技術コラム

2023.5.25

冷間鍛造によるギア部品製造のメリット

目次 ▼

ギア(歯車)とは
冷間鍛造で製造されるギア部品のメリット
冷間鍛造を用いたギア部品の製品事例
冷間鍛造を用いたメリットの大きなギア部品の製造はアライパーツまで!


ギア(歯車)とは

ギア(歯車)とは、円形の外周・内周に歯形形状を持つ機械部品で、ギア(歯車)を装着した駆動ユニットの回転に併せて歯同士が噛合い、動力を伝達する事ができます。

また、動力の伝達が主な目的ですが、ギア(歯車)の形状や間隔を変えることで伝達動力の範囲や、回転数・力の強さを自由に調整することが可能であり、駆動部の用途に合わせて設計が行われます。

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冷間鍛造で製造されるギア部品のメリット

様々な製品で重要な役割を果たすギア(歯車)部品ですが、その形状の複雑さと求められる精度の高さから製造には特殊な機械や技術が必要で、主に切削での工法が選定されます。結果、切子量・加工時間の兼ね合いからコストは高くなりがちです。

一方で、当社ではすべてとは言わないまでも、冷間鍛造を用いてギア(歯車)部品を製造することが可能であり、一部の部品に限られるものの、工法転換によるメリットも多くあります。ここからはギア(歯車)部品の工法転換によるメリットを御伝えいたします。

省資源(エコ & コストダウン)

冷間鍛造でギア(歯車)部品を製造する場合は、材料を削って製造する切削と比較して、材料ロスが抑えられるため、省資源でエコな製造が可能です。

歯車の形状や、サイズにもよりますが、場合によっては材料を削って製造するよりも、大幅な材料の削減が可能でコストダウンに繋がります。

大量生産(省エネルギー)

冷間鍛造でギア(歯車)部品を製造する場合は、ヘッダーやパーツフォーマーを用いて製造を行うため、材料を削って製造する場合に比べて、加工時間を大幅に短縮することが可能です。大量生産を行う部品程、加工時間の短縮効果は高くなり、必要なエネルギーが少なく済むため、省エネルギーで製造が可能で、コストダウンにも繋がります。

ただし、複雑な形状を有したギア部品を冷間鍛造で製造するには、高い金型設計能力と、試作を繰り返し部品精度を向上させるための工程改善力が必要となり、対応可能な業者が限られてくるという難点もあるため注意が必要です。

材料特性の改善

冷間鍛造でギア(歯車)部品を製造する場合は、加圧により部品を成形するため、加工硬化により機械的特性(強度)が向上します。ギア部品は駆動部に用いられることが多いため、高い強度が求められる部品でもあり、鍛造による材料特性の改善はギア部品にとって非常に大きなメリットとなります。

製造工程の削減

冷間鍛造でギア部品を製造する場合は、様々な工程の削減が可能です。

従来、複数の部品を後工程で併せて製造していた複雑な部品の一体化を行うことで、「焼結」「切削」「組付け(圧入)」といった複数の工程を1工程に短縮することが可能です。

また、材料を削らないため、成形後の部品精度や、表面粗度がよくなめらかであるため、成形後の追加工が不要な点もコストダウンにつながるメリットの一つです。

冷間鍛造を用いたギア部品の製品事例

続いて、実際に当社が製作した冷間鍛造を用いたギア(歯車)部品の製品事例をご紹介いたします。

冷間鍛造を用いたギア部品の製造はアライパーツまで!

冷間鍛造を用いてギア(歯車)部品を製造する場合、高い金型設計能力と工程設計能力が求められるとお伝えさせていただきましたが、当社であれば対応が可能です。

冷間鍛造・VA/VEセンターは国内最多段の9段式のパーツフォーマーを多数保有しているため、
ギアのように複雑な形状を有した部品の冷間鍛造化にも対応することが可能です。

また、金型を内製化することで圧造技術の向上、製品開発力の向上に繋げてきました。金型の製作を外部に任せないことで開発情報の流出防止・コストダウン・短納期にも貢献しています。

たとえ高精度、複雑な形状であっても培った技術・ノウハウでお客様のご要望にお応えしてきました。冷間鍛造でQCDに優れたギア(歯車)部品の量産加工が可能ですので、まずはお問い合わせください。

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