プレス機の選び方｜加圧力・ストローク・加工速度・金型仕様の確認

プレス機は、製品・被加工材・金型・設備の仕様を確認して選びます。新しい金型は設備の取付寸法に合わせ、既存金型は候補設備へ取り付けられるか確認します。

機械プレスの加圧能力・トルク能力・仕事能力を確認する

機械プレスを選ぶときは、加圧能力、トルク能力、仕事能力を確認します。加圧能力は、プレス機が安全に発生できる最大の加圧力です。機械プレスでは、公称能力を発揮できる位置が、下死点より何mm上かも確認します。トルク能力は、下死点からの位置ごとに許容される加圧力を示します。加工開始から終了までの荷重とスライド位置を、設備の能力線図で確認します。仕事能力は、1回の加工で安全に使えるエネルギーと、その加工を1分間に何回安全に繰り返せるかに関わる能力です。機械プレスでは、設定するストローク数によって、連続運転できる作業エネルギーが変わります。せん断、曲げ、絞り、しごきでは、最大荷重がかかる位置と必要なエネルギーが異なります。そのため、公称能力が同じ機械プレスでも加工できる範囲は同じではありません。

必要な荷重を計算する前に、被加工材の材質、板厚、外形、曲げ長さ、絞り深さ、抜き形状、加工開始位置を確認します。計算した荷重に対して設備へどの程度の余裕を持たせるかは、加工条件と金型の構造、使用機種の許容荷重を照合して決めます。

金型の取り付け仕様

プレス機と金型は、加工条件を基に両方の仕様を確認しながら決めます。新しく金型を製作する場合は、加工に必要な加圧力・ストロークを基にプレス機を選び、選定した設備のダイハイト、ボルスター寸法、スライド下面寸法、T溝、クランプ位置に合わせて、金型の外形寸法と取付部を設計します。既存金型を使う場合は、金型を閉じたときの高さ、外形寸法、取付穴が、候補となるプレス機の調整範囲や取付寸法に収まるか確認します。

プレス機のダイハイトは、スライドを下死点に下げ、スライド調節量を上限にしたときの、スライド下面からボルスター上面までの距離です。金型を閉じたときの高さが、プレス機で調整できる範囲に収まるか確認します。あわせて、材料の送り、製品の取り出し、金型交換に必要な空間とストロークを確認します。高さ調整用のプレートを使う場合は、取付方法と使用可否を、金型図面と設備の取扱説明書で確認してください。

機械プレスと油圧プレスの違い・サーボ制御の特徴

プレス機は、スライドを動かす方式によって、機械プレスと油圧プレスに大きく分けられます。サーボプレスには機械式と油圧式があり、機械式サーボプレスは機械プレス、油圧サーボプレスは油圧プレスに含まれます。

機械プレスは、モーターの回転をクランクなどの機構でスライドの往復運動に変えるプレス機です。一定の動きを短いサイクルで繰り返す打抜き、曲げ、順送加工などで使われます。機種を選ぶときは、加圧能力、トルク能力、仕事能力、ストローク数を確認します。

機械式サーボプレスは、サーボモーターでスライドを駆動し、加工中の速度や停止位置を設定できます。必要なスライドの動きを設定できるかに加え、機械プレスとしての加圧能力、トルク能力、仕事能力も確認します。油圧サーボプレスを検討する場合は、油圧プレスの仕様に加えて、速度、停止位置、圧力の設定範囲を確認します。

油圧プレスは、油圧シリンダーでスライドを動かすプレス機です。長いストロークが必要な絞り加工や、加圧した状態を一定時間保つ加工などで使われます。油圧プレスでは、加圧力、ストローク、下降・加圧・上昇速度、保持時間を確認します。油圧装置と安全装置の仕様も確認してください。

プレス機の運転条件は、毎分ストローク数（spm）と、加工時のスライド速度や停止時間を分けて確認します。設定できる項目と範囲は機種によって異なります。spmは、プレス機のスライドが1分間に往復する回数を表す単位です。1ストロークでできる製品数やプレス機が停止している時間によって、spmと1分間の生産数は一致しない場合があります。実際の生産速度を見積もるときは、材料の供給、製品の取り出し、スクラップの排出、検査にかかる時間も含めます。順送加工や自動運転では、送りピッチと送り速度、レベラー・アンコイラーが材料供給に追従できるか、ミスフィード検出器が異常時にプレス機を停止できるかを確認します。

安全装置は、プレス機の構造、作業方法、急停止機構の有無に合わせて選びます。安全装置を取り付ける前に、プレス機の停止時間と、安全装置から危険箇所までの距離が基準を満たすか確認します。現在使用中の設備へ安全装置を追加・変更する場合は、取付位置と停止性能を設備メーカーまたは安全装置メーカーに確認してください。

モーターや油圧などの動力で作動するプレス機は、法令上の「動力プレス」に当たります。動力プレスは、1年以内ごとに1回、法令で定められた項目について特定自主検査を行います。1年を超える期間使用しない場合は、その使用しない期間の検査は対象外ですが、再び使用を開始するときに検査が必要です。検査は、資格を持つ事業場内の検査者または登録検査業者が行います。動力プレスを5台以上有する事業場で行う当該機械による作業では、事業者がプレス機械作業主任者を選任する必要があります。中古のプレス機では、直近の検査記録と安全装置の状態を確認してください。

既存金型を別のプレス機へ移す場合の確認例

使用中の金型を別のプレス機へ移す場合は、金型図面と候補設備の仕様書を同じ確認表で照合します。まず、金型を閉じたときの高さが設備のダイハイトと調整範囲に収まるか、上下の取付面に固定金具の空間を含めて取り付けられるかを確認してください。

次に、加工開始から終了までの必要荷重とスライド位置を、候補設備の能力線図と比べます。機械プレスでは、一行程の加工エネルギーと、必要な毎分ストローク数で供給できるエネルギーも確認します。

材料の送りと製品の取出し、金型交換に必要な空間は、金型の外形と搬送方法を使って照合してください。取付寸法が合うことと、加工能力や生産速度を満たすことを分けて確認し、不明な仕様は設備メーカーと金型メーカーに問い合わせます。

設備を導入する場所と費用範囲の確認

設備を購入する場合は、候補機の据付条件を確認し、搬入経路、設置寸法、床・基礎、電源、機種に必要な空気源を工場側の条件と照合してください。金型交換と保守点検を行う場所に、設備本体と周辺装置を据え付けた状態で必要な作業空間を確保できるか確認します。

設備本体、周辺装置、搬入・据付、保守のうち、見積りに含まれる範囲を確認します。加工を外注する場合は、金型費、加工費、検査費、運送費を分け、候補先へ同じ製品図面と生産条件を伝えて比較してください。

プレス機を比較するときの確認内容

プレス機を比較するときは、被加工材の材質、製品形状、加工方法、金型の仕様、生産予定数量、安全装置など、選定に必要な情報をまとめます。候補のプレス機が決まっていない段階でも、製品条件と金型の仕様を先にまとめると、設備仕様との照合に必要な情報を整理できます。

必要な情報は、金型を新しく製作する場合と、既存の金型を別のプレス機へ移す場合で異なります。既存の金型を使う場合は、金型を閉じたときの高さ、ボルスター寸法、取付穴、搬送時に干渉する箇所を確認します。金型を新しく製作する場合は、製品形状、生産予定数量、加工方法をもとに、プレス機へ取り付けられる寸法と構造を決めます。

株式会社アイカタマッチングでは、プレス加工やプレス金型に関する個別案件のご相談を受け付けています。どのメーカーへ依頼すればよいか分からない場合や、仕様のまとめ方に迷っている場合も、現在の状況を伺いながらご案内します。まずはお気軽にご相談ください。