技術力

ロバスト設計

高品質と低コストの両立

【実績例】リチウムイオン電池の安全弁での取組み

リチウムイオン電池には、何かしらの異常による爆発を防ぐために、安全弁という機能が付いています。短絡などのトラブル発生により、設定値以上に電池の内圧が上がった場合には、安全弁が開裂し、その圧力を逃がすことで異常加熱ひいては爆発や炎上に繋がるリスクを回避する機能です。一方、通常の充放電による圧力変動には作動せずに、密閉状態を保っていなければなりません。
これらの機能を量産品にて実現するために、機能を乱すさまざまな誤差因子に直接対策を施すと、管理コストをはじめとして高コストとなってしまいます。
そこで、ロバスト設計の考え方を取入れ、誤差因子に対してできるだけ影響を受けないような安全弁の形状設計であったり、その形状をプレス成形する金型や工程設計を追及しています。
その結果、安定した高品質と低コストの両立が実現しています。

提案力

開発初期段階から参加し、
VA/VE提案を行い、お客様に
とっての価値の最大化に貢献

【実施例】角形リチウムイオン電池ケースの材料費削減

角形リチウムイオン電池のケースには、封缶溶接部として図中のA部に一定の厚みが必要です。このケースを絞り加工によってつくる場合、板厚はケースの底から溶接部となる開口部まで一般的にはほぼ同じになってしまいます。ところが、その厚みは胴体部に求められる耐圧という機能に対しては過剰、むしろ、材料費削減や軽量化の視点からはムダな厚みと言えます。そこで、絞り加工の工程を工夫し、胴体部は耐圧に必要な厚みまで減少させて、かつ、A部は溶接に必要な厚みを維持することに成功しました。
開発初期段階から参加させていただき、本当に必要な機能を把握し、その実現に最適な加工方法および形状も提案し、お客様にとっての価値の最大化に貢献をしています。

プレス成形
解析

※写真はぼかし加工
をしています。

CAE解析を導入し、
立上げ期間を短縮

【実施例】角形リチウムイオン電池ケースの金型設計

角形ケースは、一枚の平らな板を何段階かの工程を経ながらの絞り加工によって成形されています。その加工によって、材料には応力と歪みが複雑に絡み合います。それらを上手く制御することが金型設計の要点となります。
長年にわたり、蓄積したノウハウに基づき、CAE上で設計を進めることによって、トライ&エラーを減らし、立上げ期間を大幅に短縮しています。

評価技術

※写真はぼかし加工
をしています。

真の品質保証を実現するために、
プロセスの妥当性を評価

【実施例】メタルフロー解析

リチウムイオン電池の蓋には、様々な高度な機能が求められ、そのために複雑な形状が冷間鍛造にて成形されています。成形された後の表面的な形状をその寸法や外観だけで良否を判断していては、安定量産および市場における過酷な使用状態において品質保証をすることはできません。
そこで、成形した断面のメタルフロー(金属の流れ)を観察、分析し、無理のないスムーズな成形となっているかどうかを評価判断しています。無理な成形がされていると、シワが内部に発生し、将来的にそこから割れに発展し、機能を満たすことができません。このようにプロセスの妥当性を評価し、品質保証を行っています。

金型内製化

プレス加工にとって重要な
金型を内製化
そのメリットを最大限活用

内製化のメリットは、ノウハウの蓄積や短納期対応、コスト低減効果と様々ですが、当社ではそれらに加えてチームとして取組むことによる情報共有も重要視しており、これも大きなメリットであると考えております。
この情報とは各案件の重要度や緊急度、また目的や意図の事を指しており、それらを各工程が共有し同じ意識を持って取組む事は自責の範囲を拡大させる事にも繋がっています。