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シワ・割れ・破断の防止とは?課題と対策・製品を解説

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プレス成形・鍛造におけるシワ・割れ・破断の防止とは?
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プレス成形・鍛造におけるシワ・割れ・破断の防止
プレス成形・鍛造におけるシワ・割れ・破断の防止とは?
プレス成形や鍛造において、製品に発生するシワ、割れ、破断といった不良を防ぎ、高品質な製品を安定的に生産するための技術やノウハウの総称です。材料の特性、金型設計、成形条件などを最適化することで、製品の信頼性向上と生産コスト削減を目指します。
課題
材料の伸び限界超過による割れ
成形時に材料が過度に伸び、材料自体の強度を超えてしまうことで発生する割れ。特に深絞り加工などで顕著になります。
応力集中による破断
金型との接触部や形状の急激な変化部で応力が集中し、材料が耐えきれずに破断してしまう現象です。
材料の圧縮によるシワ発生
成形時に材料が余剰となり、逃げ場を失って圧縮されることで、表面にシワが発生する現象です。
金型設計の不備による応力・ひずみ分布の偏り
金型の形状やクリアランスが適切でないと、材料にかかる力やひずみの分布が偏り、不良発生のリスクを高めます。
対策
材料特性の最適化と選定
成形性(伸び、加工硬化性など)に優れた材料を選定し、必要に 応じて熱処理などで材料特性を調整します。
金型設計の高度化とシミュレーション活用
CAE解析による応力・ひずみ分布の予測を行い、金型形状やパンチ・ダイのクリアランスを最適化します。
成形条件(圧力・速度・温度)の精密制御
プレス機の圧力や速度、材料温度などを適切に管理し、材料の挙動をコントロールします。
潤滑剤の選定と塗布方法の最適化
材料と金型間の摩擦を低減し、滑りを促進させる潤滑剤を選定・適用することで、材料の伸びを助け、シワや割れを抑制します。
対策に役立つ製品例
成形性向上添加剤配合潤滑剤
材料の伸びを助け、摩擦を低減する特殊な添加剤を配合した潤滑剤は、材料の伸び限界を超えにくくし、割れやシワの発生を抑制します。
高精度金型設計支援ソフトウェア
材料の挙動をシミュレーションし、応力集中やひずみ分布を可視化することで、不良発生リスクを低減する金型設計を支援します。
材料特性評価・分析サービス
材料の伸び特性や加工硬化特性を正確に評価し、成形に適した材料選定や熱処理条件の提案を行います。
自動潤滑塗布装置
均一かつ適切な量の潤滑剤を金型や材料に自動で塗布することで、成形時の摩擦を安定的に管理し、不良発生を抑制します。
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