順送プレス加工

【順送プレス加工とは】

薄い金属板を切ったり曲げたりする事は「板金」と言います。道路沿いでよく見かける板金工場は事故等でへこんだり傷ついた自動車のボディを直す工場です。
少ない材料でも機能をしっかり満たす事が出来る板金部品は、自動車や家電製品など日本の基幹産業を支える屋台骨として最も普及しているカテゴリです。

板金プレスとは板金の一種で、型を押しつけて圧縮して形作る製法を指します。
板金プレス加工の方法は次の3つに大別されます。

●単発プレス
1台のプレス機に1個の金型を取り付け、1回の上下運動で1つの加工工程を行う。
最もシンプルで最も多く行われているプレス加工。

●順送プレス
1台のプレス機に複数個の金型を縦に並べ、1回の上下運動で複数の加工工程を行う。
帯状に巻かれた金属板(コイル)がプレス機内で移動しつつ金型で成形され、最終工程で切り離されて排出される。
プログレッシブフレスとも呼ばれる。

●トランスファープレス
単発プレス機を横に並べテ、マテハン(Material Handling)などの自動搬送機で橋渡しして連続した加工ラインとしてプレス加工する。
順送プレスでは加工困難な深絞り加工や複雑形状のプレス加工が可能。

 

ここでは2番目の順送プレスについて述べます。

メリット

  • 生産性に優れ、大量生産で低コストとなる
  • 位置ずれ、型ズレが発生しにくく寸法精度が高い
  • 材料供給が自動のため作業者の労働災害リスクが低い
  • 複数工程が1パスで出来るので工程管理が簡易
デメリット

  • 金型費が高い
  • 設計変更の柔軟性が低い
  • 構造が複雑でメンテナンスが大変
  • 巨大な製品や厚い板はプレス出来ない
主な用途

  • 自動車
  • 家電製品
  • 一般産業機器

当社の取り組み

当社は金型製造が主な事業で60%を占めますが、順送プレスを最も多く製作しています。
自動車メーカーであるBYD向けが多く、ABB、ファナック、安川電機と並ぶ世界4大ロボットメーカーのひとつであるKUKAが続きます。

金型設計から完成まで一貫生産体制を構築しており、最大で5m×3mの金型製作に対応可能です。
プレス金型に関しては45トンから1200トンのプレスマシンで実際にプレス加工して事前検証を行うことが出来ます。

また、板金プレス加工部品の製造も受託しています。

  • プレス金型 単発プレス・順送プレス
  • 板金プレス部品の受託製造

保有設備

一連の金型製造工程が完結できる生産ラインを整えています。

  • 精密低速ワイヤーカット放電加工機(WEDM)
  • 日本製(西部電機、ソディック)の高精度ワイヤーカットにより精度±0.005mmで孔開けやダイインサートなどの異形輪郭加工。

  • 精密ジグ研削盤(Jig Grinder)
  • ガイドピン穴、インサート穴、ピン穴の位置精度±0.005mm保証。
    順送プレス金型製作の品質を左右する高ピッチ精度の根幹技術。

  • 高剛性CNCマシニングセンタ
  • 大型門形フライス盤、立形マシニングセンタによる高速主軸と熱補償システム。
    金型ベース、金型プレートの効率的な荒加工と中仕上げ加工に使用。

  • 精密平面研削盤および成形研削盤
  • 金型プレートの≤0.01mm/300mm平行を保証。

  • 精密放電加工機(EDM)
  • 深いキャビティ、微細穴、複雑な3D型腔加工(らせん状の溝)に使用。

  • 大型門形マシニングセンタ
  • 5m×3m、30トンのワークに対応。
    大型ワークの平面度と穴径精度を確保。

熱処理

数々の改質処理に対応しています。

  • 真空焼入れ炉
  • 金型鋼の酸化脱炭を回避。
    焼入れ変形を精密制御(SKD11、DC53などの材料に有効)

  • 深冷処理機
  • 高速鋼/高合金鋼の耐摩耗性を向上に有効。

  • 表面コーティング機器(PVD/CVD/TD処理)
  • 重要部品にTiN、TiAlN、炭化バナジウムなどのコーティング
    耐摩耗性を大幅に向上。

検査

測定検査装置を取り揃えています。

  • 三次元測定機(CMM)
  • 複雑曲面、穴位置精度の検査。

  • 光学投影機/画像測定機
  • 2D輪郭、微小穴間距離の検査。

  • 硬度計(ロックウェル/ビッカース)
  • 材料の硬度勾配分析。

  • 表面粗さ測定機
  • 加工面の粗さを把握。

  • 金属組織顕微鏡
  • 材料組織と熱処理品質を検証。

実機による事前評価

顧客が実際に使用している機械と同程度の実機を用意し、事前動作確認を行っています。

  • プレスマシン
  • 45トンから1200トンのプレスマシン。

  • 自動送り機/矯正機/巻取り装置
  • 連続金型プレス加工による評価。
    全工程の自動化シミュレーションを実現。

  • 金型合わせ機
  • 大型金型の事前組立と精度調整。

設計システム

先進的な設計解析システムにより設計の合理化と高品質化に取り組んでいます。

  • 3D金型ソフトウェア UG/NX、SolidWorks
  • 金型流動動態シミュレーション。
    金型によって有限要素シミュレーション分析とSPC分析を実施。
    成形と展開外形の難易度、引張性能と引張力、絞り力の予測困難さ等問題を解決。

  • CAE工程シミュレーション AutoForm/Dynaform
  • 材料の流動性、スプリングバックを補償。

  • インテリジェントネスティング最適化システム
  • 自社製開発のソフトウェアおよび専門ソフトウェア(Logopressなど)の活用。
    材料利用率を最大化。

  • 動的シミュレーション
  • 金型設計後に動的シミュレーションを実施。
    金型干渉を予防、経年使用後のメンテナンスを削減。

材料科学と工程データベース

これまでの現場経験をライブラリ化して設計に活かしています。

  • 材料ライブラリ
  • SKD11→DC53→ASP高速鋼の性能勾配掌握。
    球状黒鉛鋳鉄とねずみ鋳鉄の鋳造収縮率を把握。

  • 熱処理工程パッケージ
  • 材料-硬度-靭性マッチング技術蓄積
    例)真空焼入れ+510℃3回焼戻し。

  • 刃先クリアランス
  • ステンレス鋼/銅合金/炭素鋼には精密クリアランス表を策定

  • 金型ベース標準ライブラリ
  • 玉軸受ガイドピン金型ベース、鋳鉄大型金型ベースを事前準備
    設計サイクル短縮化。

  • クイックチェンジコンポーネント
  • パンチ押さえ板、ガイドピンガイドブッシュなどの標準化。
    メンテナンス効率を向上。

  • 鋳鉄基体冷却水路設計ライブラリ
  • 冷却流路レイアウトを最適化。
    熱変形を予防。

技術・技能の蓄積

技術と技能をデータベースにしてシステム化しています。これらのシステムは金型製作に留まらず、当社のあらゆる製造物の品質とコストに貢献しています。

  • APQP工程管理
  • DFM(製造可能性設計分析)からPPAP(生産部品承認)まで全工程監視。

  • SPCリアルタイム監視
  • 重要寸法のCPK≥1.33を管理。

  • トレーサビリティシステム
  • 材料ロット→熱処理炉番号→加工設備の全工程トレーサビリティ。

  • 匠の技術
  • ≤0.02mmクリアランス調整エキスパート。

  • 多能工
  • プレス工程、鋳鉄鋳造、力学分析能力

  • 故障分析ライブラリ
  • 刃欠け、引っかき傷、スプリングバック超過などの事故経験を失敗事例として有効活用。

製造性考慮設計(Design For Manufacture:DFM)

ダイカストは品質維持や歩留まりの観点から製造性容易設計:DFMが欠かせません。DFMを行わずに製品形状を決めてしまうと場合によっては振り出しとなり設計のやり直しが必要になるケースもあります。そのため、早い段階からお客様との間で打ち合わせを行い、形状を決定していくのが一般的です。弊社は長年培った自社工場での製造経験と技術知見、さらにはDFMツールも併用して抜き勾配や金型強度解析を行いつつ、お客様との間でスピーティで合理的な金型設計を行っています。

30日~40日で金型製作

ダイカストは生産性が高く金型費も高価なため少量生産は苦手です。弊社は、中国ならではの強みを活かして国内よりも相当安く金型を準備出来ます。SKD61をはじめ、P20、H13、Dievirの他、快削プリハードン鋼(FDAC)などによる簡易金型にも対応しており、少量生産も短納期低価格にて承っています。さらにはODM設計体制により試作も得意としています。金型の耐用数は簡易型で5,000個程度以上、通常型で100,000個~150,000個程度以上です。
これまで開発は試作、少量生産は国内、大量生産は海外でといった棲み分けがされていましたが、試作段階から弊社にしていただくことで開発コストの大幅削減が可能です。

2026年4月19日
惠州市天龍記金型鋼材有限公司
日本天龍記合同会社

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