ちょっと、そこ！私は金属スタンピングのサプライヤーで働いている男ですが、今日はスタンピング金型がどのように作られるかを共有したいと思います。これは多くのステップを含む非常に素晴らしいプロセスです。詳しく説明します。
設計段階
まず最初に、設計段階は非常に重要です。金型を作り始める前に、何を目指しているのかを明確にする必要があります。通常、お客様から簡単なスケッチや詳細な 3D モデルなどのデザインを受け取ります。単なるスケッチの場合は、当社の設計チームが CAD (コンピューター支援設計) ソフトウェアを使用して正確なデジタル モデルに変換します。
このデジタル モデルは、最終製品を視覚化し、金型の構造を計画するのに役立ちます。部品の形状、材質、生産量などを考慮する必要があります。たとえば、次のようなものを作っているとします。アルミプレス部品、アルミニウムは比較的柔らかい金属であることがわかっているため、より硬い金属をスタンピングする場合と比較して、金型の設計は少し異なる可能性があります。
デザインが決まったら、設計図を作成します。この青写真は、製造プロセス全体のロードマップのようなものです。ダイのすべての寸法、公差、および機能が表示されます。設計上の小さな間違いが後々大きな問題につながる可能性があるため、すべてを二重にチェックして間違いがないことを確認します。
材料の選択
設計が完了したら、金型に適した材料を選択します。私たちが選択する材料は、スタンピングする金属の種類、生産量、部品の複雑さなどのいくつかの要因によって決まります。
少量生産またはそれほど複雑ではない部品の場合は、A2 や D2 などの工具鋼を使用する場合があります。これらの鋼は比較的手頃な価格であり、プレス力に十分に耐えることができます。しかし、大量生産の場合は、カーバイドなどのより高級な素材を選択することがよくあります。超硬は非常に硬く、耐摩耗性があるため、金型の寿命が長くなり、メンテナンスの必要性が少なくなります。
材料の熱処理特性も考慮する必要があります。熱処理は、金型の硬度、靱性、耐摩耗性を大幅に向上させることができる重要なステップです。材料が異なれば熱処理に対する反応も異なるため、要件に基づいて適切なものを選択する必要があります。
金型の加工
次は機械加工の部分です。ここから、原材料を実際の金型に加工し始めます。当社ではさまざまな加工プロセスを使用していますが、最も一般的なプロセスの 1 つは CNC (コンピューター数値制御) 加工です。
CNC 加工の優れた点は、高い精度と再現性を実現できることです。設計図を CNC マシンにロードし、切削工具を使用してスチールまたは超硬のブロックから材料を除去します。この機械は、フライス加工、穴あけ、旋削などの作業をすべて高い精度で実行できます。
たとえば、金型を作る場合、CNC プレス部品、CNC マシンは、設計に従って金型の詳細な機能と輪郭を作成します。複数の軸を同時に操作できるため、手作業で作成するのが非常に難しい複雑な形状を作成できます。
CNC 加工に加えて、放電加工 (EDM) も使用する場合があります。 EDM は、非常に小さいフィーチャまたは複雑なフィーチャを作成するのに役立ちます。電気スパークを使用して材料を侵食することで機能します。このプロセスは、金型の細かいディテールや鋭い角を作成するのに最適です。
熱処理
金型が機械加工されると、熱処理プロセスが行われます。熱処理は金型に超能力を与えるようなものです。材料の内部構造を変化させ、より硬く、丈夫で、耐摩耗性が向上します。
熱処理プロセスでは通常、ダイを特定の温度に加熱し、その後制御された速度で冷却します。熱処理には焼き入れや焼き戻しなどさまざまな種類があります。焼き入れでは、金型を高温に加熱し、油や水などの焼き入れ媒体中で急速に冷却します。これにより、材料は非常に硬くなりますが、同時に脆くなります。
脆性を軽減するために、焼き戻しを行います。焼き戻しには、金型を低温に加熱し、その温度に一定時間保持することが含まれます。このプロセスにより内部応力が緩和され、金型の延性が向上し、スタンピング中に亀裂が入りにくくなります。
表面仕上げ
熱処理後、金型には表面仕上げが必要です。このステップはいくつかの理由から重要です。まず、滑らかな表面仕上げにより、金型とスタンピングされる金属の間の摩擦が軽減されます。これは、金型の磨耗が少なくなり、より高品質のプレス部品が得られることを意味します。
希望の表面仕上げを実現するために、研削、研磨、コーティングなどのプロセスを使用します。研削は、機械加工プロセスで残った粗いスポットやバリを除去するために使用されます。研磨はさらに一歩進んで、表面をさらに滑らかにします。
コーティングもオプションです。窒化チタン (TiN) や窒化クロム (CrN) など、さまざまなタイプのコーティングを金型に適用できます。これらのコーティングは非常に硬く、耐摩耗性があり、摩擦も軽減します。これらは保護層として機能し、ダイの寿命を延ばします。
組み立てとテスト
金型の機械加工、熱処理、表面処理がすべて完了したら、組み立てに入ります。パンチ、ダイス、その他の部品を含むすべてのコンポーネントを組み合わせます。すべてが完璧にフィットし、正しく調整されていることを確認します。
組み立て後、一連のテストを実施します。まず、金属を使用せずに金型を操作して機械的な問題がないか確認する予行運転から始めます。スムーズな動き、適切な位置合わせ、拘束の兆候がないことなどを確認します。
その後、実際の金属で試運転を行います。いくつかの部品にスタンプを押し、注意深く検査します。寸法、表面仕上げ、その他の重要な特徴をチェックします。問題があれば金型の調整を行います。
品質管理
製造プロセス全体を通じて、品質管理が最優先事項です。当社には品質管理検査官のチームがあり、すべての段階をチェックします。ノギス、マイクロメーター、三次元測定機 (CMM) などの精密測定ツールを使用して、金型がすべての仕様を満たしていることを確認します。
また、当社は ISO 9001 などの厳格な品質管理システムに従っています。これらのシステムは、一貫性を維持し、当社が製造するすべての金型が最高品質であることを保証するのに役立ちます。
結論
以上がプレス金型の製作工程です。これは複雑ですが、多くのスキルと細部への注意を必要とする魅力的なプロセスです。当社の金属スタンピングサプライヤーでは、これを長年にわたって行っており、あらゆる種類の用途向けに高品質の金型を製造する経験と専門知識を持っています。工業用金属プレス加工または他の何か。
プレス金型またはプレス部品の市場に興味がある場合は、ぜひご相談ください。設計段階から最終製品に至るまで一貫してご協力させていただきます。ご連絡いただければ、喜んでお客様の要件について話し合い、お見積もりを提供させていただきます。
参考文献
- 製造技術者協会「工具製造技術者ハンドブック」
- 「金属プレス技術」（株）産業プレス