はじめに
電気・電子機器においてメインフレームは、他部品の位置精度と剛性を支える中核部品です。本事例は、SUS304CSP（0.6mm）の順送プレス加工。CSP特有の高い弾性によりスプリングバックと反りが発生しやすく、曲げ幅ピッチや穴—穴距離、基準からの相対寸法を±0.1mmに収束させることが課題でした。私たちは、金型内の精密位置決めと工程設計の最適化でこれをクリアしています。
1. 製品概要
| 製品名 | メインフレーム（電気部品） |
|---|---|
| 材質 | SUS304CSP |
| 板厚 | 0.6mm |
| 加工方法 | 順送プレス |
| 管理公差 | 製品寸法ピッチ（曲げ幅・穴—穴距離・相対位置）±0.1mm |
2. 加工上の課題
- スプリングバックの大きさ：曲げ後の戻りで曲げ幅ピッチが変化。
- 打抜きによる変形：穴の微小変形やせん断面差が穴—穴距離に累積。
- 残留応力・反り：連続工程での変形が基準からの相対寸法に影響。
- 高精度ピッチの累積誤差：穴位置・曲げ位置の誤差が全長方向へ広がる。
3. 対応策
3-1. 金型内多点位置決め
序盤で基準穴・基準面を形成し、各ステージでパイロットピン・位置決めブロックにより材料を複数点で拘束。X方向の位置・回転・浮き（Z方向）を同時に安定化し、曲げ幅ピッチ・穴—穴距離・相対位置の累積誤差を抑えます。
3-2. スプリングバック補正設計
戻り量を実測・解析し、オーバーベンド角度・曲げR・起点位置・曲げ順序を最適化。基準となる曲げを先行させ、後段工程の影響を最小化します。
3-3. 打抜き精度の安定化
クリアランス設計と刃先品質維持により、穴形状の均質化を図ります。ブランク形状・橋幅・レイアウトを見直し、荷重バランスを均一化して板流れの偏りを抑制。
3-4. 反りと応力のコントロール
押さえ力分布を最適化し、段階曲げで応力を順次解放。必要部位には微小コイニングを施し、面のうねりを矯正します。
3-5. 工程内計測とトレンド補正
重要寸法を工程内で定期測定し、トレンドを監視。金型調整・シム補正を迅速に反映して、日内・ロット間の再現性を維持します。
4. 成果
- 製品寸法ピッチ±0.1mmを安定達成：曲げ幅・穴—穴距離・相対位置の一貫精度を確保。
- 歩留まり・再現性の向上：位置決めと品質均質化で、不良要因の再発を抑制。
- 外観・機能精度の両立：反り・波打ち・バリを低減し、組立時の位置決め性が向上。
- 保全効率の改善：調整ポイントを標準化し、段取り時間・保全頻度を低減。
よくある質問（FAQ）
Q1. SUS304CSPで寸法ピッチが安定しづらい理由は？
SUS304CSPは高い弾性と復元力を持つため、曲げ後のスプリングバックが大きく、曲げ幅や穴—穴距離などの製品寸法ピッチが変化しやすいからです。
Q2. 金型内の位置決めはどのように行っていますか？
各ステージでパイロットピンが基準穴に挿入され、さらに複数点の位置決めブロックで姿勢と浮きを拘束します。これにより、工程間での累積誤差を抑制します。
Q3. ±0.1mmのピッチ公差を維持する決め手は？
スプリングバック補正設計、打抜き品質の均質化、工程内計測による即時補正の三位一体です。基準形成を早期に行い、多点位置決めで安定化させます。
Q4. 反り・波打ち対策は？
押さえ力の配分見直しと段階曲げで応力を段階解放し、必要部位へ微小コイニングを付加して面のうねりを抑えています。
まとめ
SUS304CSP（t0.6）メインフレームの順送プレスにおいて、金型内多点位置決めを基盤に、スプリングバック補正・打抜き均質化・工程内計測を連携させることで、製品寸法ピッチ±0.1mmを量産レベルで達成しました。高バネ材でも、設計・製造・計測の一体最適化により、寸法安定・歩留まり・再現性を高次元で両立しています。
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