自動車は「世界を変えた機械」と呼ばれてきました。自動車産業は産業との相関性が高いため、国の経済発展レベルを示す重要な指標とみなされています。自動車製造には4つの主要工程があり、その中でもプレス加工工程が最も重要で、かつ4つの主要工程の中で最初に行われる工程です。
この記事では、自動車製造におけるプレス加工工程に焦点を当てます。
目次：
- スタンプとは何ですか？
- スタンピングダイ
- プレス加工装置
- スタンピング材
- ゲージ
1. スタンピングとは何ですか？
1) 刻印の定義
プレス加工とは、プレス機や金型を用いて板材、帯材、管材、形材に外力を加え、塑性変形や分離を起こさせて、所望の形状と寸法のワークピース（プレス加工部品）を得る成形加工法である。プレス加工と鍛造は、塑性加工（または圧力加工）に分類される。プレス加工の原料となるのは、主に熱間圧延鋼板や冷間圧延鋼板、帯材である。世界の鉄鋼製品のうち、60～70%は板材であり、そのほとんどがプレス加工によって完成品となる。
自動車の車体、シャーシ、燃料タンク、ラジエーターフィン、ボイラーの蒸気ドラム、容器のシェル、モーターや電気機器の鉄芯ケイ素鋼板などは、すべてプレス加工されています。また、計器類、家電製品、自転車、事務機器、生活用品などの製品にも、プレス加工された部品が数多く存在します。
2) プレス加工の特徴
- プレス加工は、生産効率が高く、材料消費量が少ない加工方法です。
- プレス加工は、部品や製品の大量生産に適しており、機械化や自動化が容易で、生産効率が高いという特長があります。同時に、プレス加工は廃棄物の削減や無廃棄物生産を目指すだけでなく、万が一残材が生じた場合でも、それらを有効活用することができます。
- 操作手順は簡単です。操作者に高度なスキルは必要ありません。
- プレス加工された部品は一般的に機械加工が不要で、寸法精度が高い。
- プレス加工部品は互換性に優れています。プレス加工工程は安定しており、同一ロットのプレス加工部品は組み立てや製品性能に影響を与えることなく互換的に使用できます。
- プレス加工部品は板金で作られているため、表面品質が優れており、後続の表面処理工程（電気めっきや塗装など）にとって好ましい条件となる。
- プレス加工によって、高強度、高剛性、軽量の部品を得ることができる。
- 金型を用いて大量生産されるプレス加工部品のコストは低い。
- プレス加工は、他の金属加工方法では加工が難しい複雑な形状の部品を製造することができる。
3) 刻印工程
（１）分離プロセス：
シートは、外部からの力の作用によって一定の輪郭線に沿って分離され、一定の形状、サイズ、および切断品質を有する完成品および半完成品が得られる。
分離条件：変形した材料内部の応力が強度限界σbを超える。
a. ブランキング：金型を使って閉じた曲線に沿って切り抜き、打ち抜かれた部分を部品とする加工法。様々な形状の平面部品を作るのに用いられる。
b. パンチング：金型を用いて閉じた曲線に沿って穴を開け、開けられた部分は廃棄される。正パンチング、側面パンチング、吊り下げパンチングなど、いくつかの種類がある。
c. トリミング：成形部品の端を特定の形状にトリミングまたは切断すること。
d. 分離：金型を使用して、閉じていない曲線に沿って穴を開け、分離します。左右の部品を一体成形する場合、分離工程がより多く用いられます。
（２）成形プロセス：
素材は、破損することなく塑性変形され、一定の形状とサイズの完成品および半完成品が得られる。
成形条件：降伏強度σS
a. 製図：板状の素材を様々な中空形状に成形する。
b. フランジ：シートまたは半製品の端が、一定の曲率に従って一定の曲線に沿って垂直なエッジに成形されます。
c. 成形：成形部品の寸法精度を向上させたり、小さなフィレット半径を得るために使用される成形方法。
d. 反転: 立ち端は、あらかじめ穴が開けられたシートまたは半製品、あるいは穴が開けられていないシートに作られます。
e. 曲げ加工：シートを直線に沿って様々な形状に曲げることで、非常に複雑な形状の部品を加工できます。
2. スタンピングダイ
1) 金型分類
動作原理に基づいて、絞り金型、トリミング打ち抜き金型、フランジ成形金型に分類できる。
2) 金型の基本構造
打ち抜き金型は通常、上型と下型（凸型と凹型）から構成される。
3) 構成:
作動部品
ガイド
ポジショニング
制限する
弾性要素
持ち上げて回転させる
3. プレス加工設備
1) プレス機
ベッド構造に基づいて、プレス機は開放型プレス機と密閉型プレス機の2種類に分類できる。
オープンプレスは3面が開いており、ベッドはC字型、剛性が低い。一般的に小型プレス機に使用される。 クローズドプレスは前後が開いており、ベッドは閉じており、剛性が高い。一般的に大型および中型プレス機に使用される。
駆動スライダー力のタイプに応じて、プレスは機械式プレスと機械式プレスに分類できます。油圧プレス.
2) ラインの巻き戻し
シャーリングマシン
シャーリングマシンは、主に様々なサイズの金属板の直線部分を切断するために使用されます。駆動方式は機械式と油圧式があります。
4. スタmping 素材
プレス加工材料は、部品の品質と金型の寿命に影響を与える重要な要素です。現在、プレス加工可能な材料は、低炭素鋼だけでなく、ステンレス鋼、アルミニウムおよびアルミニウム合金、銅および銅合金など多岐にわたります。
鋼板は現在、自動車プレス加工において最も広く使用されている原材料である。近年、軽量車体への要求の高まりに伴い、高強度鋼板やサンドイッチ鋼板といった新素材が車体に使用されるケースが増えている。
鋼板の分類
厚さによって、厚板（4mm以上）、中板（3～4mm）、薄板（3mm未満）に分類されます。自動車の車体プレス部品は主に薄板です。
圧延状態による分類：熱間圧延鋼板、冷間圧延鋼板。
熱間圧延とは、合金の再結晶温度よりも高い温度で材料を軟化させ、その後、圧力ホイールで材料を薄板またはビレットの断面に押し出すことで、材料を変形させるものの、材料の物理的特性は変化させない加工法です。熱間圧延板は靭性と表面平滑性に劣り、価格も比較的安価です。また、熱間圧延工程は粗く、非常に薄い鋼板を圧延することはできません。
冷間圧延とは、熱間圧延、ピット除去、酸化処理後に、合金の再結晶温度よりも低い温度で加圧ホイールを用いて材料をさらに圧延する工程です。冷間圧延、再結晶、焼鈍、冷間圧延を2～3回繰り返すことで、材料中の金属は分子レベルで変化（再結晶）し、形成された合金の物性が変化します。そのため、表面品質が良好で、仕上げが良く、製品の寸法精度が高く、製品の性能や組織が特定の用途要件を満たすことができます。
冷間圧延鋼板には、主に冷間圧延炭素鋼板、冷間圧延低炭素鋼板、プレス加工用冷間圧延鋼板、高強度冷間圧延鋼板などが含まれます。
5. ゲージ
ゲージとは、部品の寸法品質を測定・評価するために使用される特殊な検査装置である。
自動車製造においては、複雑な空間形状を持つ大型のプレス部品、内装部品、溶接サブアセンブリであろうと、単純な小型のプレス部品、内装部品であろうと、特殊な検査ツールが主要な検出手段として頻繁に使用され、工程間の製品品質管理に用いられます。
ゲージによる検出は、迅速性、精度、直感性、利便性などの利点があり、特に大量生産のニーズに適しています。
ゲージは通常、次の3つの部分から構成されます。
① 骨格とベース部分
②身体部位
③ 機能部品（機能部品には、クイックチャック、位置決めピン、検出ピン、可動ギャップスライダー、測定テーブル、プロファイルクランププレートなどが含まれます）。
自動車製造におけるプレス加工工程について知っておくべきことは以上です。鄭曦は専門家です。油圧プレスの製造業者専門的なスタンピング機器を提供しています。深絞り油圧プレスさらに、当社は自動車内装部品用油圧プレスご要望がございましたら、お気軽にご連絡ください。
投稿日時：2023年7月6日
