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精密加工

硬くて強いボルトを精密に加工高性能で耐久力の高い転造ダイスの製造開発

岐阜県

株式会社岡本

2020年3月20日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 高硬度ハイテンションボルトの精密転造加工を可能とする平ダイス製造技術の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 航空・宇宙、産業機械、情報通信、スマート家電
事業化状況 実用化に成功し事業化間近
事業実施年度 平成20年度~平成22年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車産業分野では地球環境への配慮を背景に、各種部材等の軽量化が進められており、それにともなってボルト類のダウンサイズ化と低コスト化が求められている状況である。この課題に対応するためには、ボルト素材の高強度化及び品質精度向上を図る必要があるが、高硬度材料を活用した転造ダイスが不可欠となることから、ハイテンションボルトを製造する転造ダイス用金型製造技術の研究開発を進めるものである

開発した技術のポイント

ハイテンションボルトではワンランク上のメートル細目ねじの製造を可能に
・転造ダイス加工精度
‐ネジサイズ:M4~M12
‐ネジ精度(おねじ外形公差):グレード4(例:ピッチ1.0→112μm)
‐ネジ精度(おねじ有効径公差):グレード4(例:ピッチ1.0→75μm)
・ダイス寿命
‐ダイス寿命(転造命数):従来材15,000本→開発材30,000本
(新技術)
<超硬度材製転造ダイスによるボルト製造>
(新技術の特徴)
・難加工材のボルト製造に適した条件を持つ
・ボルトの経常精度が高い
・ダイスの寿命が長いため、生産性が高く、低コスト

具体的な成果

・高硬度金型研削用工具および最適加工条件の高度化
‐クラッシングロールから各砥石への歯部転写、歯部転写された砥石から金型への歯部転写試験を行った結果、好適な砥石を見出した
‐開発した高剛性精密平面研削盤を用いることにより、従来研削盤と比較して、金型製作加工時間を約50%短縮できた
・転造ダイス加工用クラッシングユニットの最適化に関する研究
‐クラッシングロールでの粗加工、ダイヤモンドロータリードレッサーでの仕上加工を併用化することにより、加工精度の維持向上と品質の安定化が図れた
・試作転造ダイスの実機搭載によるネジ転造耐久性評価
‐本研究で試作した転造ダイスを実機に搭載し、実際に転造加工を実施。従来用いられているダイス以上の耐久性を示すことがわかった
・クラッシングロールとダイヤモンドロータリードレッサーの併用
~粗加工にクラッシングロールを、仕上加工にダイヤモンドロータリードレッサーをそれぞれ用いる装置を開発。
クラッシングロール単独での加工に比べて加工精度をより長期間維持することが可能になった~

知財出願や広報活動等の状況

出展:ポートメッセ名古屋(H21.10)、トヨタ新工法・新技術展示会(H23.2)

研究開発成果の利用シーン

自動車等に組み込まれるハイテンションボルト用のねじ転造

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・H25年度の実用化を目指して事業化を検討中
・ねじ転造用平ダイス(サイズ・形状応相談)のサンプルあり(有償)

製品・サービスのPRポイント

・軽量化:軽量化に伴うハイテンションボルトの高強度化に対応した
・耐摩耗性向上:開発した転造ダイスは、HRC67の硬度を有し、従来製品にくらべ耐摩耗性(耐久性)を向上させた
・ロス削減:耐久性が向上することにより、ダイス交換の頻度が減り、段取り替えロスが削減できる

今後の実用化・事業化の見通し

試作品を川下企業に提供するなど、上市に向けた活動に引き続き取り組む
・川下企業(3社ほど)へ試作品を提供し、性能評価・耐久試験を実施中である
・サポイン事業において課題として残った、品質の安定化について、補完研究により再現性を確認するなどの検証作業を実施中である
・試作品について好評価を得ている川下企業もあり、これらをきっかけに本格展開に向けて販売体制の確立を推進中。H25年度の実用化を目指す

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社岡本
事業管理機関 公益財団法人岐阜県産業経済振興センター
研究等実施機関 有限会社ゼンコー
国立大学法人岐阜大学
国立大学法人名古屋大学
岐阜県産業技術総合センター

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社岡本
事業内容 各種鋳鉄製品、金型部品の製造販売
本社所在地 〒500-8432 岐阜県岐阜市畷町5番地
ホームページ Http://www.nbk-okamoto.co.jp
連絡先窓口 素形材営業部主任 広瀬達也
メールアドレス thirose@ons.co.jp
電話番号 058-271-7251