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難しい深絞り加工の試作も対応可能な外注先の選び方

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難しい深絞り加工の試作も対応可能な外注先の選び方


新製品の開発や設計の現場において、薄板金属を円筒状や角筒状に立体成形する「深絞り加工」は、金属加工の中でも特に技術難易度が高い加工法です。
「設計した形状で試作を依頼したが割れが発生して断られた」「試作金型の見積もりが高額で予算オーバーになった」といった課題を抱える開発・購買担当者は少なくありません。
本記事では、難しい深絞り加工の試作を成功させるために知っておくべき技術的課題や、失敗しない外注先の選び方を5つのポイントで詳しく解説します。



1. 深絞り加工の試作で直面する3つの課題と技術的難しさ


深絞り加工の試作現場では、一般的なプレス加工や曲げ加工とは異なる特有の技術的壁が存在します。
開発工程をスムーズに進めるためには、まずどのようなトラブルが発生しやすいのかを把握することが極めて重要です。

1-1. 課題1:成形時の「割れ」や「しわ」の発生リスク


深絞り加工における最大の課題は、塑性変形に伴う材料の「割れ」や「しわ」の発生です。
金属板をダイ(雌型)の中にポンチ(雄型)で押し込む際、材料には強い引張応力と圧縮応力が同時にかかります。
絞り比(絞り深さ/直径)が大きい場合や、角部のR加工が極小である場合、限界を超えた歪みによって底部や側面に割れが生じたり、フランジ部に深刻なしわが発生したりします。材料特性や歪み速度を熟知したノウハウがなければ、一度で正常な試作品を成形することは不可能です。

1-2. 課題2:試作金型の高額な初期コストと納期の長さ


一般的な量産用金型を用いて試作を行うと、膨大なコストと試作期間がかかってしまいます。
絞り加工は複雑な曲面を形成するため、専用のプレス金型を設計・製作するのが基本です。しかし、試作段階で本金型を起こすと数百万円単位の初期投資が必要となり、金型の完成までに数ヶ月を要することも珍しくありません。設計変更が頻繁に発生する開発フェーズにおいて、高額な金型費用と長いリードタイムは製品化における大きなネックとなります。

1-3. 課題3:試作から量産へのスムーズな移行の難しさ


試作品が形になったとしても、そのまま量産工程に移行できるとは限らない点も大きな課題です。
手絞りや特殊な工法だけで試作品を完成させた場合、量産時のプレス工程と加工条件が大きく異なり、量産化の段階で寸法精度が出なかったり、歩留まりが著しく低下したりするトラブルが多発します。試作の段階から量産時のプレス条件や金型構造を考慮した工法選択を行わなければ、製品開発のスケジュール全体が大幅に遅延してしまいます。


2. 難しい深絞り加工の試作に対応できる外注先の選び方【5つのポイント】


難易度の高い深絞り加工や精密な板金試作を成功させるためには、委託先メーカーの技術力や設備、提案力を慎重に見極める必要があります。
ここでは外注先選びで確認すべき5つの決定的なポイントを挙げます。

2-1. ポイント1:深絞り加工と試作板金の豊かな実績・技術力があるか


難加工に対応できる外注先を選ぶ第一の条件は、深絞り加工および試作板金における豊富な加工実績と熟練した技術ノウハウの有無です。
絞り加工は材料の伸びや加工硬化、戻り(スプリングバック)を予測する高度な現場技術が求められます。
単に「プレス加工可能」と謳う加工会社ではなく、他社で断られたような高難度の深絞りや複雑形状の板金試作を多数手掛けてきた専門会社を選ぶことで、試作の成功率は劇的に高まります。過去の類似実績や対応事例を具体的に確認することが大切です。

2-2. ポイント2:油圧プレスや3次元測定器など適切な設備を網羅しているか


加工精度と試作対応力を担保するためには、加工メーカーが保有している設備環境の確認が欠かせません。
深絞り加工には、加圧力や加工速度を細かく制御できる油圧プレス機やサーボプレス機が不可欠です。さらに、成形後の不要部分を精密に切断する3次元レーザー加工機や、複雑な三次元形状をミクロン単位で検証できる3次元測定器が揃っているかが重要です。最新・最適な設備が自社内に整っていれば、高精度な試作品を安定して製造できます。設備の詳細はアーバンカンパニーの設備紹介ページでもご確認いただけます。

2-3. ポイント3:設計初期(DFM)から加工性を考慮した提案をしてくれるか


優れた外注先は、図面通りの加工をこなすだけでなく、設計段階からの「製造考慮設計(DFM)」の提案をしてくれます。
設計者が作成した図面の中には、絞り角Rが小さすぎるなど、物理的に成形が極めて困難な要素が含まれているケースがあります。技術力の高いメーカーであれば、「角Rを1.5mmから2.0mmに変更すれば1工程で絞り可能になり、コストを30%削減できる」といった具体的なVE(バリューエンジニアリング)提案を行ってくれます。開発の早い段階で相談できるパートナーを選ぶことが製品の品質向上につながります。

2-4. ポイント4:簡易型や技術力の活用で短納期・コスト削減を実現できるか


試作フェーズにおいて、製品のQCD(品質・コスト・納期)を最適化できる加工技術を持っているかどうかも選定の要です。
本金型を作らずに、樹脂型やZAS(亜鉛合金)型などの「簡易型」を活用する技術や、レーザーカットとプレス・手絞りを組み合わせる工法を採用できる加工会社であれば、試作金型費用を大幅に抑えつつ、短納期での納品が可能になります。試作数量(1個〜数百個)に合わせて、最も費用対効果の高い製法をフレキシブルに提案してくれる加工先を選びましょう。

2-5. ポイント5:社内一貫生産体制で品質保証とセキュリティが徹底されているか

試作品の品質維持とスピーディーな対応、そして機密保持のためには、社内一貫生産体制の構築が必須です。
CAD/CAMによるデータ作成から、ブランク加工、プレス・絞り成形、追加工、溶接、そして最終検査までを社内で完結できる体制があれば、工程間のロスタイムが削減され、短納期化が実現します。また、ISO9001などの品質管理認証を取得し、新製品の機密情報漏洩対策が徹底されている工場であれば、安心して重要部品の試作を依頼できます。


3. 深絞り・精密板金試作の技術資料ダウンロード・無料相談

「他社で絞り加工を断られてしまった」「試作コストと納期を抑えたい」とお悩みではありませんか?

株式会社アーバンカンパニーでは、長年培った高度な精密板金・深絞り技術と、試作案件を1個から迅速に解決いたします。

  • 図面段階からの加工性(VE)のご提案
  • 簡易型・複合加工によるコストダウン&短納期対応
  • 社内一貫生産による確実な品質保証と徹底した機密保持

開発・設計の疑問や仕様に関するご相談も親身に対応いたします。まずはお気軽にお問い合わせ・ご相談ください。

深絞り加工・精密板金試作のご相談・お見積りはこちら(無料)


4. 板金試作における「量産金型プレス」と「簡易型・手絞り」の徹底比較

深絞り加工の試作を依頼する際、試作数量や目的に応じて最適な加工法を選択することが重要です。以下の表は、一般的な工法ごとの特徴を比較したものです。

比較項目

量産用本金型プレス

簡易型プレス(ZAS・樹脂型等)

レーザー+手絞り・追加工

適した試作数量

1,000個以上(量産検証)

10個 〜 数百個

1個 〜 10個(機能評価)

初期型コスト

高い(数百万〜)

低い(本金型の1/3〜1/5)

極めて低い(型不要〜簡易治具)

リードタイム

長い(1.5〜3ヶ月)

短い(2〜4週間)

超短納期(数日〜2週間)

形状自由度・精度

非常に高い・均一

高い

熟練技術に依存

設計変更対応

困難(金型改修が必要)

比較的に容易

非常に容易

解説:
1〜5個程度の動作確認やデザイン検証目的であれば、「レーザー+手絞り・追加工」や「簡易型」を用いた試作が最も効率的です。一方、量産を見据えた耐久テストや数百個規模のトライアルには「簡易型プレス」が推奨されます。自社の用途に合わせて最適な工法を選択しましょう。


5. 難易度の高い深絞り加工を成功させた選定事例

実際に難易度の高い深絞り加工の試作を専門メーカーに依頼し、課題を解決した成功事例をご紹介します。

5-1. 事例1:複雑な角筒深絞り形状の試作を納期50%短縮で実現

大手医療機器メーカーの設計チームでは、新機種向けに絞り深さが大きく、角Rが極めて小さいステンレス製角筒カバーの試作を必要としていました。
他社では「1工程での成形は不可能ですべて分割溶接になる」と言われ、コストと見た目の精度に課題を残していました。そこで高度な絞り技術を持つ専門外注先へ相談したところ、油圧プレスを用いた複数工程の絞り順序の最適化と簡易型の導入が提案されました。その結果、分割なしの絞り成形に成功し、開発納期を従来の50%短縮することに成功しました。

5-2. 事例2:設計変更に即座に対応し試作コストを大幅削減

自動車関連部品の開発において、試作段階で複数回の形状変更が予測される難絞り形状のケース部品がありました。
本金型を製作すると試作のたびに金型修正費用が発生するリスクがありましたが、技術提案力のある試作板金メーカーを選定。3次元レーザー切断とZAS簡易型を組み合わせた工法を採用することで、度重なる設計変更にも迅速かつ低コストで追従することができました。結果として、試作全体のイニシャルコストを約60%削減することに貢献しました。


6. 深絞り加工の試作・外注先選定に関するよくある質問(FAQ)

深絞り加工や板金試作をご検討中のお客様から寄せられる代表的な質問とその回答をまとめました。

6-1. Q1. 図面が確定していない構想段階から相談できますか?

A. はい、図面が確定前の構想・デザイン段階からご相談いただけます。
「このような深さや形状の絞り加工が可能か」「歪みを抑えるための最適なR寸法はいくつか」といった疑問に対して、技術担当者が専門的な見地から加工性の評価や形状のアドバイスを行ないます。手書きのスケッチや3D CADデータからでも打ち合わせが可能です。

6-2. Q2. 1個や2個といった超小ロットの板金試作にも対応していますか?

A. もちろん、1個からの単品・超小ロット試作に喜んで対応いたします。
「まずは試作品を1個だけ作ってフィッティングを確認したい」といったニーズに合わせて、型を起こさない手絞り加工や簡易治具を用いた加工手法をご提案します。小回りの利く柔軟な体制でサポートいたします。

6-3. Q3. ステンレスや銅など難削材・非鉄金属の深絞り加工も依頼できますか?

A. ステンレス(SUS304/SUS316等)はもちろん、銅、アルミなどの非鉄金属にも幅広く対応しています。
加工硬化が著しいステンレスや、柔らかく傷がつきやすいアルミ・銅素材など、材質特有の伸び率や摩擦係数に応じた成形ノウハウを有しています。難素材の絞り加工についても安心してお任せください。


7. 深絞り加工・板金試作なら株式会社アーバンカンパニーへ

難易度の高い深絞り加工や高精度な板金試作を短納期・高品質で成功させるには、技術力・設備力・提案力のすべてが揃った専門メーカーとの連携が不可欠です。
神奈川県川崎市を拠点とする株式会社アーバンカンパニーは、創業以来、精密板金および金属プレス・絞り加工の分野で多数の試作・小ロット製造を手掛けてまいりました。

製品開発における「かたちにできない」お悩みを、弊社の熟練技術と最新の加工ノウハウが解決いたします。
技術の強みや対応領域について詳しくは
アーバンカンパニーの特徴ページをご覧ください。
試作板金に関するご質問、お見積りのご依頼は、下記リンクよりお気軽にお問合せください。専門の技術スタッフが迅速に対応いたします。


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