 3. 工程を省略し、材料の稼働率を向上させ、トリミングと曲げの2つのプロセスを1つに統合します。 (短所: バリの方向を変更することはできません。パンチの方向と反対にする必要があります)。
注：切断部と曲げ部の距離は、パンチの強度に見合った大きさが必要です。
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タングカット・ベンディングの構造設計上の留意点：
1) パンチの幅は切断時に十分に大きくする必要があり、部品の設計時には切断部分と曲げ部分の間の距離が 5mm 以上ある必要があります。そうしないと、パンチの強度が低くなり、寿命に影響します。金型の。
2) 金型を設計する際、ナイフエッジの切断部分は、ナイフが倒れないように、3mm 程度の直刃を確保する必要があります。 パンチが最初に切断されてから曲げられるように、パンチの両側に切れ目がある必要があります。
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ブランキングに関する製品設計のポイントまとめ
1) 製品設計の際、ブランキング部品の直線または曲線の接合部は、適切な丸みを持たせてください。 (理由: 1. 通常のワイヤ切断の最小 R 角度は 0.2 であり、シャープ コーナーを保証するのは容易ではありません。 2. シャープ コーナーでの金型 応力集中、成形後に金型が簡単に破損します。強調した。）
2) 製品設計時にバリの方向をマーキングしてください。 バリは、製品の組み立ておよび操作スタッフの安全にとって非常に重要です。 （注：打ち抜き方向ではなくバリの方向を示しています）
3) パンチ穴を設計するとき、パンチの強度の制限により、穴のサイズが小さすぎてはいけません (一般に 0.5T より大きく、穴の直径を作らないようにしてください)。 0.8T未満)
4) 製品設計の際、材料の引張強さはできる限り 630MPa 未満にしてください。金型の製作が困難になります。 （製品の引張強度が630MPa未満の場合、金型材料は、Cr12、Cr12MoV、SKD11、D2などの通常の比較的安価な金型鋼から選択できます。製品の引張強度が630MPaを超える場合、SKH-9などの特別なより高価な金型鋼から金型材料を選択する必要があります)
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5) 製品設計にパンチング セクションの特別な要件がある場合、各セクションの最小許容値をマークする必要があります。
6) 切断の際は、型抜きしやすく、パンチの摩耗を少なくするために、製品のトリミング角度の設計に注意してください。
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2. 打ち抜き型の簡単な紹介
1) 打ち抜き、抜き型
2) 金型のバリ取り
3) 横抜き型
04
曲げ製品の形状と成形工程紹介
1.曲り製品の形状
曲げ成形メカニズム：金属材料にかかる応力が弾性限界（降伏強度）より大きく、破壊限界（引張強度）未満であるため、曲げ変形領域でシートの曲率が変化し、曲げが形成されます。
曲げの応力解析: 曲げるとき、材料の内側は圧縮応力を受け、外側は引張応力を受け、引張応力が支配的な役割を果たすため、材料の中立層が中心になります。曲げの内側に偏っている素材。
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中性層: 材料の内側から約 0.255T
引張応力により素材の外繊維が素材に対して相対的に移動し、素材の不足分を幅方向で補う
2. 曲げ工程 (例として V カーブを取る):
1）パンチとコンタクトシート（ブランク）の動きにより、凸型と凹型の接触点力が異なるため、曲げモーメントが発生し、曲げモーメントの作用で弾性変形し、曲げが発生します。
2) パンチが下降を続けると、ブランクとダイの表面が徐々に接触するため、それに応じて曲げ半径と曲げアームが減少し、ブランクとダイの接触点が 2 つから移動します。ダイの肩をダイの 2 つのスロープに合わせます。
3) パンチが下がり続けると、ブランクの両端がパンチの斜面に接触し、曲がり始めます。
4) 平坦化段階では、パンチとダイスの間のギャップが減少し続けるため、シートはパンチとダイスの間で平坦化されます。
5) 修正段階では、ストロークが終了すると、丸みを帯びた角とまっすぐなエッジがパンチに合うように修正され、目的の形状が形成されます。
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3. 曲げ加工品に起こりやすい2つのトラブル（リバウンド、割れ）
1) リバウンド:
スプリングバックの理由: 材料は多くの繊維層で構成されており、繊維の各層の応力は異なります (最も外側の層は最大の引張応力を持ち、最も内側の層は最大の圧縮応力を持ち、2 つの大きさ力は中立層に向かって減少するため、曲げた後、すべての繊維層が材料の弾性限界を超える応力を受けるわけではないため、弾性変形段階の材料には回復現象があります
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1) 中性層の応力とひずみがゼロ
2) 中性層の圧縮応力は内側に向かって徐々に大きくなる
3) 中性層の引張応力は外側に向かって徐々に大きくなる
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1) プレス部品が曲がると、ほとんどの材料層の歪みが塑性変形領域に入り、これらの材料層は跳ね返らない。
2) 中立層に近い材料層の歪みはまだ弾性変形領域にあり、これらの材料層は、外力がなくなった後に跳ね返ります (曲げパンチがワークピースから離れます)。
リバウンドに影響する要因:
(1) 材料の弾性限界が高いほど、必要な変形応力が大きくなり、反発が大きくなります
(2) 材料の相対曲げ半径 R/T が小さいほど、応力が集中し、弾性変形の割合が小さくなり、反発が小さくなります。
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2) ひび割れ
ワークピースの材料層の一部にかかる応力が、曲げ加工中に引張限界を超えると、ワークピースに亀裂が生じます。 （材料層が中性層から遠いほど、応力と歪みが大きくなります）
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割れを回避する方法: 曲げるとき、コーナー内側の R 角度が小さすぎます。 (通常、R 値は 0.5T 以上です)
4. 曲げ加工品の変形特性
(1)素材の外繊維の引っ張り応力により、素材が相対的に動き、素材の不足分を幅方向と厚み方向で補うため、素材の幅が縮みます。
(2) 素材の内層繊維の圧縮応力により、内層素材が幅方向に移動し、素材の内層の幅が増加します。
(3) 幅が材料の厚さの 3 倍未満の場合、上記の現象は明らかであり、製品設計では、幅が材料の厚さの 3 倍未満になる状況を避ける必要があります。
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5. 製品設計に関する曲げ加工のポイントと設計例
(1) The fillet radius of the bent part should not be smaller than the minimum bending radius to avoid cracks; but it should not be too large, otherwise the rebound will be large due to incomplete deformation. (Generally, the minimum bending radius R>=0.5T)
知らせ：
1) 製品設計の際、曲げR角が小さすぎると応力集中しやすくなりますので避けてください。
2) R 角度寸法は、内側にマークする必要があります。 （具体的な理由：曲げ時にワークがパンチに近く、パンチのR角度がワークのR角度を決定し、制御と調整が容易です。）
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(2) The length of the bending edge of the bending part should not be too small, otherwise the length of the support of the mold to the material is too small during the bending, it is not easy to obtain parts with accurate shape, and the bending part is often easy to fall out. H>Rプラス2T。
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注: 製品を設計するときは、ストレート エッジを小さく曲げないようにしてください。そうしないと、外側に倒れやすくなり、垂直度を制御するのが難しくなります。
(3) 急激な幅の変化で折れ曲がらないように曲げてください。 急激な幅の変化で折り曲げる必要がある場合は、あらかじめ加工溝を設計しておく必要があります。
(4) ブランクは曲げ加工時に多少滑りますので、製品設計時に加工穴を極力設計してください。
6. 曲げダイの簡単な紹介
05
成形加工形態と工程紹介
1. 成形工程の分類と紹介
成形メカニズム：金属材料にかかる応力は、弾性限界（降伏強度）より大きく、破壊限界（引張強度）未満であり、塑性変形範囲内で設計者が望む変形モードが生成されます。
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成形プロセスの分類: 1. 深絞り 2. 押し出し 3. フランジ成形 4. 反転 (ポンピング) 5. 収縮およびフレア成形
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2. 製品設計に関する成形工程のポイントと設計例
1) スクイーズ
押し出し凸包には 3 つの機能があります。
(1) 2 つの部品間の自動位置決めピンとして使用
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知らせ：
を。 ボスを位置決めピンとして使用する場合、ボス径を厳密に管理する必要があります。 通常、ボスの直径公差は、±/- 0.04mm 程度で管理できます。
b. 凸包が押し出されるため、凸包の側面はすべて明るい帯になります。
(2) 移動機構の限界として使用
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(3) プロジェクション溶接のバンプとして使用
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凸包設計の注意点とパンチサイズ：
Principles: 1) It is necessary to ensure that there is sufficient material connection between the convex hull and the matrix, otherwise the convex hull is easy to fall off. 2) When used as projection welding, the bump diameter D>{{0}}t プラス 0.7、および 1.8mm より大きい。
Bump height H>{{0}}(0.4t プラス 0.25)、および 0.5mm より大きい
凸包限界高さの設計寸法は下図のとおりです。
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注: 凸包のサイズをマーキングする場合、凸部のサイズのみを制御でき、凹部のサイズは制御できません。
押出凸型ダイ構造: ダイのサイズによって、凸包の直径が決まります。 シンブルと押し出しパンチが一緒になって、凸包の高さを決定します。 注: 凸包のサイズをマーキングする場合、凸部のサイズのみを制御でき、凹部のサイズは制御できません。
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2) ポンピングホール
ポンプ穴には 2 つの機能があります。
a) リベット接続部品として使用する (打ち抜きリベット、回転リベットを含む);
利点: リベットを省略できるため、コストを節約できます。
短所：大きな引き抜き力やせん断力に耐えられない。
穴あけとリベット留め: 固定接続として機能します。
引っ張り穴回しリベット：回転軸として機能します。
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b) コネクティングナットとして使用
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穴の設計とパンチサイズの注意点：
原則: a) 十分な物質の流れを確保する必要があります (つまり、ポンプの実現可能性を計算する必要があります)。
b) 回転リベットとして使用する場合、抜き穴の外径（寸法基準外径）を管理する必要があります。
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注：金型はポンピング穴の内径と外径の両方を制御でき、パンチは内径を制御します。 ダイは外径を制御しますが、同時にではありません。 つまり、各パーツは 1 つの値しか制御できません。
c) ナットとして使用する場合、ポンピング穴の内径（寸法基準内径）を管理する必要があります。
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d) ナットとして使用する場合、薄肉直刃の厚さはねじピッチの 1.3 倍以上にする必要があります。
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e) ナットとして使用され、強度要件がある場合、穴あけ後のストレート エッジの最小高さがねじピッチの 3 倍よりも大きいことを確認する必要があります。
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揚水孔の実現可能性計算:
ホール ホール: 内側の穴の周囲に沿って材料をサイド フランジに加工するスタンピング プロセス。
穴回し係数：穴を回した後のストレートエッジの直径に対する事前に打ち抜かれた穴の直径の比率（穴回し係数が大きいほど、変形の程度は小さい）
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旋削穴係数に影響を与える要因:
a) 材料の可塑性が高いほど、可塑性が高いほど、穴の回転係数が小さくなります。
b) 事前に打ち抜かれた穴の相対的な直径 D/t、D/t が小さいほど、穴の回転係数は小さくなります。
c) 穴加工方法。 （回転穴が高い場合、バリが内側にあると割れにくく、外側にある場合はガイド面の加工を増やしてから穴を開ける必要があります。）
d) 穴あけパンチの形状。 （球状パンチは回転係数を下げ、変形度を上げることができます。）
理論的には、揚水係数に応じて揚水プロセスが実行可能かどうかを判断する必要があります（この方法では、多くの要因を決定する必要があり、時間と労力がかかります）。 一般的には、下打ちと素材の厚みの比例関係で判断できます。 プレパンチ穴の相対直径 D/t が 1 より大きい場合、一般的に実行可能と見なされます。
事前パンチ穴サイズの計算:
原理：穴を回す前後の体積一定の原理。
AB={H*EF-(π/4-1)*EF*EF}/T
下穴径 d=D-2*AB
一般に、穴を開けた後、材料の厚さは薄くなり、減肉係数は {{0}}.45 ～ 0.9 です。
薄肉化率とは、EFと原材料の厚さTの比率を指します
It is generally believed that when d>=T、掘削は可能です（経験値、詳細な判断は掘削係数を参照できます）
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穴あけ金型構造
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穴あけパンチ構造 a) 放物線パンチを使用すると、円弧が大きくなり、旋削品質が向上します。 （構造は以下の通り）
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注: 円弧の半径が異なると、材料に対するパンチの押し出し効果が異なります。 小さいアークパンチは小さすぎるため、材料にかかる瞬間的な押し出し力が大きく、材料の変形も大きくなります。 したがって、同じ条件の下で、小さなアーク パンチを使用して穴を回転させます。 より高い。
b) プレパンチなしのワンショットフォーミングパンチ。
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注: ピアス穴のサイズは、2 つの成形 (A=a、B=b) の事前パンチ穴のサイズと一致しています。 1回打ち抜き旋削構造は、旋削バリが外側にある場合にのみ適しています。
3) 凹面フランジ加工
フランジ加工は、材料を輪郭曲線に沿って横向きの短辺に変えるプロセスです。
a) 凹面フランジ加工 (細長いフランジ加工): 変形は穴の変形に似ています。
b) 薄肉化率は 0.9 ～ 1 の範囲 (最も変形が激しい領域は最も高い端面にあります)
凹フランジ加工の可否判定：
a) 拡張サイズ
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b) 判断
フランジ加工前のエンド アーク長 L1
フランジ加工後のエンド アーク長さ L2
端面の変形率Kが素材の伸び率よりも大きい場合、割れが発生します
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製品設計時に、R、r、および h の値を調整して、端面の変形率が設計要件を満たし、クラックが発生しないようにすることができます。
4) 凸フランジ加工
a) 凸フランジ加工 (圧縮フランジ加工): 変形特性は圧縮成形に属します。
b) コンベックスフランジ展開寸法
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06
その他のプレス金型構造のご紹介
1. 転造型構造（方法1）
手順: 1. 円の 8 分の 1 を転がします。 2. 斜め上に 80 度カーブします。 3. 押し下げて円を形成します。
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2. 転造型構造（方法2）
手順: 1. 1/4 円を転がします。2. スライダーを使用して横に押します。
3.金型構造を平らにする（外縁を平らにする）
手順: 1. ブランキング; 2. 90 度上向きに曲げます。 3. 70度押し下げる（パンチRの大きさは材料の厚みの2倍マイナス0.3） 4. 平らにする
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4. 扁平金型構造（内孔扁平化）
手順: 1. ブランキング; 2. 90 度上向きに曲げます。 3. 70度押し下げる（パンチRの大きさは材料の厚みの2倍マイナス0.3） 4. 平らにする
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5.深絞り構造
