プログレッシブダイスタンピングとトランスファーダイスタンピングの比較と選択

スタンピングは、多くのメーカーが採用している製品製造プロセスです。板金を一貫した方法で様々な部品に成形します。スタンピングは、生産プロセスを制御するための非常に具体的な手段を製造者に提供し、多様なオプションが利用できることから、工業生産の様々な分野で広く利用されています。

この汎用性は、メーカーが様々なスタンピング加工方法に関する豊富な知識を有していることを意味します。そのため、経験豊富な材料サプライヤーと協力することは理にかなっています。アルミニウムやステンレス鋼などの金属を扱う場合、各工程における合金の用途を理解することが重要です。スタンピング加工でも同様です。

一般的なスタンピング方法は、プログレッシブダイスタンピングとトランスファーダイスタンピングの 2 つです。

スタンピングとは何ですか？
スタンピングとは、平らな金属板をパンチプレスに載せる工程です。出発材料はビレットまたはコイル状です。その後、スタンピングダイを用いて金属板を所定の形状に成形します。板金には、パンチング、ブランキング、エンボス加工、曲げ加工、フランジ加工、穿孔加工、エンボス加工など、様々なスタンピング加工方法があります。

場合によっては、スタンピングサイクルは1回のみ実行され、完成形状を作成するのに十分です。また、スタンピング工程が複数の段階に分かれる場合もあります。この工程は通常、高性能工具鋼から製造された精密機械加工された金型を用いて冷間板金上で行われ、スタンピング工程の均一性と信頼性を確保します。

単純な金属成形は数千年前に遡り、元々はハンマーや錐などの道具を用いて手作業で行われていました。工業化と自動化の進展に伴い、プレス加工の工程は時とともに複雑化、多様化し、様々な選択肢が提供されるようになりました。

プログレッシブダイスタンピングとは何ですか?
一般的なスタンピング加工法の一つに、プログレッシブダイスタンピングがあります。これは、一連のスタンピング工程を単一の直線工程で実行する方法です。金属は、各ステーションを通過するシステムによって送り出され、各ステーションで必要な工程が段階的に実行され、部品が完成します。最終工程は通常、トリミング工程で、ワークピースを残りの材料から分離します。コイルは、大量生産で使用されることが多いため、プログレッシブスタンピング工程の原材料としてよく使用されます。

プログレッシブダイスタンピング工程は、完了するまでに多くのステップを伴う複雑なプロセスになることがあります。シートを正確に、通常は数千分の1インチ以内の精度で送り出すことが非常に重要です。機械にはテーパーガイドが追加されており、シートにあらかじめパンチ穴を開けておくことで、送り出し時に正確な位置合わせが確保されます。

工程数が増えるほど、工程コストと時間は増加します。経済的な理由から、順送金型はできるだけ少なく設計することが推奨されます。形状が近接している場合、パンチのクリアランスが不足する可能性があることに注意することが重要です。また、切り欠きや突起が狭すぎる場合にも問題が発生します。これらの問題のほとんどは、部品設計や金型設計においてCAD（コンピュータ支援設計）ソフトウェアを使用することで対処・補正できます。

プログレッシブダイを使用するアプリケーションの例としては、飲料缶の蓋、スポーツ用品、自動車の車体部品、航空宇宙部品、民生用電子機器、食品包装などが挙げられます。

トランスファーダイスタンピングとは何ですか?
トランスファーダイスタンピングはプログレッシブダイスタンピングに似ていますが、ワークピースが連続的に送られるのではなく、物理的にステーション間を移動する点が異なります。これは、複数の複雑な工程を伴う複雑なプレス工程に推奨される方法です。自動トランスファーシステムは、ワークステーション間で部品を移動し、作業中にアセンブリを所定の位置に保持するために使用されます。

各金型の役割は、部品を特定の形状に成形し、最終寸法に達するまで成形することです。マルチステーションパンチプレスでは、1台の機械で複数の金型を同時に操作できます。実際、ワークピースがプレス機を通過する際にプレス機の電源が切れるたびに、すべての金型が同時に作動します。最新の自動化により、マルチステーションプレスは、以前は1台のプレス機で複数の異なる工程を必要としていた工程を、今では1台のプレス機で実行できるようになりました。

トランスファーパンチは複雑なため、通常、順送型システムよりも動作速度が遅くなります。しかし、複雑な部品の場合は、すべての工程を1つのプロセスにまとめることで、製造プロセス全体を高速化できます。

トランスファーダイスタンピングシステムは、フレーム、シェル、構造部品など、プログレッシブダイスタンピング工程に適さない大型部品に一般的に使用されます。プログレッシブダイスタンピング技術を採用している業界では特に多く見られます。

2つのプロセスを選択する方法
どちらを選択するかは、通常、具体的な用途によって異なります。考慮すべき要素としては、部品の複雑さ、サイズ、数などがあります。プログレッシブダイスタンピングは、多数の小型部品を短時間で加工する場合に最適です。部品が大きく複雑な場合は、トランスファーダイスタンピングが必要となる可能性が高くなります。プログレッシブダイスタンピングは高速かつ経済的ですが、トランスファーダイスタンピングはより汎用性と多様性に優れています。

プログレッシブダイスタンピングには、メーカーが認識しておくべき欠点がいくつかあります。プログレッシブダイスタンピングは通常、より多くの原材料を必要とします。また、金型も高価です。また、部品を工程外に持ち出す必要がある作業には使用できません。つまり、圧着、ネッキング、フランジ圧着、ねじ転造、ロータリースタンピングといった一部の工程では、トランスファーダイを用いたスタンピングの方がより適切な選択肢となります。