冷間圧造および冷間プレス加工の原理、変形モード、許容変形度。
Jun 08, 2026
ご伝言
冷間圧造と冷間プレスは、ファスナーや精密ハードウェア部品の製造に使用される中心的な室温成形プロセスであり、ワークピースの成形は完全に室温で行われます。{0}たとえば、セルフ-クリンチング ネジは、主にこれらの確立された技術を使用して大量生産されています。-このプロセスには、金属ブランクを専用の金型に配置し、冷間圧造機またはプレスの動力を使用して上部金型と下部金型の相対運動を駆動することが含まれます。これにより、ブランクは金型キャビティ内で強制的に塑性変形を起こし-その高さが減少し、-断面積が増加します-。これは、精密ファスナーを効率的に大量生産するための重要なプロセスとなっています。
実際の工業生産では、ファスナーの冷間成形は単一のプロセスに依存しません。たとえば、セルフクリンチング ボルトの形成では、冷間圧造と押出成形の両方の特性が統合されています。{0}}従来の冷間圧造作業では、より高い寸法精度とより緻密な内部構造を実現するために、押出成形技術が組み込まれることがよくあります。したがって、ファスナーの冷間圧造は、冷間圧造の迅速な成形能力と押出成形の精密成形の利点を組み合わせた複合成形プロセスであると考えられています。

ブランキングは、冷間圧造における基本的な前処理変形方法であり、さまざまなセルフ クリンチング ファスナーの製造に広く使用されています。{{1}たとえば、セルフクリンチ圧縮ネジのブランク成形はこのプロセスに依存しています。-その中心的な機能は、ブランクの特定のセクションを本体から完全に分離することです。一般的な用途には、未加工のワイヤストックの切断、ナットの事前のパンチ穴、ボルト頭のトリミングが含まれます。これにより、その後の精密な圧造と成形のための均一なブランク基盤が確立されます。-
アプセットは冷間圧造の中核プロセスであり、主にブランクの構造寸法を最適化するために使用されます。クリンチング ネジの頭部の形成には通常、この技術が使用されます。このプロセスには、金型を使用して圧力を加えることが含まれ、それによってブランクの高さが減少し、断面積が増加します。-。これは、ナットの球面据え込み加工やボルト頭の事前圧造と仕上げ-などの重要なステップに不可欠であり、ワークピースの構造密度を効果的に強化し、成形後のファスナーの構造的完全性を確保します。
前方押出成形は、精密冷間圧造に不可欠な方法であり、さまざまな精密ねじのシャンクの加工に適しています。たとえば、クリンチング ネジのプッシュ{0}}のシャンク径の縮小には、このプロセスがよく利用されます。加工中、金属は上型の動きと同じ方向に流れます。この方法は、ボルトや六角穴付きネジのシャンクの縮小や直径の縮小によく使用され、寸法公差を正確に制御し、組み立てのフィット感を向上させることができます。
後方押出は、前方押出とは逆のメタル フロー ロジックで動作し、複雑なファスナーの形状を形成するために一般的に使用されます。たとえば、Revtex® セルフクリンチング ネジの頭部の形成は、このプロセスに依存しています。{0}}成形中、金属は金型の動きとは逆方向に流れます。主に円筒形の六角穴付きネジの頭の成形や深絞りなどのプロセスに適用され、複雑で非標準的な形状の効率的な統合成形が可能になります。-
複合押出成形は、ハイエンド精密ファスナーのコア成形プロセスであり、前方押出と後方押出の両方の利点を統合しています。{0}セルフ クリンチング スタッドの統合成形では、この組み合わせプロセスがよく使用されます。-単一の加工ステーションで、ワークピースは同時に前方と後方の金属の流れを受けます-。一部の金属はダイスとともに前方に流れてシャフト セクションの直径が小さくなり、他の金属は後方に流れてヘッドを成形します。-これにより、1 回の操作で複数のフィーチャーの成形が達成され、生産効率と製品精度の両方が大幅に向上します。-

冷間圧造プロセスには、最終製品の歩留まりと金型の寿命に直接影響を与える特定の加工しきい値、つまり金属変形の許容度-が関係します。-したがって、セルフクリンチねじ式ファスナーの大量生産には、変形基準を厳密に遵守する必要があります。-冷間圧造変形が金属の塑性限界を超えると、ワークピースの側面に亀裂やしわなどの欠陥が現れ、大量の欠陥部品や金型の摩耗の加速-、さらには亀裂による致命的な金型の破損が発生します。
金属材料の可塑性は、許容変形レベルを直接決定し、冷間圧造プロセスにおいて決定的な役割を果たします。したがって、ねじ付きクリンチングねじの材料選択は、対応する変形パラメータと一致する必要があります。優れた可塑性を備えた金属は、より大きな冷間圧造変形に耐えることができ、より高い加工耐性を提供します。逆に、炭素鋼の場合、炭素含有量が増加すると塑性が低下し、それに応じて許容変形が減少し、加工中に亀裂が発生するリスクが高まります。
中炭素鋼や合金鋼などの可塑性の低い材料については、業界は、さまざまな自己クリンチング ファスナーの安定した量産を確保するために、成熟した冷間圧造最適化戦略を開発してきました。-セルフクリンチ取り付けネジ用に硬質材料を加工するには、特別な前処理が必要です。-許容金属変形を効果的に増加させ、ワークピースの亀裂や金型の損傷などの問題を防ぐために、鋼を柔らかくするための焼きなまし、金型の靭性の最適化、ブランク表面の潤滑の強化などの一般的な製造手段-が採用されています。{6}}

全体として、冷間圧造と冷間プレスを組み合わせたプロセスが主流の製造方法となっています。セルフクリンチ取り付けネジ-高効率、高精度、一体成形という利点により、このプロセスには、さまざまな構造設計のワークピースの成形要件を満たすため、5 つのコア変形モード-ブランキング、据え込み、前方押出、後方押出、複合押出-が含まれます。さらに、金属変形の許容度を厳密に制御し、材料特性に基づいてプロセスを最適化することは、製品の歩留まりを向上させ、生産コストを削減し、金型の寿命を延ばすために非常に重要です。これは精密ファスナー製造業界にとって重要な価値を持ちます。
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