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今日からモノ知りシリーズ
トコトンやさしい鍛造加工の本

定価(税込)  1,512円

著者
サイズ A5判
ページ数 160頁
ISBNコード 978-4-526-07045-7
コード C3034
発行月 2013年03月
ジャンル ビジネス

内容

鍛造は、工具や金型などを用いて打撃や鍛錬などにより加工する成形技術。昔から日本全国で広く行われ、よく知られている。その半面、内容については知られていない。本書は、その鍛造について、加工法から加工原理、よく使われる機器・装置などをわかりやすく解説した鍛造加工の入門書。

篠﨑吉太郎  著者プロフィール

(しのざききちたろう)
1938年 愛媛県生まれ
1962年 愛媛大学工学部機械工学科卒業
1962年 通商産業省工業技術院機械試験所入省
1989年 工学博士(横浜国立大学)
1996年〜国際冷間鍛造グループ(ICFG)会員
1998年 通商産業省工業技術院機械技術研究所退職
1998年〜2001年 財団法人次世代協会金属・複合材料研究開発協会
2001年〜現在 独立行政法人産業技術総合研究所
客員研究員
主な著書 
著書(単独)「多ラムプレス機械による冷間複働押出し加工法の研究」機械技術研究所報告148号 1989年
「絵とき『鍛造加工』基礎のきそ」日刊工業新聞社2009年      
共著書(執筆分担)「鍛造用語辞典」財団法人鍛造技術研究所1993年
「塑性加工技術シリーズ4鍛造」コロナ社1995年
「塑性加工用語辞典」コロナ社1998年
「金属便覧改訂6版」丸善2000年
「Handbook of Aluminum」Marcel Dekker Inc2003年
「鍛造金型」財団法人素形材センター2004年
「わかりやすい鍛造加工」日刊工業新聞社2005年
「塑性加工便覧」コロナ社2006年 など

目次

第1章 すばらしい鍛造の世界
1 鍛造とは、その過去・現在 「進化する金属加工技術」
2 熱間鍛造 「重厚長大部品の鍛造が可能」
3 冷間鍛造 「ニアネットシェイプ鍛造が可能」
4 鍛冶屋さん 「日本刀の加工技術を継承」
5 パワーショベルに使われている鍛造品 「いろいろな鍛造加工法が用いられている」

第2章 身近に見られるいろいろな鍛造品
6 エキセントリックシャフト・アンビル 「産業機械用大型鍛鋼品」
7 サスペンション・ヒンジ 「航空機 ・ 自動車用アルミニウム大型鍛造品」
8 クランクシャフト・ステアリング部品 「自動車用熱間鍛造品」
9 自動車用ブレーキ部品 「容器状の冷間鍛造部品」
10 自動車用ブレーキ部品・サイドミラーシャフト 「軸付き冷間鍛造部品」
11 ドリブンギヤ・ ドッグクラッチ 「自動車用歯車の冷間鍛造品」
12 ハブ ・ ブレーキレバー 「自転車部品の冷間鍛造品」
13 自動二輪車用ピストン 「アルミニウム合金の温間鍛造品」
14 いろいろなケース 「アルミニウム容器の冷間鍛造品」
15 釣り具リール部品 「アルミニウム合金の冷間鍛造品」
16 ハンドル、架線金具、ヒートシンク 「銅および黄銅の鍛造品」
17 ナット 「フォーマ鍛造品」
18 のみ 「鍛冶製品」

第3章 鍛造加工を分類しよう
19 据込み 「圧縮力を加えて高さを減少させる加工法」
20 軸の前方押出し ・軸の後方押出し 「素材を狭いダイ出口から押出す加工法」
21 容器の後方押出し・容器の前方押出し 「素材をパンチ外周の隙間から押出す加工法」
22 側方押出し 「パンチ進行方向と直交する向きへ押出す加工法」
23 組合せ押出し 「複数の流出口より同時に押出す加工法」
24 密閉鍛造 「閉空間へ材料を充満させる加工法」
25 自由鍛造 「汎用性の高い型を用いて行う据込み加工」
26 熱間鍛造 「上下の型形状を高温素材に転写させる加工法」
27 冷間鍛造 「型に設けられた開口 ・ 隙間から常温素材を押出す加工法」
28 閉塞鍛造 「側方押出し変形により型内に材料を充填させる加工法」
29 ねじ転造 「素材を回転させながらねじ山を創生する加工法」
30 鍛造材料、鋼材 「鉄鋼は最もよく使われる機械工業用材料」
31 鍛造材料、アルミニウム合金 「多量に存在する軽量金属」
32 変形抵抗 「単軸応力状態における塑性変形応力」
33 拘束係数、相当ひずみ 「塑性加工応力の変形抵抗に対する比率」
34 軸の前方押出し加工荷重曲線 「定常押出し加工荷重はパンチ変位とともに暫減する」
35 軸の押出し加工圧力に及ぼすダイ角度の影響 「最適ダイ角度」
36 容器の後方押出し加工における荷重曲線 「定常押出し加工荷重は加工中はほぼ一定」
37 容器の後方押出し加工圧力に及ぼすパンチ角度の影響 「最適パンチ角度」
38 異形容器の後方押出し加工圧力 「横断面形状が非軸対称容器の加工圧力」
39 押出し圧力に及ぼす素材寸法の影響 「同じ形状でも寸法が違えば変形が同じとは限らない」
40 鍛造中の鍛造品の温度の測定および計算 「加工熱の熱伝導解析」
41 容器の後方押出し圧力に及ぼす張力の影響 「付加張力だけ加工圧力は減少する」
42 割れに及ぼす加工圧力の影響 「背圧付加は割れ防止に有効」
43 割れに及ぼす温度の影響 「高温にすることは割れ防止に有利」
44 割れに及ぼす加工速度の影響 「低速にすることは割れ防止に有利」
45 炭素鋼の焼鈍し 「焼鈍しにより生じる軟化および粗大結晶粒子」
46 鍛造における潤滑 「高温または高圧に耐えうる潤滑剤」

第4章 鍛造メタルフローの特徴
47 円柱の圧縮 「円柱に作用する垂直応力およびせん断応力」
48 曲げを伴う円柱の圧縮 「円柱に傾斜荷重あるいは偏心荷重が作用すれば曲がる」
49 円柱の座屈 「オイラーの限界荷重」
50 内圧が作用する円筒 「円輪に作用する円周方向応力」
51 容器の後方押出しパンチの設計 「パンチに作用する応力解析」
52 カウンタパンチの設計 「カウンタパンチ底面中央には引張応力が作用する」
53 ダイインサートの補強 「ダイインサートを補強リングで締めて補強する」
54 ダイに作用する応力解析 「補強リング」
55 金型材料の種類 「合金工具鋼 ・ 高速度工具鋼」
56 金型材料の機械的強さ 「圧縮強さと硬さとはよい相関がある」
57 金型材料の物性 「熱伝導率 ・ ヤング率」
58 金型材料の選択 「冷間鍛造型 ・ 熱間鍛造型 ・ ハンマ型 ・ フォーマ型」

第5章 金型設計の基礎
59 クランクプレス 「クランク機構を利用した汎用プレス」
60 ナックルジョイントプレス 「下死点付近のラム速度を低速化」
61 フォーマ 「完全自動高速多段プレス」
62 スクリュープレス 「ねじ機構を用いた多種少量生産性に富む多目的プレス」
63 油圧プレス 「ラムの運動は作動油の圧力・流量を制御して自在」
64 ハンマ 「鍛造機械の原点」

第6章 鍛造プレスのいろいろ
65 鍛造中の鍛造品の温度を計算しよう 「速度効果および寸法効果を把握するために」
66 側方押出しを用いた鍛造性試験法 「実加工条件下での鍛造性試験法の提案」
67 多ラム鍛造のすすめ 「多様な鍛造加工技術の開発を求めて」

【コラム】

●たたら吹き
●シミュレーション
●エンクローズドダイフォージング
●加工硬化、異方性
●工程設計
●塑性流動不安定現象・ダブルカップ
●ネットシェイプ鍛造

参考文献

はじめに

 鍛造とは、固体の金属材料を工具、金型などを用いて圧縮または打撃、鍛錬をして部品に成形する加工技術を言います。日本の鍛造は世界に誇れる日本刀を作る優れた技を育み、プレスを用いた近代工業における加工技術の発展につなげて、戦後の日本の工業化に貢献しています。
 しかし今、工業生産拠点はグローバル化し、自動車の国内生産数が減少するなか、鍛造品は以前の生産量を確保できなくなっています。また、すでに一部の鍛造工場は海外への移転が進んでいます。
 モノづくりへの関心が高まり金型や鍛造という言葉をニュースで耳にするようになり、日刊工業新聞社書籍編集部から、一般向けの鍛造加工の本を執筆するか打診がありました。条件は書籍「絵とき『鍛造加工』基礎のきそ」よりさらにわかりやすく平易に記述すること、身近に見られる鍛造品を紹介すること、鍛冶屋さんの話を加えること、最終章では鍛造の将来への展望を述べることでした。
 鍛造メタルフローの特徴、型に作用する応力、型設計に必要な材料力学、型設計データなどを加えて記述すれば、モノづくりに興味をもつ若い技術者たちが鍛造技術を学び理解するうえで役に立ち、ひいては新しい技術開発につながると考え、執筆を受けることにしました。
 鍛造品、プレス、工場の写真および型材料データなどは、日本塑性加工学会鍛造分科会および冷鍛ファミリー会などの活動を通じて知りえた知己に提供を依頼しました。メタルフローの特徴を示す写真、図表は著者らが発表した論文・解説などを、材料および材料力学などの説明は工学院大学で使用した講義ノートなどを利用して作成しました。項目ごとにまとめたため、いくつかの説明が重複しているところもあります。
 執筆にあたり愛知製鋼(株)、(株)青山製作所、旭サナック(株)、榎本機工(株)、大岡技研(株)、(株)大谷機械製作所、(株)片桐製作所、(株)川崎製作所、栗林製作所(株)、群馬精工(株)、(株)神戸製鋼所、コマツ産機(株)、(株)阪村機械製作所、(株)シマノ、住鉱潤滑剤(株)、住友重機械テクノフォート(株)、田齋のみ製作所、ダイジェット工業(株)、(株)塚本製作所、(株)ニチダイ、(株)日本製鋼所、日立金属(株)、宮本工業(株)、(株)ヤマナカゴーキン、理研鍛造(株)各位より写真および情報の提供を受けました。特に鍛冶の田齋明夫氏は本書のためにのみを製作して下さいました。引用論文などの著作には先輩方の指導を受け、共同研究者の協力を得ています。独立行政法人産業技術総合研究所の江端幹夫氏には多数の画像処理をお願いしました。お世話になった大勢の関係各位には衷心より御礼申し上げます。
 本書は、著者自身の長年の鍛造加工に関する研究成果のレビューでもあり、研究者生活を共にした妻への感謝の報告書ともいたします。

2012年12月
著者

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