高速プレス：正しく適用すれば最高の生産性を実現

はじめに

高速プレスは、高精度を維持しながら複雑な部品を非常に経済的に生産するのに最適です。モデルによって高速スタンピング、ブランキング、パンチング作業を実行でき、油圧式または機械式のプレス技術を採用できますが、絶対的な速度の点では機械式プレスに明確な優位性があります。機械式高速プレスの一般的な単位は分あたりストローク数（SPM）、油圧プレスの速度は分あたりインチ数（IPM）で表されます。プレス機の速度域に影響を与える要因を見ていきましょう。

高速プレスが必要か？

製造業の他の機械と同様に、プレスの作動速度は生産サイクルタイム、ひいては操業全体の効率を決める決定的な要因です。これらのサイクルタイムは、製品によって毎分数百〜数千サイクルから、1時間に1サイクル程度まで幅広く変化します。プレスのサイクルは、接近、プレス本体、後退・復帰で構成されます。

したがって、プレスに求められる実際のラム速度は、加工するワークピースに大きく依存することがわかります。複合材料の圧縮成形ビジネスであれば、加熱ランピングと硬化を含むより複雑な生産サイクルを行う可能性が高く、高速プレスを必要としない長いサイクルタイムになります。一方、自動車産業向けの平板部品を製造する場合、生産プロセスが比較的単純なため、超高速サイクルタイムを追求します。

あなたのサイクルプロファイルは？

高速プレス購入前に、どのような用途を想定しているか自問してください。どのような製品を製造し、どのような生産サイクルを行うか。サイクルに関しては、ラム移動距離（接近速度要件に影響）、作動ストローク距離（プレス速度を決定）、復帰速度（元の位置へのラム移動距離と密接に関連）を考慮すべきです。さらに、特定の用途ではストローク末端で圧力下での長いドウェルタイムが発生することがあります。

高速プレスの設計

高速機械は通常、作動性と耐久性の面で明確な特徴を持ちます。パンチが金型の周辺側に損傷を与えるためです。ダイプレートとは異なり、モールドプレートはガイディング精度が低くなります。金型とダイの両方のスポッティング用に設計されたサーボ高速プレスであっても、重機に適用されると、その改造と関連設定はモールドスポッティングの条件によって制限されます。経験豊富な機械オペレーターは、鋳物を傾けて適切な機械設定を行う方法を知っています。

このサイクル速度の向上により迅速なターンアラウンドが可能になり、特に大量生産プロジェクトに適しています。高速部品は、複数個取り工具進行を最高速度で実行しながら非常に効率的にスタンピングでき、お客様にコスト効率の良い部品を提供できます。

プレスの速度域

前述の通り、何が高速プレスを構成するかは用途とプレス種類によって異なります。電子部品、ファスナー、積層部品の製造では、500〜100 SPMがおそらく高速と見なされます。一方、自動車産業向けの大型部品は50〜80 SPM程度の低速で製造されるため、ここでは100 SPMでもすでに高速と見なされます。

生産サイクルタイムを短縮したい場合、金型サイズも重要な変数で、異なる製品には異なるサイズの金型とダイスポッティングプレスのトン数が必要です。トライアウトプレスや機械式プレスと比較して、サーボプレスの機械的力は非常に安定しており長時間作動可能なため、ほとんどの高速プレスはサーボモーターを使用します。
 

高速化はより効率的な生産サイクルを意味しますが、メーカーにとっていくつかの課題も生み出します。応力増大により材料供給やスクラップ排出の問題、スタンピング工具の欠陥や変形リスクの増大が生じ、正しく実行されない場合ダウンタイム増加につながります。結局のところ、高速性と信頼性の適切なバランスを見つける必要があります。

高速スタンピングプレスのセットアップのコツ

金属成形分野では、高速スタンピングプレスによるプレス加工には、理想的なプレスセットアップを通じてのみ達成可能な高精度が要求されます。したがって、ダイセットアップは金属成形生産ラインで非常に重要な役割を果たします。

一方、ダイスポッティングプレスは生産用ではないため、強力な機械的力は最も重要な機能ではありません。多くのダイスポッティングプレスは、プロセス中に金型を詳細に検査できるリバース鋳造設計を備えています。ダイ材料は金属、プラスチック、その他の合成材料であり、異なる材料特性には異なる検査・試験方法が必要です。

さらなるキャリブレーション

その後の正確なキャリブレーションのために、トライアウトダイスポッティングプレスは、ワックストレイルシステムなど、オペレーターが閉合精度をチェックするための非常に成熟したダイスポッティング精度検出機能を提供します。現在、一部のメーカーはダイスポッティングプレスに三次元測定機（CMM）を追加する場合がありますが、依然として経験豊富なオペレーターによる手動キャリブレーションに依存しているケースもあります。この記事が高速精密プレスと購入前の重要な考慮事項について理解を深める一助となれば幸いです。