冷間鍛造研究所では、その名の通り、冷間鍛造技術を活かすことでお客様に対して付加価値を提供しています。
こちらでは、部品の鍛造化を行う上で重要となる鍛造加工とは?というテーマで、熱間鍛造・温間鍛造についてもご紹介を行い、自社で提供可能な冷間鍛造技術との違いや、ポイントについて紹介をしていきます。
コスト・強度を考慮した場合には鍛造化というのは部品加工において、一つのキーワードとなります。こちらでは、特性ごとにマトリックスを用いて説明をしていきます。
物体に対して一定以上の力を加えると、物体は変形し、加えた力を取除いても変形した状態のままを保持します。このような変形は永久変形と呼ばれ、永久変形を残すような変形を「塑性変形」と呼びます。そして、この塑性変形を金型を用いて行う加工方法を「鍛造」と呼びます。
鍛造加工は塑性加工時の温度によって熱間鍛造、温間鍛造、冷間鍛造と分類されます。熱間鍛造は鍛造温度が1000~1250℃、300~900℃までを温間鍛造、常温下(または常温に近い環境)での鍛造加工を冷間鍛造と呼びます。
比較項目 |
熱間鍛造 |
温間鍛造 |
冷間鍛造 |
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鍛造温度 |
1000~1250℃ |
750~850℃ |
300~500℃ |
常温 (または常温に近い温度) |
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成形方法 |
バリ出し方式 |
押し出し方式 バリ出し方式 密閉方式 |
押し出し方式 バリ出し方式 密閉方式 |
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材料の変形抵抗 |
小 |
中 |
大 |
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材料の加工限度 |
なし |
なし |
あり |
あり |
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鍛造圧力 |
低い |
低い |
高い |
高い |
||
鍛造荷重 |
低い |
熱間鍛造と冷間鍛造の中間 |
高い |
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材料に要求される寸法精度 |
低い |
低い |
高い |
高い |
||
材料の前処理 |
不要 |
不要 |
焼きなまし 球形状焼きなまし等 |
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潤滑 |
材料 |
– |
グラファイト等 |
リン酸塩被膜 +金属セッケン等 |
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金型 |
グラファイト等 |
グラファイト等 |
不要 もしくは クーラントオイル等 |
|||
主な鍛造設備 |
クランクプレス スクリュープレス アプセッター ドロップハンマー |
ナックルジョイントプレス クランクプレス 油圧プレス |
多段ハンマー ナックルジョイントプレス クランクプレス 油圧プレス ヘッダー フォーマー |
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成形工程表 |
少ない |
冷間より少ない |
多い |
|||
製品 |
組織 |
粗大化 |
微細化、急冷組織 |
微細化 |
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脱炭素層(㎜) |
0.3~0.4 |
0.10~0.25 |
なし |
なし |
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表面粗さ |
<20S |
<10S |
<10S |
<10S |
||
抜け勾配 |
0.5°~6° |
<1° |
<1° |
0° |
||
寸法精度(㎜) |
金型により 規制あり |
±0.5~±10 |
±0.5~±10 |
±0.5~±10 |
±0.025~±0.1 |
|
厚さ |
±1.0~±2.0 |
±1.0~±0.25 |
±1.0~±0.25 |
±1.0~±0.20 |
||
偏肉 |
0.7~1.0 |
0.7~0.14 |
0.10~1.40 |
0.05~0.20 |
||
形状 |
複雑 |
複雑 |
複雑なものもある |
複雑なものもある |