ねじ転造は、チップレスねじ山形成プロセスです。-このプロセスでは、成形ローラーを介してワークピースに圧力を加え、金属に制御された塑性変形を引き起こし、ローラーのプロファイルを反映したねじ山を直接刻印します。旋削やフライス加工などの金属除去方法とは異なり、ねじ転造では切りくずが発生しません。代わりに、材料がねじの谷底から半径方向および軸方向に流れて輪郭を埋めるため、典型的な冷間加工塑性成形技術として分類されます。-精密ファスナーの製造において、このプロセスは-スロット付きチーズヘッド接続ネジなど-の製品のねじ精度と機械的特性に直接影響を与えるため、中規模から大量の生産には不可欠な加工オプションとなっています。--
転造加工は主に雄ねじの加工に使用されます。機械加工プロセスを開始する前に、ワークピースの直径を正確に制御することが最も重要です。通常、この直径は、形成されるねじ山のピッチ直径とほぼ等しくなければなりません。ブランクの外径が小さすぎると、金属材料が転造ダイスの溝に十分に流れ込まなくなります。逆に、寸法が大きすぎると、装置に不必要な大きな圧力がかかり、転造機の損傷につながる可能性があります。-したがって、スロット付きチーズヘッド接続ねじの製造では、最適なブランク径を正確に決定するために、材料の物理的特性に基づいた厳密な計算とプロセス試行が不可欠です-。-。
転造ねじの大部分は、60 度のフランク角を特徴とする標準ねじです。この目的で使用される転造ダイスは比較的鋭い頂部を備えており、多くの場合、材料へのスムーズな貫通を容易にするために丸い刃先が組み込まれています。各歯面は 30 度の角度を維持するため、金属材料が軸方向と半径方向の両方に安定して制御された所定の方法で流れることが保証されます。この冷間加工メカニズムにより、従来の旋削加工に伴う欠点-、特に金属の結晶粒の流れの切断-が完全に回避されます。さらに、このプロセスにより、-溝付きチーズヘッド建設ネジなどの建設用ファスナー-のねじの根元部分で非常に高い金属密度が得られます。
フライス加工や研削などの従来のプロセスと比較して、ねじ転造には大きな利点があります。まず、転造ねじの表面粗さが非常に小さく、非常に優れた表面仕上げが得られます。第二に、このプロセスに固有の冷間硬化効果により、ねじ山表面の強度と硬度が大幅に向上します。{2}}さらに、このプロセスでは切りくずが発生しないため、材料の利用効率が非常に高くなります。切断作業と比較して、原材料を 15% ～ 20% 節約できます。さらに、ねじ転造は切削加工よりも数倍高い生産性を実現します。プロセスは簡単に自動化でき、転造ダイスの耐用年数は非常に長いです。これらの特性により、スロット付きチーズ-形状のネジなどの大量生産製品の製造に最適です。-
ただし、どの製造プロセスにも限界があり、転造加工も例外ではありません。まず、基材の強力な圧縮により引張強度が向上しますが、それに伴う加工中に導入される残留応力は、特定の状況では疲労寿命に複雑な影響を与える可能性があります。第二に、適用可能な材料の範囲が制限されています。通常、ワークピースの材料は HRC 40 を超えない硬度を持つ必要があります。硬すぎる材料は有効な塑性変形に抵抗するためです。第三に、このプロセスでは、未加工のブランクの寸法精度、転造ダイス自体の硬度と精度に非常に厳しい要件が課されるため、-これらのダイスの製造は技術的に困難な作業となります。ノッチ付きチーズ上頭ねじの生産ラインを計画する際には、これらすべての要素を慎重に考慮する必要があります。
前述の制約に加えて、ねじ転造プロセスは、非対称プロファイルを備えた特殊なねじの製造にも適していません。それにもかかわらず、-航空宇宙、自動車製造、重機など-コンポーネントの機械的性能が最も重要な業界では、材料の適合性と精度に関する前提条件が満たされていれば、ねじ転造は製品の信頼性を確保するための比類のない方法であり続けます。たとえば、スロット付きチーズヘッド工業用ネジの製造では、圧延プロセスによって生成される連続的な粒子の流れにより、ファスナーの耐破壊性が大幅に向上します。
要約すると、スレッド ローリング プロセスにはパフォーマンスとコスト効率の点で大きな利点がありますが、固有のプロセス制限も伴います。{0}糸の引張強度と表面品質は大幅に向上しますが、材料や設備に関する厳しい要求により、汎用性が制限されます。実際のエンジニアリング用途では、-穴付き円筒頭ボルトやその他の特殊な締結具の設計にかかわらず、-エンジニアは、対象となる用途環境、特定の耐荷重特性、および生産量を包括的に評価して、最適な製造プロセスを決定する必要があります。-
よくある質問
1. すりわり付き円筒頭のファスナー用の転造ねじとカットねじの基本的な違いは何ですか?
圧延ねじは非切削塑性変形によって形成されます。これにより金属の粒子構造が維持され、強度が高まります。{0}カットスレッドには余分な金属の除去が含まれますが、これは材料の繊維を切断するプロセスであり、全体の強度が比較的低くなります。
2. 転造ねじの主な利点は何ですか?
高い表面仕上げ、優れた糸硬度と引張強度、高い材料利用効率、迅速な生産速度が特徴です。さらに、工具の耐用年数が長いため、このプロセスは、スロット付き円筒頭ファスナーの標準化された大量生産に最適です。-
3. チーズヘッドマイナスネジの転造プロセスの操作上の制限は何ですか?
硬度HRC40以下の延性材料にのみ適用可能です。ワークピースブランクと転造ダイスの両方の寸法精度に厳しい要件が課されます。さらに、非対称プロファイルのねじ山の加工には使用できず、その結果生じる疲労寿命は比較的制限されます。
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