自動車のプレス金型は、自動車製造業にとって非常に重要である。金型の初期設計、生産工程、その後のメンテナンスは、研究しなければならない焦点である。本稿では、プレス金型の設計とメンテナンスに始まり、自動車用プレス金型の設計で考慮される要素をまとめ、プレス金型のその後の使用における一般的な問題と具体的な解決策を列挙する。金型製造企業は金型設計とメンテナンスに注意を払うべきであり、それは金型の寿命を延ばすために不可欠である。

自動車用プレス金型の設計で考慮される要因

1.1 スタンピングプロセスの要件を満たす

自動車パネルのプレス金型は、次の点に注意しなければならない：第一に、プロセスの数学モデルの名前と対応するバージョン番号が一貫して正しいかどうか、第二に、使用されるプレスのモデルと仕様が使用要件を満たしているかどうか、第三に、金型の外形寸法が要件を満たしているかどうか 技術要件、特に閉塞高さが規定を満たしているかどうか、第四に、ブランクの方向とワークの方向に注意を払う、第五に、ブランクの位置決め要件、第六に、昇降装置とアンロード装置の一部の形式、第七に、廃棄物の除去方法と伝送方向。

1. 2 インストールとデバッグが容易

プレス金型の据付とデバッグは、すべての作業の中で最も重要な作業の一つである。据付と試運転を容易にするために、試運転する金型に試運転設備と構造を据付なければならない。金型のストロークリミッター、精密検出台などである。時には、実際の圧力モデルと委託された圧力モデルが異なることがあります。この2種類のプレスを設計する場合、設計パラメータを考慮する必要があります。

1.3 安全で信頼性の高い操作

スタンピング金型が使用されているとき、すべての部品は緩い変位なしに安全かつ確実に動作しなければなりません。可動部品の安定したトラッキングには、正確で信頼性の高い位置決めが必要です。機能を保護する機械的強度を持つ部品に加え、アセンブリは正確に位置決めされ、確実にクランプされなければなりません。安全性は、金型設計者が注意を払わなければならない問題である。可動部品と固定部品の間には安全性のギャップがなければならない。安全ギャップは、個人の安全だけでなく、金型や工作機械の安全も考慮しなければならない。必要に応じて、保護パネル、安全バリアネットなどの特別な安全設備を設ける必要がある。

1.4 保管しやすい

自動車カバーのプレス金型はサイズが大きく、金型の製造、輸送、使用、保管、メンテナンスの過程での開放、転倒、持ち上げ、吊り上げ、転倒を考慮して設計しなければならない。金型の体積が比較的大きくなる可能性があるため、設計する保管装置は金型の保管方法と保管場所を注意深く考慮しなければならず、保管過程での金型の変形を最小限に抑え、スペースを合理的に最適化しなければならない。金型の管理を容易にするため、金型の突出位置に明らかな標識を貼り付ける。標識の主な内容は、投入方向標識、金型コードなどである。

自動車用プレス金型のメンテナンス

プレス金型のコストは高く、通常、金型総コストの20％から25％を占める。これは、金型製造コストが高いことに加え、金型の修理・メンテナンスコストも高く、元の金型コストは金型コスト全体の約40％しか占めていないためです。したがって、金型の損傷を防ぐために金型を適時にメンテナンスすることで、プレス生産用金型のコストを大幅に削減することができます[1]。金型が損傷した後、修理とスクラップの選択肢があります。通常であれば、非重要部品の破損、小型抜き型の破断、抜き型の上昇、中空テンプレートの割れ、刃先の先端など、スタンピング金型の不自然な損耗故障が発生します。これらの多くはメンテナンスにより正常な状態に回復し、プレス生産に使用することができます。しかし、金型表面の凸部や凹部の損傷など、金型の要となる部分の損傷が激しい場合は、1回のメンテナンス費用がプレス金型費用の7割を超えることもありますし、長期間の使用で金型がほぼスクラップになっている場合は、メンテナンスの意義はほとんどありません。故障した場合は、金型のスクラップを検討する必要があります。金型の修理技術が複雑すぎて、金型の修理コストが高すぎ、修理周期が長すぎて、プレスの正常な生産に深刻な影響を与える場合、金型のスクラップを決定的に選択し、金型を再製造して交換する必要があります。通常、金型の主な故障モードは過度の摩耗である。したがって、金型の故障モードと修理方法の研究は非常に重要です。正しい修理方法と処理方法を選択すれば、コストを大幅に節約できる。

2.1 金型損傷

金型破損の一般的な形態には、金型割れ、破損、亀裂などがある。金型破損の問題を完全に解決したければ、金型の設計、製造工程、使用の3つの段階から原因を見つけなければならない。金型の製造材料が要求を満たしているかどうか、加熱製造工程が合理的かどうかをチェックする必要がある。一般に、材料の熱処理工程は金型の品質に決定的な影響を与える。金型の製造時に、焼入れの到達温度が規定値より高い場合、焼入れの方法と時間が要求を満たしていない場合、焼戻しの回数が適切に選択されていない場合、これらはスタンピング製造後に金型が損傷する原因となります。穴の大きさと深さの設計が初期設計値と一致しない場合、金型製造工程で穴と溝が詰まりやすくなり、最終的に落し板が破損する。バネ力の設計値が小さすぎたり、限界値に達したばかりだったりすると、直接的にバネが瞬間的に破損し、降下板が傾き、最終的に部品が破損する。クッション部品の不足や固定ボルトの強度不足は、直接ポンチの落下や破損の原因となる。金型の実際の使用において、部品の位置や取り付け方向の誤り、ボルトの締め付けができない、ワークテーブルの高さが低くなる、供給装置やプレスの異常故障は、金型に重大な損傷を与える。金型内に異物が入り、清掃が間に合わず、そのまま作業や生産を続けると、金型の抜き板、ポンチ、下型、ガイドレールなどが破損しやすくなる。

2.2カードモード

金型プレス工程では、金型が柔軟でない、あるいは動かない場合、すべての生産活動を直ちに停止し、不具合の原因を突き止め、不具合を解消しなければならない。さもなければ、故障の結果は計り知れない。カード金型故障の主な原因は以下の通りである：フィーダー距離、圧力の不適切な調整、フィーダーの緩み、生産中のフィーダー距離の変動、フィーダーの故障、材料の円弧、幅が公差外であり、大きなバリがある；折り曲げまたは引き裂き位置がスムーズに剥がれない、ガイド板の剥がし機能が不適切に設定されている、材料が薄すぎて、供給プロセス中に反りが発生する、金型が不適切に立てられている、フィーダーの垂直性からの偏差が大きい。上記の状況が発生した場合、金型を再調整し、修理する必要があります。定期的に材料を交換し、送りの品質を管理し、材料ベルトの鎌曲がりをなくし、抜き穴とガイド穴の凸凹の型を修理する必要があります。材料ベルト上のテープの発生を防止するために、剥離スプリングの力を調整し、ガイド材料を修正する。フィーダーと金型の間に上下プレスと上下押出の安全スイッチを設置し、必要に応じて金型を立て直す必要がある。

2.3 フランジング樹脂部品の変形

フランジ加工や成形の過程では、部品の変形がしばしば発生する。通常、非表面部品に変形が発生しても、部品の品質にはあまり影響しません。なぜなら、少しの変形が外観に致命的な品質欠陥をもたらし、車全体の外観に影響を及ぼすからである。部品を成形してフランジを付ける際、シート材は変形や回転を起こしやすく、しっかりとプレスしないと変形が生じる。また、プレス力が十分大きくても、プレス面に凹凸や隙間があると、上記のような事態が発生します。このような場合は、材料の圧力を上げる必要があります。プレス面がバネプレスの場合はバネを大きくする、エアクッションプレスの場合は気圧を上げるという解決策が採れます。圧力を高めた後、局所的な変形があれば、赤段が問題点に印をつけ、バインダー表面の一部にへこみがないかどうかをチェックし、バインダープレートを溶接する。

2.4 ナイフの刃の欠け

エッジの欠けという現象も、金型の使用過程では非常によく見られる現象であり、スタンピング金型のメンテナンスの焦点となっている。その原因は様々で、どれが欠けても金型の品質には影響しません。一般的には、エッジの欠けの状況に応じて対処します。チッピングの程度が小さい場合は、グラインダーでチッピングしたエッジを研磨し、二次チッピングの発生を防ぐために溶接で固定する必要がある。溶接は、金型材料に適した電極を使用する必要があり、一般的にはサーフェーサーによる溶接が行われる。

2.5 研磨メンテナンス

スタンピング工程では、金型を適切に研ぐことができ、金型の寿命を効果的に向上させ、金型のコストを節約し、製品コストを大幅に削減することができます。刃先がある程度磨耗すると、元の鋭利な刃先が鈍くなり、抜き部分に過度のバリが発生し、寸法精度が低下する。そのため、金型を研いで鋭い刃先を復活させ、切り込みのバリや寸法形状の狂いを減らし、成形品の表面の平坦度を向上させる必要があります。金型の研磨が間に合わず、鈍い刃物で切削すると、使用中に金型にバリ摩擦が発生し、金型の寿命が大幅に短くなる。製造された部品のバリ量が許容バリ量を超えた場合は、直ちに生産を停止する必要があります、

自動車プレス金型は自動車製造業において重要な位置を占めている。プレス金型の品質は、設計、生産、最終メンテナンスと密接な関係がある。したがって、プレス金型の設計要件を改善し、根本原因から状況を変える必要がある。何しろ金型は消耗品であり、その後の使用で不具合が発生するのは避けられない。そのため、金型の長寿命化にはメンテナンス技術の向上が欠かせない。