要点まとめ

ブランキングおよびピアシングは、パンチと金型を使用して金属板を切断する高速のせん断加工プロセスです。両者の本質的な違いは、目的とする製品にあります。ブランキング工程では、打ち抜かれた部品が目的の製品（「ブランク」）となります。 ブランキングダイ ブランキング ピアシングダイ ピアシング

基本的なせん断加工：ブランキングとピアシングの仕組み

根本的には、ブランキングとピアシングの両方とも、金属板やストリップから金属片を分離する機械的せん断加工です。このプロセスは、パンチ（雄型）とダイ（雌型）の相互作用に基づいています。プレスが作動すると、パンチが材料を貫きダイの開口部に押し込まれ、金属を切断する強大なせん断力を生じます。この基本的な動作は両プロセスで同一であり、3つの明確な段階で行われます。

切断サイクルの詳細な分析によると、第1段階は 塑性変形 圧縮段階です。パンチが材料に接触すると、金属の弾性限界を超える力を加え、永久的な変形が生じます。材料はダイの開口部に向かって曲がり、『ダイロール』と呼ばれる丸みを帯びたエッジが形成されます。この初期の圧縮は、すべてのスタンピング部品に共通する特徴です。このダイロールの品質や大きさは、工具の状態や工程パラメータを示す指標となることが多いです。

第2段階は 貫入度 、これが実際のせん断工程です。プレスがストロークを続けるにつれて、パンチが被加工材にさらに深く押し込まれます。パンチとダイの切断刃が金属をせん断し始め、スラグおよび母材の切断端面にきれいな光沢帯（バーニッシュドバンド）が形成されます。理想的な条件では、このせん断帯は材料の厚さの約3分の1を占めます。この工程では非常に大きな力が必要であり、ダイ部品の精度が最も重要になります。

最後に、このプロセスは 骨折 パンチによる継続的な圧力が応力集中を引き起こし、破断へと至ります。破断は材料のパンチ側およびダイ側の両方から進行し、やがて互いに連結することで分離が完了します。この破断によって切断端面の『ブレイク（break）』部分が形成され、『バリ（burr）』と呼ばれる小さな粗い端面が残ることがあります。基礎となる物理現象は同じですが、ブランキングダイとピアリングダイでは設計目的が異なり、どちらの側の切断面が最終製品になるかが決まります。

主な違い：ワークピースとスクラップ

ブランキングダイとピアリングダイの最も重要で根本的な違いはその目的、つまり切断された材料のどの部分を製品として扱い、どの部分を廃材（スクラップ）として捨てるかという点にあります。ブランキングは部品の外周形状を作り出すのに対し、ピアリングは内周形状を作り出します。この設計意図の根本的な差異が、金型の設計および品質管理の重点を決定づけています。

中で 片付け この作業では、材料から打ち抜かれた部分が目的の製品（ワークピース）となります。周囲に残る材料はスクラップストリップまたはスケルトンと呼ばれ、廃棄されます。このプロセス全体は、打ち抜かれた『ブランク』の寸法精度およびエッジ品質を確保するように設計されています。たとえば、硬貨、ワッシャー、平歯車用ブランクの製造はすべてブランキング加工に該当します。なぜなら、分離された小さな部品が最終製品となるからです。

逆に、 ピアス この作業は、ワークピースに穴や開口部を作成するために行われます。この場合、打ち抜かれた材料（スラグ）はスクラップと見なされます。穴が正確な位置に形成された大きなシートまたは部品の方が、求められる製品となります。コンピューターチャーシにネジ穴を作る、エンクロージャーに換気用スロットを設ける、ブラケットに位置決め穴を設けるなどが、ピアッシングの例です。ここでの重点は、穴のサイズ、形状、位置の精度にあります。

この違いは工具設計に直接影響します。ブランキングダイの場合、ダイの開口部の寸法がブランクの最終的なサイズを決定します。ピアリングダイの場合、パンチの寸法が穴の最終的なサイズを決定します。このわずかではありますが極めて重要な違いにより、ツールメーカーは必要な部品精度を得るために、製造公差をパンチとダイのいずれに適用すべきかが決まります。切り抜かれた部品が必要な場合はブランキングを使用します。大きな部品に穴を開ける必要がある場合はピアリングを使用します。

ダイ設計とクリアランス：技術的詳細

主目的を超えて、金型の技術設計、特にカットクリアランスは、高品質な作業を実現する上で重要な差異要因です。カットクリアランスとは、パンチの切断エッジと対応する金型側の切断エッジの間の隙間を指します。適切なクリアランスは、完成品の品質および工具自体の寿命にとって不可欠です。このクリアランスの選定は、材料の種類、板厚、および所望の切断面特性に応じて決定されます。

クリアランスが不適切であると、予測可能な欠陥が生じます。クリアランスが大きすぎると、材料がせん断される前にダイ開口部に引き込まれるため、大きな丸みを帯びたダイロールと著しいバリが発生します。切断面の光沢帯は非常に小さくなり、部品のエッジ品質は低下します。一方、クリアランスが小さすぎると、材料および工具双方に過度な応力がかかります。これにより二次せん断（破断面上に2番目の光沢帯が現れる）が発生し、パンチングに必要な力が大幅に増加するとともに、パンチおよびダイの刃先の摩耗が急速に進行します。

最適なクリアランスは、エッジ品質と工具寿命のバランスを取ったものです。鋼材の場合、一般的なガイドラインは、板厚の片側あたりの百分率で示されることが多いです。

• 精密プレス加工： バリが最小限で高品質なせん断面を得るには、通常、板厚の約5％程度の小さなクリアランスが用いられます。
• 従来型スタンピング： ダイの寿命を延ばし、パンチング力を低減するため、クリアランスはやや大きく設定され、多くの場合、板厚の8～10％になります。

工具製造においてこれらの厳密な公差を達成するには、相当な専門知識が必要です。カスタムツールの主要メーカーである Shaoyi (Ningbo) Metal Technology Co., Ltd. は、こうしたパラメータの制御が一貫した品質で何百万もの部品を生産するために不可欠となる高精度自動車用スタンピング金型の製造に特化しています。もう一つの重要な設計上の特徴はアングルクリアランスであり、ブランクまたはスラグが詰まらずに通過できるようにダイ開口部に設けられたわずかなテーパーで、切断後の内部応力を緩和します。

産業における文脈：ブランキング、ピアシング、パンチングの説明

産業現場では、「ピアシング」と「パンチング」という用語がしばしば同義的に使用されるため、混乱を招くことがあります。ブランキングが明確に異なるプロセスである一方で、パンチングはピアシングと機能的に重複するより広いカテゴリとして扱われます。この違いを理解することは、製造環境での明確なコミュニケーションにとって重要です。

穴あけ は、パンチとダイを使用して板金に特徴的な形状を作り出すプロセスの総称です。しかし、最も一般的な技術的用法では、パンチングとは除去された材料がスクラップとなる工程を指します。この定義によれば、パンチングは機能的にピアリングと同一です。どちらのプロセスも、ワークピースに穴、スロット、またはその他の内部形状を作成し、スラグは廃棄されます。

ポイントは常に意図を考慮することです。関係性を明確にする簡単な類推があります。バインダーに挟むために、普通の事務用穴あけパンチで紙に穴を開ける場合、あなたは ピアス または 穴あけ 穴を開けています。このとき紙が部品であり、小さな紙の円形部分はスクラップです。もしその小さな円形部分をコンフェッティとして使うために回収する場合、あなたは 片付け コンフェッティを作っています。このとき円形部分が部品であり、紙のシートがスクラップとなります。

関係性をまとめると以下の通りです。

• ブランキング： パンチで取り出された材料が目的の製品です。
• ピアシング： パンチによって穴が開けられた後に残る材料が目的の製品です。
• パンチング： 穴あけ加工と同義語としてよく使われる一般的な用語であり、目的は穴を作ることで、除去された材料はスクラップとなる。

したがって、金属プレス加工について議論する際には、どちらの部分が最終製品であるかを明確にすることが極めて重要である。これにより、金型が正しく設計され、エンジニアから工具職人に至るまで関係者全員がプロセスの目的を正しく理解できるようになる。

よく 聞かれる 質問

1. ピアシングとブランキングの違いは何ですか？

根本的な違いは目的とする出力にある。ブランキングでは、板金から切り出された部品が最終製品であり、構成部品の外側の形状を作るために使用される。一方、ピアシングでは、切り取られた材料がスクラップとなり、残った板金に内部の穴や形状を作ることが目的である。

2. ブランキングダイとは何ですか？

ブランキングダイは、パンチとダイセットからなる専門の金属加工工具です。プレス機で平板材を切り出すせん断加工を行うために使用されます。その特徴は、パンチと連動するダイが、最終部品として使用される特定の形状（「ブランク」）を成形するように設計されている点です。

3. ブランキングおよびピアッシングにおけるパンチとダイのクリアランスとは何ですか？

パンチとダイのクリアランスとは、パンチ刃先とダイ刃先の間にある隙間のことです。最適なクリアランスは、材料の板厚や求められる品質によって異なります。バリが最小限の高精度加工では、通常、片側あたり材料厚さの約5％が目安です。工具寿命の延長を優先する一般的な加工では、8～10％のより大きなクリアランスが一般的です。

4. ブランキングとパンチングの違いは何ですか？

ブランキングでは切り出された材料から使用可能な部品が得られるのに対し、パンチングは一般に穿孔（ピアッシング）の同義語として用いられます。パンチング加工では、被加工材に穴を開けることが目的であり、除去された材料はスクラップと見なされます。重要な違いは常に、パンチアウトされた部品と残りのシートのいずれが目的の製品であるかという点にあります。