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阪村産業・ダイス事業部の製品・加工技術の紹介

阪村産業・ダイス事業部の製品・加工技術について 冷間鍛造とは

冷間鍛造とは 【英】cold forging

 冷間鍛造とは、常温(室温)下で金型工具を用いて、金属材料(炭素鋼・ステンレス鋼・合金鋼・非鉄金属)に弾性限界を超える外的な力を与え、永久ひずみを起こして望む形状や寸法に加工(圧縮成形)する事を言います。常温にて成形する為、成形精度が高く、後工程での加工が少なくなり、金属繊維(ファイバーフロー)が断ち切れ難い事より切削加工品と比較して強度が高くなるのが特徴です。

 フォーマー(横型多段式鍛造機械)での冷間鍛造方法は、冷間圧造用のコイル材を矯正機にて真っ直ぐに矯正し、送り機構部にてコイル材を切断機構部(材料ストッパー)まで供給します。供給されたコイル材をナイフ・クイルにて一定寸法の長さで切断します。切断されたワーク材を搬送機構部(チャック爪)にて対抗する『パンチ側工具=移動金型』と『ダイス側工具=固定金型』の間に搬送し、ワーク材を金型と金型で圧縮成形し、これを繰り返し行う事で複雑な製品を成形します。

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切断工程から最終工程までのアニメーション動画
切断工程から最終工程までのアニメーション動画
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切断工程から最終工程までの金型工具断面図
切断工程から最終工程までの金型工具断面図
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 圧縮成形方法(圧造加工方法)には、端面矯正・前方押出し加工・後方押出し加工・据え込み加工・穴抜き加工・打ち抜き加工(トリミング)等があります。下記に簡単な説明と動画を準備しましたので参考にして下さい。

  • 端面矯正
    •  前・後方押出し加工(外径絞り加工)の加工方法に端面矯正も入ります。切断時のワーク材の両端面は凸凹または、傾き・歪みがあり、側面側も圧こんが発生するため、 端面矯正を行う事で両端面側の形状を揃え、次工程での成形条件を良くします。また、圧造品(製品)の寸法・形状に大きく影響する場合があるため、重要な工程になります。
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端面矯正のアニメーション動画
端面矯正動画
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  • 前方押出し加工(外径絞り加工)
    •  ワーク材を密閉または半密閉した状態で金型内(ダイス)に入れ、加圧するパンチの加圧方向(進行方向)と同じ向きにワーク材を流動させて、ダイスの成形部を通り、ワーク材の断面積を減少させる加工です。
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前方押出し加工(外径絞り加工)のアニメーション動画
前方押出し加工(外径絞り加工)動画
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  • 前方押出し加工(穴あけ加工)
    •  ワーク材を密閉または半密閉した状態で金型内(ダイス)に入れ、加圧するパンチの加圧方向(進行方向)と同じ向きにワーク材を流動させて、ダイスと穴あけダイス側ピンとの隙間にワーク材を流動させて、ワーク材の断面積を減少させる加工です。
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前方押出し加工(穴あけ加工)のアニメーション動画
前方押出し加工(穴あけ加工)動画
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  • 後方押出し加工(外径絞り加工)
    •  ワーク材を密閉または半密閉した状態で金型内(ダイス・パンチ)に入れ、加圧するパンチの加工方向(進行方向)とは反対向きにワーク材を流動させて、パンチの成形部を通しワーク材の断面積を減少させる加工です。
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後方押出し加工(外径絞り加工)のアニメーション動画
後方押出し加工(外径絞り加工)動画
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  • 後方押出し加工(穴あけ加工)
    •  ワーク材を密閉または半密閉した状態で金型内(ダイス・パンチ)に入れ、加圧するパンチの加圧方向(進行方向)とは反対向きにワーク材を流動させて、ダイスまたはパンチと穴あけパンチ側ピンとの隙間にワーク材を流動させて、ワーク材の断面積を減少させる加工です。
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後方押出し加工(穴あけ加工)のアニメーション動画
後方押出し加工(穴あけ加工)動画
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  • 据え込み加工
    •  ワーク材の軸部方向に圧縮成形(加圧)して、直径方向に広げる加工方法です。ワーク材の端部を膨らませる場合や中間部または全体を膨らませる場合があります。
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据え込み加工のアニメーション動画
据え込み加工動画
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  • 穴抜き加工
    •  ワーク材の内径部をパンチまたはダイス側ピン等で貫通させる加工です。
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穴抜き加工のアニメーション動画
穴抜き加工動画
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  • 打ち抜き加工(トリミング)
    •  ワーク材の一部外径側を機械のトリミング機構を利用しトリミングパンチで打ち抜く加工方法があります。また、トリミング機構がない機械の場合は一般にプレス抜きと よばれる圧造方法もあります。
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打ち抜き加工のアニメーション動画
打ち抜き加工動画
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 上記、圧縮成形方法(圧造加工方法)は基本的には1工程で1加工の圧縮成形が望ましいです。しかし、成形条件によっては1工程に2加工又は複数の圧縮成形(複合成形)を行う場合もあります。また、上記圧縮成形方法以外に閉塞鍛造方法があり、より複雑な成形を可能にしています。

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