鋼部品の鍛造プロセスにはどのような種類がありますか?

ちょっと、そこ！鉄鋼部品のサプライヤーとして、私はかなり長い間、鍛造プロセスの世界に深く関わってきました。鍛造は鋼部品の非常に重要な製造方法であり、いくつかの種類があり、それぞれに特徴があります。早速見ていきましょう。

オープン - 型鍛造

自由鍛造は最も基本的な鍛造プロセスの 1 つです。この方法では、金属を完全に囲わない 2 つの平らなまたは単純な形状のダイの間に金属を配置します。ハンマーやプレスで金属に力を加えると、金属が変形して広がります。このプロセスは、バー、シャフト、ディスクなどの単純な形状を作成するのに最適です。

自由鍛造の大きな利点の 1 つは、その柔軟性です。小さな部品から非常に大きな部品まで、幅広いサイズの部品を作成するために使用できます。また、少量生産の場合は比較的安価です。ただし、複雑な形状を作成するのには最適ではありません。最終製品では通常、正確な寸法と表面仕上げを得るために追加の機械加工が必要になります。

たとえば、大型機械用の大型スチール シャフトが必要な場合、自由鍛造が優れた選択肢となる可能性があります。大きなスチールのビレットから始めて、徐々に希望のシャフトに成形します。このプロセスは、鉱業、建設、発電などの業界で広く使用されています。

クローズド - 型鍛造

クローズド型鍛造はもう少し洗練されています。このプロセスでは、金属を金型内に配置し、金属を完全に包み込みます。金型には最終部品の形状に合わせたキャビティがあります。ハンマーやプレスが力を加えると、金属がキャビティに押し込まれ、金型の形状が形成されます。

この方法は、複雑な形状を高精度に作成するのに優れています。非常に優れた寸法精度と滑らかな表面仕上げを備えた部品を製造できるため、多くの場合、鍛造後の大規模な機械加工の必要性が軽減されます。密閉型鍛造は、自動車、航空宇宙、防衛産業で一般的に使用されています。

たとえば、コンロッドやクランクシャフトなどの自動車のエンジン部品は、多くの場合、密閉型鍛造を使用して製造されます。これらの部品の高強度と正確な寸法は、エンジンが適切に機能するために非常に重要です。ただし、欠点としては、金型の製造にコストがかかるため、大量生産に適しているということです。

ロール鍛造

ロール鍛造は、成形された溝を備えた一対のロールに金属を通過させるプロセスです。金属はロールを通過するにつれて徐々に厚みが減り、伸びて溝の形状になります。

このプロセスは、車軸、シャフト、バーなどの長い軸対称の部品を作成するのに最適です。他の鍛造プロセスの前に部品を事前に成形するためにも使用できます。ロール鍛造は良好な材料の流れと結晶粒配向を提供し、最終部品の機械的特性を向上させることができます。

たとえば、自転車の車軸の製造では、ロール鍛造を使用して、一貫した断面を持つ車軸の基本形状を作成できます。これは比較的高速で効率的なプロセスであり、幅広い生産量に対応できます。

アプセット鍛造

アプセット鍛造は、金属の長さを短くしながら、金属の一部の断面積を増やすために使用されます。このプロセスでは、金属の一端が固定され、もう一端が軸方向に圧縮されます。

この方法は、ボルト、ナット、リベットなどの部品の製造によく使用されます。ボルトの頭やリベットの拡大端を素早く形成できます。アプセット鍛造は迅速かつ効率的であり、優れた強度と完全性を備えた部品を製造できます。

たとえば、鋼製ボルトを大量に製造する場合、アプセット鍛造を使用すると、非常に短時間でボルトの頭部を成形できます。プロセスは自動化できるため、大量生産に適しています。

等温鍛造

等温鍛造は、一定の温度で鍛造を行う特殊なプロセスです。これは、ダイとワークピースの両方を同じ温度に加熱することによって実現されます。

このプロセスは、一部の高強度合金など、鍛造が難しい材料に最適です。これにより、変形プロセスをより適切に制御できるようになり、優れた機械的特性ときめの細かい微細構造を備えた部品が得られます。等温鍛造は、航空宇宙産業でタービンブレードなどの重要な部品を製造するためによく使用されます。

唯一の欠点は、プロセスに費用がかかることです。金型とワークピースを加熱して一定の温度に維持するには、多量のエネルギーと特殊な装置が必要です。しかし、高いパフォーマンスが重要なアプリケーションでは、多くの場合、コストが正当化されます。

衝撃押出

衝撃押出は、金属の塊を金型に入れ、パンチを使用して高速で塊を打ち付けるプロセスです。金属はパンチの周囲に強制的に流れ、中空または半中空の部品が作成されます。

この方法は、缶、カートリッジ、一部の小さな自動車部品などの製造に一般的に使用されます。高い精度と滑らかな表面仕上げの部品を製造できます。衝撃押出は非常に高速なプロセスでもあるため、大量生産に適しています。

たとえば、アルミニウム飲料缶の製造では、缶の基本形状を形成するために衝撃押出が使用されます。このプロセスでは 1 時間あたり数千個の缶が生産されます。

高品質の鋼部品の市場にいらっしゃる方は、当社が鋼部品サプライヤーとして、これらすべての鍛造プロセスを処理できる専門知識と設備を備えていることを知っておいてください。単純なオープン型鍛造シャフトが必要な場合でも、複雑なクローズド型鍛造エンジン コンポーネントが必要な場合でも、当社が対応します。

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参考文献

• 「金属成形: プロセスと分析」ジョージ E. ディーター著
• 「鍛造技術」J.M.アレキサンダー著
• 「製造エンジニアリングとテクノロジー」S. Kalpakjian および SR Schmid 著