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厚板冷間鍛造成形

製品カタログ
茨城スチールセンター株式会社
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厚板冷間鍛造成形のご紹介

掲載内容

・ＩＳＣ厚板加工製造プロセス
・冷間鍛造とは
・冷間鍛造成形加工と熱間鍛造成形加工の違い
・冷間鍛造設備紹介
・冷間鍛造成形実施例

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このカタログについて

ドキュメント名 厚板冷間鍛造成形
ドキュメント種別 製品カタログ
ファイルサイズ 5.8Mb
登録カテゴリ
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カーエアコン用magプーリー
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このカタログの内容

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・厚板ブランキング加工 ・高周波部分焼鈍加工 ・ショット・ボンデ処理 ・冷間鍛造成形加工 ＩＳＣ 茨城スチールセンター株式会社 IBARAKI STEEL CENTER CO.,LTD.HP
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～目次～ ・ＩＳＣ厚板加工製造プロセス ・・・PAGE.1 ・冷間鍛造とは ・・・PAGE.2~3 ・冷間鍛造成形加工と 熱間鍛造成形加工の違い ・・・PAGE.4 ・冷間鍛造設備紹介 ・・・PAGE.5~6 ・冷間鍛造成形実施例 ・・・PAGE.7~14
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・ＩＳＣ厚板加工製造プロセス ・冷間鍛造とは ・冷間鍛造成形加工と熱間鍛造成形 加工の違い ・冷間鍛造設備紹介 ・冷間鍛造成形実施例
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製造工程設備概要 1/14 ＩＳＣ ブランキング 材料 （高周波部分焼 ショット・ボンデ 冷間鍛造成形 加工 鈍処理） 処理加工 加工 厚板冷間鍛造加 工に適した素材を 材料メーカーと 研究し割れない・ 伸び率の良い 材料を提供可能 1200ton 1000ton 高周波部分焼鈍処理装置 ショット・ボンデ処理装置 クランクプレス ULMプレス （２ライン） ブランキング後の抜き断面の加工 冷間鍛造成形加工時の成形品と 能力：板厚 8mm~16mm 硬化が冷間鍛造の割れ原因になり、その割れ 金型間の摩擦抵抗を軽減させる 外径 max 175mm を防ぐために部分的に焼鈍処理を行う装置。 潤滑皮膜を付ける装置。 内径 max 60mm 加熱工程： 上下６電極（６工程） 脱脂ライン⇒ ショットブラスト 35ｽﾄﾛｰｸ/分（1200ton） 加熱時間： 約３秒（１工程） ⇒ ボンデ処理ライン 40ｽﾄﾛｰｸ/分（ULM1000ton （初回１枚は１８秒、以後３秒間隔） ） ワーク投入から処理完了までの 高周波誘導加熱装置により部分的 一貫ラインでの処理が可能。 に焼鈍処理を施すことが出来る。 順送多列抜き加工が可能 ロータリードラム方式により 加熱コストの低減・省エネルギー化が図れる。 （特許取得済） 無人化一貫ライン製造が可能。
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・ＩＳＣ会社概要 ・ＩＳＣ厚板加工製造プロセス ・冷間鍛造とは ・冷間鍛造成形加工と熱間鍛造成形 加工の違い ・冷間鍛造設備紹介 ・冷間鍛造成形実施例
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冷間鍛造とは(cold forging) 2/14 ＩＳＣ 炭素鋼、非鉄金属、合金鋼など の金属材料を再結晶温度以下で 冷間鍛造成形加工の種類： ある常温で金型を用いて成形する ①（前方・後方）押し出し成形 加工。 ②据え込み成形 ③打ち抜き加工 材料内部組織の流れをコントロ ④絞り加工 ⑤シゴキ加工 ール（塑性流動）することにより、 ⑥曲げ加工 高精度、高強度で目的に同等もし ⑦圧印加工 くは近似した加工形状を得ること ⑧密閉鍛造（半密閉鍛造） が出来る。（ネットシェイプ） ⑨複合成形 上述により二次工程の削減など 省資源で環境に優しいものづくり など、多種に亘る加工法が存在 が可能である加工法。
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冷間鍛造とは・・・加工方法の紹介 3/14 ＩＳＣ 前方押し出し成形 後方押し出し成形 自由据え込み成形 打ち抜き加工 パンチの進む方向と同じ方 パンチの進む方向と逆方 平行な工具間でワークを 余分な部分などの切り落し 向にワークが押し出される 向にワークが押し出される 圧縮させる や、穴明け シゴキ加工 密閉鍛造 半密閉鍛造 複合成形 ワークの精度向上、ギヤな ワークを工具内に密閉し加 密閉鍛造にスキマを作り、 各加工法を２種類以上、 どの形状成形 工。エッジなどの形状付け 荷重を軽減させる 同時に加工する
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・ＩＳＣ厚板加工製造プロセス ・冷間鍛造とは ・冷間鍛造成形加工と熱間鍛造成形 加工の違い ・冷間鍛造設備紹介 ・冷間鍛造成形実施例
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冷間鍛造成形加工と熱間鍛造成形加工の違い 4/14 ＩＳＣ 冷間鍛造（再結晶温度以下（常温）で加工） クッション・金型技術を使用し複雑 形状も可能。また、大変形は多工程 メリット デメリット １ステージにより対応可。 ・成形後の歪みが少ない。 ・材料が常温のまま加工するので大変形 は困難。 ULプレスは、定格荷重までの荷重を ・加工硬化を利用できる。（焼き入れ処理 ・高荷重となるため大型の設備を要する の省略。） 場合がある。 許容できる剛性を持っているため、 限界荷重に近い成形も可能。 ・高精度の加工が可能。 ・成形加工が困難な場合は、熱処理（焼き なまし）が必要。 ・仕上げ加工が不要な場合もある。 ・金型も高精度・高強度となるため高価で 材料に於いても材料メーカーと （必要であっても少量である場合が多い） ある。 研究・開発し成形性の優れた材料を →（ニア）ネットシェイプ 使用できる。 ・金型寿命が長期的。 熱間鍛造（再結晶温度以上に加熱して加工） メリット デメリット 弊社冷間鍛造成形加工はデメリ ・材料温度が高い為、柔らかく、大変形が ・加工時の熱膨張による冷却時の歪みが ットである部分を技術・設備・経 可能である。 発生し精度が劣る。 験により補い、高い加工精度を ・大型の製品が加工できる。 ・酸化膜が発生する。 実現できるので後工程の削減も ・短い工程で加工できる。 ・仕上げ加工が不可欠。（加工代が 可能となりＣＯＳＴ ＤＯＷＮが図 多い。） れます。 ・金型が安価である。 ・金型寿命が短期的。
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・ＩＳＣ厚板加工製造プロセス ・冷間鍛造とは ・冷間鍛造成形加工と熱間鍛造成形 加工の違い ・冷間鍛造設備紹介 ・冷間鍛造成形実施例
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製造工程設備概要（冷間鍛造プレス） 5/14 ＩＳＣ ＩＳＣ プレス機仕様 ISC保有の冷間鍛造成形加工機 ①加圧能力 ：２０００トン Ｓモーション９点支持成形プレス UL-2000（ｔｆ）プレス ⇒ULtimate（究極の精密鍛造機） ②ストローク長 ：２５０ｍｍ ③ストローク数 ：１０～２５ＳＰＭ ④製品ノックアウト ：油圧式、１００トン ⑤トランスファ装置 ：３次元サーボ駆動トランスファ装置 ⑥成形用クッション圧力装置：７５トン(クッション圧) ULプレス機導入の目的 ULプレス機の性能を最大限に 活かし、最終製品の形状、 １号機 ２号機 精度に限りなく近い冷間鍛造品 の開発・量産を目指す 2006年8月導入 2018年12月導入 （高付加価値品の開発・量産）
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ＵＬプレス機の性能について 6/14 ＩＳＣ ＩＳＣ ＵＬプレス機の特徴 ・上型と下型がズレずに加工が出来る （繰り返し同じ位置で加工が出来る） ①スキマ“ゼロ”のスライドを持つ 高精度の直進性 ・フレームのたわみが少ないので下死点精度が高い ・偏芯荷重にも強いため多工程に亘る加工も一度で出来る ②プレス機本体が高い剛性を持った ・定格荷重限界までの加圧能力がある フレーム構造 ③荷重に対して本体がコンパクト ・場所を選ばず、大荷重プレスを選択出来る ④総合的に機械精度・剛性が高い ・金型寿命の向上も期待できる ため設備寿命が超長期的 ⾼品質・⾼精度の安定したものづくりが出来る ※ただし、原理原則に基づいた正しい工法、高精度の金型が無ければ ＵＬプレス機の性能を100%発揮させることは難しい。
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・ＩＳＣ厚板加工製造プロセス ・冷間鍛造とは ・冷間鍛造成形加工と熱間鍛造成形 加工の違い ・冷間鍛造設備紹介 ・冷間鍛造成形実施例
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製品例（発電機用ローター） 7/14 ＩＳＣ 従来品製造工程 弊社製造工程 ※材料から成形まで サイズ 外径：Φ190 社内一貫体制で 高さ：75mm ヨーク・ハブ 一体 ハブ 一体型量産を実現 ヨーク 材料：Ｓ３５Ｃ丸棒 材料：ＳＰＨＣ 鋼鈑 材料：ＳＡＥ１０１８ 鋼鈑 安価な材料の選択 丸棒切断 ブランク ブランク 加熱 絞り加工（プレス） ショット・ボンデ 熱間鍛造成形加工 切削加工 加工硬化により 冷間鍛造成形加工 焼き入れ 焼き入れ品と同等 以上の強度を保証 ショット 一体化により 粗加工 廃止 大幅な工程削減による リベット圧入後、かしめ コストダウン、省資源、 省エネルギー化に成功 仕上げ加工 ⇒ 完成 仕上げ加工 ⇒ 完成
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製品例（カーエアコン用Ｍａｇプーリー） 8/14 ＩＳＣ 他社プーリー冷間鍛造成形加工は、複数工程での場合、 冷間鍛造成形加工品 １工程当り１台のプレスが必要となる。 当社の場合、ＵＬプレスであるため多工程を１台のプレス内に 製品仕様 配列できることから、１パンチ（ショット）にて鍛造可能。 材料：SPHC鋼板 SIZE ：最外径Φ120×L 40mm ブランク素材を投入し、一回のプレス加工で最終形状 まで成形加工することが可能。 歩留り向上を目的 として開発 詳細断面 図中赤部分：ボリューム低減部 鍔付きＭａｇプーリー →外周Ｖ溝切削加工分の ボリュームを低減させ、 材料の歩留り 材料の歩留りを向上。 また、内径部ベアリング 約１５％ＵＰ 受け部も合せて成形。
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製品例（Ｍａｇプーリースリット抜き） 9/14 ＩＳＣ 当社スリット抜き加工の特徴 ・スリット数に関わらず１工程１パンチ内外同時抜き の加工を実現。 ・バリ（カエリ）、２次剪断など異常無く加工可能。 ・板厚に対するスリット幅の大幅な加工率をクリア →3.3倍の加工比率 断面 1.5mm 幅と板厚の関係 5.0÷1.5=3.3（倍） ※通常：抜き穴径、幅は2倍程度 5mm
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製品例（ＡＴクラッチ用ピストン（バネ座成形）） 10/14 ＩＳＩＣＳＣ 使用用途 変速機内部のクラッチに使用される部品。 油圧にてクラッチのON/OFFを切り替えるためのピストン。 OFFの際にピストンを解放させるのでバネが必要である。 製品仕様 材料：SAE1020鋼板 (S25C相当) SIZE ：最外径Φ130×L 25mm ※バネ座成形の特徴 機械加工によるバネ座加工 当社バネ座成形加工 ①ドリル加工で穴あけ ①プレス金型をバネ座穴 ②リーマ加工で底部の 個数分配置し、１パンチ 面仕上げ加工 で成形加工 ①、②を全穴に対して加工 １ストロークで加工可能 基本的には、左の写真の様に薄板板金のものが主流。肉厚の するので約５分／個 約４秒／個 製品に於いては、全て機械加工でバネ座を加工している。 バネ座は、油圧の抜け防止のため未貫通の止まり穴でありバネの 本数分の多くの穴が配列されている。 当社冷間鍛造加工の特徴 特許取得済み：第4943374号 名称：自動車変速機用ピストンのバネ座止まり穴 バネ座穴を製品形状造り込みと同時に成形加工 で付加させることを実現した。 加工方法
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製品例（その他の開発品） 11/14 ＩＳＣ 船外機用パルサープレート カムシャフト用リアエンドピース 一体キー 六角形状の成形 製品仕様 製品仕様 材料：SPHC 鋼板 材料：S45C 丸棒 SIZE ：最外径Φ103×L 45mm SIZE ：最外径Φ65×L 45mm 当社冷間鍛造加工の特徴 当社冷間鍛造加工の特徴 ボス部とプレート部を一体で成形。且つ、クランクシャフト 六角形状の押し出し加工を実現。 と勘合させる「キー」も一体成形を実現。 S45Cを割れなどの異常無く成形することが可能。 → キー精度（キー幅公差）＝２／１００ｍｍ 使用用途 使用用途 自動車エンジンのバルブ昇降用カムシャフト端部の 船外機のクランクシャフト端部に取り付けられる部品。 エンドピース。 エンジンのシリンダー角度の点火タイミングを検出する。 カムシャフトをエンジン組み付け時に調整用として使用 （本開発品は、2000ccクラス 直列４気筒エンジン） する部品。そのため六角形状が必要。
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製品例（その他の開発品） 12/14 ＩＳＩＣＳＣ ＡＴ用キャリアプレート ４速用 ５速用 AT ASS’Y キャリア 製品仕様 製品仕様 材料：S45C 丸棒 材料：S25C 丸棒 SIZE ：最外径Φ95×L 50mm SIZE ：最外径Φ120×L 40mm CARR. ASS’Y 写真のものは、ボス付プレート キャリアと組付けたもの。 使用用途 ＡＴの内部に組み込まれており、遊星ギヤの保持を ボス付プレートキャリアについて 行う部品となるものがキャリアプレート。 も開発実績あり。 一つのユニットで大きいトルクが得られ、且つ大きな 当社冷間鍛造加工の特徴 減速比を得ることが出来る特徴がある。 ・金型設計技術及びクッション装置を駆使し、本部品 の様な複雑形状製品の難加工が実現。 ・中炭素鋼の加工率の高い加工を実現。 遊星ギヤ摺動面のため 脚部押し出しの加工率：７０％～８０％ 高精度の平面が必要。 （通常の冷間鍛造＝７０％の加工率が限界値） ・脚部中間面部の平面度0.05mm以下
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製品例（ブランク加工品） 13/14 ＩＳＣ ロータコア用ブランク カーエアコンプーリー用ブランク 材質・サイズ 材質・サイズ SPHC（鋼板） SPHC（鋼板） 板厚： 9~12mm 板厚： 8~14mm 外径： Φ100~Φ140 外径： Φ100~Φ170 次工程：ショット・ボンデ処理も可能 次工程：内径部分焼鈍 ⇒ ショット ボンデ処理も可能 ※順送多列抜き加工により約100個/分のタクトで製造可能