精密製造のためのキーダイセット部品

要点まとめ

ダイセットは、金型の基本的な構造体であり、上部と下部のプレート（ダイシューズ）で構成されています。これらのシューズは、他のすべての機能部品を極めて高い精度で保持および位置決めします。最も重要な部品には、位置合わせを保証するガイドピンとブッシング、および材料の切断や成形を実際に担当するワーキングコンポーネント（例えばパンチやダイボタンなど）が含まれます。

基礎：ダイセット、シューズ、およびプレート

複雑さに関わらず、すべてのスタンピング金型は堅牢な基礎の上に構築されています。この基盤は、上部および下部のダイシューズと各種プレートからなるダイセットで構成され、他のすべての作動部品が取り付けられる剛性の骨格として機能します。これらの部品の主な目的は、高負荷がかかるスタンピングサイクル中において、ツールの上下半分の間で正確な相対位置関係を維持することです。この安定した基盤がなければ、部品の精度と一貫性を達成することは不可能になります。

ダイの靴は通常、厚い鋼板またはアルミニウム板から機械加工されます。 according to an article in 製造業者 によると、鋼は一般的ですが、アルミニウムは軽量で加工が速く、優れた衝撃吸収性を備えているため、ブランキングダイに最適であり、人気のある選択肢です。これらの板は、非常に厳しい公差内で完全に平らで平行になるように、フライス加工または研削加工によって精密に加工される必要があります。下側のダイ靴には、スラグやスクラップがプレス台へと落下できるよう穴が設けられることが多く、作業領域を常にクリアに保つことができます。

ダイセットの厚さと材質は、それが耐えなければならない力によって決定されます。例えば、金属を非常に高い圧力下で圧縮するコインイングダイは、単純な曲げダイに比べてはるかに厚く、より頑丈なダイセットが必要です。ダイセットの全体的な品質は、工具の寿命、生産される部品の精度、および長期にわたるメンテナンス要件に直接影響します。高品質に構築されたダイセットは、成功したスタンピング作業を確実にするための第一歩です。

精密アライメントシステム：ガイドピン、ブッシュ、ヒールブロック

ダイセットは基盤を提供する一方で、精密アライメントシステムにより、上下のダイシューズが完全に同期して動作することを保証します。このシステムの主な構成部品はガイドピンとブッシングです。ガイドピン（ガイドポストとも呼ばれます）は、一方のダイシューズに取り付けられた高硬度で精密研磨されたシャフトであり、対向するシューズにある対応するブッシングにスライドしながら嵌合します。このかみ合わせにより、プレスの毎ストロークにおいて作業部品が意図された通りに正確に一致することが保証され、厳しい公差の維持および工具の損傷防止にとって極めて重要です。

ガイドピンとブッシングには、摩擦式とボールベアリング式の2つの主要なカテゴリがあります。摩擦式のピンは固体の鋼製ピンで、アルミニウム青銅のような耐摩耗性材料でライニングされたブッシング内部をスライドします。このライニング材には、自己潤滑のためにグラファイトプラグが含まれている場合があります。一方、ボールベアリング式のピンは、保持 cages 内に収められた一連のボールベアリングの上を転がることで、摩擦を大幅に低減します。これにより、過剰な熱を発生させることなく高い作動速度を実現でき、金型の上下半分をメンテナンスのために容易に分離することができます。

大きな側方荷重が発生する作業では、ガイドピンだけではたわみを防ぐのに不十分な場合があります。このような場合にヒールブロックやヒールプレートが活用されます。ヒールブロックは、両方のダイシューズに取り付けられ、横方向の力を吸収するために係合する頑丈な鋼製ブロックです。摩耗防止板には、焼き付きを防ぐために、鋼とアルミニウム青銅など異種金属がよく使用されます。ヒールブロックが側方荷重を吸収することで、ガイドピンの曲げ変形を防ぎ、重要な切断および成形部品の正確な位置合わせを維持します。

作業部品：パンチ、ボタン、ストリッパー

板材の切断や成形という実際の作業を行う部品は、パンチ、ダイブロック（またはボタン）、およびストリッパーです。パンチはオス部品であり、通常は焼入れ工具鋼または炭化物で作られ、所定の工程を実行するために下方に駆動されます。ダイボタン、またはダイマトリックスは、下側のダイシューズに設置されたメス部品です。パンチとダイボタンの間の形状およびクリアランスが、穴のサイズや曲げ角度など、スタンピング品の最終的な形状を決定します。

パンチが材料を穴あけまたは成形した後、材料はそのリターンストロークでパンチに付着する傾向があります。ストリッパーの役割はこれを防ぐことです。ストリッパーとは、パンチを取り囲む圧力負荷付きのプレートです。プレスのラムが上昇する際、ストリッパーは材料を下型に対して押し付けたままにし、パンチがきれいに引き抜けるようにします。この動作は、製品の歪みを防ぎ、高速運転を可能にするために不可欠です。ストリッパーは固定式またはスプリング式があり、スプリング式はより制御された圧力を提供します。

これらの作業部品における設計および材料選定は、工具寿命と製品品質にとって極めて重要です。以下により説明されています。 Dynamic Die Supply パンチとダイブロックは、繰り返しの衝撃や摩耗に耐えられるほど硬い材料で作る必要があります。これらの部品間の相互作用に加え、被加工物を固定するプレッシャーパッドの働きが、スタンピング工程の成功を左右します。一貫して高品質な部品を効率的に生産するためには、適切な位置合わせ、鋭い切断刃、および効果的なストリッピングがすべて必要です。

プログレッシブダイとスタンピングダイにおける構成部品の違い

すべてのダイは基本的な構成部品を共有していますが、その構成や複雑さはダイの種類によって大きく異なります。最も一般的な2つのタイプは、単工程スタンピングダイとプログレッシブダイです。単工程ダイは、ブランキングやフランジ曲げなど、1回のプレスストロークで1つの工程しか行いません。そのため構成部品は比較的シンプルで、その単一の作業に集中しています。これは通常、少量生産や比較的簡単な部品形状に用いられます。

対照的に、プログレッシブ金型ははるかに複雑な工具であり、複数の工程を異なるステーションで同時に実行します。材料のストリップが金型を通して送られ、各ステーションで異なる切断または成形加工が行われます。これにより、プレスの1ストロークごとに完成した複雑な部品を生産できます。その結果、プログレッシブ金型には多数のパンチ、ボタン、成形工具が含まれており、それらすべてが単一の大型金型セット内に収められています。また、各ステーションでストリップを正確に位置決めするためのパイロットピンや、材料をスムーズに送進するためのストックリフターなどの追加部品も備えています。

これらの複雑な工具の設計および製作には高度な専門知識が必要です。大量生産かつ精密な部品を必要とする産業では、 カスタム自動車スタンピング金型 同様のコンポーネントは、効率性と精度を保証するプログレッシブダイの開発において、高度なシミュレーションやプロジェクト管理を活用していることが一般的です。単一工程ダイとプログレッシブダイの選択は、生産量、部品の複雑さ、予算によって異なります。プログレッシブダイの初期コストははるかに高くなりますが、大量生産における部品単価は著しく低くなります。

ダイセット部品に関するよくある質問

1. ダイの部品は何と呼ばれますか？

プレス加工用の金型の主な部品には、土台となるダイセット（上側および下側のダイシューズ）があります。位置決めのためのガイドピンとブッシュ、切断および成形を行うためのパンチとダイボタン（またはブロック）、パンチから材料を剥離するためのストリッパープレート、必要な力を発生させる各種スプリングが主要な機能部品です。

2. ダイカスト成形の構成要素は何ですか？

ダイカストはプレス成形とは異なる製造プロセスであり、異なる部品を使用します。ダイカスト機械は金型（型）を使用し、通常は固定されたカバー側金型と可動式のエジェクタ側金型の2つの半分から構成されます。内部には、固化した部品を押し出すためのエジェクタピン機構、部品の形状を形成する空洞（キャビティ）、および溶融金属がキャビティ内に流れるためのランナーやゲートがあります。使用される合金も異なり、一般的には亜鉛、アルミニウム、またはマグネシウムです。

3. ダイセットの構造詳細はどのようになっていますか？

ダイセットの構造は、上側および下側のダイシューズと呼ばれる2枚の高精度に機械加工されたプレートを中心に構成されています。これらのプレートはガイドピンとブッシュによって位置決めされます。パンチ保持具、ダイブロック、ストリッパープレートなどの他のすべての部品は、これらのシューズに確実に取り付けられています。この一式のアセンブリは、正確かつ繰り返し部品を生産するためにプレス機に装着可能な自己完結型の工具として設計されています。