バーリング高さについて

質問

いつも利用させてもらってます。
薄板（t=0.4～3mm程）の板金プレス加工で金型メンテを担当している者です。
バーリング加工について質問があり投稿致します。

今まで、バーリングの高さについてほぼ経験でのみ調整をしてきていて
バーリング加工前下穴の径が小さければ高くなる、クリアランスが大きいと低くなるなど、大体の予想を立てて加工した製品を確認して調整を取っていました。
が、勘コツではなく、理屈的に知りたいと思い、ネットなどで調べてみましたが参考になるものを探すことができませんでした。

今、一番知りたいのは、バーリングの下穴とダイの径は決まっていてしごき（クリアランス）が変わると加工後のバーリング高さがどの様に変わるのかを計算上で求められるかです。

ちなみに、今直面している問題は、材質：SPC、t=1.6mm、バーリングダイ径＝φ3.98mm、バーリングパンチ径＝φ2.85mmの金型でバーリング高さが実測1.2mmになっており、このバーリング高さを1.5mm以上にしたいと考えてます。
このときに、バーリングパンチ径をいくつにしたらいいか、できれば考え方（計算式など）があれば教えていただきたいです。

上記のとおり、バーリング加工においての下穴径、クリアランス、ダイ・パンチ径、バーリング高さの関係などが説明してあるサイトなどご存知であれば教えていただけますでしょうか？

宜しくお願いします。

回答No.2

noname#230359 · ベストアンサー

φＤ・・・下穴径（バーリング前の下穴径）
φｄ0・・・ダイ径（バーリング外径）
φｄ1・・・パンチ径（バーリング内径）
ｈ・・・バーリング高さ（板厚含まず）
ｔ・・・板厚

しごき率７０％
　外径(ダイ)＝（ｔ×０．７）＋（ｔ×０．７）＋φｄ1
　内径(ﾊﾟﾝﾁ)＝φｄ0－（ｔ×０．７）＋（ｔ×０．７）
しごき率５０％
　外径(ダイ)＝（ｔ×０．５）＋（ｔ×０．５）＋φｄ1
　内径(ﾊﾟﾝﾁ)＝φｄ0－（ｔ×０．５）＋（ｔ×０．５）

Ａ＝０．７８５×ｄ1二乗×ｔ
Ｂ＝０．７８５×（ｄ0二乗－ｄ1二乗）×ｈ
φＤ＝１．１２８×√（（Ａ－Ｂ）／ｔ）
ｈ＝ｔ×（（ｄ1二乗－Ｄ二乗）／（ｄ0二乗－ｄ1二乗））

上記計算式より、バーリング高さ１．５ｍｍ以上にするには、
下穴径としごき率の関係で、求められる答えはいろいろになります。
例えば、下穴径φ１．６、パンチ径φ３．０２で高さ１．５６

板厚/しごき率/バーリング内径or外径を入力すれば下穴径が自動計算される、又は板厚/バーリング径/高さから下穴径が自動計算されるExcelファイルを作ってますので、アドレス分かれば参考にメールでお送りしますよ。

お礼

回答有難うございます。
はじめは頂いた回答の意味がわからなかったのですが、式をじっくり考えてみたら少しわかった気がします。
バーリング後の「バーリング成形されている部分」の体積と、
バーリング前の「パンチ径－下穴径」の体積がイコールという計算式である
との認識でよろしいでしょうか？

私の解釈が合っていると仮定して、一つ質問があります。
実際に加工する際には材料の延びが影響するかと思われ、もちろん使用する材質などによるものであると思うのですが、それはやはり計算ではなく、経験値の蓄積になるのでしょうか？
回答(２)様は実際にこの式を用いて運用されているものと思いますが、
この式の理論値と実際の加工上での差異のようなものはありますか？

補足

ちなみに、教えていただいた数式にて実際に今悩んでいた製品の下穴径を設定してみたところ、非常にうまくいきました！！
（ダイ径：φ3.98、下穴径：φ1.4は初期条件で、教えて頂いた式からパンチ径をφ2.95に変更してみたところバーリング高さが1.51になりました！！）
ほぼ数式どおりということは私どもの使用する薄板＆SPC材では材料の伸びまでは考慮しなくても良いのかもしれませんね・・・。

回答No.3

noname#230359

横から割り込みごめんなさい。
細かいところで申し訳ありませんが

回答（２）にある計算式の

＞内径(ﾊﾟﾝﾁ)＝φｄ0－（ｔ×０．７）＋（ｔ×０．７）

内径(ﾊﾟﾝﾁ)＝φｄ0－｛（ｔ×０．７）＋（ｔ×０．７）｝

ですよね？

あと、

＞Ａ＝０．７８５×ｄ1二乗×ｔ
＞Ｂ＝０．７８５×（ｄ0二乗－ｄ1二乗）×ｈ
＞φＤ＝１．１２８×√（（Ａ－Ｂ）／ｔ）

Ａ＞Ｂ　になることの方が珍しいのではないかと。

いや、本当に細かいところで申し訳ないのですが
せっかくのご回答なので疑問符が付きそうな所は
できるだけ取り除きたいなぁ、と思いまして・・・

お礼

回答有難うございます。
回答者(２)様の数式に理解するのに時間が掛かってしまい・・・。
回答者(３)様のご指摘の意味もよく理解してませんでした。

確かに、パンチ径の計算は「パンチ径－（各クリアランス）」ですね。
しかしながら、A>Bについては、私が今考えている条件ではA>Bになっています。
「A：パンチの範囲の体積、B：バーリング加工後の体積」
なのでAには下穴部分の体積が含まれているためA>Bになると自己解釈をしてみました。

いずれにせよ、回答者(３)様のご指摘は、「計算上の問題は無いが考え方としては」
という解釈でよろしいでしょうか？

回答No.1

noname#230359

こんにちは。

これでいかがですか？

http://koza.misumi.jp/press/2003/02/122_2.html

お礼

回答ありがとうございます。
さすがはミスミですね。
いろいろ参考になる資料がありました。
もう少し詳しく読んで勉強したいと思います。

有難うございました。