プレス金型の寿命評価について

質問

プレスで絞り（しごき）成形に使用している金型の寿命ついて相談です。
私個人の思いなのですが、金型の寿命は予測が難しく、試作段階では加工数が少ないため、評価することができず、結局量産時に確認をする場合がほとんどなのではないかと思っています。しかし、そうした場合、いざ量産に入ったときに設定寿命に対し、極端に寿命の短いものが発生した場合には、量産を止めてしまう恐れがあります。当然、金型の予備を持っていますが、製作納期が長い金型などでは、生産をつなぐことができなくなります。よって、当たり前のことかもしれませんが、金型の寿命評価は、量産前に確認するのではなく、量産前に事前検証が必要だと思います。

これについて以下2つ質問させてください。

?金型の寿命評価として、どのような手段と判断基準で評価されてますでしょうか？

?現在私が考えている評価方法です。ご意見いただければ幸いです。
　１）評価する手段としては、事前検証のツールであるＣＡＥを使用。
　２）評価指標：面圧及び仕事量。
　３）判断基準：現在生産している製品をベースにＣＡＥで判断基準を設定。
　４）新規部品においては、設定した判断基準を満足できる金型を設計。
　５）１）～４）の机上評価と現物を比較し、机上評価の精度の向上

小生、まだまだ知識不足のところが多々ありますのでご教授のほどよろしくお願い致します。

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

金型寿命のばらつく要因は様々です。
例えば、
・圧力のばらつき
・金型材料のばらつき
・製品の材料のばらつき
・当日の温湿度
・ホットプレスなら金型温度のばらつき
・離型剤など使用していればその製品のばらつきや塗布量のばらつき
・メッキなどしていれば、メッキのばらつき
などあり、更に金型を使用してきて磨耗してくるとそれらの要因は更に大きく影響してきます。
ですので、机上での事前検討は難しいと思います。
(多分、机上検証しても絵に描いたモチで終わりそうです。現地現物で管理するべきだと思います)

小生が経験してきた管理は
・金型(新品又は更新時)のメッキの状態…これはメッキ屋が中小企業で測定不可でした(本当はやりたかったのですが…)
・製品の材質、形状による経験値　
・定期的な製品の測定
基本は、材質や形状、圧力を基本に経験からくるショット数(出来高)管理をして、多少余裕のあるところで金型を更新していました。
(御社もその製品に対しては、ものづくりのプロであり、色々なノウハウが蓄積されていると思います)
また、途中で製品の寸法を測定することで、金型の状態を把握し、極端に寿命の短い物を見つけ出してました。

現場では、ぎりぎりのところまで金型を使いたいと思っているでしょうけど、金型の寿命がきて、せっかく作った物が不良になってしまうより、多少の労力を払ってでも、定期的な寸法測定などして事前に発見する方が得策だと思いますが…

お礼

多くのアドバイスをありがとうございます。現場現物での管理につきまして、大変参考になりました。
文様が言われるとおり、金型寿命に影響を及ぼす要因は様々で、そのばらつきが大きく作用していることは事実だと思います。よって、同じ金型を製作しても毎回同じショット数を加工することができない現象が生じます。従って、実機での評価が逆に難しいとも思うのです。
ＣＡＥのよいところは、制約のある条件下の中ですが、何度でも同じ条件で検証ができることだと思います。ＣＡＥでは、現場で生じるバラツキそのものはコントロールできないかもしれませんが、ＣＡＥでの机上検証により、平均値（寿命の平均値）をあげることはできるのではないかと思います。もちろんこれには、多くの積み重ねが必要だとは思いますが・・・

回答No.2

noname#230359

絞り加工とは直接結びつかないかもしれませんが、参考までに記載します。
熱間鍛造メーカの金型更新は当たり前です？
もし、知り合いがいれば聞いてみては如何でしょうか。
次に私からの疑問点を記載します。
何のための寿命予測でしょうか。製造品の品質保証であれば最低要求事項の測定ではないでしょうか。
弊社でも絞りではありませんが、変な曲げ加工（180度に近い曲げ2箇所）で困ってます。なんせSPHCを曲げてますが、熱処理した型及び熱処理後表面処理した型に傷つくんです。それが製品にも傷がつき手直しして納入してます。

補足

参考情報ありがとうございます。参考にさせていただきます。
私は生産技術側の人間ですが、以下ご質問いただいた内容に対する補足です。
（寿命予測の目的）
製品の品質保証のためではなく、量産性評価として、計画通りの製品コストにするために、量産前に金型の寿命予測をする。

気になったのですが、金型の表面処理に傷が入った状態で生産をされているのでしょうか？それとも、その傷を発見したら、製品の手直し、及び金型をチェックし、メンテが可能な状態であれば、メンテし、再び生産しているのでしょうか？