冷間圧造の簡単な工程の説明

材料をパーツフォーマーにセットした状態です。

白い矢印の方向へ、材料を真直ぐに伸ばしながら引き込み、 パーツフォーマー内部へ送ります。

送られた材料は、パーツフォーマー内部で 必要な長さに切断して使用します。


これがパーツフォーマーの内部で、実際に圧造を行っている部分です。


一番奥が切断部で、ここで必要な長さに切断しています。

手前に向かって、1段目〜5段目の冷鍛型が順に並んでいます。 左側の型がパンチ、右側の型がダイといいます。

1回の動作で、この5つのパンチが同時に動いて、 1〜5工程の製品が各1個出来あがります。

写真ではよく見えませんが、機械の動きに連動して、 搬送装置が切断から4工程まで順次、次の工程に送ります。

5工程終了の完成品は、機械の外へと搬出されます。

このように、通常5回に分けて加工しなければならない部品も、パーツフォーマーでは内部で搬送しながら連続加工している為、 1回の動作で製品を1個作ることができます。

しかも動作は極めて速く、1動作1秒で、 加工時間を大幅に短縮することが出来ます。


上の写真のように、パンチ側が動いて圧造されます。


右の写真の、ダイ側手前にあるアームが材料の搬送装置で、トランスファーと呼んでいます。

パンチ側とダイ側が離れた時に左右に動いて、 材料を次の工程へ運んでいます。


パーツフォーマー内部での変形の模式図

注:図中の黄と緑と青の部分が、成形するための、「型」です。

切断 1段目 2段目 3段目 4段目 5段目 圧造完成
パンチ側
ダイ側

機械内部に送り込まれた材料は、一定の寸法に切断されます。 そして5段階の鍛造を経て、目的の形状に成形されます。

重要なのは、努力と研究の蓄積

  1. 工程解析

    加工硬化で説明した通り、金属を極端に変形させると硬くなりすぎ、 脆くなって割れたりします。
    したがって金属を目的の形状にするためには、 各工程でどの程度変形させるかが非常に重要となります。

    これを工程解析と呼びます。

  2. 材料開発

    変形しやすくする為には、材料の選定も非常に重要です。

    製品の強度・耐久度等の性能を満足させる材料の材質を決め、 工程解析によって設定された工程により、材料の太さが決まります。
    また各工程での変形の度合いにより、材料自体の硬さを設定します。
    場合によっては、硬い方が目的の形状になりやすい場合もあります。

    共立精機で使用している材料は、全て材料メーカーとの協同開発による専用材です。

  3. 型設計

    工程解析で得られた各工程の形状と、
    その形状にするために必要な力=成形荷重を基に、
    型の構造と材質を決めます。

    冷鍛型で説明した通り高温になってしまう為、温度による寸法変化も考慮し、 ミクロン(1/1000mm)単位の精度で作られています。

    また表面は、鏡のようにピカピカに磨いてある上に、コーティングを施して、材料との摩擦を少なくしています。

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