自動車ボンネットのスタンピング工程フロー：技術的製造ガイド

要点まとめ

The 自動車ボンネットのスタンピング工程フロー は、アルミニウムまたは鋼などの平らな板状のブランク材を、「ボディ・イン・ホワイト」（BIW）のクロージャアセンブリに変換する高精度の製造プロセスです。この工程では、2つの並列プレスラインを使用して、「 ボンネット内側パネル （構造的骨組み）と Hood Outer Panel （クラスAの外観面）を個別に成形します。主な工程には、 片付け , 深絞り , 切り替え , ピアス および フランジ形成 が含まれます。プロセスの最終段階は、 Hemming（ hemming） 工程であり、マスチック系シーラントを使用して外板を内板の上に折り返し、一体で剛性のあるアセンブリを形成します。本ガイドでは、現代の車両生産に不可欠なエンジニアリングメカニズム、ダイラインの工程順序、および品質管理戦略について解説しています。

自動車用ボンネットの構造：内板と外板の違い

生産ラインを分析する前に、ボンネット（フード）を構成する2つの主要な部品を区別することが極めて重要です。これらは類似したプレス工程を経ますが、設計上の要件が異なり、したがって金型設計も大きく異なります。

フード外板（表面パネル）

The Hood Outer Panel は車両の外観として見える部分であり、「クラスA」の完璧な仕上げが求められます。その主な機能は空力性能とフェンダーやグリルとの美的連続性です。このパネルは顧客に直接見えるため、 割れやしわ といった表面欠陥は許容されません。メーカーは重量削減とへこみ耐性の維持を両立させるために、外板にアルミニウム合金（6000番台など）を使用することが多いですが、これによりスプリングバックの問題が生じやすくなります。

フード内板（構造部品）

は外板の内側に隠れており、 ボンネット内側パネル 構造的なバックボーンとして機能します。衝突エネルギー（クラムルゾーン）を管理し、騒音、振動、不快感（NVH）を低減するために、リブ、エンボス、カットアウトを含む複雑な幾何学的形状を備えています。内板には、ヒンジ、ラッチ、およびフードプロップロッドの取り付け部も統合されています。外板が滑らかな表面を重視するのに対し、内板は表面仕上げよりも幾何学的な剛性を優先し、高張力鋼（HSS）または特殊なアルミニウム合金をよく使用します。

ステップ1：プレスライン作業（スタンピング工程）

本質 自動車ボンネットのスタンピング工程フロー 「ダイライン」で行われ、通常はタンデムプレスライン（複数の個別プレスで構成されるもの）またはトランスファープレス（内部に移送レールを備えた単一の大型プレス）を使用します。この工程は、平らなブランクを成形されたパネルに成形するための5〜6工程で構成されるのが一般的です。

1. ブランキング

この工程は、原材料の金属シートのコイルから始まります。このコイルはブランキングプレスに供給され、材料が特定の2次元形状（ブランク）に切断され、スクラップを最小限に抑えるように最適化されます。これらのブランクはその後洗浄および潤滑処理され、続く成形工程中に摩擦による欠陥が生じるのを防ぎます。

2. ディープドローイング（成形）

これは最も重要な工程です。平らなブランクはバインダーリングで固定され、パンチによって金型キャビティ内に押し込まれ、フードの3次元形状が形成されます。ここで材料の流れを制御することは極めて重要です。圧力が不足するとしわが生じ、逆に圧力が過剰になると割れが発生します。 ディープドローイング金型 はパネルの主要な形状と剛性を決定します。

3. トリミングおよびピアッシング

形状が形成された後、パネルはトリミング工程に移動します。ここで、バインダー領域からの不要な金属部分が切り落とされ、最終的な外周形状が得られます。同時に、あるいは次の工程で、ピアシング金型により必要な穴が開けられます。内板には通気孔、外板にはエンブレム取り付け用の穴などです。

4. フランジ成形および再整形

フランジングでは、パネルの端部を内側パネルの場合下向きに、外側パネルの場合上向きに曲げて、接合面を準備します。外側パネルについては、後のヘミング工程を容易にするために、これらのフランジを90度まで曲げます。「リーストライク」工程はラインの最後でよく行われ、部品の較正、形状ラインの明確化、および反りの補償を行います。 スプリングバック .

これらの段階で精度を実現するには堅牢な機械装置が必要です。製造業者はしばしば金型や部品加工に関して専門企業と協力します。例えば シャオイ金属技術 などの企業は、迅速な試作から大量生産までに対応できる最大600トンのプレス能力を活用し、部品が厳しい寸法公差を満たすことを保証しています。

ステップ2：マリッジ工程（ヘミングおよび組立）

ボンネット製造の決定的な工程は、内側と外側のパネルを「マリッジ」（接合）することです。溶接では外側ボンネットのクラスA表面が損なわれるため、業界では Hemming（ hemming） .

マスチックシーラントの塗布

参加前に、ロボットが外側パネルの内面の周囲に構造用接着剤（マスチック）のビードを塗布します。さらに、フレッター防止用接着剤を中央部に追加で滴下し、内側パネルのリブを外側スキンに接合することで、高速走行時の振動ノイズを防止します。

折り縁の工程

内側パネルを外側パネルの内側にセットします。その後、外側パネルの90度のフランジを2段階で内側パネルの端部に折り返します。

• 予備折り縁： フランジを90度から約45度に曲げます。
• 最終折り縁： フランジを内側パネルに対して平らに（ロープ状またはフラットな折り縁）圧着し、2つの構造体を一体化します。

ダイ折り縁 vs. ローラー折り縁

この作業には2つの主要な方法があります。 従来のダイ折り縁 専用のダイスを使用してフランジ全体を一工程で折り曲げます。非常に高速かつ高精度であるため、大量生産に最適です。ただし、金型コストが高くなります。一方で、 ロボティックローラーヘミング ロボットアームに取り付けられたローラー工具を用いて、段階的に板縁を折り曲げていきます。この方法は生産数量が少ない場合や複雑な輪郭形状に対して柔軟性が高く、費用対効果に優れていますが、サイクルタイムが長くなります。

品質管理および欠陥防止戦略

完成品の組立が自動車業界の基準を満たすことを保証するには、厳格な品質管理が必要です。欠陥の予防は、金型設計段階でのシミュレーションソフトウェアによる材料挙動の予測から始まります。

一般的な表面欠陥

• スプリングバック： 金属（特にアルミニウム）が成形後に元の形状に戻ろうとする性質。エンジニアは金型内で金属を過剰に曲げることでこれを補正します。
• オレンジピール： 過度な粒状伸展によって生じるざらついたテクスチャー表面で、塗装仕上げを損ないます。
• スライドライン： 引き抜き工程中に、板材がダイスのリブに沿って引っ張られることにより発生する傷。

検査は通常、 ブルーライトスキャニング cADモデルからの部品の偏差を示すデジタルなヒートマップを作成するための手法、および従来の「チェックフィクスチャー」を使用して、作業者がギャップや段差の公差を手動で確認する方法です。ボンネットは車両の外観上の主要な注目ポイントであるため、これらの基準を維持することは極めて重要です。

完璧な閉鎖構造の設計

The 自動車ボンネットのスタンピング工程フロー は、強力な工業的パワーとマイクロンレベルの精密さが調和したものです。コイル材の最初のブランキング工程から、内外面板を接合する繊細なロボットによるヘミング工程まで、すべてのステップが同期していなければならず、構造的な安全性と美的完成度を確保できます。業界が燃費向上のためにアルミニウムや複合素材といった軽量材料へと移行する中で、これらのプレス加工および組立技術の複雑さは進化し続けており、製造エンジニアや金型設計者にますます高い水準が求められています。

よく 聞かれる 質問

1. 自動車のボンネットプレス加工プロセスの主な工程は何ですか？

このプロセスは通常、各パネルに対して5〜6の主要な工程で構成されます：ブランキング（形状の切断）、ディープドローイング（3次元形状の形成）、トリミング（余分な金属の除去）、ピアッシング（穴の開口）、フランジング（端部の曲げ加工）、最後にヘミング（内外面板の接合）です。

2. ボンネットに溶接の代わりにヘミングが使われる理由は何ですか？

スポット溶接を使用すると、ボンネット外側の「クラスA」表面に目立つ焼け跡や凹み、歪みが生じるため、ヘミングが採用されています。ヘミングは外側のパネルを内側のパネルの上に機械的に折り返して接合する方法であり、見た目の美しい表面を損ねることなく強固な結合を実現します。

4. ボンネットの内外面板の違いは何ですか？

The Hood Outer Panel は美観を重視しており（滑らかな曲線、空力的形状）、表面欠陥がないことが求められます。一方、 ボンネット内側パネル は構造的強度、衝撃吸収（クラムプゾーン）、部品取付機能を目的として設計されており、滑らかな仕上げではなく、複雑なリブや切り欠きが設けられています。

7. 車両用ボンネットのスタンピングに一般的に使用される材料は何ですか？

現代の自動車のボンネットは、通常、軟鋼、高張力鋼（HSS）、またはアルミニウム合金からスタンピング加工されています。アルミニウムは、鋼に比べて大幅に重量を削減できるため、燃費とハンドリング性能が向上し、ボンネット素材としてますます人気があります。ただし、スプリングバックが大きいためスタンピングがより難しくなります。

5. 板金スタンピングにおけるスプリングバックとは何ですか？

スプリングバックとは、成形荷重を除去した後の金属の弾性復元現象を指します。金属は元の平らな形状に戻ろうとし、その結果、完成品の寸法が設計意図からずれることがあります。金型エンジニアは、シミュレーションや「オーバークラウニング」技術を用いてこの現象を補正します。