技術コラム

2024.2.14

ウェルドボルト(溶接ボルト)の冷間鍛造化におけるメリット

ウェルドボルト(溶接ボルト)とは?

ウェルドボルトとは、つば部・先端部に特殊な形状を持ち、ほかの部品と溶接を行うために用いられるボルトを指します。通常のボルトと異なり、ウェルドボルトには溶接可能な突起部位があり、これにより素早く確実に安定した取り付けが可能になります。ウェルドボルトは、金属製品や構造物の組み立てや取り付けに使用されることが一般的です。

ウェルドボルト(溶接ボルト)の材質

ウェルドボルトの材質は、一般的には以下のようなものがあります。

  1. 低炭素鋼: 一般的な組み込み用途に使用され、一般的な構造や溶接に適しています。
  2. ステンレス鋼: 耐食性や耐久性が必要な場合に使用されます。 高温、高湿度、あるいは腐食の影響を受ける環境での使用に適しています。
  3. 合金鋼: 特定の応用に適した強度や特性を持つ合金鋼が選択されることがあります。例えば、高温環境での使用や特定のメカニカルプロパティが求められる場合などに使用されます。

これらの材料は、それぞれの特性や使用環境に応じて選択されます。重要な点は溶接性があり、溶接プロセスで十分に固定されることです。

ウェルドボルト(溶接ボルト)の冷間鍛造化のメリット

ウェルドボルトの冷間鍛造化にはいくつかのメリットがあります。

  1. 高い強度: 冷間鍛造による加工硬化により製品の強度や耐久性が向上します。
  2. 精密成形: 切削加工と比較して不要な削りカスを最小限に抑えることができコスト面でメリットがあります。また、ウェルドボルト特有のヘッド部のボス成形も冷間鍛造化できるため、ほかの製品と比較してもコストメリットがあるといえます。
  3. 負荷耐性の向上: 冷間鍛造は切削と異なり金属繊維(ファイバー)が繋がった状態のため、材料の耐疲労性や耐衝撃性が向上します。
  4. 生産効率の向上: 冷間鍛造は比較的高速で行うことができるため、大量生産に適しています。また、製品の加工経緯が短いため、生産効率が向上します。

以上のことからウェルドボルトの冷間鍛造化は、高強度・高耐久性の製品を効率的に製造するための有力な手段となっています。一方でデメリットもあります。

ウェルドボルト(溶接ボルト)の冷間鍛造化のデメリット

ウェルドボルトの冷間鍛造にはいくつかのデメリットも考慮する必要があります。

  1. 材質の限定: 鍛造可能な材料に制限があります。特にステンレス系素材はもともとの素材としての硬度が高く形状によっては不向きと言えます。またアルミ材は傷・打痕が問題となります。
  2. 成形限界: 形状や材料によっては、複雑な形状や内部構造を持つ部品の製造が難しい場合があります。特に内部の空洞や複雑な加工が必要な場合には、他の方法が適している可能性があります。
  3. 表面処理の必要性: 冷間鍛造によって形成された部品は、表面の仕上げが滑らかでないことがあります。そのため、仕上げを行うための追加工程が必要になることがあります。

以上がデメリットと言えますが、製品の設計や製造プロセスを十分に検討することでデメリットに対して十分なメリットを享受することができます。特に材料や形状に関する要件に応じて、最適な製造方法を選択することが重要です。では、以下では実際の製造方法をお伝えいたします。

ウェルドボルト(溶接ボルト)の冷間鍛造化事例

1.自動車用溶接ボルト

本事例は、自動車向けの溶接ボルト部品となります。特徴としては、T字型でツバ部分は小判形状をしている特殊な形状をしている点が挙げられます。また、溶接用の突起もあるため、様々な工法を組み合わせて製造を行う必要がございます。

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2.自動車用ウェルドボルト

本事例は自動車に使用されるウェルドボルト部品です。特徴としては、プロジェクション溶接の為の特殊形状を付けている点です。従来は溶接用の3点の突起がある設計となっておりましたが、溶接強度が不足しているとのことで、全周へ設計変更をご提案させていただきました。

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3.自動車シート用溶接ボルト

本事例は、自動車用のシート構成部品です。特徴としては、ツバ裏に3箇所の溶接用プロジェクションが設けられている点があげられます。当社ではこのような一般的な製品に関しても取り扱いがあり、溶接用プロジェクションの形状提案も行いながらご要望に合わせた製品を実現させる事が可能です。

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4.自動車シート用プロジェクションボルト

自動車シート用プロジェクションボルト|冷間鍛造・VA/VEセンター

本事例は、自動車シート用プロジェクションボルトです。特徴としては、プロジェクションがあることと、軸の先端に案内としてテーパー形状をつけている点です。(軸部にはネジ指定あり。)そこで、今回は2D3Bのヘッダー機により成形を行った後、転造による仕上げ加工を施しました。

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ウェルドボルト(溶接ボルト)に関するよくある質問集

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