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クランクシャフト、レール、ハブ、軸物やシャフトの熱間鍛造ならお任せください。国内をリードする熱間鍛造の技術開発力で、30年先を見据えた技術開発をお手伝いいたします。
技術コラムColumn
2024/06/15
お客様へのご提案の１つとして熱間鍛造での部品一体化によるコストダウンがございます。このコラムではコスト削減した事例を合わせてご紹介いたします。
熱間鍛造は、金属を加熱し柔らかくした後、機械的に圧力をかけて形状を変える工法です。高温で行われる鍛造プロセスで金属材料は加熱され、専用の鍛造ダイスを使用して形状を制御しながら高圧で鍛造されます。 再結晶温度よりも熱い状態でたたき、素材のなかにたまっている気体を取り除くことで、再結晶時に結晶が緻密となり強度を高めることができます。 大量生産や高精度な部品の製造に使用され、一般的に自動化された機械で行われます。
熱間鍛造を利用した部品の一体化は、複数の部品を組み合わせる代わりに、一つの部品として製造することにより実現されます。これにより、組み立て作業の手間が省かれ、製造コストの削減に大きく寄与します。例えば、ある自動車メーカーでは、熱間鍛造によりエンジンの複数の小部品を一体化し、部品点数の削減と製造過程の簡略化が実現しました。この結果、生産効率が向上し、コストパフォーマンスが大幅に改善されました。
当社がとある自動車関係の会社と共同開発した際にクランクシャフトの部品一体化を実現しました。背景として、組立型のクランクシャフトを生産していたメーカーから、部品点数の削減と工程削減の観点で、クランクシャフトの一体化についてご相談をいただいておりました。そこで、組立型のように多くの部品点数を必要とせず、工数を削減できる方法として大型プレス鍛造での金型鍛造を提案いたしました。
大型プレス鍛造をすることにより、クランクシャフトの一体化を実現しました。部品点数が２，３点必要なものを一体化することで、部品点数削減、組み立て工程をなくし、リードタイム削減から全体のコスト削減につながりました。当社は大型プレス鍛造の設備を保有していますが、それだけでは今回の案件を推進しきることはできません。培ってきた金型に関しての技術的ノウハウがあるからこそ実現できた事例でした。
当サイトを運営するKAKUTAテックフォージング株式会社は、クランクシャフト、レール、ハブなどの軸物・シャフトを中心に、国内外の自動車・二輪車・農機・建機メーカーから技術パートナー企業として選ばれ続けてきた、常に時代の最先端の熱間鍛造技術を開発する熱間鍛造部品メーカーです。
当社が熱間鍛造メーカーとしてお客様から選ばれる理由は、下記の通りです。
当社ではお客様のご要望に応じて様々な熱間鍛造プレスに対応することができるように、荷重必要トン数に応じた幅広い熱間鍛造プレス機を保有しております。最小で500kw加熱炉の1600トンプレス機から、最大で4200kw加熱装置の5,000トンプレス機まで、製品重量としては1kg~25kgまで、様々なサイズ・形状の熱間鍛造プレスに対応しております。
特に5000トンの大型プレス機だからこそ可能になるのが、一体化クランクシャフトです。そのため熱間鍛造における部品の一体化は、比較的大型の熱間鍛造プレス機が必要と言えます。
当社では、5000トンの大型熱間鍛造プレスを含む一貫自動生産ラインを保有しており、
通常は6日かかる工程をおよそ60分で完成させる圧倒的な納期対応力で、多くのお客様に
向けて熱間鍛造品の生産を行っています。特に量産が必要な熱間鍛造プレス品については、
熱間鍛造プレスの設備力や技術力が結集した自慢の量産ラインで生産いたします。
当社では3次元CADソフトにCATIAを使用しております。国内トップクラスの自動車メーカーが使用する3次元CADと同様のソフトを使用することで、メーカー設計開発エンジニアの方々と共通言語で会話をすることができ、熱間鍛造プレスのパートナー企業として共同設計・開発を行うことができます。
また当社では、熱間鍛造シミュレーションを用いた3Dモデル設計を行っております。このシミュレーション結果を用いて熱間鍛造プレス金型の設計を行っているため、金型設計段階から歪みや軸精度を予測し、コントロールすることができるため、高精度な熱間鍛造プレス品の製作をすることができます。
＞＞金型設計・鍛造シミュレーションによる精度・生産性へのこだわり
こちらは、軸成形（クランクシャフトは平打ち）のため、いかに軸部の精度を出すかが重要なものでした。平らな部分の異形が非常に難しく、左右対称でないために肉の流れをコントロールする必要がありました。また、平らな部分の先端Ｒが欠肉が発生しがちのため改善が必要でした。
そのため、金型設計から提案を行い、精度や欠肉が発生しにくいようなご提案を行いました。結果として、精度向上や欠肉を抑制することができました。
こちらの製品は、2Rクランクシャフトです。左右のバランスは悪く、肉流れが悪い事が問題でした。このような製品はシミュレーションで金型やウェイトが大きく厚い部分に確認が必要です。
そのため、シミュレーション実施することから進める必要がある事を説明させて頂きました。シミュレーションを進め検討を重ねた結果、金型の改善が必要となる事がわかりましたので、当社にて改善提案を行い製作を進めさせて頂きました。
軸物・シャフト 熱間鍛造技術センター.comを運営するKAKUTAテックフォージングは、昭和20年の創業以来、機械器具部品や農機具、自動車･オートバイ部品の熱間鍛造プレス品を製作してまいりました。業界問わず、地域・環境特性に応じた熱間鍛造プレス技術によって、数多くのメーカーと直需対応を行っており、鍛造業界から注目を集め続けています。
当社では、クランクシャフトやレールなどの熱間鍛造に関して、製品図面をもとにした金型設計段階から一貫対応しております。熱間鍛造において技術力の差が生じるのが金型ですが、当社では自動車・二輪車メーカーの方々と共通言語で会話することができる技術ノウハウで、CADや各種シミュレーションツールを用いた熱間鍛造金型の設計を行います。また金型製作についても、全工程を社内で完結させているため、お客様の生産ラインを止めない金型製作体制を構築しております。
＞＞金型設計・鍛造シミュレーションによる精度・生産性へのこだわり
特に他社と差別化された要素として、当社では5000トンの大型熱間鍛造プレスを含む一貫自動生産ラインを保有しており、通常は6日かかる工程をおよそ60分で完成させる圧倒的な納期対応力で、多くのお客様に向けて熱間鍛造品の生産を行っています。特に量産が必要な熱間鍛造プレス品については、熱間鍛造プレスの設備力や技術力が結集した自慢の量産ラインで生産いたします。
詳細は下記動画をご覧ください！
そして当社では、自動車メーカーのパートナーとして選ばれる品質保証を維持し、向上し続けるため、最新の非接触三次元測定機も導入し、社内でも甘えを許さない世界トップレベルの厳しい品質保証体制を構築しています。さらに、ただ高品質な熱間鍛造品を製作するだけでなく、省エネによりエネルギーやCO2排出量の削減に取り組み、離型剤や廃液を再利用することで、環境に配慮して社会貢献するための取り組みも行っています。これからも当社は、地球に優しい熱間鍛造の技術開発や生産体制の構築を目指してまいります。
KAKUTAテックフォージングでは、熱間鍛造プレスによる複合部品の一体化や、ステンレスのような難加工材への熱間鍛造プレスなど、常に国内の熱間鍛造プレス技術をリードしてきました。この技術開発力こそが、当社の技術力の源泉であり、
国内大手メーカーの皆さまから選ばれ続けている理由の1つです。
熱間鍛造でお困りの方は、まずはお気軽にお問い合わせください。国内をリードする熱間鍛造の技術開発力で、30年先を見据えた技術開発をお手伝いいたします。
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