1. 自由鍛造
自由鍛造とは、単純な汎用工具を使用するか、鍛造装置の上部と下部のアンビルの間にブランクに直接外部力を加えることでブランクを変形させ、所望の幾何学的形状と内部品質を有する鍛造品を得る加工方法を指す。
自由鍛造は主に少量生産で鍛造品を製造する。鍛造ハンマーや油圧プレスなどの鍛造設備を用いてブランク材を成形し、良質な鍛造品を得る。自由鍛造は熱間鍛造方式を採用する。
自由鍛造工程は、基本工程、補助工程、および仕上げ工程から構成される。
自由鍛造の基本的な工程は、据え込み、絞り加工、打ち抜き加工、曲げ加工、切断加工、ねじり加工、移動加工、鍛造加工などである。しかし、実際の生産において最も一般的に用いられる3つの工程は、据え込み加工、絞り加工、打ち抜き加工である。
補助工程：予備変形工程。例えば、ジョーのプレス、鋼塊のエッジのプレス、肩部の切断など。
仕上げ工程：鍛造品の表面欠陥を低減する工程であり、例えば、鍛造面の凹凸を除去したり、形状を整えたりする工程である。
アドバンテージ：
（１）鍛造の柔軟性が非常に高く、100kg未満の小さな部品も製造できます。また、300tまでの重い部品も製造できます。
（２）使用される道具は、単純な汎用道具である。
（３）鍛造の成形は、異なる領域で素材を徐々に変形させることです。そのため、同じ鍛造品を鍛造するために必要な鍛造設備のトン数は、金型鍛造の場合よりもはるかに小さくなります。
（４）装置に対する精度要求が低い。
（５）生産サイクルが短い。
デメリット：
（１）生産効率は金型鍛造に比べてはるかに低い。
（２）鍛造品は形状が単純で、寸法精度が低く、表面が粗い。
（３）労働者の労働強度が高く、高度な技術レベルが求められる。
（４）機械化と自動化を実現するのは容易ではない。
2. 金型鍛造
金型鍛造とは、専用の金型鍛造装置を用いて、ブランク材を金型で成形して鍛造品を得る鍛造方法を指します。この方法で製造される鍛造品は、寸法精度が高く、加工代が小さく、構造が複雑で、生産性が高いという特徴があります。
使用する装置によって分類される：ハンマーによる金型鍛造、クランクプレスによる金型鍛造、平鍛造機による金型鍛造、摩擦プレスによる金型鍛造など。
利点：
（１）生産効率の向上。金型鍛造では、金属の変形は金型キャビティ内で行われるため、所望の形状を迅速に得ることができます。
（２）複雑な形状の鍛造品も鍛造できる。
（３）金属の流線分布をより合理的にし、部品の耐用年数を向上させることができます。
（４）金型鍛造の寸法精度が高く、表面品質が良く、加工代が小さい。
（５）金属材料を節約し、切断作業量を削減する。
（６）十分なロット数があれば、部品のコストを削減できる。
デメリット：
（１）金型鍛造品の重量は、一般的な金型鍛造設備の能力によって制限され、ほとんどが７kg以下である。
（２）鍛造金型の製造サイクルが長く、コストが高い。
（３）金型鍛造設備の投資コストは、自由鍛造プレスの投資コストよりも大きい。
3. ロール鍛造
ロール鍛造とは、一対の逆回転する扇形の金型を用いて、ビレットを塑性変形させて所望の鍛造品または鍛造ビレットを得る鍛造プロセスを指します。
ロール鍛造による変形は、複雑な三次元変形です。変形した材料の大部分は長さ方向に沿って流れ、ビレットの長さを増加させます。また、少量の材料は横方向に流れ、ビレットの幅を増加させます。ロール鍛造工程では、ビレットの根元の断面積が連続的に減少します。ロール鍛造工程は、ロール成形の原理を利用して、ブランクを徐々に変形させるものです。
ロール鍛造は、シャフトの伸長、スラブの圧延、長さ方向への材料の分配などの変形加工に適しています。ロール鍛造は、コネクティングロッド、ツイストドリルビット、レンチ、ロードスパイク、鍬、ピック、タービンブレードなどの製造に使用できます。
通常の金型鍛造と比較して、ロール鍛造は、設備構造がシンプルで、生産が安定しており、振動や騒音が少なく、自動化が容易で、生産効率が高いという利点がある。
4. タイヤ金型鍛造
タイヤ金型鍛造は、自由鍛造法でブランク材を作り、それをタイヤ金型で成形する鍛造方法です。自由鍛造と金型鍛造の中間的な鍛造方法であり、金型鍛造設備が少なく、自由鍛造ハンマーを主力とする中小企業で広く用いられています。
タイヤ金型の鍛造には多くの種類のタイヤ金型が使用されており、生産で一般的に使用されるものには、ドロップ型、バックル型、セット型、クッション型、クランプ型などがあります。
密閉円筒型金型は、主に回転鍛造に用いられます。例えば、両端にボスが付いた歯車は、非回転鍛造にも用いられることがあります。密閉円筒型金型による鍛造は、バリのない鍛造方法です。
複雑な形状のタイヤ金型鍛造品の場合、円筒型に2つの半型（すなわち、パーティング面）を追加して複合円筒型を作成する必要がある。そして、2つの半型で構成されたキャビティ内でブランクが成形される。
複合フィルムは通常、上型と下型の2つの部分から構成されます。上型と下型を合わせ、鍛造品のずれを防ぐために、位置決めにはガイドポストやガイドピンがよく用いられます。金型クランプは、コネクティングロッドやフォーク鍛造品など、複雑な形状の非回転鍛造品の製造に主に用いられます。
タイヤの金型鍛造は、自由鍛造と比較して、以下の利点があります。
（１）ブランクは金型キャビティ内で成形されるため、鍛造品の寸法精度は比較的高く、表面も比較的滑らかである。
（２）流線型組織の分布が適切であるため、品質が高い。
（３）タイヤダイ鍛造では、比較的複雑な形状の鍛造品を鍛造できます。鍛造品の形状はダイキャビティによって制御されるため、ブランクは迅速に成形されます。また、生産性は自由鍛造の１〜５倍です。
（４）残りのブロックが少ないため、加工代が小さくなります。これにより、金属材料を節約できるだけでなく、加工工数も削減できます。
デメリット：
（１）より大きなトン数の鍛造ハンマーが必要である。
（２）小型の鍛造品しか製造できない。
（３）タイヤ金型の耐用年数が短い。
（４）作業中は一般的に人力でタイヤ金型を移動させる必要があるため、労働強度は比較的高い。
（５）タイヤダイ鍛造は、中量および少量の鍛造品を製造するために使用されます。
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投稿日時：2023年6月30日
