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精密加工

3軸プレス技術により難加工金属の新たな加工領域を展開

鳥取県

株式会社田中製作所

2020年3月20日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 次世代プレス技術による難加工材高精度加工技術の開発とメンテナンスデータベース化
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 情報通信、スマート家電、電池、エレクトロニクス
事業実施年度 平成19年度~平成21年度

プロジェクトの詳細

事業概要

情報家電メーカーでは一層の小型化・高機能化や品質感等の商品強化が課題であり、部品統合、高密度実相化の中で、高強度、複雑、薄型、低コストな部品供給が求められる。本事業では独自の3軸プレス加工により難加工材対応と精度向上を図り、従来のダイキャスト部品をプレス部品へ転換を実現、上記課題を解決。さらに金型知能化と知識型保守指示書により、熟練依存からシステム的品質管理へ移行し、技術基盤を高度化する

開発した技術のポイント

3軸プレス加工法の確立と金型技能のデジタル化の実現
・高強度・高剛性・軽量のアルミニウム合金を複雑加工する3軸プレス加工法を開発
→加工精度は現状の10/100mmから2/100mm以下に向上
・金型メンテナンス技能のデジタル化を実現
→新規技術者に対し、金型メンテナンス、金型取付調整時の教育時間を50%短縮
・金型知能化と品質の分析・管理
→金型への履歴管理機能と品質計測機能の搭載で的確なメンテナンスを実現
(新技術)
<高強度アルミ合金部品の製造>高強度アルミ合金×プレス
【課題解決:3軸プレス工法の実現】
・工程同時化と圧力抑制により加工品質が向上
・3軸可動金型により、従来不可能な形状に対応・工程系統化による金型のコンパクト化
【課題解決:メンテナンス知識“見える”化】
・メンテナンス知識の体系化・標準化
・作業方法の3Dデジタル化
・課題対応手法選択ナビゲーションの開発
【課題解決:品質管理のデータベース化】
・金型へ履歴蓄積・外部通信機能を付加
・不具合検知AE機能付き金型を開発
・生産履歴と品質の関係分析により管理条件支援技術を開発

具体的な成果

・3軸プレス加工法を確立
‐困難とされた外周部より内側への高さ4mm以上のリブ立ち上げに成功
‐±0.04mmの寸法バラツキ管理値CPK(工程能力指数)1.33以上を確保
‐ツブシ加工により、高強度アルミ合金材でMgダイキャストと同等の硬度を達成
‐ツブシ加工サンプルにおいて、1年以上の経時変化がないことを確認
‐ネジリ強度において、上記の合金材のMgダイキャストに対する優位性を確認
‐加工精度±0.03を達成、さらに0.02へと精度を追求
‐素材コストはMgダイキャスト比1/2を実
・現金型メンテナンス技能の“見える化”により技術者教育の効率アップを達成
‐メンテナンス作業手順体系化達成度100%
‐3軸プレス工法におけるメンテナンスフローのモデル化達成度100%
‐初級/中級メンテナンスマニュアルの開発達成度100%
‐作業要領伝達メディア用3次元設備ライブラリ・管理データベースの開発達成度100%
‐体験型メンテナンスマニュアル作成支援ツール開発達成度100%
‐体験型メンテナンスマニュアル開発達成度100%
‐デジタルメンテナンスマニュアルにより、メンテナンス回数が明らかに低減
‐生産コストは1/8、生産性は30倍を実現
・金型履歴管理技術の確立
‐プレス機の正常時、不具合発生時、試運転時の分類を発見、メンテナンス予測システムの構築を達成

知財出願や広報活動等の状況

出展:大手情報家電メーカーの展示会に出展

研究開発成果の利用シーン

難加工金属の複雑加工において、アルミニウム合金の3軸プレス加工法により、強度・剛性を確保しつつ、複雑形状の加工を行う

実用化・事業化の状況

今後の実用化・事業化の見通し

高精度プレス技術・高生産性を武器に情報家電業界へのさらなる浸透を図る
・小型情報端末の加工はMgダイキャスト加工が主体となっている中、低コスト化を達成した3軸プレス加工法により、情報家電業界のコスト削減ニーズに応える
・燃料電池電極業界、照明用LED反射板業界、液晶LED反射板業界、ディスプレイ機器部品業界への売り込みも進行中

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社田中製作所
事業管理機関 公益財団法人鳥取県産業振興機構
研究等実施機関 株式会社レクサー・リサーチ
ニッシンエイピーエム株式会社
地方独立行政法人鳥取県産業技術センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社田中製作所
事業内容 金属プレス金型の設計製作による情報通信機器用金属プレス部品の製造、情報通信機器用コネクタの製造
本社所在地 〒689-0216 鳥取県鳥取市気高町宝木1562-132
ホームページ http://www.heart-tanaka.co.jp
連絡先窓口 技術部
メールアドレス michio-t@heart-tanaka.co.jp
電話番号 0857-82-3355