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複合・新機能材料

油冷鋼を用いた金型の熱処理加工技術及び歪み抑制装置を開発

長野県

岡谷熱処理工業株式会社

2020年4月13日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 SK、SKS鋼製プレス金型の熱処理歪み抑制・修正技術の開発
基盤技術分野 複合・新機能材料
対象となる産業分野 自動車、産業機械、工作機械
産業分野でのニーズ対応 高効率化(同じ生産量に対するリソースの削減)、高効率化(工程短縮)
キーワード プレス金型、順送金型、油冷鋼、熱処理歪、平面度
事業化状況 事業化に成功し継続的な取引が続いている
事業実施年度 平成24年度~平成25年度

プロジェクトの詳細

事業概要

プレス用金型で大きなシェアを占めるSK、SKSなど焼入れ硬化能の低い鋼種(以下、油冷鋼と称す)の金型の熱処理時に発生する歪みを抑制・修正する技術の研究開発を行う。具体的には最適な歪み抑制熱処理工法およびプロセスの開発と、温度・加圧力を可変制御する歪み修正装置の開発を行う。熱処理後の歪み0.03mm以下の高精度金型を実現することで、仕上げ加工がほぼ排除でき短納期・低コスト化に貢献する。

開発した技術のポイント

油冷鋼を用いたプレス金型の熱処理における歪みの極小化技術(A3サイズで0.03mmレベル)を確立する
(新技術)
歪み抑制・修正工程により、発生する歪みを0.03mmレベルへ極小化させる
(新技術の特徴)
後工程での平面出し研磨や微調整などの仕上げ加工を大幅に減らすことができる

具体的な成果

・TP(温度・加圧力)可変歪み修正装置の開発と歪み修正手順の確立
‐TP可変歪み修正装置の設計及び開発を行った
‐TP可変歪み修正装置を使用した歪み修正法の手順を確立した
・油冷鋼プレス金型の歪み抑制を実現するための焼なまし、均一焼入れの連続処理手法の開発
‐焼なましによる加工応力除去効果を検証した
‐ガス急冷による均一焼入れと冷却ガス圧を検証した
・シミュレーション技術を用いた金型の熱処理における挙動把握
‐熱処理後の金型の歪みについて、シミュレーションにより可視化することを行った

図1 歪修正装置ALFLAT、ALFLATⅡ
知財出願や広報活動等の状況

・特許 第6093380号 名称:加圧装置および加圧方法
・HPやカタログで広報

研究開発成果の利用シーン

・油冷鋼プレス金型に対する歪み極小化熱処理加工サービス
・油冷鋼プレス金型用の歪み修正装置開発(ALFLAT,ALFLATⅡ)図1挿入

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・本歪み極小化技術を用いた熱処理加工サービスについては、サポイン終了時点では川下企業にサンプルの提供を行い、性能に対して満足との評価を得ており、事業化のレベルであった
・歪み修正装置については、装置運転のノウハウが必要であり、自動運転の機能がさらに必要である
・装置単体としては、実用化途中のレベルであった

提携可能な製品・サービス内容

加工・組立・処理

製品・サービスのPRポイント

・金型製作時間の短縮、低コスト化
‐熱処理の後工程での平面出し研磨や微調整などの仕上げ加工がわずかとなる
‐後工程の作業時間が減り、短納期を実現できる
・金型の経年変化が減少
‐後工程での切削研磨作業が減ることにより、金型の残留応力が減少し、時間経過による変形が発生しにくい
‐川下製造業者において、金型を使って生産する製品の精度が、長期にわたって向上する
・環境への配慮に寄与
‐後工程で使用する高価な切削工具の消耗が減り、産業廃棄物となる多量の切削液が大幅に削減される
‐切削で使用される電力などのエネルギーが削減される

今後の実用化・事業化の見通し

・既に提供している空冷鋼に対する極小歪み熱処理加工に、油冷鋼に対する熱処理の歪み修正技術を加え、空冷鋼及び油冷鋼の金型に対する歪み極小化熱処理加工サービス(Gshori:商品名)として、すでに提供している(平成24年度内に、事業化済み)
・第25回中小企業優秀新技術・新製品賞(りそな中小企業振興財団・日刊工業新聞社)にて奨励賞を受賞した
・歪み修正装置の提供については、装置運転の自動化などの課題の解決を図った後に、事業化を進める予定である

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 岡谷熱処理工業株式会社
事業管理機関 株式会社信州TLO 技術移転グループ
研究等実施機関 国立大学法人信州大学 工学部 機械システム工学科
長野県工業技術総合センター 材料技術部門 金属材料部

サポイン事業者 企業情報

企業名 岡谷熱処理工業株式会社(法人番号:5100001019405)
事業内容 熱処理加工の提供、金属熱処理(真空熱処理)、真空浸炭・真空浸炭窒化、コーティング(イオンプレーティング)処理、精密ショットピーニング、ラッピング処理
社員数 34 名
生産拠点 長野県岡谷市 本社工場
本社所在地 〒394-0033 長野県岡谷市南宮1-5-2
ホームページ http://www.okanetu.co.jp
連絡先窓口 取締役専務兼営業部長 中澤 信貴
メールアドレス gene@okanetu.co.jp
電話番号 0266-23-4610