技術者のための塑性加工技術
～塑性加工技術を知りつくす～
【対象者】
開発、設計、品質、生産技術、生産、及びこれらに類する業務に従事する方、初心者から中堅技術者まで
【概要】
塑性加工とは、塑性を利用して材料を永久変形させ、目的に応じた寸法や形を得る加工のことで、その方法には、鍛造、圧延、曲げ加工、せん断加工、押出し加工、引抜き加工、板成形、粉末成形などがあります。塑性加工は、切削加工、付加加工などの機械加工と比べ、①材料歩留りが良好、②型を用いての形状転写のため、生産性が高く大量生産に向く、③素材が塑性変形することで、当初存在していた材料内部欠陥の消滅や、加工硬化による強度増加など材料改善が見込める、等の優れた特徴を有します。その為、自動車部品をはじめ各種分野で多用されると見込まれています。
本研修では、技術者・設計技師に大いに役立つ様、各種加工法の基礎的な知識や塑性加工技術および新しい加工法まで、幅広く取り上げます。
【目次】
1. 塑性と塑性加工
1.1 塑性とは
1.2 塑性加工とは
2. 塑性加工の分類
2.1 塑性加工の種類
2.1.1 加工法による種類
2.1.2 加工温度による種類
2.1.3 塑性加工の特徴
2.1.4 塑性加工と切削加工の比較
2.2 鍛造
2.2.1 鍛造の歴史
2.2.2 鍛造の特徴
2.2.3 主な鍛造加工
(1) 自由鍛造
(2) 型鍛造
(3)押出し鍛造
2.2.4 冷間鍛造プロセス
2.2.5 冷間鍛造の潤滑処理
2.2.6 鍛造用材料
(1)冷間鍛造用鋼材
(2)難加工材の鍛造
(a)高強度素材の冷間鍛造
(b)ステンレス鋼の冷間鍛造
(c)焼付きやすい材料の鍛造
(d)マグネシウム合金の温間鍛造
(3)熱間鍛造用鋼材
2.2.7 工具用材料
2.3 精密鍛造
2.3.1 精密鍛造の始まり
2.3.2 精密鍛造の経済性
2.3.3 日本における冷間鍛造の始まり
2.3.4 冷間鍛造の進歩(1960～1980年)
2.3.5 冷間鍛造関連技術の進歩(1980年頃まで)：自動車への応用
(1) 冷間鍛造用鋼
(2) 工具
(2) 工具
(3) 加工機械
(4) 潤滑
(5) 工程
(6) 設計支援
2.3.6 開発された精密鍛造技術(1980～2000年)：自動車等への応用
(1) 等速ジョイント
(2) 温間鍛造
(3) 閉塞鍛造
(4) 背圧鍛造
(5) 工具コーテイング
(6) 工程シミュレーション
2.3.7 開発された精密鍛造関連技術(2000年以降)；自動車等への応用
(1) 機械サーボプレス
(2) 油圧多軸サーボプレス
(3) 歯車鍛造
(4) 板鍛造
(5) 一液潤滑
2.3.8 冷間鍛造の今後の技術：自動車等への応用
(1) 長軸の中空鍛造
(2) 振動鍛造
(3) 温間鍛造領域での加工熱処理
2.3 圧延
2.3.1 圧延の基礎(材料の変形と加工力)
2.3.2 圧延機の種類
2.3.3 板の圧延
(1) 厚板および中板の製造
(2) 熱間圧延による薄板の製造
(3) 高精度薄板を製造するための冷間圧延
2.3.4 形鋼の圧延
(1) 孔型圧延
(2) ユニバーサル圧延
2.3.5 棒・線の圧延
(1) 線材の製造
(2) 棒鋼の製造
2.3.6 鋼管の製造
(1) 鋼管の種類
(a)電縫鋼管
(b)鍛接鋼管
(c)溶接鋼管
(d)継目なし鋼管
(2) 継目なし鋼管の製造
2.3.7 数値シミュレーション技術
2.3.8 TMCPによる組織制御技術
2.4 曲げ加工
2.4.1 型曲げ
2.4.2 ロール曲げ加工
2.4.3 管の曲げ加工
(1)玉通し加工
(2)高周波誘導局部加熱曲げ加工技術
2.4.4 Al-Mg-Si合金板材の曲げ加工性に及ぼす粒界組織の影響
2.5 せん断加工
2.5.1 せん断加工の原理と特徴
2.5.2 精密せん断加工
(1) ファインブランキング(精密打抜き法)
(2) 仕上げ抜き法
(3) シェービング
2.5.3 せん断実加工における進歩
(1) リードフレームのせん断加工
(2) アモルファス合金のせん断加工
2.6 押出し加工
2.6.1 加工温度による分類
(1) 熱間押出し
(2) 冷間押出し
(3) 温間押出し
2.6.2 加工の方式
(1) 直接押出し
(2) 間接押出し
(3) 液圧押出し
(4) コンフォーム押出し
(5) 管材の成形
(6)押出し加工の起動力
2.6.3 押出しにおける材料流れ
2.6.4 押出し温度と潤滑剤
2.6.5 押出し加工の欠陥
(1)テアリング
(2)デッドメタル
(3)シェブロン・クラック
(4)ストリーク
(5)ダイスマーク
(6)オレンジピール
(7)気泡
2.7 引抜き加工
2.7.1 引抜き加工の概要
2.7.2 線材引抜き用の伸線機
2.7.3 引抜き加工で製造される線材の種類
2.7.4 引抜きの代表的な欠陥
(1)焼き付き
(2)曲げ揺れ
(3)ロール矯正痕
(4)びびり
2.7.5 引抜の長所
(1)高い寸法精度
(2)低いロス
(3)高いコストメリット
(4)機械的性質の向上
(5)表面粗さの改善
(6)高精度
2.8 深絞り加工
2.8.1 深絞り加工の基礎
2.8.2 成形性の改善
(1)材質の改善
(2)加工法の改良
(a)等方性と異方性
(b)面内異方性と耳の発生
2.8.3 深い製品をつくるための工夫
(1) 再絞り加工
(2) 温間成形法
(3) ハイドロフォーム法
(4) マーフォーム法
2.9 張出し加工
2.10 スピニング加工
2.11 高エネルギー速度加工
2.11.1 爆発成形
2.11.2 液中放電成形
2.11.3 電磁成形
2.12 ホットスタンピング
2.13 粉体成形
2.13.1 粉体成形の概要
2.13.2 セラミックスの加圧成形
(1)セラミックス成形の概要
(2)セラミックス成形の種類
(a)乾式成形
(b)塑性成形
(c)湿式成形
(3)成形中の欠陥
2.13.3 ゲルキャスティング成形
2.14 プラスチックの加工
2.14.1 プラスチック加工の概要
(1)プラスチック加工の特徴
(2)プラスチックの種類
(a)熱可塑性プラスチック
(b)熱硬化性プラスチック
2.14.2 プラスチックの成形加工
(1)経時的ひずみ回復現象と加工法
(a)局部接触加熱V曲げ法
(b)熱誘起変形曲げ
(c)局部加熱深絞り
(d)せん断加工
(e)押出し加工
(f)引抜き加工
(g)圧延加工
(h)鍛造
(i)転造
(j)エンボス加工
(2)プラスチック塑性加工の現状
(3)塑性加工の温度の影響
(4)プラスチックの常温での塑性変形現象
(a)引張および圧縮試験における応力―ひずみ曲線
(b)複合応力状態下の降伏条件
(c)ひずみ回復
(5)円筒深絞り加工の検討
(a)加工限度
(b)寸法精度・寸法安定性
(c)製品の外観
