プレス加工の基礎知識|仕組み・種類・用途
プレス加工とは?
プレス加工は金型を使って金属材料を成形する加工方法の一つです。圧力を加えて材料を変形・切断し、目的の形状を作り出します。精密な部品を大量生産できるため電子部品や自動車部品など幅広い分野で活用されています。
特に近年、国内のプレス加工需要においてはミクロン単位で調整を行った金型を用いたプレス加工技術が重要視されています。高精度・微細化が求められるスマートフォン向け電子部品や高い品質を求められる自動車の電装部品などで特に精密プレス加工の需要が高まっています。
本記事ではプレス加工の基本的な仕組み、種類、用途について詳しく解説します。
プレス加工の仕組み
プレス加工は金型とプレス機を使用し、材料に圧力を加えて成形します。
金型(ダイ)の役割
プレス加工では「パンチ」と「ダイ」という二つの主要な部品を用いた金型が必要です。
- パンチ 上側の金型で材料に圧力を加える部分
- ダイ 下側の金型で材料を支えながら加工する部分
パンチがダイに向かって圧力をかけることで材料が変形し、目的の形状が作られます。
プレス機の種類
プレス加工に使用される機械は下記の3種類に大きく分類できます。
- 機械式プレス クランクやカム機構を用いて動作するタイプで高速加工に適しています
- 油圧プレス 油圧の力でパンチを動かすタイプで強い圧力をかけることができます
- サーボプレス モーター制御による精密な動作が可能で高精度加工に適しています
プレス加工の種類
プレス加工には用途に応じてさまざまな加工方法があります。
切断加工(せん断加工)
材料を金型で打ち抜き、目的の形状に切断する加工です。
曲げ加工
材料を指定の角度に曲げる加工方法です。材料の特性やバネ戻り(スプリングバック)を考慮しながら、曲げる角度を精密に設定する必要があります。
絞り加工(ディープドロー)
材料を深く押し込み、円筒形や箱型に成形する加工です。自動車部品や家電製品の外装部品に使われます。
順送プレス加工
1つの条材(フープ材)を連続的に送りながら、複数の工程をプレス機の1ストロークで一度に処理する加工方法です。大量生産に適しています。
単発プレス加工
1つの板材を金型にセットし、1ストロークで1つの加工を行い排出する加工方法です。大型製品の加工や小ロット品のイニシャルコスト低減に適しています。
精密プレス加工
通常プレス加工はある程度の寸法バラツキが発生する加工方法ではありますが、精密な動作が可能なプレス機と高精度な加工を行ったプレス金型を用いることによりミクロン単位の寸法が求められる製品に対応することが可能です。スマートフォンのコネクタや半導体パッケージの部品などに使われます。株式会社鈴木が得意とする加工でもあります。
プレス加工の用途
プレス加工はさまざまな産業で利用されています。
電子部品(スマートフォン・パソコン関連)
- スマートフォンやパソコンのコネクタおよび外装部品
- 半導体のパッケージや検査設備用の部品
- 小型高周波に対応した精密なシールドケース
自動車部品(電装・機械部品)
- 自動車の電装部品(圧着端子、ECU、センサー、コンバーター部品)
- EV車向け電池の構成部品
- シートベルトやエアバッグ関連の接続部品
家電製品・工業機器
- 電子レンジや冷蔵庫の金属部品
- 精密モーターの内部部品
- 各種センサーの構成部品
精密プレス加工が求められる理由
近年、電子部品や自動車部品の小型化・高精度化が進んでおり、一般的なプレス加工よりも精密プレス加工が求められるケースが増えています。特に「高精度加工」「安定した大量生産」「金型技術」が重要視されています。
- ミクロン単位の高精度加工
- 安定した大量生産
- 金型技術の重要性(金型の精度が製品品質を左右する)
株式会社鈴木では自社で金型を製造し、日本トップレベルの品質と生産力で精密プレス加工部品を提供しています。
鈴木の精密プレス加工
鈴木の高精度・高品質・コスト競争力に優れた部品は、ハイブリッド(HV)自動車用バッテリー部品ばかりでなく、自動化運転に必須である各種センサーの通信接続や、パワートレインの電装部品に多くの採用実績があります。
当社開発技術「冷間鍛造精密プレス部品」
当社で開発した技術を使用した冷間鍛造精密プレス部品はトヨタ自動車株式会社様から2020年2月に発売された「ヤリスに搭載されたリチウムイオン電池」に採用されております。「材料を節約する特殊技術」と「順送プレスによる安定品質」にてご評価いただいております。
微細加工の例
- 外径φ200μm、長さ800μmの圧着端子の順送プレス加工
- スリット幅20μm、リード幅80μmの順送プレス加工(送りピッチ0.1mm)
- 最小スルーホールφ0.3用のプレスフィットコネクタの順送プレス加工
- 微細穴連続抜きの順送プレス加工
- 微細な円筒切削加工品(プローブバレル)のプレス化
- 径0.3mm、長さ2.5mmの円筒形状実現する微細深絞り加工
微細加工の資料ダウンロード
鈴木の生産能力
国内最大級のワンフロアプレスエリア
代表的な生産能力
プレス月産数量 | 35億個 |
インサート成形の月産数量 | 1億個 |
精密高速プレス機(40トン・80トン) | 180台保有 |
成型機(竪型・ロータリー) | 44台保有 |
プレス工程
精密高速プレス機(40トン・80トン) | 約180台 |
炭化水素式自動洗浄機 | 2機 |
時効処理用熱処理炉 | 2機 |
月産数量 | 35億PIN |
インサート成形
堅型単動射出成形機(20トン・40トン) | 約40台 |
堅型ロータリー射出成形機(100トン) | 4台 |
生産可能樹脂 | 熱可塑性樹脂 (LCP、PBT、PPS、PA9等) |
月産数量 | 約1億個 |
めっき工程
主要設備 | 4ライン×2条 |
装置形式 | 処理層・管理層一体型 (Niめっき部とAuめっきは別置き管理層) |
処理素材 | リン青銅・ベリリウム銅・コルソン銅・チタン銅 などの銅合金全般 |
めっき仕様 | Ni下地+Au(部分めっき、レーザー加工) |
まとめ
プレス加工の基本的な仕組み、種類、用途
- プレス加工は金属材料を金型を使って成形する加工方法で大量生産に適している
- 切断、曲げ、絞り、順送/単発プレスなど、用途に応じた加工方法がある
- 電子部品や自動車部品など、高精度・高品質が求められる分野で重要な役割を担う
- 精密プレス加工において豊富な経験と金型の加工精度が品質を決定する
株式会社鈴木の強み
- 高精度なプレス加工技術
- 金型の内製化によるコスト削減と品質向上
- スマートフォン・自動車電装部品の大量生産に対応
「高精度・高品質・大量生産」を可能とするプレス加工メーカーをお探しの方は株式会社鈴木までお気軽にお問い合わせください。
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