技術コラム
冷間鍛造.comが手掛ける冷間鍛造品・量産部品の加工におけるポイントや
コストダウンのポイントについて御伝えしています。
ロングボルトとは？
ロングボルトは、一般的なボルトよりも長さを持つボルトのことを指し、当社で手掛けてきた製品としては、ボルトホーマーでは500mm、割り盤ヘッダーでは1,000mm以上のロングボルトの成形実績があります。具体的な例を挙げると、電力向けとして使用される電信柱の足場となるロングボルトがあります。
その他にも橋梁をはじめとする建設資材として用いられる場合や、自動車のバッテリーを固定する専用ボルトとして使用される場合などがあります。通常のボルトでは届かない場所や、特殊な結合を行う際に使用される部品と言えます。
ロングボルトの製造方法とは？
ロングボルトは切削加工もしくは、鍛造により製造されます。サイズにも寄りますが、切削加工による製造が最も精度を高く仕上げることができ、次いで冷間鍛造、最後に熱間鍛造の順となります。
一方で、製造コストで言うと大ロットであればあるほど、うまく鍛造を組み合わせることでトータルコストの削減が可能です。例えば、ロット数十万個の製品であれば、冷間鍛造でボルトのフランジ（端つば・中つば）を含めた粗成形を行い、ねじ部分は転造で仕上げることでトータル削減が期待できます。
ただし、ロットあたり数千個程度の製品の場合、年間数量にもよりますが、切削を選択する方がコストが合う場合もありますので、ロングボルトの製造依頼をいただく際には年間での希望ロットも含めてお伝えいただけると、最適な提案が可能です。
※ 冷間鍛造は、熱間鍛造と比較すると加工温度が常温で行われ、かつ高い圧力で成形を行うため内部構造が緻密になり、強度や耐久性が向上します。
ロングボルトを冷間鍛造で製造するメリットとは？
ロングボルトの冷間鍛造化のメリットには、強度と耐久性が向上すること、ファイバーフローが繋がっている状態が得られること、省材料化や軽量化が可能といった点が挙げられます。
一方、デメリットとしては、製造プロセスにおいてイニシャルコスト（金型代）が発生するため、ロットが少ないとコストが合わないという点が課題と言えます。また、冷間鍛造でロングボルトを成形するという点に限った話では、内径に穴加工があると長手方向に加工限界があるため、塑性変形のレイアウトの工夫や、切削を組み合わせるなど工程が複雑化しやすい点がデメリットと言えます。
ロングボルトの冷間鍛造化 事例紹介
1．足場用ロングボルト
本事例は、電柱用足場用の六角頭付き一体化ボルトです。
特徴としては、六角部をアプセット形状にした点と、ワッシャーを一体化することでコストを抑えた点でローレットもつけていることから冷間鍛造化が他社では難しい製品でした。その為、従来工法としては六角頭のボルトをヘッダーで製造し、その後足が乗る部分を転造でローレット成型をして、次にワッシャーをプレス工程で圧入、ネジを転造する際にワッシャーが動かないように固定をして最終は溶融亜鉛鍍金を行っていました。
2．タイロッド-自動車業界向け足回り部品-
本事例は、自動車のシャシー部品として使用されるロングボルトです。特徴としては、ボルトの首下が390mmと非常に長い形状を有している点が挙げられます。首下が長くなればなる程対応出来る加工メーカーは減り、特に350mm以上のボルトを加工出来るメーカーは殆どありません。
