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金型プレス部品の引き伸ばし加工における一般的な成形タイプ

Sep 25,2025

金型プレス設備を使用して製品の引き伸ばし成形加工を行う場合、以下のような加工タイプが含まれます:引き伸ばし加工、再引き伸ばし加工、逆引き伸ばし加工、および薄肉化引き伸ばし加工など。

金型プレス設備を使用して製品の引き伸ばし成形加工を行う場合、以下のような加工タイプが含まれます:引き伸ばし加工、再引き伸ばし加工、逆引き伸ばし加工、および薄肉化引き伸ばし加工など。

​​引き伸ばし加工​​:プレスパッド装置を使用し、凸型のプレス力を利用して、平板材の一部または全体を凹型のキャビティ内に引き込み、底付きの容器に成形します。容器の側壁が引き伸ばし方向と平行である加工は単純な引き伸ばし加工ですが、円錐(または角錐)形容器、半球形容器、放物線面容器などの引き伸ばし加工には、拡形加工も含まれます。

​​再引き伸ばし加工​​:一度の引き伸ばし加工では完成できない深引き伸ばし製品に対して、引き伸ばし加工で成形された製品を再度引き伸ばし、成形容器の深度を増加させる加工です。

​​逆引き伸ばし加工​​:前工程の引き伸ばしワークを逆方向に引き伸ばし、ワークの内側が外側になり、外径が小さくなる加工です。

​​薄肉化引き伸ばし加工​​:凸型を使用して成形済みの容器を、容器の外径よりわずかに小さい凹型キャビティ内に押し込み、底付き容器の外径を小さくしながら壁厚を薄くし、壁厚の偏差を解消するとともに、容器表面を滑らかにする加工です。

金型プレス設備を使用して五金プレス引き伸ばし加工を行う場合、以下のタイプが含まれます:

  1. ​​円筒引き伸ばし加工(Round drawing)​​:フランジ(フランジ)付き円筒製品の引き伸ばし。フランジと底部はいずれも平面形状で、円筒の側壁は軸対称であり、同一円周上で変形が均一に分布します。フランジ上のブランクには引き伸ばし変形が生じます。

  2. ​​楕円引き伸ばし加工(Ellipse drawing)​​:フランジ上のブランクの変形は引き伸ばし変形ですが、変形量と変形比は輪郭形状に応じて変化します。曲率が大きい部分ほど、ブランクの塑性変形量が大きくなります。逆に、曲率が小さい部分ほど、ブランクの塑性変形は小さくなります。

  3. ​​矩形引き伸ばし加工(Rectangular drawing)​​:一度の引き伸ばしで成形される低矩形部品。引き伸ばし時、フランジ変形領域の円角部の引き伸ばし抵抗は直辺部の引き伸ばし抵抗よりも大きく、円角部の変形程度は直辺部の変形程度よりも大きくなります。

  4. ​​山形引き伸ばし加工(Hill drawing)​​:プレス部品の側壁が斜面の場合、側壁はプレス過程で宙吊り状態となり、金型に密着せず、成形終了時になって初めて金型に密着します。成形時、側壁の異なる部位の変形特性は完全には同じではありません。

  5. ​​丘形引き伸ばし加工(Hill drawing)​​:丘形蓋部品の成形過程において、ブランクの変形は単純な引き伸ばし変形ではなく、引き伸ばしと膨張変形が同時に存在する複合成形です。プレス面のブランクの変形は引き伸ばし変形(半径方向が引っ張り応力、接線方向が圧縮応力)であり、輪郭内部(特に中心領域)のブランクの変形は膨張変形(半径方向と接線方向がともに引っ張り応力)です。

  6. ​​フランジ付き半球形引き伸ばし加工(With flange hemisphere drawing)​​:球形部品を引き伸ばす際、ブランクは凸型の球形頂部と局部的に接触し、その他の大部分は宙吊り状態で拘束されない自由状態にあります。したがって、この種の球面部品の引き伸ばしにおける主な工程上の問題は、局部的な接触部分の深刻な薄肉化、または曲面部分の不安定なしわの発生です。

  7. ​​フランジ盤引き伸ばし加工(Flange drawing)​​:引き伸ばし製品のフランジ盤部分を浅く引き伸ばす加工。その応力ひずみ状況は圧縮フランジ加工に類似しています。接線方向に圧縮応力を受けるため、しわが発生しやすく、成形限界は主に圧縮しわによって制限されます。

  8. ​​エッジ引き伸ばし加工(Flange drawing)​​:前工程の引き伸ばし製品のフランジ部を角形に再引き伸ばす加工。この加工には材料が良好な塑性を有することが要求されます。

  9. ​​深引き伸ばし加工(Deep drawing)​​:引き伸ばし加工限界を超える引き伸ばし加工製品に対して、2回以上の複数回引き伸ばしを経て完成させる必要があります。前工程で深度方向に引き伸ばし加工された製品に対して、深度方向に再引き伸ばし加工を行います。広フランジ引き伸ばし部品の場合、最初の引き伸ばしで所望のフランジ直径に引き伸ばされ、その後の引き伸ばしではフランジ直径は変わらずに維持されます。

  10. ​​円錐形引き伸ばし加工(Taper drawing)​​:h/d>0.8、α =10°~30°の深円錐形部品に対して、深度が大きいため、ブランクの変形程度が大きく、ブランクと凸型が接触する局部的な面積だけで成形力を伝達すると、ブランクの局部的な過度な薄肉化や破裂を引き起こしやすいため、複数回の過渡的な成形を経て徐々に成形する必要があります。段階的引き伸ばし法では、まずブランクを段階形の過渡部品に引き伸ばし、その段階外形が円錐部の内形と接線するようにし、最後に膨張して円錐形に成形します。段階過渡部品の引き伸ばし回数や工程などは、段階円筒部品の引き伸ばしと同じです。

  11. ​​矩形再引き伸ばし加工(Rectangular redrawing)​​:複数回引き伸ばしで成形される高矩形部品。その変形は深円筒形部品の引き伸ばしとは異なるだけでなく、低箱形部品の変形とも大きく異なります。図1-46は、多工程自動搬送プレスで高矩形箱部品を加工する際の、複数回引き伸ばし過程における製品の外形や寸法が引き伸ばし高度に伴って変化する様子を示しています。

  12. ​​曲面成形加工(Surface forming)​​:曲面引き伸ばし成形により、金属平板ブランクの外フランジ部分を縮小し、内フランジ部分を伸長させ、直壁でも平底でもない曲面形状の中空製品にするプレス成形方法です。

  13. ​​段階引き伸ばし加工(Step drawing)​​:左側の初回引き伸ばし製品を再引き伸ばし加工し、右側の段階形底部に成形します。深度が深い部分は引き伸ばし成形の初期に変形が生じ、深度が浅い部分は引き伸ばしの後期に変形が生じます。段階変化部分の側壁では、せん断応力が発生しやすく変形が誘発されます。

  14. ​​逆引き伸ばし加工(Reverse drawing)​​:前工程の引き伸ばし加工で加工されたワークを逆方向に引き伸ばし、再引き伸ばしの一種です。逆引き伸ばし法は半径方向の引っ張り応力を増加させることができ、しわの防止には良好な効果が得られます。また、再引き伸ばしの引き伸ばし係数を向上させる可能性もあります。

  15. ​​薄肉化引き伸ばし加工(Ironing)​​:通常の引き伸ばしとは異なり、薄肉化引き伸ばしは主に引き伸ばし過程で引き伸ばし部品の筒壁の厚さを変化させます。凸凹型の間のギャップはブランクの厚さよりも小さく、ブランクの直壁部分がギャップを通過する際、大きな均一な圧縮応力を受け、引き伸ばし過程で壁厚が薄くなるとともに、容器の壁厚偏差を解消し、容器表面の滑らかさを増し、精度と強度を向上させます。

  16. ​​パネル引き伸ばし加工(Panel drawing)​​:パネル製品は板材のプレス部品で、表面形状が複雑です。引き伸ばし工程において、ブランクの変形は複雑で、その成形性質は単純な引き伸ばし成形ではなく、引き伸ばしと膨張変形が同時に存在する複合成形です。

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