金属スピニングにおけるルールベースのDFM解析

特殊な機械を使用し、高温の材料を用いる場合、紡糸される金属の厚さは約0.1mm  （0.004 インチ）から120mm（4～5インチ）まで変化する可能性があります。ただし、最も一般的な厚さは0.6～1.3mm （0.024～0.050インチ）です。最大厚さとサイズは、装置のサイズと金属を流すために使用できる電力によってのみ制限されます。  

完成部品の厚さより25～30パーセント厚い材料を指定すれば、通常はこのような肉厚の減少に対応できます。ただし、スピニング加工が困難なほど厚い材料は指定すべきではありません。極端に厚い材料も極端に薄い材料も、スピニング加工を難しくします。精密加工の場合は、極端に厚い金属片をスピニング加工した後、最終寸法に機械加工することができます。

スピニング加工において、円錐形は最も成形しやすく、最も経済的です。チャックと金属の接触角度が小さいため、極限まで加工しても金属にかかる負荷がそれほど大きくなく、スピニング加工中の金属の制御が容易になります。半球形は、チャック上で金属が奥に押し込まれるにつれて角度が鋭くなるため、スピニング加工がより困難です。円筒形をスピニング加工する場合、鋭角のため金属にかかる負荷が大きくなります。この加工には、より多くの時間と熟練した技術が必要です。

スピニング加工の容易さを考えると、鋭角よりも滑らかな半径やフィレットの方が好ましい。鋭角は材料の薄肉化を引き起こしやすく、外側の角の場合は木製またはメイソナイト製のチャックの破損につながる。望ましい最小値は6  mm (1/4 インチ) だが、3  mm (1/8 インチ) でも通常は問題ない。スピニング加工では、金属は鋭角部分でより大きな応力にさらされる。

スピニング比は深さと直径の比として定義され、スピニング加工の重要な指標となります。100という評価は、指定されたスピニング加工タイプに最も適していることを示し、評価値が低いほど、スピニング加工による成形の容易さが比例して低下することを示します。繰り返し加工や焼きなましが必要となる深い円筒形デザインは避け、できるだけ浅い部品を使用することが望ましいです。スピニング比は1:4未満が望ましいです。スピニング比は通常、浅い（1:4未満）、中程度（1:4～3:4）、深い（3:4～5:4）に分類されます。

部品の側面が円筒形で、木製チャックを使用する場合は、可能であれば2°以上のテーパーを設けて、チャックからの部品の取り外しを容易にしてください。鋼製チャックの場合は、必要なテーパーは少なく、1/4°程度で十分です。

• 可能であれば、逆形状のデザインは避けることが望ましい。なぜなら、逆形状のデザインは追加の工程を必要とし、材料の大幅な薄化を引き起こす可能性があるからである。
• 平底部品の平面度は、スピニング加工によって改善されることはありません。底面の剛性が重要で、かつ平面度も必要とされる場合は、5°の円錐角が剛性を確保しつつ、スピニング加工も容易です。
• スピニング加工されたシェルの縁に補強ビードを転がすこともできます。製造上の観点からは、ビードが部品の内側ではなく外側を向いている方が望ましいです。そうでない場合、内側と外側のビードの両方がチャックの支持なしに空中で形成されるため、中空の外部チャックに再度チャックする必要があります。^{[ 2 ]}