1、冷間圧造の概念
冷間圧造（押し出し）技術は、ファスナーの主要な成形プロセスの1つです。 冷間圧造（押し出し）は、金属圧力処理のカテゴリに属します。 製造時には、常温で金属に外力を加えて所定の金型に成形します。 この方法は通常、冷間圧造と呼ばれます。
冶金学では、再結晶温度（鋼は約700℃）に加熱された材料の鍛造は、熱間鍛造と呼ばれます。
鋼鍛造品の場合、再結晶温度以下および常温以上の鍛造は温間鍛造と呼ばれます。
図1鍛造温度と通称
2、冷間圧造（押し出し）の利点
鋼の利用率が高い：冷間圧造（押し出し）は、加工棒型六角ボルトや円筒頭六角ねじなどの切削加工方法が少なく、ありません。 切削加工法では、鋼の使用率はわずか25％〜35％ですが、冷間圧造（押出）法では、使用率は85％〜95％と高くなる可能性があります。テールとカッティング六角形のヘッドエッジ。
高い生産性：一般的な切断と比較して、冷間圧造（押し出し）の効率は数十倍高くなります。
優れた機械的特性：金属繊維が切断されていないため、部品を処理する冷間圧造（押し出し）法。切断よりも強度がはるかに優れています。
自動生産に適しています：冷間圧造（押出）生産に適したファスナー（一部の特殊形状部品を含む）は、基本的に対称部品であり、高速自動冷間圧造機の生産に適しており、大量生産の主な方法でもあります。
一言で言えば、冷間圧造（押出）法は、総合的な経済的利益の高い加工方法であり、ファスナー業界で広く使用されており、国内外で広く使用され開発されている高度な加工方法でもあります。
3、冷間鍛造工程
一般的に冷間鍛造とは、さまざまな工程を組み合わせて部品の最終形状を作ることです。 図2は冷間鍛造の例です。 ビレットを切断した後、シャフトロッドの前方押し出し、カップバレルの後方押し出し、カップバレルの前方押し出し、アプセット、パンチング、およびチューブの前方押し出しで構成されます。
マルチプロセス処理に分けられるのは、1回の成形中に過度の圧力がかからないようにすることです。 プロセスが少ないため、コストが低くなります。 成形圧力を下げ、プロセス数を減らすことが、プロセス設計の鍵となります。
図2冷間鍛造プロセスの例
4、冷間鍛造の主な加工方法
動揺
図３ａは、外面がダイによって拘束されていない自由な据え込みプロセスである。 処理圧力は摩擦拘束とともに増加します。 ブランクの高さhが直径d0（H / d0> 1.0）より大きい場合、C=1.2ですが、ブランクが薄くなると、Cは約2.5に上昇します。
図4に示すように、還元率が高くなると、外周面の斜め縦方向にクラックが発生します。 亀裂の発生は材料の延性に依存するため、冷間鍛造専用の材料を使用する必要があります。 減少率が増加するとき、図3は、さまざまなアプセットフォーミングにおける拘束係数のサイズを示しています。
図3動揺時の拘束係数
図4動揺亀裂
フリーアプセットでは、図5に示すように、ブランクの初期高さが直径の2倍を超えると、材料の不安定性によってブランクが曲がり、折り畳み欠陥が形成されます。 材料の不安定さを防ぐために、通常、図6に示す形状のダイが予備成形に使用されます。
図5不安定性
図6不安定性を防ぐための事前の動揺
セミクローズド鍛造
図7に示すように、セミクローズド鍛造は、フラッシュを発生させて材料の充填を促進することにより、ダイキャビティ内の圧力を高める方法です。 フラッシュが圧縮されると、拘束係数Cは6.0〜9.0に増加し、フラッシュの厚さは必要な厚さより上に制御する必要があります。 図8は、セミクローズド鍛造を使用した冷間鍛造の例です。
図7フラッシュ鍛造の最終段階
図8セミクローズド鍛造製品
シャフトロッドの押し出し
シャフト押し出しは、材料の直径を小さくするための処理方法であり、通常は前方押し出しと呼ばれます。 シャフトロッドの押し出しは、図９に示すように、ブランクが押し出しのためにダイに入れられるダイ内の拘束された押し出しと、図１３ｂに示されるような自由押し出しに分けることができる。 自由押出は、少量の加工の成形に使用されます。
図10に示すように、内部亀裂は発生しやすいです。 シャフトロッドの押し出しの最終段階では、図11に示すように、材料の流れが非定常状態になり、中央の空洞や亀裂が発生しやすくなります。
カップバレル押し出し
カップとバレルの押し出しは、冷間鍛造で最も一般的な方法です。これは、ブランクの外径がダイによって拘束されている間に、パンチを材料に押し込んで底部のある円筒形の部品を形成することです。
通常、押し出しパンチは材料を押し出し、材料の流れ方向はパンチの移動方向と反対であるため、後方押し出しと呼ばれます。 ただし、パンチを動かさずに材料を押し出すことによってシリンダー部品を形成する前方押し出し方法もあります。 図12に示すように、
図12カップシェルの後方押し出し
5、複合駆動の冷間鍛造法
図2に示すように、一般的に、冷間鍛造には複数のプロセスが必要です。これは主に、1つのプロセスを使用する場合のダイの過剰な圧力によるものです。 金型の表面圧力が高いと、金型の強度が低下するだけでなく、金型の弾性変形が発生し、鍛造品の精度が低下します。
最近開発された歯車冷間鍛造プロセスは、通常の鍛造方法を使用する場合、歯の部分の充填を完了するために高い成形圧力を必要とします。 できるだけ少ない工程で歯車を鍛造するためには、複合モーション機能を備えたクローズド鍛造またはスプリット鍛造を使用する必要があります。
クローズド鍛造
図15に、ブロック鍛造とかさ歯車鍛造の原理を示します。 ブランクは上下のダイで形成されたキャビティに入れられ、材料は上下のパンチによって圧縮されます。
材料とパンチの接触面積はほとんど変化せず、材料は半径方向に圧搾されます。 セミクローズド鍛造の圧縮フラッシュと比較して、成形力を大幅に高めることができます。
この方法では、上下のパンチの動きと型締力だけでなく、特別に設計された金型ベース装置も必要です。 クローズド鍛造法により、かさ歯車と等速ユニバーサルジョイントの製造に成功しました。
分割鍛造
スプリットフロー鍛造の原理は、鍛造圧力を下げるために、材料の流れの主方向と反対方向の材料の流れのためのスペースを設計することです。
図16aに示すような後方押し出しの場合、正面に押し出し出口を設計する方法は、シャフト放棄方法と呼ばれます。 図16bでは、材料が外歯部に流れ、材料の内側に空洞が設計されており、同時に材料が内側に流れるようになっています。これは、いわゆる穴設定方法です。
この方法は、複合アクションダイを使用した歯車鍛造に適用されます。 マテリアルフローの特性から、この方法を分割鍛造法と呼びます。 近年、この方法と金型の複合運動を利用して、はすば歯車の精密鍛造の開発に成功しています。
