板金切断剪断加工
板金切断工程は、材料を切断させるのに十分大きな力を加えることによって板金片を分離する工程である。 最も一般的な切断プロセスは、せん断力を加えることによって行われ、従って、しばしば、せん断プロセスと呼ばれる。 十分に大きな剪断力が加えられると、材料のせん断応力が最終的なせん断強度を超え、材料が切断され、切断された位置で分離する。 このせん断力は、シートの上方および下方の2つの工具によって加えられる。 これらの工具がパンチ、ダイ、上下のブレードであるかどうかにかかわらず、シートの上にある工具は、下の工具の上に置かれている板金に素早く下向きの打撃を与えます。 上部工具と下部工具の端部の間にわずかな隙間があり、材料の破損が容易になる。 このクリアランスのサイズは、通常、材料の厚さの2〜10％であり、特定のせん断プロセス、材料、およびシートの厚さなどのいくつかの要因に依存します。
金属のせん断が材料に及ぼす影響は、切断が進むにつれて変化し、せん断された材料の端部に見える。 パンチまたは金属ブレードがシートに衝突すると、ツール間のクリアランスによって、シートが変形し、エッジを「ロールオーバー」することが可能になる。 工具がさらにシートを貫通すると、せん断は垂直方向に研磨された材料ゾーンを生じる。 最後に、金属せん断応力が大き過ぎて、材料は、縁に小さなバリが形成された角度で破断する。 カットのこれらの部分のそれぞれの高さは、ツールの鋭さおよびツール間のクリアランスを含むいくつかの要因に依存する。
剪断力を利用する様々な切断プロセスが存在し、異なる方法でシートストックから材料を分離または除去する。 各プロセスは、特定のタイプの切断を形成することができ、その一部は、材料の一部分を分離するための開放経路と、切断してその材料を除去する閉鎖経路とを有する。 これらのプロセスの多くを一緒に使用することにより、板金部品は、任意の2Dジオメトリの切抜きおよびプロファイルで製造することができます。 このような切断プロセスには、以下が含まれる。
せん断 - 材料を2つの部分に分ける
ブランキング - 部品に使用する材料の除去
従来のブランキング
ファインブランキング
打ち抜き - スクラップとしての材料の除去
ピアス
スロット
穿孔
ノッチング
ニブル
ランシング
スリッティング
別れ
断つ
トリミング
シェービング
まばたき
板金せん断
上述のように、板金を切断するために剪断力を利用するいくつかの切断プロセスが存在する。 しかし、「せん断」という用語は、それ自体が、シートメタルを分離するための直線カットを生成する特定の切断プロセスを指す。 最も一般的には、剪断は、正方形に保持されている既存の縁に平行にシートを切断するために使用されるが、斜めに切断することもできる。 この理由から、せん断は、主に、他のプロセスに備えてシートストックをより小さなサイズに切断するために使用される。 せん断加工には次のような機能があります。
シートの厚さ：0.005-0.25インチ
公差 ： ±0.1インチ（実現可能な±0.005インチ）
表面仕上げ ： 250-1000μin（125-2000μin可能）
シートメタル切断剪断プロセスは、手で（手または足で）または油圧、空気圧または電力によって操作できる、せん断機械（しばしば二乗剪断または力剪断と呼ばれる）で行われる。 典型的なせん断機械は、シートを保持するための支持アームを有するテーブル、シートを固定するための停止またはガイド、上部および下部ストレートエッジブレード、およびシートを正確に位置決めするためのゲージング装置を含む。 シートは上下のブレードの間に置かれ、シートはシートに押し付けられて材料を切断する。 ほとんどの装置では、下部ブレードは静止したままであり、上部ブレードは下方に押し込まれている。 上刃は、下刃からわずかにずれており、シートの厚さの約5〜10％である。 また、上刃は、通常、切断が一方の端部から他方の端部へと進行するように角度を付けられ、したがって必要な力が低減される。 これらの機械に使用されるブレードは、典型的には、ナイフエッジではなく四角いエッジを有し、低合金鋼および高炭素鋼などの異なる材料で利用可能である。
板金ブランキング
ブランクは、 大きな 剪断力を かけて大きな 金属片から板金片を取り除く切断工程である 。 このプロセスでは、 ブランク と呼ばれる除去された部品 は、スクラップではなく、むしろ所望の部品である。 ブランキングを使用すると、ほぼすべての2D形状で部品を切り取る ことができますが、後続のプロセスでさらに整形される単純なジオメトリを 使用して ワークピース をカットするのに最も一般的に使用され ます。 多くの場合、1回の操作で複数のシートが空白にされます。 ブランキングを使用して製造される最終部品には、歯車、ジュエリー、時計や時計部品が含まれます。 ブランクされた部品は、通常、底部エッジに沿ってバリを滑らかにするために二次仕上げを必要とする。
ブランキング処理には、ブランキングプレス、板金ストック、ブランキング パンチ 、ブランキングダイが必要です。 シートメタルストックはブランキングプレスのダイ上に置かれます。 ダイは、空洞を有する代わりに、所望の部品の形状に切欠きを有し、標準形状が形成されていない限り、カスタムメイドでなければならない。 シートの上には、所望の部品形状の工具であるブランキングパンチがあります。 ダイとパンチの両方は、通常、工具鋼または炭化物から作られる。 油圧プレスはパンチをシート内に高速で下降させる。 小さな隙間、典型的には材料の厚さの10〜20％がパンチとダイとの間に存在する。 パンチがシートに衝突すると、このクリアランス内の金属は急速に曲がり、その後破損する。 ストックから剪断されたブランクは、今やダイの間隙に自由に落ちる。 このプロセスは非常に高速で、1分間に1000ストロークを超えるブランキング印刷機もあります。
板金パンチング
パンチングは、十分に大きなせん断力を加えることによって板金から材料を除去する切断工程である。 パンチングは、スラグと呼ばれる除去された材料がスクラップであり、孔またはスロットなどのシートの所望の内部特徴の後ろに残る点を除いて、ブランキングと非常に類似している。 パンチングは、さまざまな形状およびサイズの穴および切抜きを生成するために使用することができる。 最も一般的なパンチ穴は、単純な幾何学的形状（円形、正方形、長方形など）またはそれらの組み合わせである。 これらの穴あけされたフィーチャのエッジは、せん断されることによるバリがありますが、かなり良い品質です。 一般に、より滑らかなエッジを得るために、二次仕上げ操作が行われる。
打ち抜き加工には、パンチプレス、板金ストック 、 パンチ 、およびダイが必要です。 板金素材はパンチプレスの内側のパンチとダイの間に配置されます。 シートの下に位置するダイは、所望の形状の形状に切り抜きを有する。 シートの上で、プレスは、所望の形状の形状の工具であるパンチを保持する。 標準的な形状のパンチとダイが一般的に使用されますが、複雑な形状のパンチングのためにカスタムツーリングを行うことができます。 この工具は、標準またはカスタムのいずれであっても、通常、工具鋼または炭化物から作られる。 パンチプレスは、シートを通って下方のパンチを高速で下方に駆動し、下のダイに押し込む。 パンチの端と金型との間にわずかなクリアランスがあり、材料が素早く曲がって破損する。 シートから打ち抜かれたスラグは、ダイの先細の開口を通って自由に落下する。 このプロセスは手動パンチプレスで行うことができますが、現在はコンピュータ数値制御（CNC）パンチプレスが最も一般的です。 CNCパンチプレスは、油圧式、空気圧式、または電動式のいずれの装置でも使用でき、毎分約600個のパンチを供給できます。 また、多くのCNCパンチプレスは、必要に応じて回転している100個までの異なるパンチを保持できるタレットを使用しています。
典型的な板金パンチング作業は、円筒状のパンチ工具が板金を突き刺して単一の穴を形成する作業である。 しかしながら、様々な機能を形成するために様々な操作が可能である。 これらの操作には、以下が含まれます。
