プレス加工の現場では、生産性や品質を左右する重要なパラメータとして「SPM（ストローク数）」が注目されています。しかし、単に数値を上げれば良いというわけではなく、SPMの設定次第で加工の安定性や金型寿命に大きな差が生じます。
本記事では、SPMの基礎知識から、見える化によって最適SPMを導く方法、さらには「高SPM＝金型寿命が短い」という常識を覆す金型について詳しく解説します。さらに、ナカトガワ技研だからこそ可能な、短納期かつ量産移行を前提とした試作金型づくりや、量産支援までの一貫体制もご紹介いたします。
プレス加工におけるSPM（ストローク数）とは？
プレス加工において「SPM（Stroke Per Minute）」とは、1分間あたりにプレス機が上下動する回数を意味します。一般的には、「加工サイクル数」とも呼ばれ、加工速度を示す最も基本的な性能指標の一つです。例えば、SPMが500であれば、1分間に500回の加工サイクルが行われていることになります。
プレス機には、クランク式、リンク式、サーボ式など様々な種類が存在しますが、それぞれの構造や制御方式によって、最大SPMや安定可動範囲が異なります。また、加工する材料の種類や板厚、形状、金型の複雑さによっても、適切なSPMは大きく変わるため、単に「速ければ良い」というわけではありません。
SPMの影響を受ける要素
以下のように、SPMの設定は多くの重要項目に影響を及ぼします。
生産性：高SPMは加工スループットを向上させますが、過剰な高速設定は金型の損傷リスクや不良率の増加を引き起こす可能性があります。
加工安定性：加工中の材料挙動や金型の衝撃挙動は、SPMに大きく依存します。とくに薄板や難加工材の場合は、低SPMの方が安定する場合もあります。
金型寿命：衝撃力や熱変形が蓄積するため、適切でないSPM設定は金型の早期摩耗やクラック発生の要因となります。
品質精度：SPMが高すぎると、パンチ・ダイの位置決め誤差や材料送りの不安定性が生じ、寸法精度にばらつきが発生します。
加工目的ごとに異なる「最適なSPM」
例えば、微細部品や高精度コネクタなどの精密プレス加工においては、200〜300SPM程度で安定加工を行う場合が多く見られます。一方で、自動車関連の量産部品においては、効率を重視して500〜700SPM以上での稼働を想定することも一般的です。
つまり、SPMは一律で高ければ良いという単純な指標ではなく、製品の品質、コスト、納期のバランスをとるための“調整変数*として捉える必要があります。
SPMが生産性・加工安定性・金型寿命に与える影響とは？
SPM（Stroke Per Minute）は、プレス加工における主要な生産性指標ですが、その設定値が単に「高ければ良い」とは限りません。むしろ、不適切なSPM設定は、不良品の増加、金型寿命の短縮、生産トラブルの原因となる場合があります。ここでは、SPMが与える主な影響を「生産性」「加工安定性」「金型寿命」の3つの観点から解説します。
生産性：高SPMによるスループット向上とその限界
一般的に、SPMを高く設定することで、1時間あたりの加工数量は増加します。量産品やロット数の大きい部品においては、少しでもSPMを上げることで、生産コストの削減や納期短縮に寄与するケースもあります。
しかし、過度な高SPM設定は、材料送りのズレや金型の戻り不足といった物理的なタイミングずれを生じさせる原因にもなり得ます。その結果、打痕・バリ・割れなどの不良率上昇につながるため、「最大SPM」ではなく「最適SPM」の見極めが重要になります。
加工安定性：SPMが変わると振動と衝撃が変化する
プレス加工中は、上下動の慣性力・衝撃波・振動が金型・材料・プレス本体に作用します。SPMが変わることで、これらの物理現象の強度も変化し、以下のような問題が起こりやすくなります。
・材料の微振動によるしわ・変形
・パンチとダイの同調不良
・金型周囲の共振現象
つまり、SPMは生産性の指標であると同時に、加工品質の安定性を左右する因子にもなる可能性があります。
金型寿命：高SPMが摩耗や破損を加速するリスク
一般的に、SPMが高くなると加工の衝撃頻度が増し、以下のような金型トラブルが発生しやすくなります。
・パンチ先端のチッピング
・ストリッパの異常摩耗
・ダイのクラック発生
これにより、金型の再研磨頻度の増加、製品精度の劣化が発生し、結果的に「金型寿命の短縮」「生産ライン停止による損失」につながります。
しかし一方で、適切な設計・材質・表面処理を施した高耐久金型であれば、高SPMでの安定稼働も可能です。このように、SPM設定は金型側の品質にも依存しているため、設備と金型の両面から総合的に評価する必要があります。
プレス加工の“見える化”によって最適SPMを導く方法
これまでのプレス加工現場では、経験則や過去実績に基づいてSPMが設定されることが一般的でした。しかし、実際にはプレス機の種類や剛性、金型構造、材料の物性など、様々な要因によって最適なSPMは異なります。そのため、経験だけに頼ったSPM設定は、安定性や金型寿命に悪影響を及ぼす可能性があります。
こうした課題に対して有効なのが、「金型挙動の見える化」による最適SPMを導くアプローチです。
例えば、プレス金型に加速度センサーを取り付け、稼働中の微細な振動データをリアルタイムで取得・解析するシステムを導入することで、目視や五感では判断できないような、金型内部の応力変動・共振現象・部品の微細なたわみなどを数値で把握することが可能となります。
実際にプレス加工の現場では、「SPMを上げた方が振動が減る」という一見矛盾するような結果も報告されています。たとえば、「500SPMで運転したい」という要望があった場合でも、分析データをもとに検討した結果、700SPMの方が振動が少なく、加工の安定性が向上するという結論に至るケースもあります。これは、低速域ではプレス機や金型の固有振動数と干渉しやすくなることがあり、逆に高速側で共振帯を抜けた結果、安定した運転が実現できることが理由として考えられます。
このように、センサーで取得した定量データに基づいてSPMを決定するアプローチを取ることで、例えば計測・解析結果のレポート化や、装置や現場に合わせたSPM調整等をすることも可能になります。現状、当社では上記のような金型挙動の見える化や、それに基づく微細調整の提案などは行っておりませんが、今後は挙動が見える化されたプレス金型が業界内でも増えてくると想定されます。
「高SPM＝金型が早く壊れる」は本当？SPMと金型寿命との関係性
プレス加工において「SPMを高くして生産効率を上げたい」という声がある一方で、「SPMを上げれば金型の摩耗が早まる」「金型がすぐ壊れるから低速で使うべきだ」という意見もあります。確かに、SPMを上げることで加工回数が増え、衝撃や摩耗が増すため、金型への負荷が増えることは事実です。しかし、それが必ずしも“寿命が縮む”ことと直結するわけではありません。
むしろ、設計・材料・精度・潤滑条件などの工夫次第で、高SPM下でも長寿命を維持する金型は存在します。
高SPM下で金型寿命が短くなる理由
まず、高SPM下で金型寿命を損なう主な要因を整理します。
・衝撃の頻度増加：ストローク数が増えることで、パンチとダイの接触回数が短時間で増加し、摩耗速度が速くなります。。
・材料摩耗の促進：摩耗粉が適切に排出されないまま加工が継続されることで、カス上がり等のプレス加工特有の不良が起きやすくなります。
・微振動による亀裂の進展：SPMのリズムで繰り返し荷重が加わることにより、ダイ表面やコーナー部に微細なクラックが生じる可能性も高まります。
これらは高SPMが起因するように見えますが、実は金型材質の選定ミス、クリアランス設定の不適切、金型構造の耐久設計不足などと組み合わさることで、寿命を縮める要因となっています。
金型寿命の視点から見る「最適なSPM」の考え方
重要なのは、「SPMを下げれば金型が長持ちする」と単純に考えるのではなく、その金型がどのSPM条件で“最も安定して摩耗なく加工できるか”を見極めることです。金型の性能・設計が十分でない状態でSPMを上げれば寿命は短くなりますが、逆に適切な設計・製造がなされた金型であれば、高SPMでも長寿命は成立します。そのため、SPMと金型寿命の関係性は一方向的ではなく、金型の技術力を問う総合設計問題であると言えるのです。
短納期・高再現性を実現するための、試作順送プレス金型による量産立ち上げ支援
プレス加工ラインの立ち上げにおいて、もっとも大きなボトルネックとなるのが金型の製作期間と初回調整工数です。特に、設計変更が繰り返される開発初期段階や、量産に向けた試作段階では、「短納期」と「再現性」の両立が求められます。
ナカトガワ技研では、独自に構築した試作金型の一貫製造体制と、特許取得済みのモジュール設計によって、業界でも稀な「スピード×精度」の両立を実現しています。
・最短2週間。スピード対応を可能にする試作金型構造
・再現性の高い金型設計で、量産移行がスムーズに
・つなぎ量産・超低価格での本格生産サポートも可能
当社が提供する試作順送プレス金型は、コア構造部にモジュール化された設計を採用しており、製品ごとに変わるパーツ部分のみを加工することで、設計から完成まで最短2週間での納品を可能としています。
試作順送プレス金型は単なる仮型ではなく、「量産を見据えた再現性設計」を前提としています。これにより、量産移行時の再設計や条件再検証の手戻りを最小化し、スムーズな立ち上げに貢献しています。
また、ナカトガワ技研では、試作順送プレス金型を転用した、つなぎ量産型の設計・製造にも対応しています。これにより、量産型が完成するまでの間も生産を止めず、工程断絶のないライン立ち上げが可能になります。「試作だけでなく、その先まで任せられる」体制を整えています。
試作順送プレス金型におけるコストダウンのポイント
試作順送プレス金型におけるコストダウンは、短納期化と両立させることが重要です。
・コアパーツのみ製作による短納期化とコスト削減：特許技術を取得した独自の試作金型で、コアパーツのみの製作で試作金型を製造することにより、短納期化とコスト削減を実現します。ナカトガワ技研では、試作順送プレス金型ではサブユニットのみの製造にて対応することで、短縮した分の時間をサブユニットの設計や高精度パーツの製造に充てています。
・試作専用データベースの活用：
試作専用のデータベースを完備することで、過去の事例を参考に効率的な設計を行い、コストを削減します。ナカトガワ技研の社員は、試作プレス部品はすべて「スケルトン」として社内に蓄積しており、試作開発を行うとき、躓いた際は、過去の実績であるスケルトンを見返しながら、日々議論をしています。
・工程短縮パーツの提案：従来の複数のパーツが必要だったレイアウト設計に対して、パーツを一体化した工程短縮パーツに変更することで、納期短縮やコスト削減をすることができます。ナカトガワ技研では、累計3000型にも及ぶ順送プレス金型の設計提案に基づくノウハウにより、工程短縮パーツ等の様々な金型技術提案を行い、顧客への納期短縮に貢献します。
量産順送プレス金型のコストダウン戦略
量産順送プレス金型におけるコストダウンは、量産開始までの期間を短縮し、安定した生産体制を構築することが重要です。
・つなぎ量産金型の活用
試作金型を量産金型として一時的に使用することで、初期投資を抑制し、量産開始までの期間を短縮します。 ナカトガワ技研のつなぎ量産金型は日本一の自負があり、顧客からも高評価を得ています。これにより、量産金型の立ち上げにかかる時間とコストを削減できます。
・量産開始までの期間短縮：試作段階から量産まで一貫して対応することで、スムーズな移行を実現し、量産開始までの期間を短縮します。 金型設計・製造からプレス加工まで一貫対応できる設備体制を整えることで、万が一製品の不良が生じた際でも、どの工程に問題があるのかをすぐに突き止めることができ、顧客にスピーディーに薄板プレス加工品を届けることができます。
・独自のプレス加工ネットワークの活用：独自のプレス加工ネットワークを構築することで、業界内でも超低価格を誇る量産プレス加工を実現します。 顧客のキャパが不足している時や、サプライヤーに枠が足りない時は、このネットワークを活用することでコストを抑えた量産体制を構築できます。
これらの戦略により、ナカトガワ技研は量産金型におけるコストダウンを実現し、顧客に競争力のある価格で高品質な製品を提供しています。
順送プレス金型の費用対効果を高めるため
順送プレス金型の費用対効果を最大化するためには、以下のポイントが重要です。
・金型メーカー選び：金型はプレス加工の品質、精度、コストを大きく左右します. 適切な金型メーカーを選ぶことが、費用対効果を高める第一歩です。
・初期段階での詳細な打ち合わせ：製品の仕様、数量、納期、予算などを明確化し、メーカーと共有することで、最適な金型設計・製造プランを策定できます。その際に、何は仕様として指定しなければいけないのか、金型メーカーから設計や製作がしやすいようにできる点はないか、という妥協点を模索することが重要です。
・不具合対策：プレス加工における打痕、反り、ねじれ等の不具合に対する対策を事前に検討し、金型設計に反映させることで、不良品の発生を抑制し、プレス生産時まで考慮したトータルコストを削減できます。
・金型構造の最適化：工程集約パーツや標準ダイセットシステムなどの技術を活用し、金型構造を最適化することで、金型製作コストやリードタイムを削減できます。
・短納期対応：短納期対応が可能なメーカーを選ぶことで、製品開発期間を短縮し、市場投入までの時間を短縮できます。
・一貫生産体制：金型設計・製造からプレス加工、検査まで一貫して行うメーカーを選ぶことで、トラブル発生時の対応が迅速になり、リードタイムを短縮できます。
ナカトガワ技研だからこそ可能な順送プレス金型のコストダウン提案
ナカトガワ技研は、長年にわたり培ってきた技術力と実績、そして独自の生産体制により、順送プレス金型の費用対効果を最大化するための様々な提案が可能です。
・独自の試作金型設計：特許技術を取得した独自の試作金型により、コアパーツのみの製作で試作金型を製造し、短納期化とコスト削減を実現します。
・試作専用データベースの活用：過去の事例を参考に、効率的な設計を行い、コストを削減します。
・工程集約パーツの提案：従来の複数のパーツが必要だったレイアウト設計に対して、パーツを一体化した工程短縮パーツに変更することで、納期短縮やコスト削減を実現します。
・つなぎ量産金型の活用：試作金型を量産金型として一時的に使用することで、初期投資を抑制し、量産開始までの期間を短縮します。
・高精度な金型部品加工：社内で一貫して順送プレス金型の設計・製作を行い、常に金型や金型部品の高精度化を目指します。
・手厚いサポート体制：初期段階での詳細な打ち合わせから、不具合対策、量産サポートまで、お客様の様々なニーズに合わせた手厚いサポートを提供します。
これらの提案により、ナカトガワ技研はお客様の順送プレス金型の費用対効果を最大化することができます。
薄板プレス加工センターの薄板プレス加工の特徴
薄板プレス加工センターを運営する株式会社ナカトガワ技研は、宮城県石巻市で順送プレス金型の製造をつづけて35年、「知る人ぞ知る」東北最大手の試作順送金型メーカーです。
当社による薄板プレス加工・順送金型の特徴は、主に下記の通りです。
様々な薄板プレス製品の加工実績
薄板プレス加工センターを運営する株式会社ナカトガワ技研では、これまでに様々な薄板プレス加工を行ってまいりました。業界としては、電子機器業界から自動車、産業機器向けに、国内外問わず様々な場所で当社製の薄板プレス加工品が使用されています。
板厚は0.05mmまでの薄いコンタクトの製造実績もございます。またピッチに関しても、0.35mmといったマイクロピッチコンタクトも多数製造実績がございます。
形状に関しては、単純な抜き形状から、先端部分を曲げ加工したR接点形状や、芯金が入らないバネ構造、高精度曲げ加工によるBOX・シェル形状のような、様々な形状の薄板プレス加工品を製造してまいりました。
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幅広い薄板プレス加工への対応力
上記のような様々な製品の薄板プレス加工に対応するには、薄板プレス加工のノウハウが求められます。特に順送金型を用いた量産前試作から量産段階での薄板プレス加工では、大量生産を前提とした中で、品質とコストのバランスを取った薄板プレス加工の技術が必要となります。詳細は下記をご覧ください。
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薄板プレス加工のトラブル解決力
順送金型による薄板プレス加工では、バリや反り、カス上がり、打痕などのプレス加工特有の問題も多く発生します。しかし当社では、量産前試作段階での品質・機能確認のための薄板プレス加工品を数多く製作してきた実績をもとに、薄板プレス加工におけるトラブル解決力を磨いてきました。詳細は下記をご覧ください。
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お客様から選ばれ続けるサービス対応力と安心感
当社では、ロット1万~300万の薄板部品の試作プレス加工から、試作順送金型、量産順送金型まで一貫生産を行っております。特に試作順送プレス金型に関しては、多くのお客様から好評のお声をいただいております。
こちらの動画では、薄板プレス加工センターの順送プレス加工をスケルトンをもとにご紹介しております。
薄板プレス加工センターの製品事例
続いて、薄板プレス加工センターによる製品事例をご紹介いたします。
試作プレスフィット端子
こちらは自動車業界で使用されるC7025-TM03製のプレスフィット端子です。板厚は0.64mm、ピッチは2.2mmで、試作順送金型にて製造いたしました。
プレスフィット端子は、穴部分の抜き加工が最も難易度が高くなります。こちらのプレスフィット端子についても、板厚0.64mmに対して、幅0.3mmの薄肉へ行う抜き加工で、プレスフィット部の断面対角寸法公差は±0.03mm、さらにプレスフィット部のスリット抜きについては0.5t以下という、高難易度の薄板プレス加工品でした。
C5240R-XSH製 FPCコネクタ端子
こちらは、電子部品として使用される、リン青銅（C5240R-XSH）製のFPCコネクタ端子です。板厚は0.08mm、ピッチは0.9mmで、試作順送金型にて製造いたしました。
FPCコネクタ用端子部品は、当社でも多数の取り扱い実績がございますが、今回は最小公差±0.007という高精度なプレス加工品でした。またお客様からは、とにかくコストを抑えてほしいとのことで、ご要望にあわせるために金型をコンパクトにして対応いたしました。
C5210RHQ-XSH製 曲げR付き圧着端子
こちらは、リン青銅（C5210RHQ-XSH）製の圧着端子です。板厚は0.15mm、ピッチは5mmで、量産順送金型にて製造いたしました。
このリン青銅は、非常に硬い材料として知られており、クラックが起きやすい点がお客様としても課題認識されていました。しかし当社では、曲げ工程に工夫を凝らすことで、クラックの発生を防ぐことに成功いたしました。
また曲げR部分は板厚の1/2である0.075mmとなり、非常に精度も求められる難易度の高いプレス加工品でした。
車載向け2段丸め加工コネクタ用端子部品
こちらは、銅合金（MZC1R-H）製の車載用コネクタ部品です。板厚は0.35mm、ピッチは16.5mmで、量産順送金型にて製造いたしました。
写真の通り2段で行った丸め加工です。丸め公差は±0.025mmで、同軸精度は0.05mmという高精度プレス加工品です。
3回折り返し曲げコネクタ用端子
こちらは、車載用部品として使用される、リン青銅（C5210R）製の3回折り返し曲げコネクタ用端子です。
3回の折り返し曲げ加工を順送プレス加工にて行っています。この寸法公差が±0.1mmとなり、さらに上面と底面の平行度が0.05、対称度も0.16という高精度なコネクタ用端子部品です。
コルソン合金製 Box曲げ試作コネクタ端子
こちらの端子は、U曲げ部からバネ形状があり、その先にBOX形状が繋がっている複雑形状製品です。
薄板プレス加工センターは独自の試作順送プレス金型用の標準ベースを、多彩なバリエーションで取り揃えています。そのため、加工ステージ数が40程必要な製品であっても、他社よりも低コストでの製作が可能です。
薄板プレス加工センターでは、順送プレス金型の試作に関する資料を公開中！
薄板プレス加工センターを運営する株式会社ナカトガワ技研が作成した、数種類のハンドブックをすべて無料でダウンロードできます。順送プレス金型や薄板プレス加工など、幅広く設計者の方々のための情報をまとめています。1つだけの資料ダウンロードから、すべてまとめてダウンロードもできます。
1分でフォーム登録完了、すぐに資料をダウンロードできます！興味のある資料を以下よりダウンロードしてみてください！
順送プレス金型のことなら、薄板プレス加工センターまで！
薄板プレス加工センターを運営する株式会社ナカトガワ技研は、宮城県石巻市で順送プレス金型の製造をつづけて35年、「知る人ぞ知る」東北最大手の試作順送金型メーカーです。
当社では、金型製造やプレス加工に必要な設備が全て整った設備体制により、金型の設計製造から検査、プレス加工まで一貫して行うことができます。
またナカトガワ技研の加工技術は、米粒ほどの大きさにも加工することができるのは当たり前。そのような高精度加工を安定的に行う当社の技術力こそが、高精度金型部品加工を実現するためのポイントです。
さらに当社では、累計3,000型の順送金型の製作実績があり、今までの試作品をスケルトンとして全てサンプル保存しております。この蓄積されたサンプルにより構築された当社のアイデア力で、お客様のご要望に応えて様々な金型形状を生み出します。
ナカトガワ技研では、板厚0.03~1.0mmの薄板順送プレス加工を得意としております。 特に試作～中量産用の試作金型の設計・製造に強みがある当社は、試作・中量産のプレス加工にも対応しております。この領域のプレス加工では、当社は負けない自信があります。
薄板プレス加工にお悩みの方、順送金型にお困りの方は、まずは薄板プレス加工センターまでお気軽にご相談ください。
