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精密加工

温間鍛造条件の最適化による自動車駆動系部材ヨークの軽量化、生産コストの削減

福岡県

株式会社戸畑ターレット工作所

2020年4月21日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 軽量自動車部材の低コスト・高品質加工を実現する次世代鍛造法の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 自動車、工作機械
産業分野でのニーズ対応 高性能化(小型化・軽量化)、高効率化(工程短縮)、低コスト化
キーワード 軽量化、工程短縮
事業化状況 研究実施中
事業実施年度 平成26年度~平成28年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車駆動系部材(プロペラシャフト・ヨーク)の軽量化は、厳しい強度要求を満たすため熱処理型アルミ合金を用いた鍛造加工法が採用されているが、価格帯が高めのトラック等一部に限定されている。本研究では、コスト低減要求の厳しい大衆車への適用を目指し、初期設備投資を抑え、現状アルミ鍛造と比較して鉄系部材並みの強度を確保しつつ1/2の生産時間短縮と25%のコスト低減を実現する革新的な次世代鍛造法を確立する

開発した技術のポイント

自動車駆動系部材であるヨークの軽量化に繋がるアルミ合金製鍛造部材を低コストで生産できる鍛造技術を創出する
(新技術)
・鍛造工程設計案を自動生成する知的設計支援システム・アルミ合金の連続鍛造材用ターレット鍛造装置
(新技術の特徴)
ヨーク鍛造部材の製造原価を低減し、機械的特性(硬さ)を向上し、靭性は同等以上確保する

ターレット鋳造装置
ターレット鋳造装置
具体的な成果

・工程設計支援システムを完成させ、ヨーク設計において熟練者並みの工程設計を従来の12時間から10分まで大幅な短縮するのに成功した
・鍛造試作において、すべての工程を含んだ生産リードタイムの目標は未達に終わったが、製造コストにおいては、対炭素鋼比15%、アルミ化先行研究比25%低減目標に対し、各々15.8%、22.8%低減とほぼ達成できた
・ヨーク鍛造品の引張強度は目標達成し、プレス装置内でのヨーク角部分2穴連続横穴抜きは達成できた
・鍛造品の硬度目標140~160(Hv)に対し141.1(Hv)、靭性指標の伸びも12.4%と目標達成した

知財出願や広報活動等の状況

特開2015-182097 ターレット鍛造装置

研究開発成果の利用シーン

・ヨーク(自動車駆動系部材)
‐アルミ合金鍛造品への代替

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

現在、車輛部品におけるターゲットアイテムがまだ具体的に決まっておらず、ビジネスモードの段階になっていない。

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作、製品製造

製品・サービスのPRポイント

・鍛造品評価
‐引張強度:アルミ化先行研究比17.3%向上(375MPa)
‐硬度:141.1(Hv)
‐靭性指標の伸び:12.4%

今後の実用化・事業化の見通し

・川下企業との連携については、提案以前からアルミ鍛造ヨークの地場調達の話を引き合いとしていただいており、現在もヨークについてアドバイス頂く等良好な関係を築いている
・想定顧客へのアプローチの状況は、まだ鍛造品をアセンブリできる品質状態にもっていけてないので、早期に鍛造品単体の品質確保(形状確保)を行い、客先でのアセンブリした後の強度評価に繋げていく方針である

実用化・事業化にあたっての課題

本件のような部品の材料転換をはかる案件では、一次サプライヤーは勿論、自動車メーカーの開発部門との連携が事業化には必要不可欠で、現在注力している自動車部品の事業化案件の方向性が定まったら、着手していく予定

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社戸畑ターレット工作所
事業管理機関 一般財団法人九州産業技術センター
研究等実施機関 株式会社サンライズ精工
国立大学法人九州工業大学
鹿児島県工業技術センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社戸畑ターレット工作所(法人番号:1290801002652)
事業内容 自動車部品(アルミダイカスト、アルミ鍛造)、電力部品、住設部品、メタルグッズの製造・販売
社員数 250 名
生産拠点 本社工場(北九州市小倉南区新曽根11-31)、自動車部品事業部(北九州市小倉南区沼南町3-18-15)
本社所在地 〒800-0211 福岡県北九州市小倉南区新曽根11-31
ホームページ http://www.t-turret.co.jp/
連絡先窓口 技術開発グループ 川崎宏史
メールアドレス kawasaki@t-turret.co.jp
電話番号 【本社工場】093-471-7403 【自動車部品事業部】093-475-8864