プレス機械(プレスきかい)は、金属などを金型で加工する際に用いられる機械である。金属などの被加工材を金型の間に挟みこみ、強い力を伴った上下動により被加工材を金型表面に押し付けて、金型と同じ形状を作りだす。用いられる金型によって、被加工材を曲げたり、せん断(切断)、絞り、つぶすなどの加工をすることが可能である。いずれの加工にせよ、加工時に発生する力を機械の系の中で支えるのがプレス機械の特徴である(対して、加工時に発生する力を機械の系の外へ放出するものは「ハンマー」とよばれる)。プレス機械は、一般にボルスタと呼ばれる面に下金型がセットされ、スライドと呼ばれる上下動を行う部分に上金型がセットされる。スライドの上下動により、上下の金型が離れているときは被加工材をセットでき、咬みあうことで曲げ・抜きや成形が行われる。プレス機械は、金型を利用したその生産性の高さと相まって、主に鉄に代表される厚さの薄い金属加工で多く用いられる。自動車産業では欠かせない板金機械の一つであり、自動車会社や部品メーカーには、加圧能力が数万kN(キロ・ニュートン)の大型機械が多数設置されている。スライドの上下動は大きく分けて2種類の作動方法が存在する。モーターの回転運動をクランク機構などを用いて往復運動に変える「機械式」と、液体(主に油が用いられる)に圧力をかけてスライドを動作させる「液圧式」が存在する。液圧式は通常は「油圧式」とも呼ばれる。 モーターによる回転運動をクランク機構やスクリュー機構などで往復運動に変換して塑性加工に用いる力をとりだす。クランク式プレスの場合、モーターとクランク軸・コネクティングロッドは直結しているのではなく、種類により中間ギヤ等の構成が変わるが(ダイレクトドライブ式サーボプレスなどを除き)回転運動をフライホイールに蓄え、上下運動させたい時のみクラッチを繋いで運動変換する。 クラッチには「ポジティブクラッチ」(爪式クラッチ)と「フリクションクラッチ」の2種類がある。現在製作されている機械式プレスには、急停止機構を備えるためにフリクションクラッチが用いられる。せん断加工や小物の絞り加工の用途に向いているといった特徴がある。機構や構造によって下記のような種類がある。など。液圧ポンプにて作動液を液圧回路内で循環させ、上下運動させたい時のみ電磁弁などで回路を切り替えて液圧シリンダーへ作動液を供給し、シリンダーに直結したスライドやクッションを動作させる。上下運動・停止は液圧回路の切り替えで容易にできる。 取り出したいエネルギー量は液圧を調整して任意に調整できる。曲げ加工や大物の絞り加工の用途に向いているといった特徴がある。クッションの役割は主に、絞り加工にて金属の展延性を効果的に発揮させるためである。上述のように、操作性は容易であるのに対し、油圧回路に関しては厳重な安全措置が必要とされる。というのも、油圧プレスでの死亡事故は非常に多く、特にメンテナンス時の死亡事故はプレス機の中でも最多である。動力が液体であるので、油圧回路のどこかから液漏れが相当量発生すると、スライドの自重などにより全く制御不能な状態に陥る事がある。これを、「自重落下」とよび、動力プレス特定自主検査や、日常点検においてはこれを厳しくチェックする必要がある。その対策として、バランスバルブの設置や、メンテナンス時の安全ブロック装着の義務付けなどが構造規格において規定されている。また、クッションによる事故も多い。液圧によりクッションを上昇させる時、そのベクトルを妨げるオペレータの想定外の要因があったとする。(例えば金型とクッションピンとの干渉やクッションピンとピン穴とのせり)この場合、時間経過に伴う物体の動作を二つの例で表すと、ステップ① パターン1: 液圧の最大設定圧まで上昇し、停止する(エネルギーは蓄えたまま) パターン2: 設定した圧力の範囲内で妨げている要因を破壊する、または押しのける上記の内、どちらも非常に危険な状態ではあるが特にパターン1は以下の通りかなり危険な結果を招く恐れがある。ステップ② パターン1: 妨げていた要因が不意に外れた時、蓄えていたエネルギーを一気に放出しようと液圧がクッションを一気に押し上げ通常の何倍もの 力が発生し、設定した高さを超え金型などに影響を及ぼした場合、通常干渉するはずのない部位でクッションピンが金型を押し上げ、 クランプ治具などが弾け飛び周囲に飛散する。または金型自体が転覆し、最悪の場合オペレータの人身事故につながる。 パターン2: 破壊された要因がパターン1の誘発因子となる可能性もある。機構や構造によって下記のような種類がある。など。プレス機械を使用した作業(プレス作業)は、その動作原理ゆえに製造業における労働災害の主な原因となっており、さまざまな対策がハード面、ソフト面でなされてきた。プレス機械による労働災害の原因として、金型などに身体(の一部)が挟まれることと、被加工物が飛散して身体に当たることなどがある。 これらの対策として以下のことが挙げられる。など。ソフト面の対策として、「作業管理体制」 「作業標準」を制定する、安全教育を行なう、注意喚起するなどが挙げられる。 これらの対策はプレス機械作業に限ったことではなく、広く一般的に当てはまることである。などがある。また加工屑が金型内に残った場合に作業者が手で取り除かなければならないなど、危険が予測される作業工程を、手作りで専用の治具を用意して廃するなど、作業者の工夫を取り入れることは、しばしば町工場レベルで行われる。ただ作業者自身が注意をしていなければ如何なる安全措置も無効化されかねないため、定期的な休息や適切な作業環境の整備により、注意力を保つ工夫も必要と言えよう。
出典:wikipedia
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