事例

自動車スタンピングブラケット:レーザーから順送り金型へ

製作事例。顧客は業界によってのみ特定されます。金型プログラムを正当化する部品——試作数量では成立していたレーザー加工の単位コストが、量産数量では成立しなくなったブラケットです。

監修 Tom、シニアプロセスエンジニア·東莞の自社工場 · 精密板金 11 年以上
自動車スタンピングブラケット:レーザーから順送り金型へ
短い回答

自動車サブアセンブリ用の取付ブラケット。レーザー切断+曲げから順送り金型へ移行しました。ストリップレイアウトこそがエンジニアリングの全工程です。材料歩留まり、工程順序、そしてバリが組立品のどちらの面に出るかを決めます。

部品概要

項目内容
用途車両サブアセンブリ内の構造用取付ブラケット
材料高張力低合金鋼ストリップ、2.0mm
試作工程ファイバーレーザー切断、CNC曲げ、手作業のバリ取り
量産工程順送り金型、6ステーション、160t プレス
金型内工程ブランキング、ピアシング、成形、リストライク、トリミング、分離
二次加工タンブルバリ取り、その後亜鉛ニッケルめっき
公差位置決め穴2箇所は±0.15mm;その他は一般公差
量産に向けて確定した仕様

工程を変えた理由

試作工程で問題なく部品は正確でした——そこは最初から問題ではありません。問題は、ブラケット1個ごとにフルプログラム、段取り、手作業のバリ取りが乗ること。量産数量ではこれらの固定費が価格を支配します。成形フィーチャー2つとピアス穴5つの部品なら、金型は回収できます。1ストロークごとに工程間の取り回しなしで完成品が出るからです。

決め手になった計算は単純です。レーザー工程に対する1個あたりの削減額で金型費を割る。この部品では1個あたりの削減額が十分大きく、回収はプログラム寿命の中に余裕で収まりました。

ストリップレイアウト:後戻りできない決定

ストリップレイアウトは金型鋼材を1本も切る前に承認しました。後からは何も変えられないからです。この時点で決定が固定されました。

  • 材料幅とピッチ——両者で、部品の面積にかかわらず1個が消費するストリップ量が決まります。
  • ブリッジ戦略:分離ステーションまで部品をストリップに繋いでおく方法と、各成形に必要な材料をどこから取るか。
  • パイロット穴の位置と径。最初のステーションからストリップを位置決めし、誤差が工程間で累積しないようにします。
  • 曲げ逃がしとトリムR。どちらも金型寿命にわたる摩耗に影響します。
  • バリ方向。パンチとダイスのクリアランス、つまり部品をどちらの面でせん断するかで決まります。
  • 高張力材では成形ステーションの負担が軟鋼より大きく、ストリップは分離までにより多くのステーションで部品を運ぶ必要があり、ステーションあたりのトン数も上がりました。これはストリップの決定であり、誤れば調整ではなく金型の作り直しでした。

金型の立会い

初品はソフト金型ではなく量産金型で打ち、図面の寸法記入フィーチャーすべてに対して測定しました。5つの穴位置のうち2つと成形角度1つがトライアウトで調整必要。残りは余裕を持って合格——そのために報告書があります。

位置決め穴はパターンとして測定。部品はそう使われるからです。硬さとめっき膜厚はめっきサンプルで記録。ストリップレイアウト、トライアウト調整、最終寸法は金型とともに渡る工具記録に収めました。

次に変えること

試作はレーザー工程のまま、ただし金型の展開図基準で。試作部品は曲げ用に計算された展開図から作りました。ストリップが生み出す展開図と近いけれど同一ではありません。最初から同じ展開図に揃えておけば、初品での小さな寸法調整を省けました。

よくあるご質問

レーザーからプレスへの切替時期はどう判断する?

経験則ではなく回収計算で判断します。金型費をレーザー工程に対する1個あたり削減額で割ると損益分岐数量になり、この部品は余裕を持って到達しました。フィーチャーが少なく取り回しの少ない部品では回収にずっと時間がかかります。

ブラケットでバリ方向が問題になるのは?

せん断面のダイス側にはバリが出ます。バリは嵌合、取り回し時の安全性、そしてこの部品では相手面への着座に影響します。パンチとダイスのクリアランスで決まり、金型設計時に確定するため、図面に明記が必要です。

金型を切る前に承認するものは?

ストリップレイアウトです。材料幅、ピッチ、ステーション順序、ブリッジとパイロット戦略、トリム。後から経済的に修正できない唯一の決定群なので、図面リリースに吸収させず、正式レビューと書面承認を取ります。

金型は後から変更できますか?

できるものもあります——ステーション追加、成形の調整、トリム変更。ストリップレイアウトを動かす変更は一般に不可能です。金型ブロックと送り装置に組み込まれているため。金型着手前に設計を凍結する具体的な理由はここにあります。

金型の所有権は?

金型発注前に契約で取り決めます。明示することを推奨します:所有者、保管場所、メンテナンス間隔、引継ぎ時の扱い。最初は短い会話で済み、後になると難しい話になります。

図面を送れば、確かな回答が返ります

技術者がモデルの製造性を確認し、数量を反映した見積もりを返します。価格を左右するDFM指摘も添えます。