プレス金型：詳細設計
二次元トランスファ送り装置（プレス機械の周辺機器 その17）
二次元送りのトランスファー送り装置は、トランスファー加工の中で最も多く利用されている製品の移送方法です。トランスファー送り装置の動きは【図1】に示すようにトランスファーバーの「開閉」動作と「送り」と「戻り」の運動で製品を移送します。 製品は...
一次元トランスファ送り装置（プレス機械の周辺機器 その16）
一次元送りのトランスファ送り装置は【図1】に示すように、トランスファーバーが「送り」と「戻り」の往復直線運動で製品を移送します。このような動きから「直線トランスファ送り装置」と呼ぶこともあります。動きがシンプルなので加工速度を高めることが比...
プッシャフィーダ（プレス機械の周辺機器 その15）
プッシャフィーダは、ロールフィーダやグリッパフィーダのようなコイル材を扱う送り装置とは異なり、【図1】に示すように、ブランクを積み上げて金型内に送り込む装置です。コイル材やシート材を扱う送り装置を「一次送り装置」と呼びます。コイル材やシート...
ヒッチフィーダ（プレス機械の周辺機器 その14）
ヒッチフィーダは、スプリングを利用した爪クランプで材料を掴み、送り動作をします。 送り動作は往復運動で行います。移動クランプと固定クランプの2種類のクランプを持っています。この形からグリッパフィーダの一種といえます。 ヒッチフィーダは金型に...
グリッパフィーダ（プレス機械の周辺機器 その13）
グリッパフィーダは2つのクランプを操作して、材料送りを行います。2つのクランプの一つは固定クランプ、材料を押さえたり、開放したりします。もう一つのクランプは移動クランプです。材料を掴み、移動させます。ロールフィーダはロールの回転を利用して材...
ローラフィーダ（3）（プレス機械の周辺機器 その12）
ローラフィーダは、送りロールと上ロールで材料を挟み、送ります。材料送りが完了した後に、金型はパイロットで材料送りの誤差を修正します。この時に、ローラフィーダは材料の押さえを解除して、パイロットでの材料送り長さ修正を容易にする必要があります。...
ローラフィーダ（2）（プレス機械の周辺機器 その11）
ローラフィーダの連接棒で駆動される揺動アームは、往復角運動をします。往復運動の片側の動きで送りローラを動かして材料を送ります。戻り行程では送りローラは回転せず、何もしません。この動作を行うには、送りローラをコントロールするクラッチ（一方向ク...
ローラフィーダ（1）（プレス機械の周辺機器 その10）
自動でプレス加工するときに材料を金型内に送り込む装置を「材料送り装置」と呼びます。その代表的なものがローラフィーダです。ローラフィーダは【図1】に示す構造をしています。固定された軸を中心に、送り長さ分の間欠回転をする送りローラと、材料を押さ...
レベラー（2）（プレス機械の周辺機器 その9）
材料内部にひずみのあるものをプレス加工すると、ひずみが大きくでてくることがあります。このような問題を解決するためにレベラーは使われます。その方法を示したものが【図1】です。材料に交互に変形を与えることで、材料内部のひずみが取り除かれます。こ...
レベラー（1）（プレス機械の周辺機器 その8）
アンコイラーから出てきた材料にはコイルの巻きぐせ等のひずみがあり、プレス加工に影響することがあります。このひずみ取りに使われる装置がレベラーです。 レベラーは【図1】に示すように、アンコイラと送り装置間に置かれます。【図1】に示すようなレベ...
ループコントロール（3）S字ループ（プレス機械の周辺機器 その6）
【図1】がS字ループの形です。ループをS字状にコントロールしたものです。ダウンループ、アップループ共に、ループ部分の材料重量がバックテンションの形で材料送りに影響します。この影響を少なくするために考えられたループ形状です。形状から厚板には適...
ループコントロール（2）アップループ（プレス機械の周辺機器 その7）
【図1】がアップループの形です。ダウンループでのアンコイラと送り装置間の距離が長くなる欠点を、ループを上部空間に持って行くことで、距離の短縮をねらったものです。薄板材に使われることは少ないですが、材料の厚さが1mm程度以上の材料には多く使わ...
ループコントロール（1）ダウンループ（プレス機械の周辺機器 その5）
【図1】がダウンループの形です。ごく一般的な材料のたるみの取り方です。薄板材から厚板まで幅広く使われています。材料が自然に作るループに必要な距離（図中のＬ寸法）は、材料板厚の1600倍前後は必要とされています。その間で作られるたるみは床に着...
コイルクレードル（プレス機械の周辺機器 その4）
コイル材を【図1】に示すような材料ストック部に置き、ピンチロールによって巻きほぐします。 材料ストック部は最大幅が入る構造となっています。この部分には材料幅にあわせて保持するガイドがあり、コイル幅の変動にあわせて対応できるようになっています...
水平置きタイプのアンコイラ（プレス機械の周辺機器 その3）
コイル材を【図1】に示すようにアンコイラのターンテーブル上に平置きして、コイルを巻きほぐす形式のアンコイラです。 材料メーカーから搬入されるコイル材の荷姿は、パレット上に数コイルを平置きした形です。【図1】では1つのコイル材をターンテーブル...
芯受けタイプのアンコイラ（プレス機械の周辺機器 その2）
【図1】は、100kg程度までの軽量コイル材に使われることの多いアンコイラです。一般的にはリールスタンドと呼ばれています。薄板材の順送り加工では設備も安く、設置は置くだけでよいのでよく使われています。 材料交換を短縮する目的から、コイル材取...
コイル材を利用したプレス自動化システム（プレス機械の周辺機器 その1）
【図1】は、コイル材を利用した自動化システムの構成を示しています。 構成としては、まずコイル材を保持して、巻きほぐす装置が必要です。これをアンコイラと呼びます。軽量なコイル材から1トンを越える重量級のものまであります。また、薄い材料、厚い材...
製品の排出検出（材料送り異常の検出 その13）
金型によって加工された製品は、 （1） 下型のダイ内を通過して下に落とされ排出される。 （2） 下型ダイ上からエアー飛ばし、または自重を利用してのシュート滑落により排出される。 （3） 下型方向から上型方向に抜かれ、上型のダイ内からエジェク...
タグ：センサ
画像識別（材料送り異常の検出 その12）
コイル材を加工して、製品をコイルに巻き取る加工を「コイルtoコイル」と呼びます。 この加工はコネクター等の製品に多く見られます。このような加工では、途中で異常が発生すると発見できずに、製品として巻き取られた最終端で発見されることが多いです。...
コイル材の終端検出（材料送り異常の検出 その11）
コイル材の加工では自動加工が前提であることが多いと思います。調子よく加工をしていて、材料の終わり部分が送り装置に引っかかり加工ミスが発生して金型を壊した、という事故は意外と多いのです。注意していたのだがうっかりした。という状況なのですが、仕...
タグ：センサ
コイル材のループコントロール（材料送り異常の検出 その10）
【図1】に示すようなコイル材を使ったプレス加工では、アンコイラと送り装置間の材料のたるみの管理が必要です。このたるみ管理をループコントロールと呼びます。【図1】で張り限界と示した破線の形になると、金型内の材料送り異常となるばかりでなく、小形...
タグ：センサ
フープ材の座屈（材料送り異常の検出 その9）
順送加工で材料が座屈する加工異常が時折見られます。大きな金型破損につながる怖い現象です。 座屈の発生原因としては（【図1】参照）、 （1） 材料の幅に対して板厚が薄い。材料が軟らかい。 （2） 送り装置と金型間の距離が広い。 （3） 金型内...
かす詰まり検出（材料送り異常の検出 その8）
順送加工や穴抜き加工等で、抜きかすがダイに詰まり金型を破損する現象を「かす詰まり」と呼びます。ダイの刃先が長い、パンチ・ダイ刃先の劣化等が主な原因です。【図1】に「かす詰まり状態」と示したようなイメージです。 かす詰まりの検出はかす上がりの...
かす上がり検出（材料送り異常の検出 その7）
順送加工や穴抜き加工で、抜きかすがダイを通過して下に落ちずに、何らかの理由でダイ面上に残ってしまう現象を「かす上がり」または「かす浮き」と呼びます。 【図1】に「かす上がり状態」と示したイメージです。このようになると送られてきた材料がこの上...
材両端部を利用したミスフィード検出（材料送り異常の検出 その6）
材料送りされた材料の端部を検出して材料送り異常を検出する方法です。【図1】は曲げの面を利用して検出することを考えたものです。面を検出するので検出ミスが少なくなり安定した検出ができます。検出が正常であれば、キャリア部（製品と製品をつないでいる...
切り欠きを利用したミスフィード検出（材料送り異常の検出 その5）
順送り加工で材料の一部を切り欠いて、その切り欠き部分を利用して、材料の送り異常を検出するものです。 【図1】にその原理を示します。材料の一部を切り欠きます。その状態で材料送りをすると、切り欠き部分に検出スライドが飛び込み正常な送り状態を確認...
サイドカットを利用したミスフィード検出（材料送り異常の検出 その4）
順送り加工ではサイドカットを利用して、材料送りをコントロールすることがあります。サイドカットは材料の端を送りピッチに準じた長さで切り欠き、その部分の端を金型のストッパに突き当てることで送りピッチを決めます。 このときに【図1】に示すようにス...
通電式ミスフィード検出（材料送り異常の検出 その3）
検出ピンと材料の間に弱い電気（6V～12V）を流しておき、検出ピンが材料に接したときに電流が流れて材料の送り異常を検知してプレス機械の運転を止めます。 この方法の金型内の取り付け状態を示したものが【図1】です。検出ピンは絶縁された状態で取り...
可動ピン式ミスフィード検出の設計（材料送り異常の検出 その2）
順送加工で、材料の送り異常は加工ミスをまねき金型の破損原因となります。その材料の送り状態を確認して異常があればプレス機械の運転を停止させて、トラブルを最小限に押さえ込むことを目的に使用されるものがミスフィード検出です。 【図1】は可動ピン式...
コイル材からの加工での異常発生部分（材料送り異常の検出 その1）
コイル材からの自動プレス加工をするときには、【図1】に示すような設備構成が必要です。 コイル材を保持し、材料を巻きほぐすアンコイラ。材料を型内に一定量送り込む送り装置。送り装置はプレス機械に取り付けられる場合と、金型に取り付ける場合がありま...
タグ：かす上がり
円筒絞りの絞り高さを決める（円筒絞りの工程設計 円筒絞りの工程設計 その7）
円筒絞りの工程設計を 「円筒絞りのブランク展開（円筒絞りの工程設計 円筒絞りの工程設計 その2）」 で示した製品を例に必要な内容を検討してきて、最後に各工程の絞り高さについての説明です。 絞り高さを計算する専用の計算式がありますが、形状によ...
タグ：パンチ・ダイ
円筒絞りのダイ肩半径（ダイR）を決める（円筒絞りの工程設計 円筒絞りの工程設計 その6）
ダイRを決めるには、 「円筒絞りのパンチ肩半径を決める」 のパンチRの決め方及び 「円筒絞りのクリアランスとダイ寸法を決める」 のダイ寸法をもとに決めます。それぞれの回を参照してください。 ダイRは、第1絞りから最終工程（この例では第4絞り...
タグ：パンチ・ダイ
円筒絞りのクリアランスとダイ寸法を決める（円筒絞りの工程設計 円筒絞りの工程設計 その5）
ブランクから絞り加工すると、【図1】に示すように絞りの縁は厚くなります。これは絞り変形するときにブランクの縁が収縮します。その変化が、縁の板厚増加となって現れたものです。このようなことから、絞り金型のクリアランスは、曲げと同じように材料板厚...
タグ：パンチ・ダイ
円筒絞りのパンチ肩半径を決める（円筒絞りの工程設計 円筒絞りの工程設計 その4）
展開計算で求めたブランク径から、何回で絞れるかを決めます。その結果が【図1】です。これは 「円筒絞りの絞り回数を決める」 で求めたものです。各寸法は各工程のパンチ径を示しています。 【図2】は、パンチ肩半径の決め方を示しています。ここで分か...
タグ：パンチ・ダイ
円筒絞りの絞り回数を決める（円筒絞りの工程設計 円筒絞りの工程設計 その3）
展開計算で求めたブランク径から、何回で絞れるかを決めます。絞り加工では1回で絞ることのできる限界があります。絞り加工では目的の径になるまで絞りを繰り返しますが、加工が進むにつれて材料は加工硬化して絞りにくくなります。絞れる量を決める手段とし...
タグ：塑性加工
円筒絞りのブランク展開（円筒絞りの工程設計 円筒絞りの工程設計 その2）
フランジのある円筒絞りのブランク展開について解説します。 展開計算に先立って、トリミング代を決めます。絞り加工では、材料の持つ異方性の関係から、円形ブランクから絞ったものでもフランジの縁は変形して、四角に近い形になります。このような現象から...
タグ：塑性加工
円筒絞りの工程設計の概要（円筒絞りの工程設計 円筒絞りの工程設計 その1）
絞り加工はブランクからつなぎ目のない容器を成形します。その具体的な内容を【図1】に示す製品形状を例にして、今後進めていきたいと考えています。 絞り加工の工程設計のイメージを示したものが【図2】です。 絞り加工では、製品形状を展開してブランク...
タグ：塑性加工
絞り加工力（プレス加工力 その4）
円筒絞りに要する加工力（P）は、円形ブランクをパンチがダイに押し込んでゆく力です。加工力に関係する主なものは、ブランク材の変形抵抗です。その他に、ブランク材と金型との摩擦、しわ押さえ力（しわ押さえ力に関しては、連載の こちら を参照して下さ...
タグ：材料力学
曲げ加工力（プレス加工力 その3）
ここで示す曲げの加工力は、自由曲げの加工力です。曲げ加工では、形状を安定させるために下死点で底突きすることをよく行いますが、底突き加工は突き量によって非常に大きな力を必要とします。その大きさは、自由曲げ加工力の5～10倍くらいになると考えら...
タグ：材料力学
抜きの側方力とかす取り力（プレス加工力 その2）
（1）側方力（F） 側方力とは、【図1】に示すように、加工力に対して直角な方向に生じる力です。残り幅が少ない材料では側方力で押され、変形したりします。 パンチへの影響では横に押されることで、クリアランスが変化して抜け状態を変化させたりします...