高精度プレス金型の

順送プレス金型を設計していると、製品によっては“マッチング”箇所が必要になる場合があります。設計の勉強を始めたての方はそもそもマッチングって何？と思われるかもしれません。また何となく知っているけどそんなに大事なの？と思っている方もいるかもしれません。順送プレス金型においてマッチングを取る位置はとても重要です。マッチング位置のミスは大きな設計ミスに繋がってしまうからです。

今回のコラムではそもそもプレス金型におけるマッチングとは何なのか、またマッチングがなぜ必要なのかなどについて詳しく解説していきます。ぜひ最後までご覧ください。

1.プレス金型におけるマッチングとは

マッチングとは、キャリアや製品の外形を順々に抜き加工を行う(順送金型で加工する)際に生じるつなぎ部分を指します。

2.マッチング箇所の一般的な加工方法

一般的にマッチング箇所の抜き加工は、既に抜き加工してある部分と、これから抜き加工する部分をオーバーラップさせ、製品に食い込ませるように加工します。文章ではわかりにくいかと思うので、図と併せてみていきましょう。

以下の章ではマッチングによる問題点や解決策、注意点などを解説します。

3.マッチングにより生じる問題

①スクラップ側の問題

既に抜き加工してある箇所にオーバーラップさせ、製品側に少し入り込むように抜き加工すると、入り込んで加工した分、スクラップ側にヒゲバリが発生する場合があります。

ヒゲバリは非常に軽いため、パンチ上昇の際にバリも上がってしまい(カス上がりが生じ)、ダイの上に載ってしまう可能性があります。カス上がりは打痕やチョコ停を誘発します。

②製品側の問題

マッチング箇所は既に抜き加工してある部分にオーバーラップさせて2回目の抜き加工を行います。そのためオーバーラップさせた箇所については実質2回抜き加工を行うことになります。これはオーバーラップ部分に「シェービング加工」をしていることと同じになります。このことが製品側に問題を発生させます。

ではなぜシェービング加工となると問題が生じるのでしょうか。まずはシェービング加工について簡単にご説明します。

シェービング加工とは、抜き加工で抜いた切口と同じ箇所を、再度抜き加工することにより、せん断面を大きくすること(全せん断面)を目指す加工方法です。シェービング加工での２回目の抜きは「抜き加工」というよりも「切削加工」に近い形となります。そして切削加工では材料を削り出した時にバリが出ることが多いです。つまりシェービング加工をした際も製品にバリが出やすくなります。

「マッチング箇所のオーバーラップ部分は実質２回抜き加工している≒シェービング加工」とご説明しました。つまりオーバーラップ部分にもシェービング加工で生じるようなバリが発生してしまう可能性があるのです。

少し複雑になってしまったので製品側で発生する問題点をまとめると、

マッチング箇所のオーバーラップさせる部分は実質２回抜き加工することになる
↓
同じ部分を２回抜く加工はシェービング加工のやり方
↓
シェービング加工では２回目の抜きでバリが発生することが多い
↓
オーバーラップ部分≒シェービング加工なのでオーバーラップ箇所でも同様にバリの問題が発生する。

このように製品側ではバリの発生が問題となります。

4.マッチング設定時の注意点

直線部のマッチング箇所にはどうしても凹形状ができてしまいます。そのため製品図に部分的に「マッチング禁止」といった記載がある場合もあります。また、製品の直線部分が摺動部(コネクタの差し込み部分など)になる場合には当該箇所にはマッチングを設置することはありません。

5.直線部にマッチングを取れない場合

製品機能上または外観上、直線部にマッチングを取れない場合はどうすればよいのでしょうか。そのような場合にはR部分にマッチングを取ることが考えられます。

R部分を図のように２回に分けて抜くことでマッチングを取ります。このように加工すると外観はマッチング箇所が分かりにくくなります。

しかしどうしてもR部分を２回に分けて抜き加工しているので完全なRにはならず、少し角が残ってしまいます。製品が摺動部に使われる場合、Rパンチでの抜き箇所を考慮することで、角が摺動部にあたってしまう問題を解決することができます。

6.マッチング部を工夫して最善の設計を

いかがだったでしょうか。順送金型ではどこかにマッチングは発生してしまうことが多いです。マッチング箇所を誤った設計をしてしまうと設計の仕切り直しになってしまうことも…。本コラムで解説した内容を念頭に間違いのない設計をしていただければ幸いです。

南雲製作所ではお客様と営業担当、設計者で綿密なお打ち合わせをさせていただき、時にはお客様のもとへ設計者も同行しプレス環境を拝見させていただきます。そして製品特性なども伺って製品にとっても、そして作業者にとっても最適な金型を設計製作いたします。
精密プレス金型の設計製作でお困りの際にはお気軽にお問い合わせください。