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材料ロス最小化とは？課題と対策・製品を解説
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絞り・深絞りにおける材料ロス最小化とは？
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金属加工には、金型を用いて塑性変形させる冷間圧造加工(以下、ヘッダー加工)と呼ばれるものがあります。
ヘッダー加工は金型成形により、切削加工に比べて材料ロスが非常に少なく、安定した精度と生産スピードに強みがあり、ボルト・ナット等の大量生産に適しております。
しかしながら、中凹形状などの複雑形状になると切削加工が必要でした。
弊社はリヘッダー加工機(割型成形機)を導入し、ヘッダー加工後の半製品を再度、割型で冷間圧造加工し、複雑形状を成形することで、切削加工を廃止するネットシェイプ加工を可能にしました。
ヘッダー機・リヘッダー機の組み合わせにより、複雑形状への加工効率が向上したため、大量生産の対応を提案できます。また切削工程で出る材料の廃棄コストも抑えられるため、コストを低減できます。
リヘッダー(割型成形)加工【工法転換によりコスト低減!】
『IH＋軸肥大』は、環境に配慮した革新的なツバ出し加工です。
素材径の約3倍のツバを成形する逐次加工。
材料費、消費エネルギーを削減します。
バー材や、パイプ材の加工に用いることが出来ます。
試作対応も致しますので、お気軽に当社までご相談ください。
【特長】
■結晶粒粗大化の抑制
■寸法精度アップ
■スケールの付着量抑制
■材料費削減
■消費エネルギー削減
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
ツバ出し加工『IH＋軸肥大』 新工法 コスト節減
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絞り・深絞りにおける材料ロス最小化
絞り・深絞りにおける材料ロス最小化とは？
絞り・深絞り加工は、金属板を金型で押し込み、立体的な形状を作り出す成形技術です。この加工プロセスにおいて、材料の無駄を極力減らし、コスト削減と資源の有効活用を目指すことが「材料ロス最小化」の目的です。
課題
過剰なトリミング
製品形状に合わせて余分な材料を切り取る際、必要以上に大きく切り取ってしまうことで材料が無駄になるケース。
不良品の発生
絞り工程での亀裂、シワ、座屈などの不良品発生により、材料が使用できなくなること。
金型設計の最適化不足
金型設計が材料の動きや変形を十分に考慮していないため、材料の偏りや伸び不足が生じ、ロスに繋がる場合。
工程間の材料管理不備
各工程での材料の取り扱いや保管が不適切で、傷や変形が発生し、使用できなくなること。
対策
トリミング工程の最適化
製品形状に合わせた最小限のトリミング寸法を精密に計算し、金型や加工条件を調整することで、余分な切り取りを削減する。
加工条件の精密制御
絞り速度、潤滑剤の種類と量、金型温度などを最適化し、材料の変形を均一にすることで、不良品の発生を抑制する。
高度な金型設計・解析
CAD/CAEツールを用いたシミュレーションにより、材料の流れや応力分布を事前に予測し、最適な金型形状とクリアランスを設定する。
工程内検査とフィードバック
各工程で材料の状態をリアルタイムで検査し、不良の兆候を早期に発見。そのデータを次の工程や金型設計にフィードバックし、改善を継続する。
対策に役立つ製品例
高精度絞り金型
材料の挙動を精密に制御し、不良発生を抑制することで、トリミングロスや不良品ロスを低減する金型。
材料挙動解析ソフトウェア
絞り加工時の材料の変形や応力をシミュレーションし、金型設計の最適化や加工条件の検討を支援することで、ロス削減に貢献する。
自動トリミング装置
製品形状に合わせて自動で最適なトリミングラインを検出し、高精度に切断することで、トリミングロスを最小限に抑える装置。
スマート潤滑システム
加工箇所に必要な量の潤滑剤を自動で供給し、材料の滑り性や変形を最適化することで、シワや亀裂の発生を防ぎ、ロスを削減するシステム。
