金型内タップ加工と成形：プレス機内での二次加工
短い答え：二次加工を金型内に移すこと — タップ加工、成形、リベット締め、または溶接インサート — は通常、1ステーションを追加し、金型費を1型あたり約600〜2,500ドル増加させますが、それぞれが1部品あたり0.01〜0.08ドルかかる1〜3回のオフライン処理を削減します。金型内加工が有利になるのは、部品の年間生産量がおよそ50,000個を超え、二次加工がプレス速度に耐えられるほど単純な場合です。それ以下の量、または長時間の保持、熱、手作業の判断が必要な場合は、オフラインに保ちます。ルールはサイクルタイムであり、目新しさではありません。
プレス加工は、1回の連続パスで完成形状を生産するため、常に安価でした。しかし、ほとんどの「プレス」部品は、穴のタップ加工、ねじの成形、スタッドのリベット締め、または2つの部品の接合が必要なままプレスから出てきます。これらの各ステップは、2台目の機械、2回目の段取り、2回目の検査であり、部品が失われたり、混ざったり、損傷したりする可能性があります。金型内加工は、経済性が許す場合に、これらをプレス機内に組み込み、部品が完成品として排出されるようにします。
金型内加工とは何か？
金型内加工とは、コイルが供給されてから完成部品が金型から出るまでの間に行われる付加価値ステップのことです。一般的なものは、金型内タップ加工（タップヘッドが毎ストロークでねじを切削または成形）、金型内成形（カムまたは2番目のステーションが、ストレートプレスでは到達できない形状を曲げる）、金型内リベット締め（2層のストリップまたはインサートがかしめられる）、金型内溶接、および個別インサートの金型内組立です。それぞれがステーションのスペースとプレス時間を消費するため、それぞれがその場所を獲得する必要があります。
最も適した候補は共通の特性を持ちます：短いサイクル、金型が既に持っている以上の外部熱や潤滑を必要としない、予測可能な力、そして金型が保持できる公差。小さな穴のタップ加工、90°を超えるタブの成形、リベットのかしめ、ブッシュの圧入はすべて該当します。領域の熱処理、完全なシームの溶接、または外観表面の検査は一般的に該当しません。
金型内がオフラインに勝る場合 — 実際の数値
決定的な要因は、削減されるハンドリングの数です。すべてのオフラインハンドリングにはコストの下限があります：オペレーターのタッチ時間、治具、輸送、待ち時間。この下限は、中国のソースファクトリーでは1部品あたり1操作あたりおよそ0.01〜0.08ドルであり、部品が小さい場合や平坦を保つ必要がある場合は悪化します。
| 二次加工 | オフラインコスト/部品 | 金型内追加 | 損益分岐量 |
|---|---|---|---|
| M2〜M4穴1つのタップ加工 | 0.03〜0.08ドル | +800〜2,500ドルの金型、約0.2〜0.6秒のサイクル | 約50,000個/年 |
| 90°を超えるタブの成形 | 0.02〜0.05ドル | +1カムステーション | 約30,000個/年 |
| リベットまたはインサートのかしめ | 0.05〜0.12ドル | +1,200〜3,000ドルの金型 | 約40,000個/年 |
| 2層の接合 | 0.04〜0.10ドル | +1,000〜2,500ドルの金型 | 約40,000個/年 |
| バリ取り/タンブリング | 0.01〜0.03ドル | 金型内は稀 | 通常オフラインが良い |
参考値のみ。損益分岐点は部品サイズ、労働賃率、およびオフライン経路が引き起こすハンドリング損傷の程度によって変動します。薄く、平坦で、曲がりやすい部品の場合、金型内加工は品質も向上させます：タッチが少ないほど、へこみが少なくなります。
サイクルタイムのペナルティ
通常の反論は速度です。機械プレスは単純なブランクで毎分200〜600ストロークで運転することがあります。金型内タップヘッドを追加すると、タップが係合および後退するための定義されたウィンドウを必要とするため、毎分150〜400ストロークに低下する可能性があります。カム成形操作を追加すると、ストロークが長くなります。プレスは人間のペースに遅くなるわけではありませんが、ラインは遅くなり、そのコストは1時間あたりの部品数の減少として現れます。
オフラインの代替が独自のオペレーターを持つ別の機械である場合、取引は通常依然として有利です。なぜなら、オフライン経路は段取り、待ち時間、ハンドリング時間を倍増させるからです。共有ステーションでの1部品あたり10秒の手動タップ加工は、連続運転するプレスで毎分100ストロークを失うよりも、1個あたりのコストが高くつくことがよくあります。正直な答えは、プレス速度を単独で比較するのではなく、1部品あたりの総コストを比較することです。
金型内加工が機能するための部品設計
金型内加工は設計規律を要求します。タップ穴の周りに十分なストリップ材料を残し、タップヘッドが部品を位置から引き出さないようにします。成形形状を、ストリップを位置決めするパイロット穴から遠ざけます。ねじに供給する穴あけからのスクラップのための明確な経路を金型に与えます。そして、金型内で作成された成形形状は後から調整できないことを覚えておいてください — 金型がそれを設定するため、公差は金型が繰り返し保持できるものでなければなりません。
ストリップの安定性は隠れた要件です。コイルが供給中にさまようと、金型内タップ加工は交差したまたはかじったねじを生成します。だからこそ、二次加工が金型内に移ると、順送金型のストリップレイアウトとフィーダー精度がより重要になります。また、小ロットまたはブリッジ金型が金型内タップ加工にしばしば不適切な住まいである理由でもあります：段取りは正確でなければならず、量がそれを正当化する必要があります。
加工をオフラインに保つべき場合
二次加工をオフラインに保つのは、長時間の保持（溶接、接着剤硬化）、外部熱（はんだ付け、ろう付け）、金型がホストできないプロセス（めっき、塗装）、または人間の判断（外観選別）が必要な場合です。また、量が少なく追加の金型が元を取れない場合、または加工がオフラインで非常に速く安価で、金型に組み込むとリスクが増えるだけでほとんど利益がない場合もオフラインに保ちます。
実用的な妥協点は部分的な統合です。高頻度の穴を金型内でタップし、低頻度のインサートをオフラインでかしめます。一般的な成形を金型内で行い、特殊な曲げを二次プレスで行います。両方を混ぜることで金型をシンプルに保ち、実際に利益を生むステップのために金型内加工を取っておきます。何がどこに属するかの一般的なマップについては、プレス加工の二次加工をご覧ください。
金型内プロセスの見積もり方法
二次加工を強調した図面、年間生産量、材料と厚さ、および各タップまたは成形形状の機能公差を送ってください。部品が平坦を保つ必要があるかどうかを言ってください。それは金型がインラインでできることを制約するからです。そのパッケージがあれば、トレードオフを直接価格設定できます：金型追加分と部品あたりの節約分を並べて示し、最もコストが低い分割を推奨します。見積もりは12営業時間以内に返信されます。
よくある質問
Q: 金属プレス加工における金型内タップ加工とは何ですか？
A: プレスに組み込まれたタップヘッドで、毎ストロークで穴にねじを切削または成形し、ねじ付き部品が別のタップ盤に行く代わりに金型から完成品として出てきます。ハンドリングステップを節約し、穴とねじが同じ金型で作られるため位置精度が向上します。
Q: 金型内タップ加工はどのくらいの量で元が取れますか？
A: 通常、小さなM2〜M4穴で年間約50,000個からです。それ以下では、800〜2,500ドルの追加金型が実行終了前に元を取ることはほとんどなく、オフラインタップ加工の方が安価なままです。
Q: 金型内タップ加工はプレスを遅くしますか？
A: はい、通常毎分50〜200ストローク遅くなります。タップが定義された係合と後退のウィンドウを必要とするためです。それでも、金型内経路は独自のオペレーターと待ち時間を持つ別のタップ加工操作よりも1部品あたりのコストが低いことがよくあります。
Q: 任意の二次加工を金型内に移せますか？
A: いいえ。長時間の保持、外部熱、めっき、または人間の判断が必要な加工はオフラインに保ちます。単純なタップ加工、成形、リベット締め、軽い接合が通常の金型内候補です。
Q: 金型内プロセスの見積もりには何が必要ですか？
A: 二次加工を示す図面、年間生産量、材料と厚さ、および各タップまたは成形形状の機能公差。それをsc@bquq.comに送ってください。12営業時間以内に見積もりを返信します。
関連リソース
- プレス加工の二次加工：金型に組み込む価値があるオフラインステップとそうでないもの。
- 金属プレス加工サービス：金型内タップ加工、成形、接合を社内で行う順送金型プレス加工。
- BQUQについて：東莞にあるISO9001認証のソースファクトリーで、プレス加工、CNC、ばね、ヒートシンクを一貫して運営。
- お問い合わせ：図面を送って12営業時間以内に見積もりを取得。
BQUQエンジニアリングチームによって執筆。BQUQは中国東莞にあるISO9001認証のソースファクトリーで、CNC加工、金属プレス加工、カスタムばね、ヒートシンク、コレットラインを一貫して運営しています。図面をsc@bquq.comまたはWhatsApp +86 13713157787に送って、12営業時間以内に見積もりを取得してください。www.bquq.com
