深絞り加工の失敗：包括的な分析と解決策

深絞り部品の破断原因の迅速分析

深絞り部品の破断は、ワークピースの壁面にある橈骨の端部、またはその少し下の臨界部と呼ばれる部分で発生することが最も多い。破断の主な原因は以下の通りである：

1) 不揃いな金型。

2) 平行でない上下の作業台表面。

3) 材質の伸び不足。

4) パンチとダイの角の半径が小さすぎる。

5) 深絞り係数が小さすぎ、過大な変形が生じる。

6) ブランクホルダに過大な力がかかっている。

熟練者であれば、観察によってすぐに原因を特定することができる。例えば、破断の円周が半分から3分の2の間であれば、ダイスの不揃いが原因である可能性が高く、破断の円周が3分の2と同じかそれ以上であれば、上下のダイスが基本的に平行であることを示唆しており、前述の4番目から6番目の理由に注目すべきである。

ダイコーナー半径が小さすぎると、材料の減肉が顕著になり、破断領域がダイコーナーに近づくため、破断部位を直接観察することができる。

ブランクホルダーに過大な力が加わると、素材表面の本来の光沢は完全に失われ、強い圧力による摺動で光沢が生まれます。ワークをライトに当て、ブランクホルダー面の角度を調整することで、鮮明な反射を確認することができます。

聴覚的な手がかりも診断の助けとなる。不均等なダイスによる破断は、片側または一点から始まり、よりソフトで引き込まれるような音を出す。一方、3から6の理由による破断は、断面全体でほぼ同時に起こり、より大きく、より唐突な音を出す。

何度調整しても望ましい結果が得られない場合は、次のような手段を取ることができる：

1) 金型とプレス作業台の相対位置を入れ替える。破断の起点が金型に対して変化しない場合は、上下のワークテーブル面が平行で、金型面に凹凸があることを示す。破断の起点がワークテーブルに対して一定であれば、金型が平らで上下のワークテーブル面が平行でないことを意味する。

2) 破断の起点が固定されておらず、円周上で変化している場合は、ダイスコーナーの半径が小さすぎるという問題を除外した上で、材料の伸びを考慮すべきである。

3) さらに、フランジにひどい偏差が生じる場合は、次のことを考慮すべきである：ダイのわずかな凹凸、ダイコーナー半径の不均一な粗さ、ブランクホルダー表面またはダイ面の不均一な粗さ。

深絞り不良品の原因分析

深絞り加工における欠陥の原因分析を表1に示す。

表1：深絞り不良品の原因分析