エッセンシャルガイド9種類の金属プレス装置

板金プレス設備には主に、機械プレス、油圧プレス、CNCステッププレス、CNCタレットパンチプレス、板金曲げ機、板圧延機、曲げ機、冷間曲げ成形機、ハンマー成形機などがある。

1.メカニカルプレス

機械式プレスは、主に分離・成形工程に使用され、スタンピング生産で最も広く使用されている。クランクプレスは機械式プレスの主要な形式である。

クランクプレスは、クランクの形状によってクランクシャフト式、偏心シャフト式、偏心ギア式に分類される。

1) 偏心軸式プレスは、偏心プレスとも呼ばれ、偏心軸を主軸としている。偏心スリーブを調整することにより、プレススライダーのストロークを一定の範囲で変化させることができる。中・小物部品の打ち抜き加工や浅絞り加工に適し、生産性が高い。

2) クランクシャフト式プレスは、クランクシャフトを主軸とするプレスで、スライダーのストロークは調整できない。クランクシャフトを胴体の両側で支持し、荷重を胴体に均等に分散させる。公称力とスライダーのストロークが大きい。

3) 偏心ギア式プレスは、クランクシャフトを偏心ギアに置き換え、クランクシャフト構造よりも優れた耐力と剛性を提供します。大型、中型プレスに適している。

プレスは身体の構造からオープンタイプとクローズドタイプに分類される。

1)オープンプレスはC型ボディ構造で、一般的にトン数が小さく(25~4000kN)、テーブルサイズも小さい。三方向から接近でき、使用は便利であるが、構造剛性が弱く、運転中に角変形が発生する。

2) クローズドプレスはフレームのようなボディ構造で、構造剛性が高く、テーブルサイズが大きく、典型的なトン数は1600~25000kNである。

プレス機は、スライダーのクランクに力を加える点の数によって、シングルポイント型、ダブルポイント型、4ポイント型に分類される。ダブルポイントプレスはテーブルの幅が広く、4ポイントプレスはテーブルの幅も奥行きも大きく、オフセット荷重に強い。

プレスは、プレスされた素材にどのように作用するかによって、単動式と複動式に分類することができる。ダブルアクションプレスは深絞り加工に適しています。

機械プレスの主な技術パラメーターには、公称力、スライダーストローク、スライダーストローク数、最大閉塞高さ、スライダー底面の大きさ、ワークテーブルパッドの大きさなどがある。

2.油圧プレス

油圧プレスは主に、深絞り、エンボス、曲げ、フランジング、矯正などの成形加工に使用される。

油圧プレスは、その構造上の特徴から、シングルコラム型、4コラム型、フレーム型に分類することができる。

1) シングル・カラム 油圧プレス はC型ボディ構造で、一般にトン数が小さく、テーブルサイズも小さい。3方向からアプローチでき、使い勝手は良いが、構造剛性が弱く、作業中に角変形が生じる。

2) 4コラム油圧プレスは一般的な構造であり、常用要件を低コストで満たす。しかし、柱とナットの組み合わせ構造であるため、オフセット荷重に対する耐性、精度、精度維持が比較的弱い。

3) フレーム式油圧プレスには、一体型フレーム、プレストレス複合フレーム、プレート複合フレームの3つの形式がある。高精度でオフセット荷重に強い。インテグラルフレーム構造は一般的にテーブルサイズが小さく、コンバインドフレーム構造はテーブルサイズを大きくすることができる。

四柱式油圧プレスとフレーム式油圧プレスのトン数範囲は広く、数十トンから数千トン、さらには数万トンにも及ぶ。

油圧プレスには、単気筒、複気筒、多気筒、垂直、水平、アップストローク、ダウンストロークなど、さまざまな構成があり、さまざまなプロセスのニーズに柔軟に対応できる。

プレス機に比べ、油圧プレス機には次のような特徴がある：

1）油圧プレスは油圧トランスミッションを使用しているため、より高いトン数仕様と幅広い作業曲線モードを実現できる。油圧プレスは、圧力、速度、ストロークを任意に調整できるため、機械プレスに比べて加工適応性が広い。

2）油圧トランスミッションのため、流体のシール性、トランスミッションの剛性、油圧エネルギーの移行、安定性、作業工程の耐久性に一定の欠陥がある。機械プレスと比較すると、スライダーのストローク数と信頼性に一定の隔たりがある。

3) 一般的に言って、油圧プレスは成形、特に深絞りや厚板成形に適しており、機械プレスは分離や浅成形、高い生産率を必要とする場面に適している。

3.CNCタレットパンチプレス

について CNCタレットパンチプレス は、数値制御技術を利用してシート・メタルにステップ・パンチングを行うプレスの一種である。打ち抜かれるシートはワークテーブル上に固定され、あらかじめ決められたプログラムに従って移動・位置決めされる。打ち抜き金型はプレス金型シートに設置され、シングルまたはステップの打ち抜きモードで動作するため、多品種少量生産に適している。

CNCタレットパンチプレスの主な特徴は以下の通り：

高精度ボールねじと転がりガイドの採用により、高い運動精度と信頼性を実現；

打ち抜き作業を自動的に行う数値制御システムの導入；

位置決め精度は一般的に±0.15mm以内で、±(0.05~0.07)mmにも達する；

通常のパンチングに比べ、生産性は4～10倍向上する；

生産準備サイクルを短縮し、作業員の労働力を削減し、生産床面積を節約します。

4.CNCタレットパンチ

CNCタレットパンチは、効率的で精密なシートメタルパンチ装置です。タレットパンチのスライダーとワークテーブルの間には、複数セットの金型を収納できるタレットがある。加工するシートはクランプで保持され、入力指示により上下のタレット間をX軸、Y軸方向に移動します。

パンチング動作、金型選択、シート移動はすべて数値制御装置によって制御されます。打ち抜き、プレス、フランジング、ルーバー打ち抜きなどの作業が可能です。公称力が小さく、高効率、高精度、柔軟性、安全性、信頼性が高く、多品種、小ロット、複雑な部品の生産に適しています。

タレットパンチとステップパンチプレスの主な違いは、金型の収納方法にあります。ステップパンチプレスのスライダーとワークテーブルには、上下方向に1セット（または数セット）の金型しか収納できませんが、タレットパンチのタレットには数十セットの金型を収納でき、迅速な自動交換が可能です。

5.板金曲げ機

板金曲げ機は、単純なユニバーサル金型を採用し、板金を直線的に様々な角度で曲げることができる。シンプルで金型コストが低く、交換が容易なため、最も広く使用されている曲げ装置である。機械自体は単純な上下往復直線運動を行う。一般的なベンディングマシンには、機械式、油圧式、CNC油圧式などがある。

(1) 機械式板金曲げ機

機械式シートメタル・ベンディング・マシンは、以下の機械式シートメタル・ベンディング・マシンと同様の構造と動作原理を共有しています。 機械プレス機電動モーターの回転運動を、クランク・リンク機構を介してスライダーの往復運動に変換する。

機械式ベンディングマシンの利点は、スライダーとワークテーブルの平行精度が高いことと、偏心荷重に耐えられることである。しかし、油圧式ベンディングマシンの発展により、これらの利点は顕著ではなくなりました。

機械式ベンディングマシンの欠点は以下の通りである：(1)ストロークと速度を調整できない、(2)ストロークの大部分でスライダーが公称力に達しない、(3)運転前に機械の閉じた高さを慎重に調整する必要がある、(4)CNCと自動運転の実現が難しい。

機械式曲げ機のスライダーの速度は調整できないため、曲げ速度が速いとオペレーターに危険が及び、人身事故を引き起こす可能性があります。

大きな薄い板を曲げる場合 板金は曲げスプリングバックを受けることがある部品の形状や精度に影響を与えます。油圧技術と油圧ベンディングマシンの急速な発展に伴い、油圧ベンディングマシンは、次のような分野で主流となっている。 板金曲げ設備機械式曲げ機械は廃止された。

(2）油圧板金曲げ機

油圧シートメタルベンディングマシンは、直接油圧駆動によって動作します。油圧システムは、全ストロークを通して板金に全圧を加えることができ、自動的に過負荷から保護し、簡単に自動制御を実現します。

機械式曲げ機と比べ、油圧式曲げ機には大きな利点がある：

(1)過負荷保護機能を備えており、金型や機械の損傷を防ぐことができる。(2)CNC操作が簡単に実現でき、ストローク、圧力、速度を簡単かつ便利に調整できる。(3)ストロークのどのポイントでも最大圧力を発生させることができる。(4)速いアプローチと遅い曲げを実現でき、ストロークの変換ポイントを自由に調整できる。

(3) CNC板金曲げ機

1980年代半ば以降、ベンディングマシンはCNC操作へと急速に進化した。

CNCの採用により、板金曲げ機は、調整時間を20%-70%、作業時間を20%-50%、検査時間を30%-45%短縮することができ、労働力を20%-30%削減し、スクラップ率を削減しながら曲げ品質を向上させることができます。

CNCベンディングマシンには次のような利点がある：

(1)曲げたわみ補正とCNC曲げプログラミングを実現し、高い曲げ精度と部品バッチ間で一貫した精度を提供できる。(2)複数の曲げ加工を1台の機械で完了でき、半製品を削減できる。(3)曲げデータの修正と保存が容易で、生産準備時間を短縮できる。操作が簡単で、オペレーターに要求されるスキルが軽減される。

6.板圧延機

A 板圧延機 は、金属板を円筒状、円弧状、またはその他の形状のワークピースに曲げるために使用される万能工具です。3本ロール圧延機と4本ロール圧延機に分類されます。3本ロール圧延機は、板を予備曲げすることができ、異なる予備曲げ調整方法に基づいて、普遍的な上部ロール調整と水平下部ロール移動に分けられます。

について 四本ロール板圧延機 は、板を事前に曲げ、完全数値制御の自動運転を行うことができ、3本ロール機よりも高い効率と精度を提供します。板圧延機は、鉄道車両用プレス部品の製造に広く使用されています。

7.ストレッチフォーミングマシン

曲げ成形 は、押出成形された形材や曲げ加工された板材を、ブランクに軸方向の張力と曲げモーメントをかけながら、専用の装置と金型を使って一定の形状に曲げることを意味する。鉄道旅客車両には、さまざまなタイプの曲げ成形品が使用されている。鉄道客車用の曲げ成形装置はジブ式曲げ機で、横型と縦型に分けられ、いずれも油圧駆動である。

縦型ベンディングマシンは古いモデルで、従来のスイッチ式油圧駆動を採用している。横型数値制御曲げ機は現代的な電気油圧比例制御技術を採用し、曲げ工程は機械モードと変位モード制御を実現できる。

8.冷間曲げ成形機

ローラー冷間曲げ成形は、金属コイルを原材料とし、複数組のロールスタンドを通してブランクを徐々に曲げ、一定の断面形状を持つ長尺帯状部品を得る塑性加工法である。ローラー冷間曲げ成形の利点は、部品の軽量化、生産効率の高さ、材料とエネルギーの節約である。

コイル材を使用して連続生産が可能で、特に長尺・大型部品の製造に適しています。鉄道車両に広く使用されているプロファイルは、主にローラー冷間曲げ成形によって製造されています。冷間曲げ成形設備は通常、アンコイラー、レベリングマシン、成形機グループ、修正装置、切断装置、出力テーブルで構成される生産ラインで構成される。

9.ハンマー成形機

ハンマーフォーミングは、特殊な金型とハンマーマシンの高周波ハンマーを利用します。手動操作により、シートやプロファイルを絞ったり、伸ばしたり、アーチをつけたり、平らにしたり、形を変えたり、平らにしたり、まっすぐにしたりして、徐々に目的の部品形状に仕上げます。

ハンマー成形は切断や熱を発生せず、成形が安定し、特別な金型が不要で、製造コストが低く、使用は便利で柔軟である。特に多品種、少量生産、手作業によるプレス生産に適しており、鉄道客車用プレス部品の製造に使用されている。