研究開発された技術紹介

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

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

・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～

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)

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

・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)

・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

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