精密カットオフとスタンピングのケーススタディ

型押しスペーサーでは不十分な場合

むかしむかし — 20 年以上前 — 大規模な自動車製造会社が、燃料噴射システムに関する素晴らしいアイデアを思いつきました。彼らは心臓弁のように開閉するフラップを発明し、交互に燃料を計量し、密閉して維持しました。この新しいフラップ バルブを使用するには、厚さ、平面度、平行度の寸法がミクロン単位で制御されたシール リングが必要でした。

具体的には、自動車メーカーは、フラップが閉じた位置にあるときに燃料が漏れないように、フラップの表面に正確に合わせてしっかりとシールする表面を形成する、小さくて完全に平らなリングを求めていました。スペーサーの表面は、密閉を維持し、燃料が噴射システムに漏れるのを防ぐために、汚れに抵抗する必要があります。また、フラップの開閉を繰り返す何十億回ものサイクルに耐える必要があります。

自動車会社は、表面の歪みを防ぐために、厚さが 0.050 インチ未満で、平面度、直角度、および平行度の公差がミクロン単位である、非常に薄いワッシャーのような金属リングを探していました。また、スペーサーは、氷点下の寒さから猛烈なエンジンの熱まで、どのような温度にさらされても完璧に機能する必要がありました。さらに、同社はこれらのスペーサーを何百万個も必要とし、低コストで提供したいと考えていました!

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プレシジョン スタンピング オプション

結局のところ、完全に平らなスペーサー リングを実現することは非常に困難であり、自動車メーカーは、エンジン条件下で変形しないと確信できる部品を見つけるのに苦労しました。

まず、自動車メーカーはスペーサーの製造のために精密プレス会社に行きました。シートからリングを打ち抜くことは、最初は完璧な方法のように思えました。ただし、テストでは、パーツは常にボディに沿って湾曲が発生しており、平坦性を維持できませんでした。さらに、パーツのスタンプされたエッジが変形します。

次に、自動車メーカーは、スタンピングと冷間押出法のハイブリッドである精密金属成形プロセスであるファインブランキングによってスペーサーリングを製造するサプライヤーを試しました.ファインブランキングでは、トリプル モーション油圧プレスと特別に設計されたツールを使用して、完全にせん断されたストレート カット エッジの部品を製造します。

自動車メーカーのスペーサー用途では、ファインブランキング法により、従来の精密スタンピングよりもきれいにせん断された周囲が生成されました。しかし、ファインブランキングは、従来の精密スタンピングよりもコストが若干高くなる上に、長期にわたって維持できる平坦度を実現できませんでした。自動車メーカーはまた、これらのプロセスの粒子方向が寿命試験の問題を引き起こしていることも発見しました.

3 つ目の選択肢が魅力

最後に、自動車メーカーはメタルカッティングに来て、スペーサーリングの歪みのない適切な平坦性、鋭いエッジ、および外径を実現するための他のオプションを検討しました.私たちは以前のベンダーとは異なるアプローチを採用し、チューブを使用することを提案しました。チューブを使用することを提案しました - 押し出し、またはソリッドロッドまたはダイを通して引き抜いたより大きなチューブを使用して、正しい ID を達成し、その後、適切な厚さに精密に切断されたリングを製造しました。スペーサーに必要です。

スタンピングやファインブランキングとは異なり、精密なカットオフにより、チューブの引き抜き方向に粒子構造が生成され、平らな粒子と比較して、時間の経過とともに反る可能性が減少しました。スタンピングとファインブランキングでは、材料がせん断された場所で引っ張りやバリが発生する可能性がありましたが、精密なカットオフにより鋭いコーナー R が生成されました。端部の変形や歪みのない非常に薄い材料のバリのないカットオフを提供できる精密カットオフは、自動車メーカーが非常に薄いスペーサーに必要とする寸法を提供しながら、厳しい公差も保持しました.

最終的に、精度のカットオフは、このアプリケーションの「幸いなことに」オプションであることが判明しました。前もってこのプロセスはスタンピングやファインブランキングほど安価ではありませんが、自動車メーカーの革新的なフラップにスペーサーが取り付けられていた場合の交換費用と比較すると、費用はそれだけの価値がありました。