金属板から深い円筒形状や複雑な立体形状を成形する場合、1回のプレス加工だけでは必要な形状まで成形できないことがあります。無理に1工程で深く絞ると、材料の一部に大きな負荷がかかり、割れやしわなどの成形不良につながるためです。
そこで重要になるのが、深絞り加工と多工程絞りを組み合わせた工程設計です。材料の変形量を複数の工程に分けることで、無理のない形状変化をつくりながら目的の製品形状へ近づけます。
市川鉸工業では、精密プレス金型を自社で設計・製造し、多工程絞りや深絞りに対応しています。300t油圧プレスをはじめとするプレス設備を活用し、製品形状に応じた工程設計を検討できます。

【技術・製品概要】
〈深絞りとは〉
深絞りは、金属板を金型へ押し込み、板材を深い容器状の形状へ成形するプレス加工です。平らな材料を単純に押しつぶすのではなく、材料を流動させながら立体形状をつくる点に特徴があります。
円筒形状をはじめ、深さのある製品や立体的な形状の部品などに用いられます。市川鉸工業では、深絞り加工を少量生産にも対応できる生産体制の一つとして位置付けています。

〈多工程絞りとは〉
多工程絞りは、1回の成形で最終形状まで加工するのではなく、複数回の絞り工程に分けて徐々に形状を深くしていく方法です。会社情報では、多工程絞りの4工程サンプルとして、SPCE・板厚1.0mm・φ50×100Lのプレス加工品が紹介されています。
製品の深さや形状によっては、工程を分けることが成形性を確保するうえで重要になります。

【特長・技術ポイント】
〈1工程で成形しにくい形状に対応〉
深い形状を1工程で成形しようとすると、材料が大きく変形するため、成形途中で割れやしわが発生する場合があります。特に深さのある製品では、材料の移動量や変形状態を考慮した工程設計が必要です。
多工程絞りでは、1回あたりの変形を分散させ、段階的に目的の形状へ近づけます。単純に工程数を増やすのではなく、製品形状に合わせて各工程の役割を考えることが重要です。

〈割れを抑えるための工程設計〉
深絞りで発生する割れは、材料に過度な負荷が集中することが要因の一つです。1工程で大きく形状を変えるよりも、複数工程に分けて材料の変形を進めることで、無理な成形を避けやすくなります。
そのため、金型の構成だけでなく、どの工程でどこまで成形するかという順序の検討が欠かせません。多工程絞りは、成形状態を確認しながら最終形状へ近づけるための工程設計として活用されます。

〈しわを抑えるための考え方〉
深絞りでは、材料が金型へ流れ込む過程でしわが発生することがあります。割れとは異なり、材料が余って局所的に変形することが原因となるため、材料の動きを考慮した成形条件が必要です。
しわと割れは発生する場所や状態によって対策の考え方が異なります。深絞り加工では、製品形状だけを見るのではなく、成形途中の材料の動きまで含めて工程を検討することが求められます。

〈300t油圧プレスによる成形〉
油圧プレスは、深絞りのように材料を大きく変形させる加工で活用される設備です。市川鉸工業では、300t油圧プレスを深絞り・多工程絞りの設備として扱い、50〜200tのプレス設備も含めた生産体制を整えています。
深絞りでは、単にプレス能力の大きさだけで加工可否を判断するのではなく、製品形状と金型、工程数、材料の変形状態を組み合わせて考える必要があります。油圧プレスを工程の中でどのように使うかも、成形方法を検討するうえでのポイントです。

〈金型を含めた工程設計〉
深絞り加工では、製品を形にする金型そのものだけでなく、複数の金型をどのような順番で使用するかが重要になります。市川鉸工業では精密プレス金型を自社設計・製造しており、多工程絞りと深絞りに対応しています。
加工と金型を別々に考えるのではなく、必要な形状をどの工程でつくるかまで含めて検討することで、成形方法を整理しやすくなります。

【活用例】
〈4工程による深絞りサンプル〉
代表的なプレス加工品として、SPCE・板厚1.0mm・φ50×100Lの4工程サンプルがあります。1工程ではなく複数工程を使って成形することで、深さのある円筒形状へ段階的に加工する例です。
多工程絞りを検討する際には、最終形状だけでなく、途中工程を含めて成形方法を組み立てることが重要になります。

〈ファンモーター部品〉
ファンモーター部品では、A1100・板厚1.2mm・φ440×110のプレス加工品が実績として紹介されています。深さのある形状を含むプレス加工では、製品寸法に合わせた工程設計が必要です。
深絞りだけでなく、後工程との組み合わせまで考えることで、目的の部品形状へつなげられます。

〈SUS304の絞り加工品〉
SUS304を使用した絞り加工品として、多数穴加工を含む製品実績があります。絞り成形後に穴加工などの追加工程が必要になる製品では、全体の加工順序を考えることが欠かせません。
成形工程だけで完結しない製品についても、後工程とのつながりを含めて加工方法を検討できます。

【まとめ】
深絞りは、金属板を深い立体形状へ成形するプレス加工であり、製品によっては1工程で最終形状まで成形することが難しくなります。材料への負荷が大きくなると割れやしわにつながるため、複数工程に分けて段階的に成形する多工程絞りが重要になります。
300t油圧プレスを含むプレス設備と、精密プレス金型の設計・製造を組み合わせることで、深絞りに必要な工程を検討できます。4工程の深絞りサンプルやファンモーター部品、SUS304絞り加工品などの実績もあり、製品形状に応じた加工方法の検討につなげられます。
深絞りや多工程絞りでは、製品の形状だけでなく、成形途中の材料の変形や割れ・しわへの対策まで含めた工程設計が重要です。1工程での成形が難しい形状や、既存の加工方法では成形性に課題がある製品についても、工程設計から相談できます。

【お問い合わせ先】
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