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精密加工

高温板鍛造プレス加工の実現により、輸送関連製品の軽量化と複雑形状化を実現

茨城県

山野井精機株式会社

2022年1月28日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 難加工材の高温板鍛造プレス加工における高機能金型の開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 航空・宇宙、自動車
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22年度~平成24年度

プロジェクトの詳細

事業概要

難加工材であるマグネシウム合金を対象とし、高温域における板鍛造プレス加工の技術を確立し、製品化へのシステムを構築する。具体的には、自動車の外装部品を製作するとし、技術的には、マグネシウム合金展伸材での3次元形状のプレス加工技術の確立と、熱源を使用した鍛造成形に耐えうる高剛性の金型の設計を行うことと、小さなプレス能力で大きな鍛造プレス品を製造する技術とシステムを開発する

開発した技術のポイント

軽量化、複雑形状への対応や従来に無い展伸材成形方法の開発を通じて、難加工材である「マグネシウム合金」を対象とした高温域における板鍛造プレス加工の技術の確立と、製品化システムを構築する
(新技術)
・150トン級のプレス機を使用した、450℃での高温板鍛造金型及び製造技術を開発する
・400℃以上での高温で高耐久性を有する金型コーティング技術を開発する
(新技術の特徴)
・難加工性が高い部材に対する複雑形状化への対応が可能である
・高温で金型への素材凝着が少ないコーティング技術である

具体的な成果

・高温板鍛造プレス加工
‐加熱技術開発により、金型を断熱材で囲むことで、パンチ、ダイ表面温度の温度を設定温度の±10℃で制御可能である
‐板鍛造加工により、400℃以上で位置決めピン(φ3mm以上)を一工程で複数成形可能(150トンプレス機使用)である
‐製品角部の鋭角化(直角)が実現可能である
・プレス加工金型用表面処理技術の開発
‐プレス加工時に近い状態での金型コーティングの耐磨耗、耐凝着性の新しい評価方法を開発した
‐新規PVD炭素系皮膜を検討した

研究開発成果の利用シーン

・難加工性部材を利用した部品
・プレス加工技術を活用した難加工性部材の製造プロセスにおける金型技術
・温間プレス金型

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

川下ユーザーと事業化を見据え温間金型の開発を進めると同時に、新たな金型コーティング技術開発を進めることで、生産性の高い高機能金型の開発及び生産技術の構築を図る

製品・サービスのPRポイント

・難加工性が高い部材の複雑形状化が可能に
‐温間でのプレス加工が可能になり、常温では困難な難加工材のプレス加工ができ、様々な付加価値(軽量化、高強度等)をつけることが可能となる
・軽量化・高強度化を実現する金型を開発
‐温間成形後も強度低下しない高温板鍛造金型の開発をしたことで、各種プレス部品の高品質(軽量化、高強度化)が見込まれる
・無潤滑での高温プレス加工が可能に
‐潤滑剤レスにより、洗浄コスト等生産性向上による、低コスト化が見込まれる

今後の実用化・事業化の見通し

・角部の鋭角化は実現したが、本金型技術(高温板鍛造金型)と弊社が得意とする順送金型技術との融合は実現しておらず、現在、トランスファー機構も取り入れた順送・トランスファー金型技術の融合による更なる高効率化による生産コストの低減を進めている
・高温での無潤滑板鍛造を実現しているが、250℃以上での耐久性がまだ劣るため、高温(400℃程度)でも耐久性の高い金型コーティング技術開発を進めており、PVD炭素系皮膜以外の新たな表面処理技術の開発も進めている

プロジェクトの実施体制

主たる研究等実施機関 山野井精機株式会社 牛久工場
事業管理機関 山野井精機株式会社
研究等実施機関 学校法人日本大学
日本コーティングセンター株式会社
茨城県産業技術イノベーションセンター

主たる研究等実施機関 企業情報

企業名 山野井精機株式会社
事業内容 事務機器製造、金型製作、プレス加工
本社所在地 〒300-2347 茨城県つくばみらい市豊体1670-3
ホームページ http://www.yamanoiseiki.co.jp/
連絡先窓口 営業課兼冶工具課 幸田稔
メールアドレス kota-minoru@yamanoiseiki.co.jp
電話番号 0297-58-1211