打抜き加工（その3） ストリップ力の求め方は？

打抜き加工を行うと、打抜いた材料がパンチに食いつくため、パンチから材料を剥がす必要があります。その際、剥がすために必要な力を「ストリップ力」と言い、金型内に設置するストリッパーのバネなどを選定するために算出する必要があります。もしもストリップ力を過小に設定して金型を設計してしまうと、パンチから材料を剥がすことが出来なくなります。逆に過大に設定すると、必要以上に大きいバネやガススプリングを設置することになり、オーバースペックとなって、コストが増加してしまいます。
こうしたトラブルや無駄の発生を避けるため、ストリップ力を正しく把握することが大切です。

ストリッパーの種類

ストリッパーの種類は主に以下の二種類に分かれます。

ストリップ力の求め方

この力は一般的には打抜き力※の2.5％～20％の間にありますが、概略値を求める場合には次の計算式が使われます。

【ストリップ力】

Ps=25 × l × t ÷ 1000
　　Ps：ストリップに要する力（kN）
　　ｌ：打抜き周長（mm）
　　 t：板厚（mm）

通常この力は打抜き力の5％以下になりますが、金型の切り刃の状態やパンチの潤滑、打抜く材料の材質、せん断面長さなどで変化します。

※打抜き力に関しては、打抜き加工（その2）打抜き力及びエネルギーの求め方をご覧ください。

やってみよう

（問題）
1辺の長さが80mmの正方形ブランク打抜き加工を行う際の、打抜きに要する力（ストリップ力）を求めましょう。
板厚は5mmとします。

（回答）
打抜き周長l=80×4＝320mm

ストリップ力
Ps=25 × l × t ÷ 1000＝25×320×5÷1000＝40(kN)

以上より、ストリップ力は40kNとなります。

なお表1の通り、可動ストリッパーを使用する場合はエネルギーを消費します。
そのため下記計算式にて可動ストリッパーに必要なエネルギーを算出することで、より正確にプレス機を選定することが出来ます。

【ストリップ力に要するエネルギー】
E=Ps（ストリップ力）×ストリッパーのストローク

【補足】一般的に可動ストリッパーは必要最低限のストリップ力を考慮して選定されますが、材料が硬い場合などはブレークスルー対策として、あえてバネの力が大きいストリッパーを選定する場合もあります。ストリップ力を強くすると、パンチが抜けた瞬間に発生する力をストリッパーが受け、ブレークスルーによるプレス機や金型への影響を軽減できるためです。

さいごに

いかがでしたでしょうか。

打抜き加工をテーマとして３回にわたり、「適正なクリアランスとは？」「打抜き力及びエネルギーの求め方」「ストリップ力の求め方」をご紹介してきました。

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