鍛造金型の費用を決める要因｜見積りと型寿命の見方

鍛造金型費の内訳と見積り範囲

鍛造金型の費用を検討する項目には、製品検討、工程設計、金型設計、金型材料、機械加工、熱処理、表面処理、組立、測定、試作、修正があります。どの作業を金型一式の金額に含めるかは、見積りの条件で確認します。

必要な型の種類と数を示す

素材から仕上げ形状までを成形する過程には、予備成形、荒地、仕上げ、ばり抜きなどがあります。荒地は、仕上げ前の中間形状です。必要な成形段階に応じて、使用する型の種類と数を検討します。

製品図から鍛造図を作る場合は、鍛造時の形状と後加工する面の加工代を示します。見積りでは、予備成形型、仕上げ型、ばり抜き型のうち、製作する型と付属部品を具体的に記載します。

試作と修正に含む作業を取り決める

試作では、材料の充填状態、ばり、寸法などを要求品質と比較します。試作に使う材料、測定、成績書、立会いの費用を金型費へ含めるかを取り決めます。

取り決めた金型仕様を満たすための修正と、仕様決定後に追加する形状変更では、行う作業が異なります。修正する箇所、再試作の条件、追加作業の金額を明らかにします。

製品形状・公差が金型仕様に与える影響

材料を流す方向や形状によって、金型の各部に作用する負荷は変わります。深い凹部、狭い隅部、急激な肉厚変化などを含む形状では、成形する順序と型の加工方法を検討します。

分割面と抜き勾配を検討する

金型を分割する位置は、製品形状、ばりの位置、取り出す方向に合わせて検討します。抜き勾配は、製品を金型から取り出す方向へ設ける傾きです。分割面と勾配を図面に示すと、型の形状と取り出し方を具体的に検討できます。

形状変更を検討する場合は、機能上必要な寸法と変更できる隅部・肉厚変化を示します。変更前後で、必要な成形段階と金型の加工内容を比較します。

鍛造肌の公差と後加工面の要求を示す

鍛造肌のまま使用する面には、その面に必要な公差を示します。後加工する面には加工代と最終寸法の公差を示し、鍛造時に確保する形状と後加工で仕上げる形状を明らかにします。

金型の摩耗や変形は製品の寸法に影響するため、要求公差と測定する箇所を金型仕様に結び付けます。

金型材・熱処理・表面処理の選定条件

鍛造金型には繰り返しの荷重が作用し、熱間鍛造では加熱・冷却による熱的な負荷も加わります。摩耗、き裂、塑性変形などの損傷と使用条件に合わせて、金型材、熱処理、表面処理を検討します。

同じ金型でも、材料が滑る箇所や隅部などで負荷が異なります。損傷した部位とその状態を調べ、材質や処理を変更する目的を明確にします。

交換する部分と金型構造を検討する

入れ子は、金型の一部を別部品として組み込む構造です。入れ子を交換する場合は、交換する部品と合わせ面、組付け後に必要な調整を確認します。

一体型と入れ子構造を比較する場合は、製作する部品の点数、合わせ面の要求精度、補修・交換の方法を費用の検討項目にします。

形状に応じた加工・仕上げ方法を選ぶ

金型の製作には、切削、放電、研削、磨きなどがあります。加工する面の形状と要求精度に合わせて方法を選び、狭い隅部や深い彫り込みでは工具が届く範囲と測定方法を検討します。

型寿命・交換基準・補修の条件

型寿命は、決めた使用条件と交換基準のもとで、金型を使用できる回数を示す指標です。材料、温度、潤滑、荷重、形状が変わると損傷の進み方も変わるため、回数には前提条件が必要です。

使用回数の起点と交換理由をそろえる

型寿命の値が示される場合は、対象の型、新品からの使用回数か補修を含む累計か、成形する材料と温度条件を確認します。摩耗による寸法変化、き裂、変形など、どの状態を交換の基準とするかも示します。

製品の合否は、要求公差や外観などの品質基準と測定・観察結果を比較して判断します。見積りに記された寿命の目安と、契約で取り決める保証・補修の範囲を区別します。

補修方法と予備型を量産日程へ反映する

肉盛り、再加工、表面処理、入れ子交換の適否は、金型材と損傷状態に応じて検討します。補修した型の使用条件と交換基準を確認し、補修履歴を残します。

補修中の生産に使用する予備型や交換部品、補修に必要な期間を量産日程に反映します。予備型の製作費と保管費は、金型一式に含むか、追加の費用として記載するかを取り決めます。

鍛造金型の見積りと量産総費用の比較

複数の見積りを取得して比較する場合は、製作する型、製品の要求品質、生産数量、納入範囲をそろえます。金額の差に対応する作業や部品を、次の項目から確認します。

必要な型が異なる見積りの比較例

例えば、予備成形型・仕上げ型・ばり抜き型を含む見積りと、仕上げ型のみの見積りを比べる場面を考えます。この場合は、必要な型のうち含まれていない型の製作費と、その型を使う試作の費用を確認します。

同じ型の製作費を比較するには、付属部品、測定、試作、修正の範囲もそろえます。この例は見積り範囲の確認方法を説明するもので、実際の価格差を示す事例ではありません。

型費と製品単価を重複させない計算方法

同じ数量と納入範囲で総費用を計算する場合、初期型費をF、型費を含まない製品単価をp、製品数量をQとします。初期型費や単価に含まれていない補修費をR、輸送・検査・保管などのその他費用をEとすると、総費用Tは次の式で求められます。

この式は、実際の見積書に記載された金額を合計する方法です。税区分と通貨をそろえ、それぞれの費用に重複がないことを確認します。

製品単価に金型費の配賦分が含まれる場合は、単価に含む型費と、製品代とは分けて記載された型費を確認します。同じ型費を単価とFの両方へ加えると、総費用を二重に計上することになります。

補修費が未確定の場合は、判明している費用の合計と、未確定の補修作業・金額の条件を示します。型寿命の目安から、補修費が確定した金額であるかのように扱うことはできません。

費用低減のための設計・保全の検討

費用低減を検討する場合は、機能上必要な寸法や強度を保持し、変更可能な抜き勾配、隅部の丸み、肉厚変化、分割面、鍛造肌の公差、加工代を示します。変更案ごとに、必要な型と加工・測定の内容を比較します。

生産数量と交換・補修の方法を合わせる

試作のみの製作か、少量で継続する生産か、量産かを明らかにし、生産予定数量を示します。初期型費、使用中の交換部品、補修、予備型の費用を同じ生産数量に対して検討します。

金型構造を変更する案では、交換する部品と組付け・調整の作業を具体的に示します。初期の製作費と、その構造で行う補修・交換の費用を合わせて比較します。

型の呼び方を依頼条件に記す

予備成形型、仕上げ型、ばり抜き型など、見積りの対象となる型を具体的に記載します。金型部位や工程の呼称は鍛造の専門用語解説、鍛造全般の記事は鍛造の技術情報で確認できます。