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プレス加工:シェービング加工とは? 綺麗な全せん断面を得るためのポイント

プレス加工の一つ、シェービング加工をご存じでしょうか?シェービング加工は、通常のプレス加工では得られないせん断面を得ることができる工法です。
本記事では、シェービング加工と板厚の全面にせん断面を得るための加工ポイントについて、プレス加工のプロフェッショナルが徹底解説いたします。

 

シェービング加工とは?

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シェービング加工は、プレス加工で打ち抜かれた製品の破断面を無くし、板厚の全面にせん断面を形成するために行われる加工方法です。下図に示すように、プレス加工を行うと普通せん断面が現れますが、切断面に綺麗なせん断面が欲しい場合があります。この時に、ワークの端面部をわずかに削り取り仕上げる加工を「シェービング加工」と呼びます。

シェービング加工では、母材の板厚に対し3~10%程度の削り量を目安に設定し加工を行います。この削り量は薄い方がきれいな切断面が得られますが、ワークの板厚や普通せん断時の状態により、1回では全せん断が得られず、2回~3回のシェービング加工によりやっと全せん断面が得られる場合もあります。

 

 

シェービング加工時の状態と全せん断面を得るためのポイント

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シェービング加工時の状態は、大きく切削期と破断期に分けられます。切削期には上左図中AからBの方向に破断が起こるため、シェービングされた面には綺麗なせん断面が得られます。更に加工を進めていくと破断期に入り、この時の破断は上右図中のA’からCへ入るため、加工面に破断面が現れ肌が荒れた状態となります。

切削期を長く保つことができると、シェービング加工による加工面は綺麗な状態を得ることができます。そして、この状態を保つために重要なポイントが、シェービング加工時の取り代です。また、普通せん断時の抜きダレの発生量や破断状態、素材の状態などに左右されますが、2回~3回のシェービング加工を施すことにより綺麗なシェービング加工面を得ることができます。

 

 

シェービング加工における板厚・材質と取り代の関係

一般的なシェービング加工時の板厚と材質ごとの取り代の関係を、下図のグラフに示します。

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どの材料を見ても、板厚が厚くなるにしたがってシェービング加工回数を多く設定する必要があることがわかります。

また、シェービング加工時の加工速度も、加工面に大きな影響を及ぼすことがわかっています。7m/秒以上の高速シェービングを行うことで加工状態は切削期となるため、綺麗なせん断面を得ることができます。

シェービング加工を行う上で特に重要なのが、ワークの位置決めです。例えば穴内部をシェービング加工するためには、パンチがワークに均一に掛かるように設置しなければ、シェービング加工時の取り代が偏ってしまい綺麗なせん断面を得ることができません。その対策として、特殊パンチによる同時抜き(下穴加工後にシェービングを行う)工法が開発されています。

シェービング加工による仕上げ抜き加工では、加工時にシェービング屑が発生するのに加え、圧痕等の品質不具合も起こることがあります。この問題から、使われることがあまり多くない工法ではありますが、シェービング屑の対策を充分取ることにより使用用途が広がる可能性を秘めた工法です。

 

 

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今回は、綺麗な全せん断面を得ることができるシェービング加工についてご説明させていただきました。
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※図表は、(社)日本金属プレス工業協会編『基礎から学ぶ実践プレス加工シリーズ プレス打抜き加工』120ページ下部の図表を参考に作成

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