プレス加工は金属塑性加工であり、塑性力学や塑性加工の知識が必要である。しかもそれらは学習が容易でないにも拘らず、初心者用に書かれた本がない。そこで、工程設計におけるポイントと具体例１２０を取り上げて、１点１ページで平易に解説したもの。

はじめに

　プレス加工では、製品をどのように作るかは、大変重要な問題である。プレス加工製品の作り方を決めることが、プレス加工の工程設計である。その内容によって、製品のでき映えやプレス作業効率などが左右される。
　工程設計では、常に最適な加工方法を心がける必要がある。
　工程設計では、抜き、曲げや絞り等のプレス加工方法について理解し、できるだけ平易な方法で製品が加工できるようにするのがよく、基本を十分に理解しての活用が求められる。しかし、プレス製品も新しい機能や形を求めて変化しているから、プレス加工も工夫が求められることも多くなり、工程設計にも創意が求められるようになる。
　ここでの工夫とは、加工に必要な型構造の工夫や加工方法の組み合わせの工夫である。日常の生産活動の中では、全く新しい工法というのは、意外と少なく、従来工法の見直しや見方を変えた使い方や組み合わせの変化で、製品加工に対応できることが多い。工程設計には固定概念を持たずに、柔軟な対応ができるように心がけることが大切である。
　この本では、工程設計に必要な基本的な事項から注意すべき内容と対策及び応用的な内容までを、できるだけ分かりやすく解説することに心がけたつもりである。
　工程設計にはこれで良いというものはないと考えて、もっと良いものがあるはずだ、との考えに立って工夫して欲しい。この本が、その助けに少しでもなることが筆者の願いである。
　工程設計では、幅広い知識が求められる。たとえば、被加工材に関するもの、金型構造や金型材質に関する内容およびプレス機械に関すること、プレス生産方式に関する内容等である。これらの関連事項についてまでの解説は限られた紙面の中では不可能に近い。関連事項は、この実践プレス加工シリーズの他の分冊で詳しく、学んで欲しい。

２００２年３月
山口　文雄

目　次

はじめに・i

編集委員会・ii

第１章　プレス加工の工程設計

１．１　工程設計のねらい・1
１．２　プレス作業内容を想定した工程設計・1

第２章　抜き加工の工程設計

２．１　抜き加工の工程設計の基本・3
２．１．１抜き加工の種類・3
２．１．２　特別な抜き加工の種類・4
２．１．３　抜き加工での留意点・5
２．２　外形形状加工（ブランク加工）8
２．２．１　切断加工を用いたブランク加工・8
２．２．２　分断加工を用いたブランク加工・9
２．２．３　打ち抜きを用いたブランク加工・10
２．２．４　打ち抜き加工でのブランクレイアウト（板取り）・11
２．２．５　定尺材とブランクレイアウトの関係・12
２．２．６　切り欠きを用いたブランク加工・13
２．３　穴加工・14
２．３．１　ブランクと穴抜きの関係・14
２．３．２　近接した穴の加工・15
２．３．３　小径穴加工・16
２．３．４　穴加工と曲げの関係・17
２．３．５　穴加工の一般的な注意点・18
２．４　総抜き加工・19
２．５　せん断面の改善とバリ無し加工・20
２．５．１　クリアランスによる切り口面の改善・20
２．５．２　シェービング加工による切り口面の改善・21
２．５．３　仕上げ抜きによる切り口面の改善・22
２．５．４　面押しによるバリつぶし・23
２．５．５　バリ無し抜き（平押し法）・24
２．６　抜き製品の工程設計例（単工程加工）・25
２．６．１　打ち抜き，穴抜きによる工程設計・25
２．６．２　外形の一部に問題がある製品の加工・26
２．６．３　多くの穴がある製品・27

第３章　曲げ加工の工程設計

３．１　曲げ加工の工程設計の基本・29
３．１．１　曲げ加工方法の種類・30
３．１．２　曲げ加工の主な不良現象・31
３．１．３　注意の必要な曲げ形状・34
３．２　曲げ形状と工程設計・37
３．２．１　L字形状の曲げ加工・37
３．２．２　U曲げ形状の曲げ加工・42
３．２．３　Z曲げ形状の曲げ加工・43
３．２．４　ハット形状の曲げ加工・45
３．２．５　O形状の曲げ加工・47
３．２．６　折りたたみ曲げ（ヘミング）・50
３．２．７　カール曲げ・51
３．３　曲げの特殊な工程設計・53
３．３．１　リフターを兼用した曲げダイ（可動ダイ）・53
３．３．２　カムを利用した曲げ・54
３．３．３　スイング機構を利用した曲げ・56
３．３．４　てこを利用した曲げ・57
３．３．５　ローラーを利用した曲げ・57
３．３．６　リンク機構を利用した曲げ・58
３．４　スプリングバック対策・59
３．４．１　スプリングバック対策の基本・59
３．４．２　ウエッブを圧縮する方法・60
３．４．３　曲げ内Rを圧縮する・61
３．４．４　曲げ外Rを圧縮する・62
３．４．５　曲げ外Rを圧縮する２度曲げ法・63
３．４．６　フランジを引っ張る・64
３．４．７　フランジを圧縮する・64
３．４．８　その他のスプリングバック対策・65
３．５　曲げに伴う変形防止対策・66
３．５．１　曲げバランスを取る対策・67
３．５．２　ウエッブ部分での対策・68
３．６　曲げ製品の工程設計例（単発加工）・69
３．６．１　曲げ工程設計例１（ハット曲げ製品の加工）・69
３．６．２　曲げ工程設計例２（Z曲げ製品の加工）・70
３．６．３　曲げ工程設計例３（ビード付き曲げ製品の加工）・71

第４章　成形加工の工程設計

４．１　バーリング・74
４．１．１　下穴－バーリング２工程加工・74
４．１．２　下穴－バーリング同時・75
４．１．３　穴無しバーリング・76
４．２　エンボス・ビード加工・77
４．２．１　面へのエンボス・ビード加工・77
４．２．２　曲げ部のビード・リブ加工・78
４．３　フランジ成形・79
４．４　成形加工の応用例・80

第５章　絞り加工の工程設計

５．１　絞り加工の工程設計の基本・81
５．１．１　絞り加工の不慮現象・86
５．１．２　絞り加工で注意すべき形状・88
５．２　トリミング・89
５．３　絞り製品の工程設計・91
５．３．１　ブランク・絞りの２工程加工・91
５．３．２　抜き絞り１工程加工・92
５．３．３　フランジのある絞り製品・93
５．３．４　しごき加工を主体とした絞り工程・94
５．３．５　リストライクのある絞り工程・95
５．３．６　フランジの無い絞り工程・96

第６章　圧縮加工

６．１　据え込み加工（スウェージング）・97
６．２　突き出し加工・99
６．３　サイジング・100

第７章　順送加工の工程設計

７．１　順送加工の基本・101
７．１．１　ブランクとキャリアの関係・102
７．１．２　パイロットの使い方・103
７．１．３　カットパンチ（刃具形状）の設計・104
７．１．４　マッチング対策・105
７．１．５　かす上がり対策・106
７．２　順送加工のレイアウト事例・107
７．２．１　抜きの基本レイアウト・107
７．２．２　小さい形状の順送加工・108
７．２．３　センターキャリアの曲げ加工１・109
７．２．４　センターキャリアの曲げ加工２・110
７．２．５　センターキャリアの曲げ加工３・111
７．２．６　片側キャリアによる曲げ製品加工例・112
７．２．７　片側キャリアの曲げ加工・113
７．２．８　両側キャリアの曲げ加工・114
７．２．９　フランジの無い浅い円筒絞り・115
７．２．１０　アワーグラス絞り・116
７．２．１１　ダブルランス絞り・117
７．２．１２　はと目絞り・118
７．２．１３　角筒絞りの順送加工・119

索　引・120