ばね・スプリング
下向き絞り型（円筒絞りの金型製作の要点 その5）
【図1】は下向き絞りの金型構造を示しています。この金型構造は、主にフランジのある絞り加工に使われる構造です。 ダイの中にノックアウトを組み込んだ構造です。 下向き絞り落とし型（円筒絞りの金型製作の要点 その4） で示した絞り落とし型と違って...
再絞り上向き絞り型（その2）（円筒絞りの金型製作の要点 その3）
3回、4回と再絞り加工が進むと、絞り率を大きくしなければいけません。そうすると、絞り前と絞り後の径の差が小さくなるため、 「再絞り上向き絞り型」 で示した再絞り構造のしわ押さえが使えなくなります。しわ押さえ部分が薄く弱くなり、破損しやすくな...
再絞り上向き絞り型（円筒絞りの金型製作の要点 その2）
【図1】は比較的小さな再絞り型です。上型はシャンクでプレス機械に取り付けられ、下型のダイクッションは簡易構造のものを採用しています。 上向き絞りが採用される理由は、 ダイクッションの利用が容易である。 製品の取り出しが上死点付近でのノックア...
初絞り上向き絞り型（円筒絞りの金型製作の要点 その1）
【図1】は比較的小さな初絞り型です。上型はシャンクでプレス機械に取り付けられ、下型のダイクッションは簡易構造のものを採用しています。 上向き絞りが採用される理由は、 ダイクッションの利用が容易である。 製品の取り出しが上死点付近でのノックア...
マイクロプローブ用ばねの先端技術（ばねの設計-13）
ppmオーダーの品質不良の保証の考えが多くの商品で実現されている背景には、生産技術の進歩と併せて、不良品を出荷させないための全数検査の実施によるところが大です。LSIなどは、それ自体に膨大な構成要素の集合体であるため全数検査されます。また携...
マイクロ・ナノ位置決め用平行ばね（ばねの設計-12）
精密位置決めには、（1）アクチュエータ、（2）精密位置決め機構、（3）制御方法の3要素技術が関係してきます。ここでは（2）精密位置決め機構のなかで、ミクロン～ナノの領域で採用される、微小位置決め機構用平行ばねを紹介します。 （1）平行ばねの...
ばね設計の計算式（ばねの設計-11）
LCA（ローコストオートメーション） におけるばねの設計対象は、ほとんどが圧縮コイルばねか引張りコイルばねです。この2種類のばね設計では、以下の項目が検討課題となります。ここではa）、b）、c）について解説します。 a） 使用範囲におけるた...
ばね用材料（ばねの設計-10）
ばねのばね特性は、ばね用材料とその熱処理と成形加工（熱間成形法、冷間成形法）で造りこまれます。 （1）熱間成形と冷間成形 ■熱間成形 ばねの形状に成形した後に、ばねとして必要な強度を得る目的で、焼入れ・焼戻しの処理を行う成形法 ■冷間成形 ...
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ばねの固定方法（ばねの設計-9）
ばねの両端固定法は、ばねの挙動安定性を得るために重要です。圧縮コイルばね、引張りコイルばねともに、ばねの両端部での好ましい固定方法があります。ここでは、両ばねの固定方法とその特徴を解説します。 （1）圧縮コイルばねの固定方法 圧縮コイルばね...
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ばね特性アラカルト（ばねの設計-8）
非線形ばねは、荷重に対するばねの変形量を、敏感にも鈍感にも修正することができるため、アイデアによって面白い活用法が考案できます。ここでは代表的な非線形ばね特性を持つものを紹介します。ここに紹介した各種ばねの設計方法は「ばねの設計と製造・信頼...
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曲げにともう変形対策（プレス金型の設計 曲げを含む順送り金型の設計 その6）
順送り加工の曲げは押さえ曲げとなる加工が多いですが、【図1】に示すように、ウエブ部分が引かれて変形することがあります。 押さえ曲げでは、ウエブ面積に対応して材料押さえ力を決め、スプリングの強さを決めますが、製品形状そのものに問題があり、ウエ...
ばねのサージング現象（ばねの設計-7）
サージングとは、コイルばね自体の固有振動のことです。ばねに質量があるため、ばねの固有振動数に近い振動数成分を有する外力が作用すると、サージングと呼ばれるばねの激しい振動現象が現れます。コイルばねがカムにより高速で圧縮・引張りの駆動が与えられ...
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ばねの固有振動特性（ばねの設計-6）
ばね定数（ k ）の、ばねに質量（ M ）のブロックを載せた状態での、ばねの振動特性について解説します。 【図1】のモデルで任意の位置に押し付けていたブロックの保持を開放すると、ブロックはばねのエネルギ蓄積特性により上下方向に振動を続けます...
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ばねに吸収蓄積されるエネルギ（ばねの設計-5）
ばねに吸収蓄積されるエネルギについて解説します。 （a）線形特性のばねの吸収蓄積エネルギ ばねに荷重をかけると、フックの法則に応じたたわみ（変形）が生じます（【図1】）。この状態から素早く荷重を開放すると、ばねは元の状態に振動を伴って戻りま...
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引張りコイルばねにかかる荷重と変形の関係（ばねの設計-4）
引張りコイルばねは、圧縮コイルばねのように、非線形特性を持たせることが出来ません。しかし、初張力を造りこむことができます。 （1）初張力のある引張りコイルばねについて 引張りコイルばねでは、無荷重の状態でもコイル同士が密着する方向の力：初張...
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圧縮コイルばねにかかる荷重と変形の関係（ばねの設計-3）
（1）荷重と変形の関係 ばねにかかる荷重：Pとたわみ（変形量）：δが比例（線形）関係にあるとき、「フックの法則」の関係にあるといいます。このときの比例定数：kを「ばね定数」と呼びます。【図1】に荷重と変形の関係を示します。この図において、傾...
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ばねの種類と特性（ばねの設計-2）
「ばね」の種類を形状で分類すると、次のようになります。 【表1】形状で分類したばねの種類 ばねの種類 （形状で分類） 概説 図番号 a）コイルばね ・ 最も普及しているばね ・ 製作が容易で効率的、安価など ・ 圧縮・引張り・ねじりなどのば...
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ばね（ばねの設計-1）
「ばね」は各種機構に組込まれて、ばねそれぞれの役割を演じていますが、目立つ要素部品というより影の役柄という立場です。しかし、信頼性、高速運動性能、小型軽量化、操作性などとの関係が深く、これからの技術進歩においても重要な LCA（ローコストオ...
ストリッピング力とスプリングの設計（プレス金型の設計 分断を利用した順送り金型の設計 その5）
前回 の例を引き継いで解説します。 抜き加工力（P）の計算の結果は、8.928Tonで約9Tonでした。 抜き加工でパンチに食いついた材料を払い落とすことをストリッピング（かす取り）と呼びます。 ストリッピング力は抜き加工力の3～5％です。...
プレス金型の設計 切断を利用した順送り金型の設計（その4）
単体部品ではなく、部品相互の関係からの部品設計について解説します。 【図1】はリフターガイドの設計を示しています。リフターガイドは材料の幅をガイドすると共に材料を送り線高さに保持する役割を持たせます。そのためスプリングで保持します。スプリン...
プレス金型の設計 切断を利用した順送り金型の設計（その3）
切断を利用した順送り型を、可動ストリッパ構造で設計した場合の組立図について解説します。 組立図の設計では、下型平面図（【図1】）、上型平面図（【図2】）及び【図3】に示す正面図（断面図）を作ります。 下型平面図では、加工の推移や材料ガイドの...
プレス金型の設計 切断を利用した順送り金型の設計（その1）
切断加工は1本の線で分離するせん断加工です。この方法が利用できると、材料歩留まりの非常によい加工を実現することができます。 これから、切断加工を利用した順送り金型の設計を解説していきます。関連事項として今まで解説してきた、 「切断加工」 、...
セットカラーとシャフトの組合せ（シャフトの使用事例）
セットカラーは、シャフトや円形支柱などの円筒形状の位置決めに便利な部品です。ここではシャフトの停止位置決めの使用事例を紹介します。 事例1（【図1】の場合） ダンパ付セットカラーによる、シャフトストッパ機構について解説します。 この事例は、...
スプリングガイド付きプッシャーピン
スプリングガイド付きプッシャーピンは、固定側（キャビティ側）に成形品が離型不良で残ってしまいやすい成形品のアシストをするために開発された部品です。 成形品の形状の関係で、固定側に肉盗み（肉逃げ）を設けなければならない場合等では、金型のパーテ...
銅と銅合金（LCA：ローコストオートメーションを支える機素材料の基本-20）
銅と銅合金は材料強度が弱いので、 LCA（ローコストオートメーション） の構造部材にはほとんど採用されませんが、鉄やアルミニウム系金属と異なる性質を持っています。LCAに使用される素材の種類は、ほとんどが圧延処理された板材（伸銅品）ですが、...
可動ストリッパのスプリングの設計（穴抜き型の設計 その7）
可動ストリッパは、ストリッパボルトとスプリングによって保持されています。ストリッパボルトで動きを規制し、スプリングで押さえ力を作っています。 【図】は、スプリングとストリッパボルトの使い方の代表的なものを示しています。 【図1】（a）は、ス...
穴抜きパンチのストリッパガイド（穴抜き型の設計 その6）
【図1】に示す穴抜き型では、ブランクをダイの上に置き穴加工をします。 製品（ブランク）の平面度を保ちたいと考えるときには、ブランクを押さえながら加工することを誰しもが思いつきます。この発想で作られたものが、ここに示す金型構造です。可動ストリ...
モールドデポジット
モールドデポジットとは、プラスチック射出成形金型の入れ子の隙間やキャビティの隅に付着する堆積物のことです。 デポジットが堆積しますと、成形品にショートショットが発生したり成形品の形状が正確に転写されなくなる不具合が発生します。 デポジットが...
上下同時曲げ加工（曲げ加工の工夫 その7）
押さえ曲げで、【図1】に示すような上下逆方向曲げを行おうとすると、少し工夫が必要になります。その工夫した構造例が【図2】です。 構造を説明すると、可動パンチ、ダイを使って、材料押さえを常に働かせるように工夫しています。「上曲げパンチ兼パッド...
可動ダイの利用（複雑形状の1回曲げ）（曲げ加工の工夫 その5）
曲げ加工では可動ダイやカムなどを組み合わせて金型構造を作り、工程短縮して形状を加工することがあります。 【図1】のような形状の製品を、1回の加工で完成させるための工夫をしたものが【図2】の金型構造です。 上型はパンチが製品形状に合わせて作ら...
てこの利用（上曲げ）（曲げ加工の工夫 その2）
可動ストリッパ構造を用いた順送加工では、上曲げ加工の基本形は、【図1】に示す構造となると思います。 上曲げダイはダイプレート面より、凸となりノックアウト（パッド）とストリッパ間で材料を挟み、ストリッパをパンチとして、ストリッパのスプリング力...
潤滑剤-スライドコア専用かじり止めグリスタイプ
スライドコアがかじりを起こして、金型を破損してしまった経験はありませんか？ スライドコアは、毎ショットごとに作動を繰り返し、スライドコアとスライドプレートやガイドレールの側面に接触を繰り返します。その間に、クリアランス部にはガスや脂（やに）...
エジェクタプレート早戻し装置
「エジェクタプレート早戻し装置」は、エジェクタプレートを、金型のパーティング面が閉じるよりも前に、元の位置へ復帰させるための装置です。 金型の構造によっては、スライドコアの移動ストロークの途中にエジェクタピンを配置しなければならない場合があ...
変向機構-2（からくり治具の素）
回転軸が同一平面にあり、その2軸の成す角度が90度以上の機構の場合に、コイルばねを用いて2軸を連結させ、原動軸の回転を従属軸に伝えることができます（【図1】参照）。 このコイルばねを用いた連結—変向機構は、従動軸側の角度が90度以上の範囲で...
金型のメンテナンスのポイント
プラスチック射出成形金型は、量産の成形加工で使用されますと、摩耗や錆び等の原因によって金型の機能が低下してゆきます。これらの機能低下を修復するためには、メンテナンス（保守管理）が必要です。 プラスチック射出成形金型のメンテナンスの重要ポイン...
タグ：ばね・スプリングエジェクタピン・スリーブ金型ガイド部品スプルー・ゲートキャビティ・コア金型冷却・断熱化学製品設備保全
ウレタンスプリング（標準部品の使い方 その30）
ウレタンスプリングの使い方は【図1】に示すように、簡易金型のパンチに装着して、ストリッパ代わりに使用するものが比較的多い使い方です。 【図2】は、ストリッパ用のスプリングとして使用する形です。 【図3】は、絞り加工や曲げ加工のダイクッション...
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パイロット（2）（標準部品の使い方 その17）
【図】に示す各形状について、以下に示します。 （a） 基本的な使い方です。丸パンチの基本的な使い方から変化した形です。パイロット先端は可動ストリッパの可動量に比例します。金型メンテナンスのときには取り外しが面倒です。 （b） 機能は基本形そ...
コイルスプリング（2）（標準部品の使い方 その8）
コイルスプリング（以下スプリング）の主な使い方を紹介します。【図a】~【図f】は、主だったスプリングの使い方を示したものです。 【図a】は、ストリッパの可動量が少ないときのスプリングの使い方です。ストリッパボルトの後ろに入れます。同軸上を押...
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コイルスプリング（1）（標準部品の使い方 その7）
金型でスプリングに期待するものは、【図1】に示すように荷重とたわみです。金型に使われるリフターピンを支えるコイルスプリング（以下スプリング）では、それほど荷重は必要でなく、たわみ量が求められます。可動ストリッパでは、主に荷重が求められます。...
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スクリュープラグ（標準部品の使い方 その6）
スクリュープラグは、M8以下のサイズではねじピッチは並目、M10以上ではピッチを1.5mmに統一しています。これは、スクリュープラグをスプリングの押しねじとして使用するとき、ねじ径とスプリングの関係をわかりやすくする目的と、もう一つはねじ径...