鍛圧プレス
鍛圧プレスは、金型とスライド（ラム）間に被加工材を置き、圧縮力で塑性変形させて所望の形状を得る機械である。打抜き・曲げ・絞り・鍛造・コイニングなど多様な工程に適用でき、自動車・電機・精密機械分野で基盤技術となる。駆動方式は機械式・油圧式・サーボ式に大別され、加圧能力（公称トン数）、ストローク、SPM（strokes per minute）、ダイハイトなどの仕様で選定する。金型の剛性・潤滑・材料特性と一体で最適化することが高品質生産の鍵である。
構造と主要部品
フレームは荷重経路を受け持つ骨格で、C形や門形が代表である。スライドは上下動して金型上部を保持し、ボルスターは下型を支持するテーブルである。機械式ではフライホイールとクラッチ・ブレーキで往復動を作り、油圧式ではシリンダと油圧ユニットで力と速度を制御する。サーボ式はモータ直駆で任意軌跡を生成でき、低騒音・省エネと段取り性に優れる。過負荷保護、荷重計、位置センサ、制御盤（PLC/HMI）が実運用を支える。
駆動方式の分類
- 機械式：クランク・リンク機構で高SPMに強い。定格トン数は下死点近傍で最大となり、トン数曲線に留意する。
- 油圧式：全ストロークで大きな力を得やすく、深絞り・鍛造に適する。圧力・流量制御で保圧や速度制御が容易である。
- サーボ式：速度・位置・荷重の同時最適化が可能で、微細成形や型寿命向上に効果がある。エネルギ回生も実装しやすい。
トン数曲線の基礎
機械式ではクロスヘッド角度により有効加圧能力が変化する。金型の最大荷重点が定格範囲（例：下死点±数mm）に入るよう型設計と板厚・抜き量を合わせることが重要である。
主な加工プロセス
打抜きはせん断破断で形状を切り出し、クリアランス設定で破断面比とバリを制御する。曲げはスプリングバック補償が要点で、V曲げ・L曲げ・段曲げに応じて型開角と押込み量を最適化する。深絞りはフランジ流入を抑えるためにブランクホルダ力やダイエッジR、潤滑を設計する。冷間鍛造・コイニングは高面圧下で寸法精度と表面性状を向上させるプロセスである。
順送・トランスファ
順送では1枚のコイル材を送り、多数のステーションで連続加工する。トランスファでは個片を多工程で搬送し、深絞りや成形自由度を高める。いずれもピッチ精度・搬送タイミング・型内センサが品質を左右する。
性能指標と選定
加圧能力（kN）は加工のピーク荷重に十分な余裕を持たせる。ストローク長とスライド調整量は金型高さや排出機構に適合させる。SPMは量産性を規定し、材料搬送・潤滑・排出の安定域で設定する。スライド平行度・フレーム変位（オープニング量）は板厚ばらつきや面性状に影響するため、剛性評価が必要である。エネルギ消費は負荷率と運転パターンで大きく変わる。
金型と周辺機器
金型はパンチ・ダイ・ストリッパ・ガイドポスト・ダイセットで構成され、材料・熱処理・表面処理（TiN等）が耐摩耗性を左右する。コイル材用にはアンコイラ、レベラ、NCフィーダを組み合わせ、型内クッションやエアブローで絞り・排出を安定化する。荷重モニタ、カムユニット、型内センサ（光・圧力・マイクロスイッチ）が異常検知と自動停止に有効である。
潤滑・温度管理
絞りでは粘度と添加剤の選定が割れとしわを左右し、打抜きではミスト量がバリと焼付きを抑制する。高SPM運転では金型温度上昇を想定し、冷却と間欠潤滑を計画する。
品質とトラブルシューティング
スプリングバックは材料の降伏比と成形履歴に依存し、押込み量・ダイ開角・補正曲げで抑える。深絞りの割れは板厚減少と引張応力集中が原因で、R拡大・BH力調整・ブランク形状最適化で対応する。打抜きのバリはクリアランス過小や刃先摩耗が主因で、再研磨とクリアランス是正が有効である。荷重波形・ラム位置・金型内センサの相関を解析すると再発防止が早い。
安全・保全・法規
二手押しボタン、ライトカーテン、金型交換時のロックアウト/タグアウト、過負荷検知は必須である。日常点検ではボルト緩み、エア・油漏れ、ブレーキ応答、スライド平行度を確認する。TPM/予知保全では振動・温度・油劣化・荷重波形のトレンド監視が有効で、停止前に部品交換を計画できる。騒音対策・防火・飛散防止カバーも重要である。
自動化とデジタル化
コイル供給と順送金型の連携、ロボット搬送やAGVによる型段取り短縮、カメラによるピッチ・反り検査が普及している。サーボ制御では低速域高トルクで絞り初期のしわを抑え、着座検知でダメージを回避できる。IoTで荷重・電力・温度・SPMを可視化し、SMED手法で金型交換の内作業・外作業を分離すると総合設備効率（OEE）が向上する。生産と品質、エネルギを同時最適化することが現場競争力に直結する。