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福井鋲螺４つの特徴 | 冷間鍛造技術

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冷間鍛造技術とは？

常温環境下で金属に圧力を加え、変形させながら成形を行う加工技術です。金属の塑性を活かして加工を行うことから、塑性加工とも呼ばれています。また、製造途中に材料のロス(金属廃棄物)を殆ど発生させず、高速加工も可能なことから「環境に優しく、合理化に強い」加工技術と言われています。

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冷間鍛造のメリット・デメリット

メリット

1. 高い材料利用効率

冷間鍛造技術は、材料の利用効率が高く、削り代の多い製品からの工法変更により、材料費の大幅な低減を可能とします。 ■ 材料歩留り率(段付リベットの場合)

2. 高速生産が可能

冷間鍛造技術は、毎分100個前後の高速生産が可能です。金属に熱をかけず常温で加工するため、精度のバラツキが小さく、複雑・難形状の製品加工も可能です。 ■ 生産スピード(段付リベットの場合)

3. 機械的性質の向上

ファイバーフローライン（金属繊維状組織）の繋がりを考慮した工程設計により、強度・耐磨耗性に優れた部品製造が可能です。 ■ ファイバーフローライン (段付リベットの場合)

4. 工法変更がもたらすコスト改善効果

お客様の要求仕様（部品精度、形状、数量等）が、冷間鍛造の製造条件に合致すれば、部品コストを大幅に改善し、大きな合理化を実現できる可能性があります。 ■ VA/ VE 提案による合理化例

デメリット

金型が必要 (初期費用・製作納期が必要)
加工設備の段取り、調整に一定の時間がかかる為、少量製品への対応には不向き (大量生産向き)
角Ｒ等の仕上り形状や、精度面で一部制約あり

切削加工との比較

	切削加工	冷間鍛造
金型	不要	必要
材料歩留まり	△	◎
加工スピード	△	◎
製品強度	○	◎
加工精度	◎	○
加工自由度	◎	○
大量生産	△	◎
少量生産	◎	△
試作納期	◎	△
量産納期	○	◎

熱間鍛造、温間鍛造との比較

	熱間鍛造	温間鍛造	冷間鍛造
特徴	材料を加熱して再結晶温度以上の温度範囲で行う鍛造。	通常の熱間鍛造と冷間鍛造との中間の温度範囲で行う鍛造。	常温（もしくは室温に近い状態）で行う鍛造。
鍛造温度	1100°C ～1250°C	300°C～850°C	常温（室温）
鍛造荷重	低い	中	高い
寸法精度	△	〇	◎
表面仕上り	△	〇	◎
複雑形状加工	◎	〇	△
生産数量	中・小量生産向き	中量生産向き	大量生産向き
メリット / デメリット	材料を再結晶温度以上に加熱することにより、変形抵抗は小さくなり、変形能が高くなるため、大型製品や複雑形状の加工が可能。しかしながら、鋼材では約900℃以上で酸化被膜や脱炭が生じる為、表面の仕上り状態が悪く、また熱膨張による寸法精度への影響もあり。	熱間鍛造と冷間鍛造の長所を併せ持たせることを狙った鍛造方法。熱間鍛造に比べ、表面状態は良好であるが、適正な条件選定（温度管理）が難しい。冷間鍛造よりも複雑形状の加工が可能だが、寸法精度は出にくい。	常温で加工する為、寸法精度のバラツキが小さく、表面状態も良好で、高速加工が可能。しかし、熱間鍛造に比べ、材料の変形抵抗が高く、変形能も小さい為、複雑形状への対応には豊富な経験値が必要とされる。型寿命は加工条件にもよるが、数千～数十万以上に及ぶ。

転造加工について

転造加工とは、「ダイプレート」と呼ばれる板状の金型でブランク（材料）を挟み、一定の圧力を掛けながら転がすことで、金型形状を転写する様に成形を行う加工技術です。ヘッダー加工と加工スタイルは異なりますが、材料に力を加えながら成形を行うという意味では、同じ冷間鍛造技術となります。

加工バリエーション（例)

転造加工 | ねじ加工
ねじ加工