スタンピングダイの要点: 金属成形における順送ダイ用のキャリアストリップの設計

プーチット / iStock / ゲッティ イメージズ プラス

編集者注: これは、スタンピング金型の設計と構築の基礎を説明する一連の記事の 3 番目です。 このシリーズの第 1 部と第 2 部もご覧ください。

前回の記事では、効率的なスクラップ処理のための金型設計、順送金型のキャリアウェブ設計、ステーションからステーションへ部品を搬送するための搬送システムの使用、およびプレスパラメータについて説明しました。 ここで、順送金型のキャリア ストリップの設計パラメータを詳しく見てみましょう。

順送金型では、材料のストリップが連続的に供給され、1 つまたは複数の完成部品が作成されるまでさまざまな切断および成形操作が行われます。

ステーションからステーションへ移動する部品は、その部品の製造に使用される母材の一部と結びつけられます。 部品の外側にあるこの余分な材料は、キャリアウェブと呼ばれ、部品の完成後に切断され、スクラップとして廃棄されます。

キャリアウェブは、順送金型で実行される操作に応じて異なります。

通常、基本的な切断および曲げ操作には固体キャリア (図 1 を参照) が使用されます。 部品の垂直方向の動きは許可されません。 ストリップ全体は、プレスストローク全体を通して平らで真っ直ぐなままでなければなりません。 ツール内の異なる高さにステーションがあると、各部品間のピッチ長または距離が不一致になります。 固体キャリアは、部品の形状内で金属がほとんどまたはまったく流れたり移動したりしない場合にのみ使用できます。

ストレッチ ウェブ キャリア (図 2 を参照) は、多数の深成形、絞り加工、エンボス加工、および複数の縮小を伴う用途に適しています。 これにより、各部品間の中心線の距離を乱すことなく金属が自由に流れることができ、さまざまな高さの順送金型ステーションで使用できます。

たとえブランクの周囲から多量の金属が除去されたとしても、キャリアは必ずしもストレッチキャリアであるとは限らないことに留意してください。 たとえば、図 3 に示すキャリアの設計は、ストレッチ キャリアとしてよく説明されますが、金属が内側に流れたり、各部品が独立して上下に移動したりすることはできません。

キャリアは金属の動きに合わせて曲がるように設計する必要がありますが、供給プロセス中の曲がりに耐えられる十分な強度を維持する必要もあります。 パーツを水平に動かすには、パーツの重量の約 10% がかかります。 たとえば、完成した部品の重さが 1 ポンドの場合、それを移動するには 1/10 ポンドの力が必要です。 8 つの段階がある場合、各キャリアまたはフレックス アタッチメントの合計強度は 8 ポンドに耐える必要があります。 曲げずに力を発揮します。

キャリアの強度を決定する公式は存在しないため、材料の種類と厚さに基づいて判断してください。 キャリアの設計や製造が弱すぎる場合は、切断プロセスの前後に補強リブを追加して強度を高めることができます。

キャリアの開発は比較的単純なプロセスです。 重要なのは、必要な屈曲を可能にするために、アタッチメントウェブのラインを十分な長さにすることです。 キャリアの開発には、シミュレーション ソフトウェアと手動ワックス切断という 2 つの主な方法が使用されます。

シミュレーション ソフトウェアは、キャリアの伸びを効果的かつ正確にシミュレートします。 無限の材料タイプと厚さに対して重要なキャリア結果を提供できます。 図 4 は、深絞りプロセス中に変形するアタッチメント キャリアのシミュレーションを示しています。 フレックスウェブは水平方向と垂直方向の両方に変形しています。 このシミュレーションでは、仕上がりの厚さ、形状、引き裂きの確率などのデータが得られます。 さらに、シミュレーション ソフトウェアは、変形中に発生する可能性のあるキャリアの加工硬化または歪み硬化を考慮に入れることができます。

ワックスカットは手作業でキャリアを開発する方法です。 それには、ミツロウのシート、鋭利なナイフまたはスクライバー、および提案されたキャリアテスト形状が必要です。 ワックスは、提案された取り付けウェブの形状に合わせて切断され、金属と同じように手動で水平および垂直に引き伸ばされます。 このプロセス中にワックスが破損すると、金属も破損する可能性があります。