プレス加工でバリが発生する原因｜刃先摩耗・クリアランス・芯ずれと対策

プレス加工のバリとは、抜き加工で被加工材を切り離したとき、切断面の端に残る突起です。許容範囲を超える大きなバリや鋭いバリは、組立てや後工程を妨げるほか、取扱時の危険にもつながります。バリは金型の試作・トライで確認されるほか、量産中に刃先の摩耗などで大きくなる場合があります。

原因を確認するために、発生位置、バリの向き、高さ、バリが大きくなり始めた時期、材料ロット、板厚、金型のメンテナンス履歴、発生工程、後工程への影響を確認します。

通常の抜き加工では、切り口にだれ、せん断面、破断面、バリが現れます。だれは端の丸み、せん断面は比較的滑らかな面、破断面は粗い面です。せん断面と破断面の割合に加え、ヒゲ状の突起や二次せん断面の有無を観察します。発生位置と切り口面の状態を確認し、クリアランスの過大・過小、刃先の摩耗、被加工材の材質・板厚の変更が影響していないか調べます。

たとえば、バリが全周で徐々に大きくなる場合は、刃先の摩耗や再研磨履歴を確認します。片側だけ大きい場合は、パンチとダイの芯ずれやクリアランスの片寄りを確認します。鋭角部や局部だけで目立つ場合は、形状、角部のR、局部のクリアランスを確認します。

バリの原因を確認するときは、刃先の摩耗に加え、パンチとダイのクリアランス、プレス機と金型の芯ずれ、被加工材の材質・板厚の変更を確認します。芯ずれによってクリアランスが片寄ると、片側のバリが大きくなる場合があります。

クリアランスは、パンチとダイの刃先の間の隙間です。適切な値は、被加工材の材質・板厚や製品形状によって異なります。クリアランスが過大だと材料の変形が大きくなり、バリも大きくなる場合があります。過小だと二次せん断面やヒゲ状バリが生じたり、刃先の負担が増えたりする場合があります。バリ高さは、図面の許容値と比較して判断します。測定結果には、測定位置と使用した測定器を記録します。たとえば、穴の一方で許容外のバリが出た場合は、その位置を図面と写真に示し、反対側の切り口も観察します。該当位置のパンチ・ダイの隙間と刃先を調べ、修正後にその位置の高さを測定します。

許容外のバリが見つかった場合は、暫定対策として対象品を隔離し、検査頻度を一時的に引き上げ、必要なバリ取りを行います。その後、刃先、クリアランス、芯ずれなどを確認し、恒久対策として原因を取り除く修正を行います。

金型の点検・調整・清掃では、機械を停止し、職場で定められた作業手順と安全基準に従います。作業を再開する際は、安全装置の機能と金型の取付け状態を点検します。

金型や設備を修正した後は、バリの発生位置と高さを測定し、図面の許容範囲内かを確認します。量産を再開した後も、ショット数の増加に伴ってバリが再発していないか確認します。確認結果と、材料ロット、金型のメンテナンス履歴、実施した対策を残します。

再発した場合は、前回の発生位置と測定結果、実施した修正、再発時点の加工数を確認します。刃先の摩耗や取付け状態を調べ、追加の修正が必要な箇所を判断します。