プレスされた板金部品は、現代の工業生産で広く使用されている基本的な金属部品です。薄い金属板（厚さ6mm以下）を加圧装置と専用のプレス金型を用いて冷間塑性加工して成形した金属部品です。レーザー切断、CNC パンチング、曲げなどの従来の手作業による小規模バッチ板金加工技術と比較して、打ち抜き板金部品は金型による標準化された成形を実現し、高い生産効率、優れた製品の一貫性、大量生産への適合性などの主要な利点を備えています。これは、自動車、エレクトロニクス、家電製品、新エネルギーなど、多くの業界のコアコンポーネントの主要な加工方法です。スタンピングプロセス中、シートメタルの全体の厚さは本質的に一定のままです。構造成形は材料の分離と塑性変形のみによって達成されるため、全体的な加工損失が低くなり、コンポーネントの安定性が高まります。
プレス板金の加工工程は大きく分けて「分離工程」と「成形工程」の2つに分かれます。これら 2 つのプロセスが連携して、完全なスタンピング成形システムを形成します。ブランキング プロセスとも呼ばれる分離プロセスは、シート メタルを切断して分離し、部品の輪郭と廃棄領域を正確に定義するために重要です。それはスタンピングの基本的なプロセスです。ブランキングは、部品の外側輪郭全体を処理するために使用されます。パンチングにより、丸穴、角穴、異形穴など、さまざまな組立用穴や機能穴を形成できます。トリミングおよびエッジトリミングプロセスは、成形後にバリや余分なエッジを除去するために使用されます。ノッチングやタング-カットのプロセスでは、スナップフィットや左端接続のスプリング クリップなどの弾性構造を処理できます。-これにより、部品のアセンブリ リンケージ要件を満たすことができます。-
成形プロセスでは、板金の塑性変形に焦点を当てます。原材料を切断するのではなく、外力によって板金の形状を変化させるだけで、三次元構造を作成します。-一般的な成形プロセスには、曲げ、深絞り、フランジ加工とフランジ加工、リブとエンボス加工、エッジのローリングと成形が含まれます。曲げは主に、直角ブラケットや機器の折り畳まれたシェルなどの従来の構造を作成するために使用されます。{4}深絞り加工では、平らな金属板をシリンダー、シェル、電池シェルなどの閉じた三次元コンポーネントに加工できます。-フランジ加工とフランジ加工により、ネジ柱やアセンブリ垂直エッジなどのアセンブリ構造を形成できます。リブとエンボス加工により、薄いシートメタルコンポーネントの全体的な剛性と位置決め精度が効果的に向上します。エッジローリングおよびレベリングプロセスは、加工中の板金のスプリングバックを修正し、部品の平坦度を最適化し、完成品の精度を保証します。
プレス加工された板金部品の完成品質と適用可能なシナリオは、原材料の選択と密接に関連しており、工業生産では成熟した板金選択システムが確立されています。冷間圧延板-は可塑性に優れ、コストパフォーマンスに優れています。その中でもST12～ST14シリーズは様々な成形要件に適したシートです。 ST14 特殊深絞りシート-は、複雑なシェルの深絞り加工に特に適しており、シャーシや家電製品のハードウェア ブラケットなどの従来のコンポーネントに広く使用されています。亜鉛メッキ板には防錆コーティングが組み込まれているため、その後の二次亜鉛メッキ処理が不要です。{9}安定した耐食性を持ち、電気制御盤や屋外機器のシェルに最適な材質です。ステンレス鋼板は耐食性、耐高温性、-性に優れ、安定した構造強度を備えています。これらは主に、キッチンやバスルームのハードウェア、医療機器、食品加工機器、および清浄度と耐食性に対する高い要件が求められるその他のシナリオで使用されます。アルミニウム合金板は軽量で導電性シールド性能に優れているため、新エネルギー機器や3C電子シェルなどの軽量生産ニーズに適しています。唯一の欠点は、加工中のスプリングバックが大きいことであり、事前のプロセス補正が必要です。熱間圧延板は強度が高く、比較的厚みがあり、主に厚さ 3 ～ 6 ミリメートルの機器基盤や産業構造部品に使用されます。加工前に、スタンピングの品質を確保するために表面の酸化スケールを除去するために酸洗いする必要があります。完全なスタンピング板金製造プロセスは標準化され、緊密に統合され、標準化された量産システムを形成します。全体的な工程の流れとしては、素材シートの打ち抜きや切断、パンチングやノッチングなどの輪郭加工を経て、製品の構造に応じて曲げ、深絞り、フランジ加工などの成形加工を行います。成形後は、整形・レベリングにより変形を矯正し、バリ取りにより表面性状を最適化します。組立要件に応じて、タッピングやリベット打ちなどの二次加工を行うことができます。最後に適切な表面処理を施し、寸法精度検査を経て梱包・出荷されます。 -大量の標準化された製品の場合、工業生産では一般に連続順送金型が使用されます。これにより、すべてのスタンピングプロセスを 1 つの金型内で完了でき、毎分数十個から数百個の生産速度が達成され、非常に高い効率が得られます。小規模から中規模のバッチやカスタマイズされたコンポーネントの場合、シングル オペレーション ダイを使用してステップごとの処理を行い、柔軟性と生産コストのバランスをとります。-
主流の量産プロセスとして、板金スタンピングには大きな総合的な利点があります。まず、1 個の処理時間はわずか 0.1 ～ 1 秒で、卓越した生産効率を誇っています。-そのため、大規模な工業生産に適しています。-第二に、製品は安定した精度と優れた一貫性を示し、精密プレス部品の公差は ±0.02 ～ 0.1 ミリメートル以内で制御可能であり、高精度組み立ての要求を満たします。-同時に、材料利用率は 85% 以上に達し、機械加工に比べて実質的に無駄がなくなり、生産コストが抑制されます。さらに、プレス加工により板金に加工硬化が生じ、部品の剛性と構造強度が効果的に向上します。ただし、このプロセスには一定の制限もあります。初期の金型の開発と製造のコストが高くつくため、小規模バッチのカスタマイズされた生産では費用対効果が低くなります。-製品構造の修正を繰り返すと金型の調整や再加工が必要となり、反復コストが高くなります。さらに、深絞り加工された複雑な曲面コンポーネントは、しわや亀裂の問題が発生しやすく、アルミニウムや高張力鋼などの特殊な板金の加工によるスプリングバックを完全に排除するのは難しく、追加の成形や補正プロセスが必要になります。-製品設計には、特定の技術的制限が適用されます。
優れた総合性能により、プレス板金部品はあらゆる産業分野に適用できます。自動車産業はその中心的な応用分野であり、車のドア、ボンネット、シャーシサポート、シートフレーム、バッテリーパックハウジングなどの主要なボディおよび構造コンポーネントはすべてスタンピング板金プロセスを使用して製造されています。 3C エレクトロニクス業界では、コンピュータのシャーシ、サーバーの板金フレーム、携帯電話のミッドフレーム、電子シールド カバー、コネクタ スプリングなどの精密小型部品も、精密スタンピング プロセスに大きく依存しています。{3}}家電分野では、エアコンのハウジング、洗濯機のドラム、電子レンジのキャビティ、さまざまな組み込みハードウェア ブラケットはすべて、典型的な打ち抜き板金製品です。-一方、新エネルギー貯蔵キャビネット、バッテリートレイ、導電性バスバー、医療用ステンレス鋼機器ハウジング、精密機器部品、さらには産業用電気制御ボックス、機器保護バッフル、さまざまなハードウェアコネクターはすべて、スタンピングシートメタル成形プロセスを広く利用しています。
さまざまな使用環境に適応し、製品の寿命と外観を向上させるために、プレス板金部品には、母材の特性に基づいた特定の表面処理プロセスが組み合わせられることがよくあります。炭素鋼コンポーネントは、電気亜鉛めっき、溶融亜鉛めっき、粉体塗装、塗装、黒染め、電気泳動などのプロセスを通じて、防錆性や耐食性、美観の向上を実現できます。-ステンレス鋼のコンポーネントには、質感と耐食性のバランスをとるために、ブラッシング、鏡面研磨、不動態化処理が施されることがよくあります。アルミニウム合金部品は、陽極酸化、導電性酸化、溶射プロセスを利用して、耐摩耗性、耐食性、導電性を向上させ、さまざまな用途のニーズに応えます。
製品設計レベルでは、プレス加工された板金部品は明確なプロセス設計原則に準拠しており、これは大量生産で高い歩留まりを確保するために重要です。設計プロセスでは、曲げ部の亀裂を避けるために、曲げ部の内側半径を合理的に制御し、半径の半径が板金の厚さ以上になるようにする必要があります。スタンピング中のシートメタルの破れを防ぐために、穴のエッジの距離と曲げの安全マージンを厳密に確保してください。深絞りコンポーネントの場合、ソースからのしわや破れのリスクを軽減するために、大きな丸いコーナーを使用してコーナー構造を最適化する必要があります。-アルミニウム板や高張力鋼などのスプリングバック-に敏感な素材の場合、事前にスプリングバック補償角度を設計する必要があります。-量産製品の場合、構造を簡素化し、プロセスを可能な限り最適化して、金型の開発数とプレスプロセスの数を削減し、量産コストを効果的に削減し、生産効率を向上させる必要があります。{8}}