自由鍛造と密閉型鍛造のメリットとデメリットの分析

開放型鍛造と密閉型鍛造は鍛造プロセスにおける 2 つの一般的な方法であり、それぞれ操作手順、適用範囲、生産効率の点で明確な違いがあります。この記事では、適切な鍛造技術を選択するための基礎を提供するために、両方の方法の特徴を比較し、それぞれの長所と短所を分析します。

1.自由型鍛造

自由型鍛造とは、単純な汎用工具を使用してワークに直接、または鍛造装置の上下のアンビル間に力を加えて材料を変形させ、鍛造品の形状と内部品質を目的とするプロセスを指します。この方法は通常、小ロット生産に使用され、設備には通常、鍛造ハンマーと油圧プレスが含まれます。自由鍛造の基本工程は据え込み、絞り、打ち抜き、切断、曲げであり、通常は熱間鍛造技術が用いられます。

利点:

1. 高い柔軟性：100kg以下の小物部品から300トンを超える重量部品まで、様々な形状・重量範囲の鍛造品の製造に適しています。
2. 設備要件が低い: シンプルな汎用ツールが使用され、設備の必要トン数は比較的低くなります。生産サイクルが短く、緊急生産や小規模生産に適しています。

短所:

1. 効率が低い：密閉型鍛造に比べて生産効率が非常に低く、大量生産のニーズに応えることが困難です。
2. 限られた形状と精度: 鍛造部品は通常形状が単純で、寸法精度が低く、表面品質も劣ります。
3. 高い労働集約性：熟練した作業者が必要であり、工程の機械化・自動化が難しい。

2. 密閉型鍛造

密閉型鍛造は、専用の鍛造設備で金型を使ってワークを成形するプロセスであり、量産に適しています。使用する設備には、鍛造ハンマーやクランクプレスなどの専用機械が含まれます。鍛造工程には前鍛造と仕上げ鍛造があり、複雑な形状の鍛造品を高効率で生産できるように金型が設計されています。

利点:

1. 高効率: 金属の変形は金型キャビティ内で発生するため、目的の形状を迅速に得ることができ、生産速度の向上につながります。
2. 複雑な形状: 密閉型鍛造は、高い寸法精度と合理的なメタルフローパターンを備えた複雑な形状の鍛造品を製造することができ、部品の寿命を向上させます。
3. 材料の節約：この方法で製造された鍛造品は、取り代が少なく、表面品質が良く、その後の切削加工の量が減り、材料の節約につながります。

短所:

1. 設備費が高い：鍛造金型の製作サイクルが長く、コストが高くなります。さらに、密閉型鍛造設備への投資は、開放型鍛造よりも大きくなります。
2. 重量制限: ほとんどの鍛造設備の能力制限により、密閉型鍛造品の重量は通常 70 kg 未満に制限されます。

3. 結論

要約すると、自由鍛造は小ロットの柔軟な生産シナリオに適しており、大型または単純な形状の鍛造品の製造に最適です。一方、閉塞鍛造は複雑な形状の鍛造品を大量生産するのに適しています。より高い効率と材料の節約を実現します。鍛造品の形状、要求精度、生産規模に応じて適切な鍛造方法を選択することで、生産効率の大幅な向上とコスト削減が可能になります。