温度が300〜400℃(鋼の青脆性帯)を超え、700〜800℃に達すると、変形抵抗は急激に減少し、変形エネルギーは大幅に向上します。 異なる温度領域で行われる鍛造によれば、異なる鍛造品質と鍛造プロセスの要件に応じて、冷間鍛造、温間鍛造、熱間鍛造の3つの成形温度領域に分けることができます。 本来、この温度帯の区分には厳密な制限はない。 一般に、再結晶が起こる温度帯での鍛造を熱間鍛造、加熱せずに室温で鍛造することを冷間鍛造といいます。
低温鍛造では鍛造品の寸法変化はほとんどありません。 700℃以下で鍛造するため、酸化スケールの生成が少なく、表面の脱炭もありません。 したがって、冷間鍛造は、変形エネルギーが成形エネルギー範囲内であれば、良好な寸法精度と表面仕上げが得られやすい。 温度と潤滑冷却を適切に管理すれば、700℃以下の温間鍛造でも良好な精度が得られます。 熱間鍛造では、変形エネルギーと変形抵抗が小さいため、複雑な形状の大型鍛造品を鍛造することができます。 寸法精度の高い鍛造品を得るには、900~1000℃の温度範囲で熱間鍛造を行うことができます。 また、熱間鍛造の作業環境の改善にも留意してください。 鍛造金型の寿命(熱間鍛造2~5千、温間鍛造1万~2万、冷間鍛造2万~5万)は他の温度域の鍛造に比べて短いですが、自由度が大きく低コストです。
冷間鍛造時にブランクは変形と加工硬化を起こし、鍛造型に高い負荷がかかります。 そのため、高強度の鍛造金型を使用し、摩耗や凝着を防ぐ硬質潤滑皮膜処理方法が必要となります。 また、素材の割れを防止するため、必要に応じて中間焼鈍を行い、必要な変形性を確保します。 良好な潤滑状態を維持するために、ブランクにリン酸塩処理を施すことができます。 棒・線材の連続加工では、現状では潤滑ができない部分があり、リン酸塩潤滑方法の適用が検討されています。
ブランクの移動形式により、鍛造は自由鍛造、据え込み鍛造、押し出し鍛造、型鍛造、密閉型鍛造、密閉据え込み鍛造に分けられます。 閉塞鍛造、閉塞据え込みではバリが無いため材料利用率が高い。 複雑な鍛造品を1工程または複数の工程で仕上げることが可能です。 バリがないため、u200bu200b鍛造品の受力面積が減少し、必要な荷重も軽減されます。 ただし、空白を完全に制限できるわけではないことに注意してください。 このため、ブランクの体積を厳密に管理し、鍛造金型の相対位置や鍛造品の寸法を管理し、鍛造金型の摩耗を軽減する努力が必要となります。
鍛造金型の移動方式により、スイングローリング、スイングスイベル鍛造、ロール鍛造、クロスウェッジローリング、リングローリング、クロスローリングに分けられます。 精密鍛造により振り子転造、振り子回転鍛造、リング転造などの加工も可能です。 素材の利用率を向上させるため、細長い素材の前工程として、ロール鍛造やクロスローリングが可能です。 回転鍛造も自由鍛造と同様に部分的に成形します。 鍛造品の大きさに比べて小さな鍛造力でも成形できるのが利点です。 自由鍛造を含むこの鍛造方法では、加工中に材料が金型表面付近から自由表面まで膨張します。 したがって、精度を確保することが困難である。 そのため、鍛造金型の移動方向やスエージ加工をコンピュータで制御することが可能です。 この鍛造力により、複雑な形状や高精度の製品が得られます。 例えば、蒸気タービンブレードなどの鍛造品は、多種多様な大型サイズで製造されています。
鍛造装置の金型の動きと自由度が一致しません。 下死点での変形限界の特性に応じて、鍛造設備は次の 4 つの形式に分類できます。:
限界鍛造力形状:油圧によりスライダーを直接駆動する油圧プレス。
準ストローク制限方式:油圧駆動クランクとコンロッド機構を備えた油圧プレス。
ストローク制限方法: クランク、コネクティングロッド、およびスライダーを駆動するウェッジ機構を備えたメカニカルプレス。
エネルギー制限方式:スクリューとスクリュー機構を備えたフリクションプレスを使用。
高い精度を得るには、下死点での過負荷を防止し、速度や金型位置の制御に注意する必要があります。 これらは鍛造公差、形状精度、鍛造金型の寿命に影響を与えるためです。 また、精度を維持するためには、スライダのガイドレール間の隙間の調整、剛性の確保、下死点の調整、副変速装置の使用などに注意が必要です。
また、スライダの動作モードに応じて、垂直方向と水平方向のスライダ動作があります(細長い部品の鍛造、潤滑冷却、部品の高速生産に使用されます)。 補償装置は他の方向への動きを増大させることができます。 上記の方法はそれぞれ異なり、必要な鍛造力、工程、材料利用率、生産量、寸法公差、潤滑冷却方法が異なります。 これらの要因は自動化のレベルに影響を与える要因でもあります