要点まとめ

精密ブランキングは、トリプルアクションプレス（ストリッパー、パンチ、カウンターパンチ）を使用して、100％完全にせん断されたエッジ、優れた平面性、および±0.001インチという非常に厳しい寸法公差を持つ部品を製造する特殊な高精度金属成形プロセスです。従来のスタンピングでは破断層が粗くなるのに対し、精密ブランキングは1ストロークで組立可能な状態の部品を生産するため、研削、フライス加工、またはホーニングなどの二次加工を不要にします。

自動車エンジニアや調達担当者にとって、精密ブランキングは安全性が極めて重要なシステムにおける標準です。主な用途には シートリクライナー、トランスミッションパーキングポール、シートベルトバックル、およびブレーキシステム部品が含まれます 金型コストは高いものの、後工程の削減により大量生産（通常10,000個以上）における部品単価が大幅に低下します。

システム別における重要な自動車用途

ファインブランキングは、世界中で生産されるすべてのファインブランキング部品の約60％を占めており、その主な需要先は自動車業界です。この工程は、故障が許されず、幾何学的な精度が極めて重要となる部品に限定して使用されます。以下は、この技術に依存している主要な車両システムです。

シート機構およびハードウェア

自動車用シートは、ファインブランキングの最も一般的な用途と言えるでしょう。現代のシート構造は、衝突時の荷重に耐えながらもユーザーにとってスムーズに作動する複雑な機構を必要としています。このような用途では、ファインブランキングによって シートリクライナー、高さ調整装置、およびレールラッチ が製造されます。これらの部品には、衝突時に滑りを防ぐために完全に噛み合う必要がある複雑なギア歯が設けられていることがよくあります。

フェインツールなどのメーカーによるケーススタディは,細い空白で製造された座席リクライナーが,著しい磨きなしに何百万回もの調整サイクルに耐えられることを示しています. このプロセスは,プレスから直接必要な歯のプロファイル精度と表面仕上げ (しばしばRa 0.6 μmまたはそれ以上) を達成し,高価な二次切削なしで安全性の遵守を確保します.

動力系と駆動系部品

内部燃焼とハイブリッドエンジンでは,高平面性と耐磨性を必要とする部品には,細いブランキングが不可欠です. 共通用途は以下のとおりです.

• 変速箱 駐車場 パウル このロックメカニズムは,駐車装置を安全に起動するために,完璧に切断された縁を必要とします. 細いブランキングにより,負荷を支える表面は100%固体金属で,従来のスタンプの脆い割れ地帯は避けられます.
• クラッチプレートとハブ: 逆パンチ圧 (外射時に部品を固定する) によって達成される平らさは,クラッチ性能にとって極めて重要であり,牽引を防止し,スムーズな取り付けを保証します.
• 惑星のキャリアプレート: 自動トランスミッションで使用されるこれらの重型部品は,ギアシャフトの穴の正確な位置を必要とします. 細いブランキングは機械加工に競合する位置容量で提供されます.

安全・シャシ系

安全性のある部品は, シートベルトの舌 (ブックル),エアバッグの起動装置,ABSブレーキセンサーリング 精細なブランキングで生産される. ストンガーまたはVリング要素は,材料の破裂を防止し,鋼が端端でも構造的整合性を保ちます. 制動システムでは,このプロセスは,平坦性が均等な制動圧と騒音削減のために不可欠なブレーキパッドのバックプレートを作成するために使用されます.

三つ の 行動 の 利点: その 効果

ファインブランキングと従来のスタンピングとの違いは、材料の流動制御にあります。従来のスタンピングではシンプルなパンチとダイを使用するため、切断面の約30%がせん断面で、残り70%が粗い破断面（ダイブレイク）となることがあります。一方、ファインブランキングでは トリプルアクションプレス を用いて、以下の3つの異なる力を加えます。

1. Vリング（スティンガー）圧力： 切断開始前に、ストリッパープレートに埋め込まれたV字型のリングが材料表面に食い込み、材料を固定して横方向の動きを防止します。これにより、材料は静水圧状態になります。
2. ブランキング力： パンチが進んで材料を切断します。Vリングによって材料が圧縮されているため、破断ではなく塑性変形しながら切断されます。
3. カウンターパンチ圧力： カウンターパンチがストローク全体を通じて部品の底面を支持し、部品が完全に平らな状態を保つようにするとともに、切断後にストリップ内へ部品を押し戻します。

この構成により 金型のクリアランスは材料の厚さの約0.5%程度 、従来のスタンピングで一般的な10%と比較すると、結果として垂直で滑らかかつ割れのない「完全にせん断された」エッジが得られます。

比較：ファインブランキング 対 従来のスタンピング

プロセス間で選択を検討するエンジニアにとって、選択はしばしば初期の金型投資と後工程の処理コストの間のトレードオフに帰着します。

材料選定および設計ガイドライン

ファインブランキングは、材料が圧力下で塑性流動する特性（冷間圧造）に依存しているため、材料選定が極めて重要である。 球状化焼鈍鋼 は、炭化物が球状の組織構造を持つため、割れることなく最大限の変形が可能であり、事実上の基準となっている。

• 高張力低合金（HSLA）鋼： 強度と重量比が重要なシート機構に広く使用される。
• ステンレス鋼（300／400シリーズ）： 排気および排出制御部品で一般的。
• アルミニウム合金： EVの軽量化のために increasingly 使用されているが、グレード選定がガリング防止のために極めて重要である。

設計上の制約： ファインブランキングは自由度が高いものの、エンジニアは特定のルールに従うべきである。角部のフィレット半径は、パンチの破損を防ぐため、一般的に材料板厚の10〜15％以上とする必要がある。ウェブ幅（穴同士または端部間の距離）は非常に細くでき、しばしば板厚の60％程度まで可能であり、これにより省スペース・軽量化を実現できる。

コスト分析と戦略的調達

ファインブランキングの経済性は、生産量と部品の複雑さに基づいている。部品の平面度を得るために研削加工、穴径を正確にするためのリーマ加工、ギア歯を切るためのホブ加工などが必要な場合、工具費用が高くなるにもかかわらず、ファインブランキングは単価においてしばしば低コストとなる。ファインブランキングがスタンピング＋機械加工よりも経済的になる分岐点は、通常 年間10,000から20,000個の部品 .

量産に向けて拡大する自動車プログラムでは、適切な製造パートナーを選定することが極めて重要です。サプライヤーは、精密ブランキングプレスの性能だけでなく、初期設計から量産体制への移行を確実にサポートできる能力も評価される必要があります。このようなライフサイクルを支援するために、「 シャオイ金属技術 」のような企業は、迅速なプロトタイピングから最大600トンのプレス能力を持つ大量生産まで、包括的なスタンピングソリューションを提供しています。IATF 16949認証を取得しているため、50点のプロトタイプによる設計検証段階であっても、あるいは何百万点もの量産部品への移行時であっても、グローバルOEM基準を満たした移行が保証されます。

業界が電気自動車（EV）へとシフトする中で、精密ブランキング技術は、電気アークや短絡を防ぐクリーンな切断面が求められる銅製バスバーおよびバッテリー構造部品において、新たな応用が広がっています。

次世代のモビリティに向けたエンジニアリング精度

ファインブランキングは、安全性、精度、大量生産時の一貫性が求められる自動車部品において、依然として最適な選択肢です。トリプルアクションプレス技術を活用することで、従来の方法で製造された部品よりも強度が高く、平面性に優れ、信頼性の高い複雑で多機能な部品を設計することが可能になります。金型への初期投資は大きくなりますが、二次加工工程の削除や欠陥ゼロの機能保証により、現代の自動車製造には不可欠なプロセスとなっています。

よく 聞かれる 質問

1. ファインブランキングにおける最大材料厚さはどのくらいですか？

最新のファインブランキングプレスは、従来のスタンピングよりもはるかに厚い材料に対応できます。一般的な用途では1mmから12mmですが、特殊な高剛性プレス（最大1,500トン）を使用すれば、材料の降伏強度や部品形状に応じて、最大19mm（0.75インチ）厚の鋼材のブランキングも可能です。

2. ファインブランキングはCNC機械加工に代わるものですか？

はい、多くの2次元プロファイルに対して可能です。ファインブランキングは「機械加工公差でのスタンピング」と呼ばれることがよくあります。部品が主に平らで、複雑な輪郭、穴、またはギア歯を持つ場合、ファインブランキングでは単一のストロークでCNC加工に匹敵する公差を実現でき、大量生産においてはその時間とコストのごく一部で製造できます。

3. ファインブランキング材料において球状化焼鈍処理が重要な理由は何ですか？

球状化焼鈍処理とは、鋼の微細構造を変化させ、炭化物を層状（板状）ではなく球状（粒状）にする熱処理です。これにより鋼の延性が大幅に向上し、ファインブランキング工程における激しい冷間流動変形中に発生する引き裂きや割れのリスクが低減され、完全にせん断された滑らかな切断面が確保されます。