鍛造とは鍛造とプレス加工の総称です。鍛造機や金型のハンマー、アンビル、パンチなどを用いてブランク材に圧力をかけて塑性変形させ、必要な形状や大きさの部品を得る成形加工方法です。
鍛造とは
鍛造プロセス中に、ブランク全体が大幅な塑性変形を受け、比較的大量の塑性流動が発生します。プレス加工では、ブランクは主に各部品領域の空間的位置を変えることによって形成され、その内部に長距離にわたる塑性流動はありません。鍛造は主に金属部品の加工に使用されます。また、エンジニアリング プラスチック、ゴム、セラミック ブランク、レンガなどの特定の非金属の加工や複合材料の成形にも使用できます。
鍛造および冶金産業における圧延、絞りなどはすべて塑性加工または圧力加工です。ただし、鍛造は主に金属部品の製造に使用され、圧延および絞りは主に板、条、パイプ、形材、線などの汎用金属材料の製造に使用されます。
鍛造の分類
鍛造は成形方法と変形温度により主に分類されます。鍛造は成形方法により鍛造とスタンピングの2つに分けられます。鍛造は変形温度に応じて熱間鍛造、冷間鍛造、温間鍛造、等温鍛造などに分けられます。
1. 熱間鍛造
熱間鍛造とは、金属の再結晶温度以上で行われる鍛造です。温度を上げると金属の可塑性が向上し、ワークピースの本質的な品質が向上し、亀裂が発生しにくくなります。高温により金属の変形抵抗が減少し、必要な金属の量が減少する可能性もあります。鍛造機械。しかし、熱間鍛造工程が多く、ワーク精度が悪く、表面が滑らかではありません。また、鍛造品は酸化、脱炭、焼損を起こしやすくなります。ワークが大きく厚みがあり、材料の強度が高く塑性が低い場合（極厚板のロール曲げや高炭素鋼棒の絞り加工など）、熱間鍛造が使用されます。
一般的に使用される熱間鍛造温度は次のとおりです: 炭素鋼 800~1250℃。合金構造用鋼850~1150℃;ハイス鋼900~1100℃;一般的に使用されるアルミニウム合金 380~500℃;合金850~1000℃;真鍮700～900℃。
2.冷間鍛造
冷間鍛造とは、金属の再結晶温度以下で行われる鍛造です。一般的に冷間鍛造とは常温での鍛造を指します。
室温での冷間鍛造により形成されるワークは、形状・寸法精度が高く、表面が滑らかで、加工工数が少なく、自動生産に適しています。多くの冷間鍛造部品や冷間プレス部品は、機械加工を必要とせずに部品または製品として直接使用できます。しかし、冷間鍛造では金属の塑性が低いため、変形時に割れが発生しやすく、変形抵抗が大きいため、大トン数の鍛造機械が必要となります。
3. 温間鍛造
常温より高く再結晶温度以下の温度で鍛造することを温間鍛造といいます。金属は予熱されており、加熱温度は熱間鍛造よりもはるかに低くなります。温間鍛造は精度が高く、表面が滑らかで、変形抵抗が低くなります。
4.等温鍛造
等温鍛造では、成形プロセス全体を通じてブランク温度を一定に保ちます。等温鍛造とは、同じ温度で特定の金属の高い塑性を最大限に利用したり、特定の組織や特性を得ることです。等温鍛造は、金型と不良材料を一定の温度に保つ必要があるため、コストが高くつき、超塑性成形などの特殊な鍛造プロセスでのみ使用されます。
鍛造の特徴
鍛造は金属組織を変化させ、金属の特性を向上させることができます。インゴットを熱間鍛造した後、鋳造状態の元のゆるみ、気孔、微小亀裂等を圧縮または溶接します。元の樹状突起が破壊され、粒子がより細かくなります。同時に、本来の炭化物の偏析や偏在も変化します。組織を均一にし、緻密で均一、緻密で全体的な性能が良く、使用上信頼できる鍛造品を得ることができます。熱間鍛造により鍛造物を変形させた後、金属は繊維状の構造を有する。冷間鍛造変形後、金属の結晶は整然となります。
鍛造とは、金属を塑性流動させて目的の形状のワークピースを形成することです。外力により塑性流動が起こった後、金属の体積は変化せず、常に抵抗の最も小さい部分に金属が流れます。生産では、多くの場合、ワークピースの形状はこれらの法則に従って制御され、厚肉化、伸長、拡張、曲げ、深絞りなどの変形が実現されます。
鍛造ワークのサイズは正確であり、大量生産の組織化に役立ちます。鍛造、押出、プレスなどの用途で成形される金型の寸法は正確で安定しています。高効率の鍛造機械と自動鍛造生産ラインを使用して、専門の量産または量産を組織することができます。
一般的に使用される鍛造機械には、鍛造ハンマー、油圧プレス、および機械プレス。鍛造ハンマーは衝撃速度が大きいため、金属の塑性流動に有利ですが、振動が発生します。油圧プレスは静的鍛造を使用するため、金属を鍛造し、組織を改善するのに有利です。仕事は安定していますが、生産性は低いです。機械プレスはストロークが固定されており、機械化・自動化が容易です。
鍛造技術の開発動向
1) 鍛造部品の本質的な品質を向上させ、主に機械的特性 (強度、塑性、靱性、疲労強度) と信頼性を向上させます。
これには、金属の塑性変形理論をより適切に適用する必要があります。真空処理鋼や真空溶解鋼など、本質的に品質の高い材料を適用します。鍛造前加熱および鍛造熱処理は正しく行ってください。鍛造部品のより厳密かつ広範な非破壊検査。
２）精密鍛造技術、精密プレス技術の更なる発展。非切削加工は、材料利用率を向上させ、労働生産性を向上させ、エネルギー消費を削減するための機械産業にとって最も重要な対策と方向性です。鍛造素材の無酸化加熱、高硬度、耐摩耗性、長寿命の金型材料や表面処理方法の開発は、精密鍛造や精密プレス加工の用途拡大に貢献します。
3) 生産性の向上と自動化を実現した鍛造設備および鍛造生産ラインの開発。専門的な生産により、労働生産性が大幅に向上し、鍛造コストが削減されます。
4) 柔軟な鍛造成形システムの開発（グループ技術の適用、迅速な金型交換など）。これにより、高効率・高度に自動化された鍛造設備や生産ラインを活用した多品種・少量の鍛造生産が可能となります。生産性と経済性を量産レベルに近づけます。
５）粉末冶金材料（特に二層金属粉末）、液体金属、繊維強化プラスチック等の複合材料の鍛造加工法等の新材料の開発。超塑性成形、高エネルギー成形、内部高圧成形などの技術を開発します。
投稿日時: 2024 年 2 月 4 日
