プレス金型の種類｜単発・順送・トランスファー金型の違いと選び方

プレス加工では、プレス機のスライドに取り付けた上型が上下し、ボルスターに取り付けた下型との間で板材を加工します。金型は板材を位置決めし、必要な力を加工箇所へ伝え、加工後の製品やスクラップを分離・排出します。

スライドが下降すると上型に取り付けたパンチなどの部品が下型へ向かい、パンチとダイの形状や隙間に応じて板材へ力が加わります。抜き加工では主にせん断、曲げ加工では板材の曲げ変形、絞り加工では材料の流入と引張りを伴う変形を利用します。

実際の部品構成は、加工内容、自動送りの有無、要求される精度、保全方法によって変わります。

パンチ・ダイとダイセットに使われる主な材料

パンチやダイには、被加工材との接触による摩耗や、刃先の欠けに耐える材料が必要です。抜き型のパンチ・ダイには、SKD11などの合金工具鋼、SKH51や粉末ハイスなどの高速度工具鋼、超硬合金が使われます。ダイセットにはSS400やS55Cなどが使われます。材料は、被加工材、板厚、加工数量、部品の大きさ、熱処理後の寸法変化、再研磨の方法を確認して決めます。

この記事では、複数の金型に工程を分ける構成を、一般に使われる呼び方に合わせて「単発型」と表記します。技術資料では「単工程加工」と呼ばれます。一方の「単発加工」は、材料を1回ずつ金型へ入れて加工する使い方を指す場合があり、金型の構造だけを示す言葉ではありません。順送型とトランスファー型は、材料を工程間で運ぶ方法が異なります。ここでいうワークとは、加工中の板材や中間品を指します。

単発型（単工程）では、一般に工程ごとに金型を分け、作業者または搬送装置がワークを次工程へ移します。順送型では、帯材をキャリアでつないだまま、一定の送りピッチで金型内を移動させます。トランスファー型では、プレス機の動きと同期する搬送装置が、切り離したワークを次工程へ移します。トランスファー型では、ワークの保持位置、搬送時の姿勢、金型や設備との干渉を確認します。

単能型と複合型は、1回のプレス動作で行う加工内容による区分です。単工程・順送・トランスファーという工程と搬送方法の区分とは、同じ分類ではありません。金型の構成を決める時は、必要な加工工程と材料の供給方法を整理し、使用するプレス機と搬送装置の仕様を確認します。

最初に、製品形状と被加工材から必要な加工工程を整理します。次に、生産数量と必要な生産速度をもとに、材料や中間品の搬送方法を検討します。使用するプレス機、品質基準、再研磨や部品交換の方法も、金型の構成を決めるための確認項目です。

使用するプレス機については、加圧能力・トルク能力・仕事能力と、金型を取り付けられる寸法を仕様書で確認します。材料の供給方法、成形品とスクラップの排出方法、安全装置も、金型と搬送装置の構成に合わせて確認してください。詳しくは、プレス機を選ぶ時の確認項目で解説しています。

金型メーカーへ相談する際は、製品・生産・設備などの前提条件を共有し、適した金型の種類を一緒に検討します。次の情報を分かる範囲で整理しておきましょう。

• 製品図面・3Dデータと、使用する図面の改訂番号
• 被加工材の材質、板厚、供給形態（コイル材・切板など）
• 抜き・曲げ・絞りなどの想定工程と、製品の重要寸法や外観、バリ高さなどの品質条件
• 試作数量、年産数、将来の増減見込み
• 使用予定のプレス機と、送り装置・搬送装置の仕様
• 月産数、必要な生産速度と、1サイクルにかけられる時間、段取り時間、製品取り出し方法、スクラップ処理などの生産条件
• 製品の検査方法・検査項目と判定基準
• 想定する金型寿命、再研磨の時期、交換部品、保管方法
• 製品の設計変更の可能性や、製品の納期、量産の時期

未確定の情報を、相談前にすべて決める必要はありません。分かっている内容と候補を金型メーカーへ伝え、相談しながら決めます。被加工材、生産数量、使用するプレス機、品質基準が未確定なら、候補ごとに金型の構成と見積金額がどう変わるかを確認してください。

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