ハードウェアスタンピングにおけるパンチングとフランジ加工の問題と解決策

パンチングおよびフランジ加工の場合金属スタンピング、変形領域は基本的に金型のフィレット内に限定されます。一方向または二方向の引張応力の作用下では、接線方向の伸び変形が半径方向の圧縮変形よりも大きくなり、その結果、材料の厚さが減少します。フランジ穴の垂直エッジの口を極限まで薄くしています。板厚を薄くしすぎて、材料の伸びが材料の限界伸びを超えると、いわゆるp破壊が発生します(過度の伸びと材料の塑性不足によって生じる亀裂を強制肛門破壊といい、過剰な伸びによって生じる亀裂を強制肛門破断といいます)成形力が低下し、材料の強度が不足することを破壊といいます。)打ち抜きフランジ加工の場合、フランジ加工係数Kが小さいほど変形度が大きくなり、縦端口の板厚減少が大きくなり割れやすくなります。したがって、フランジ加工の際、縦端口の肉厚減少は無視できません。

1.パンチ穴開口部の周囲にクラックが発生します。主な原因は、パンチ下穴部に引裂き面やバリがあり、応力集中点が存在するためです。穴あけ加工の際、この部分の塑性は悪く、割れやすくなります。伸びの良い材質を使用することで、パンチング穴のフランジ加工の変形度が大きくなり、穴フランジ加工の割れを低減することができます。成形が許可される場合は、下穴径をできるだけ大きくして穴の変形を軽減し、穴の割れを軽減するのに役立ちます。構造が許せば、下穴の相対直径 (D 0/t) を大きくするために、できる限り薄い材料を使用する必要があります。これは、穴回転亀裂の可能性を減らすのに役立ちます。金型を設計する際には、フランジ加工パンチに放物線状または球状の形状を採用することをお勧めします。これにより、局所的な材料の許容変形が増加し、亀裂が減少します。スタンピング中、パンチングとフランジ加工の方向をパンチングとプレドリル加工の方向と逆にすることができるため、バリがフランジ加工の内側に位置し、クラックを低減できます。

スタンピング1

2. スタンピングとフランジ加工の穴が閉じられると、穴が縮小し、フランジが垂直でなくなり、穴の直径が小さくなり、組み立て時にねじを締めるのが困難になります。ネッキングの主な原因は、材料のスプリングバックと、パンチとダイの間のギャップ z/2 が大きすぎることです。性能の良い素材を使用しており、反発力が小さく、ネッキング問題を改善することができます。金型を設計する際、雄型と雌型の間の適切なクリアランスを選択することで、フランジ付きフランジが確実に垂直になるようにすることができます。パンチとダイの間のクリアランスは、通常、材料の厚さよりわずかに小さくなります。

3. フランジフランジの高さが不十分であると、ねじと穴のねじ込み長さが直接短くなり、ねじ接続の信頼性に影響します。プレスフランジ加工のフランジ高さに影響を与える要因としては、下穴径が大きすぎるなどが挙げられます。下穴旋削高さを大きくするには、下穴径を小さくしてください。下穴径を小さくできない場合には、シンニング・フランジ加工を採用して肉厚を薄くし、フランジ加工フランジの高さを高くすることができます。

4. パンチング、フランジ加工の根元Rが大きすぎます。フランジ加工後の根元Rが大きすぎると、組立時に根元のかなりの部分がねじと接触せず、ねじの長さや穴の長さが短くなり、ねじ結合の信頼性が低下します。フランジ加工穴のルート R が大きすぎます。これは、材料の厚さとスタンピング フランジ加工ダイスの入口フィレットに関連しています。材料が厚くなるほど、根元の R は大きくなります。ダイの入口のフィレットが大きいほど、フランジ穴の根元の R も大きくなります。フランジ穴の根元Rを小さくするには、できるだけ薄い材料を選択してください。金型を設計する際には、雌型の入口にある小さなフィレットを設計する必要があります。厚い材料を使用する場合、または雌型入口のフィレットが材料厚さの 2 倍未満の場合、フランジパンチは成形とともに肩を大きくするように設計され、プレス終了時にルート R を成形します。ストロークや整形工程は別途追加となります。

5. 廃材のパンチングやフランジ加工でパンチ穴やフランジ穴を加工する場合、パンチング時に凹型に対応する構造が無く、材料が引き抜かれてしまいます。穴のエッジに抜きカスがランダムに付着し、抜きカスが多発する場合があります。廃棄物のピックアップやハンドリング時の振動は、金型や部品の作業面に飛散しやすく、部品表面に圧痕欠陥が発生し、手作業での修復が必要になります。外部要求を満たすのは困難です。修理すべき部品は廃棄するしかなく、人的資源と材料が無駄になります。フランジ穴の廃材は、総会に持ち込まれると作業者を切りやすくなり、ねじ締めに影響を及ぼします。フランジ穴のカスなどの電気部品の場合、ネジ締め時に電気部品に落ちてショートを起こしやすく、電気的な安全上の問題が発生します。


投稿日時: 2022 年 12 月 17 日