図1鍛造

 

自動車製造においては、鍛造の加工方法が広く用いられている。科学技術の進歩に伴い、ワーク精度に対する要求が高まり、高効率、低コスト、低エネルギー消費、高品質などの利点を持つ精密鍛造技術がますます広く応用されている。金属塑性成形時の変形温度の違いに応じて、精密冷間鍛造成形は冷間鍛造成形、温度成形、亜熱間鍛造成形、熱間鍛造成形などに分けることができ、生産された自動車部品は以下を含む：自動車クラッチ接合リングリング、自動車変速機の入力軸部品、軸受リング、自動車等速ジョイントスリーブシリーズ製品、自動車ディファレンシャルギヤ、自動車前軸など。

 

図2一般的な自動車用鍛造品

 

一、鍛造の定義と分類

 

1、鍛造の定義

 

鍛造は鍛造機械を利用して金属素材に圧力を加え、塑性変形を発生させて一定の機械性能、一定の形状と寸法を有する鍛造品を得る加工方法であり、鍛造（鍛造とプレス）の2つの構成部分の1つである。

 

鍛造によって金属が製錬過程で発生する鋳造状態の緩みなどの欠陥を除去し、ミクロ組織構造を最適化することができ、同時に完全な金属流線を保存したため、鍛造物の機械性能は一般的に同じ材料の鋳造物より優れている。関連機械の中で負荷が高く、作業条件が厳しい重要部品は、形状が簡単な圧延可能な板材、形材または溶接部品のほか、鍛造部品を多く採用している。

 

2、鍛造の分類

 

生産工具によっては、鍛造技術を自由鍛造、モジュール鍛造、ローラーリング、特殊鍛造に分けることができる。

 

自由鍛造：簡単な汎用性工具、または鍛造設備の上と下のアンビル鉄の間で直接ブランクに外力を加え、ブランクを変形させて必要な幾何形状と内部品質を得る鍛造品の加工方法を指す。

 

型鍛造：金属ブランクが一定の形状を有する鍛造ボア内でプレス変形されて鍛造物を得ることを指す。型鍛造は熱間鍛造、温間鍛造、冷間鍛造に分けることができる。温鍛と冷鍛は型鍛の将来の発展方向であり、鍛造技術レベルの高低をも代表している。

 

ローラーリング：専用設備ローラーを通じて異なる直径のリング部品を生産することを指し、自動車のハブ、列車の車輪などのリング部品を生産することにも用いられる。

 

特殊鍛造：ロール鍛造、くさび横圧延、ラジアル鍛造、液状型鍛造などの鍛造方式を含み、これらの方式はすべていくつかの特殊な形状の部品の生産に適している。例えば、ロール鍛造は有効なプリフォームプロセスとして、後続の成形圧力を大幅に低減することができ、楔横圧延は鋼球、伝動軸などの部品を生産することができる、ラジアル鍛造では、大型の砲筒、階段軸などの鍛造品を生産することができる。

 

鍛造温度に応じて、鍛造技術を熱間鍛造、温間鍛造、冷間鍛造に分けることができる。

 

鋼の再結晶開始温度は約727℃であるが、一般的に800℃を区分線として採用し、800℃より高いのは熱間鍛造である。300〜800℃の間を温間鍛造または半熱間鍛造と呼び、室温で鍛造することを冷間鍛造と呼ぶ。ほとんどの業界で使用される鍛造物は熱間鍛造であり、温間鍛造と冷間鍛造は主に自動車、汎用機械などの部品の鍛造に使用され、温間鍛造と冷間鍛造は有効な節材である。

 

鍛造型の運動方式によって、鍛造はまた揺動転動、揺動転動鍛造、ロール鍛造、くさび横圧延、転環と斜圧延などの方式に分けることができる。

 

3、鍛造用材料

 

鍛造用材料は主に各種成分の炭素鋼と合金鋼であり、次にアルミニウム、マグネシウム、銅、チタンなどとその合金、鉄基高温合金、ニッケル基高温合金、コバルト基高温合金の変形合金も鍛造または圧延方式を採用して完成したが、これらの合金はその塑性領域が比較的狭いため、鍛造の難度は相対的に大きく、異なる材料の加熱温度、開鍛造温度と終鍛造温度には厳格な要求がある。

 

材料の元の状態には、棒材、インゴット、金属粉末、液体金属がある。変形前の金属の横断面積と変形後の横断面積の比を鍛造比という。

 

鍛造比、合理的な加熱温度及び保温時間、合理的な始鍛温度と終鍛温度、合理的な変形量及び変形速度を正確に選択することは製品の品質を高め、コストを下げることに大きな関係がある。

 

二、常用する鍛造方法及びその長所と短所

 

1.フリー鍛造

 

自由鍛造とは、簡単な汎用性のある工具を用いたり、鍛造設備の上・下アンビル鉄の間で直接素材に外力を加えたりして、素材を変形させて必要な幾何形状及び内部品質を得る鍛造品の加工方法を指す。自由鍛造法を用いて製造された鍛造物を自由鍛造物と呼ぶ。

 

図3自由鍛造

 

自由鍛造はすべて生産ロットの少ない鍛造品を主とし、鍛造ハンマー、油圧プレスなどの鍛造設備を用いて素材を成形加工し、合格した鍛造品を獲得した。自由鍛造の基本工程は、アプライアンスの太さ、抜き長さ、パンチ、切断、曲げ、ねじり、ずれ、鍛造などを含む。自由鍛造はすべて熱鍛造方式を採用している。

 

じゆうたんぞうこうてい

 

基本工程、補助工程、仕上げ工程を含む。

 

自由鍛造の基本工程：アプライアンスの太さ、抜き長さ、パンチ、曲げ、切断、ねじれ、ずれ及び鍛造などであるが、実際の生産で最もよく使われるのはアプライアンスの太さ、抜き長さ、パンチの3種類の工程である。

 

補助工程：プレスニップ、圧鋼インゴットエッジ、ショルダーカットなどの事前変形工程。

 

仕上げ工程：鍛造物表面の凹凸の除去や整形など、鍛造物表面の欠陥を低減する工程。