Column コラム

鍛造加工は、その成形方法によってさまざまに分類されていますが、据込み・延伸・押出し・型鍛造など変形方式による分類に「回転鍛造」があります。

回転鍛造は、型工具と加工される材料のいずれか一方、または双方を回転・移動させながら成形していく工法です。回転形式の鍛造は局所成形のため、大がかりな型工具を必要としない点が長所といえます。

指輪の成形にあたり、前工程として多く回転鍛造は用いられます。

回転鍛造には、リングローリング、ロール鍛造、クロスローリング、ヘリカルローリング、スウェージング、揺動鍛造、転造などがあります。

ロール鍛造は、2個の鍛造ロールの間に加熱した材料を入れ、ローラーが回転することで材料に圧力をかけて引き延ばし、成形する加工法です。

機械ハンマーによるツチ打ちとは異なり、プレスで少しずつ加圧する方式に近いものです。鍛造の前工程として、材料配分をおこなうために利用されることが多いものです。

クロスロール鍛造は、上下にあるドラム状の金型が1回転すると、過熱された材料がシャフト形状に成形されるという工法。

回転成形のため鍛造の歩留まりがよく、後加工が省けるのでサイクルタイムも早いため、従来の成形方法よりコストがかからないという利点があります。

リングローリング鍛造は、リング状の部品の代表的な製造方法で、各種回転体や大型のギア素材の成形によく用いられます。外径の形状を成形する金型と内径の形状を成形する金型で薄くつぶしながら径方向に伸ばし、リング状に成形する加工法。

材料の歩留まりがよく、寸法精度が優れており、生産性も良好。さまざまなロットに対応でき、円周方向の機械的性質が強靱になることも利点です。

ヘリカルローリング鍛造は、材料軸に対して一定の傾斜をした軸で同じ方向に回転する3個の円すい状をしたロールのすきまに、棒状の材料を回転させながら通し、すきまの寸法を 変えることによって、材料の直径を軸方向に変化させるという加工法。

ヘリカルギアなど、自動車の部品や各種歯車になくてはならない存在といえます。

スウェージング鍛造は、2個以上の半径方向に動く工具または金型によって、ビレット・棒・管などの断面積を狭めたり、形を変えたりする鍛造方法です。回転冷間鍛造加工ともいいます。縦方向に継ぎ目ができず、鍛造加工によって強度と柔軟性が増す点が特徴です。

ステンレス、鉄、チタンなど、高価な材料も無駄なく使用できることでコストを削減でき、自動車部品や医療機器に活用されています。

揺動鍛造は、局部的に加圧成形をおこなうため、一般の成形にくらべて設備投資を大幅に削減でき、加工費用も低減できます。4種類のモーションがあり、使い分けることでさまざまな成形ができます。型面摩擦も少ないため、厚みの薄い部品などの精密成形も可能です。

転造とは、棒状の加工素材を回転させながら、転造ダイスと呼ばれる工具によって成形する方法。もともと雄ねじの加工用に開発された鍛造法で、転造ダイスは、外周がねじの形をした複数の円筒形となっています。冷間成形が一般的です。

加工素材は移動するだけで、切断されないため切り屑が出ません。また転造ねじは切削ねじにくらべて強度があるため、加工能率が高く量産品の製造に適しています。