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ミクロ精度の熱間・温間・冷間圧造技術による自動車部品の製造

設計開発Designing and development

設計開発

アイデアを形へ、ノウハウを品質へ

tapping
3次元解析システム

人にしかできない創造と研究から顧客のニーズである課題をFuserashi問題解決集団としてご提案しています。
さらに最新の3次元解析システムを駆使し、短納期、省コストを実現しています。

CF(冷間圧造)

コイル状の素材を加熱せずに、ヘッダー(頭部成形機)、その他の冷間鍛造機械などにより、常温で一定以上の力を連続的に加えて塑性加工によって圧造成形することを、冷間圧造加工という。
塑性加工とは、金属材料を曲げたり、伸ばしたり、叩いたりして、ある一定以上の力を加えて変形させると、もとの形に戻らなくなる(塑性変形)性質を利用した加工のこと。
冷間圧造の特徴は、素材をそのまま加工するため、切削加工と違い材料ロスも少ない上に、加工スピードも早く、熱間鍛造加工、温間加工に比較しても熱による歪みも少ない。
また、超硬合金等を使用したダイス、パンチ等の金型によって圧造成形するので、加工精度が高く、精度的に均一な製品を作ることができる。

HF(熱間圧造)

加熱した材料を加工する方法で、熱を加えてやると柔らかくなり、さらに加工しやすくなるという性質を利用して材料の変態点(金属組織が変わる温度)よりやや高く、材料が溶け始める温度より低い温度に加熱するが、あまり高温に上げすぎると、溶融することもあるので適当な温度を選ぶことが大切である。

MP(マイプレイス)

常温で金属素材を金型に挿入し、所望の形状に成形すること。
常温のため材料の変形抵抗が大きいので熱間鍛造に比べて変形量が小さく、1回の加工による形状の制約がある。
しかし

  • 生産性が高い
  • 寸法精度が高い
  • 表面肌が滑らか

などの長所を生かして、機械加工が大幅に短縮できて材料歩留まりも高い。
プレスの作業環境がいいだけでなく、自動化が容易で、しかも順次加工度を上げる多段成形によってかなり複雑な形状も成形できる。
これらの特徴によって、自動車産業では冷間鍛造が安価な部品を大量生産するプロセスとして重要である。

TP(タッピング)

自動ナットねじ立て盤は、ベントタップと呼ばれる工具を使用し、タップ刃部を回転させてタッピングする方式が多く、ねじ立てされた直後の数個から数十個のナットが軸受となりベントタップのシャンク部を支えることにより、連続的なねじ立てを行う。


圧造のメリット・デメリット

メリット

  • 加工スピードが速く、生産性に優れているため、大量生産に適している
  • 少ない機械台数で、大量生産に対応することが可能
  • 材料を削る加工ではないため、材料のカスが出難く、材料をほぼ無駄なく使用できる
  • 部品の仕様や数量といった諸条件と圧造の加工条件及び長所が合致すれば、他の加工方法と比べて部品価格を安価に出来る
  • 成形時の加工硬化や金属の繊維状組織(ファイバーフロー)を切断しないため、強度が上がる

デメリット

  • 設備の段取り、調整に手間がかかるため、少量の生産に不向き
  • 金型が必要なので、初期費用がかかり、試作に時間がかかる
  • 材料を変形させられる限界があるため、形状や精度について制約事項がある

圧造とダイカストとの比較

メリット

  • 密度が高く、機械的性質が優れている
  • 鋼材やその他のダイカストではできない材料が使用できる
  • 厚肉部品を作ることができる
  • 内部品質が安定している

デメリット

  • ダイカストほど複雑な形状はできない
  • 材料の再利用はできない
  • ダイカスト品ほどの薄肉は難しい