中空シャフト加工|シャフト・軸物の軽量化・コスト削減

シャフト・軸物の軽量化、コスト削減、付加機能
中空シャフトの新しい加工技術『ラジアルフォージング』

中空シャフト・中空軸とは

中空シャフト・中空軸は軸受やクランクなどで活用され、部品軽量化が求められる電気自動車(EV)の分野でも注目されています。その名の通り、軸の中身は中空になっており、中空構造となったシャフト・軸を指します。
モーターシャフト(モーター軸)にも多用され、電気自動車のみならず、これからのIoT(Internet of Things:「モノのインターネット化」)領域に置いて、幅広く活用されることが想定されます

ラジアルフォージングのイメージ画像|中空シャフト・軸物の軽量化、コスト削減

ラジアルフォージングとは

ラジアルフォージングはハンマー(金型)によって中空シャフト・中空軸の径方向から力をかけ塑性させる加工方法の鍛造機です。
中空シャフト・中空軸に芯金を挿入し内径形状を転写させることで、内外径同時に成形することができます。
軸物の軽量化・コスト削減・付加機能に貢献します。

ラジアルフォージングで製造した中空シャフト・中空軸の特徴

  • 「熱間・温間・冷間」 対応で、変形量や仕様に適した条件で加工可能
    • 熱間・温間加工ができることから厚肉シャフトやフランジが付いたシャフト形状でも加工可能
    • 部分温間加工で端部のみの増肉(アップセット)なども可能
    • 内径SPLなど精度が必要な部位に対しては冷間にて加工可能
  • 「ハンマーNC制御で、1チャックで多段形状が成形可能
    • スウェージングのように複数設備を並べる必要がない
    • 段取り時間が少なく複数機種に対応可能
  • 外側からのハンマーリングと内径心棒(マンドレル)の位置制御で、切削加工では不可能な内径形状の中空シャフト・中空軸を実現
    • 切削工具が入らない領域での軽量化
    • 2部品構成 → 1部品構成
    • 部位により肉厚の違うシャフト
    • 仕上げ加工の削減

ラジアルフォージングのメリット|中空シャフト、中空軸の軽量化・コストダウン・付加価値

  • 軽量化を目的とした軸物(シャフト)中空化
    • 燃費・走行性の向上
    • 素材費削減
  • シャフト・軸の削加工部位を減らしコストダウン
    • 内径マンドレル仕上げにより加工レス
    • 内径スプラインも同時に成形
    • 外径もNC制御により管理し加工代の削減
  • 2部品構成を一体化してシャフト・軸の強度アップ
    • 溶接品質に左右されない
    • 理想的なファイバーフロ
    • CAE解析のパラメータ設定がシンプルになり解析精度の向上
  • 軸物(シャフト)中空化により、内部に付加機能を持たせる
    • 潤滑経路
    • 内部冷却
ラジアルフォージングのメリット|軸物・シャフト加工の軽量化・中空化

導入設備

導入設備の説明画像|軸物・シャフト加工の中空軽量化・中空化
冷間鍛造の説明画像|軸物・シャフト加工の中空軽量化・中空化

ワークサイズ
外径φ20-120(80)mm 長さ140-800mm 重量10kg

軸物・中空シャフトのサンプル形状

サンプル形状の画像1|軸物・シャフト加工の中空軽量化・中空化
サンプル形状の画像2|軸物・シャフト加工の中空軽量化・中空化

軸物・中空シャフトの用途

航空機

  • 翼の内部支柱加工とRFの組合せにより肉厚変化と端部の形状を成形

自動車部品|シャフト

  • 自動車トランスミッション系部品のシャフト中空化
  • 軽量化や切削加工を減らす
  • EV/HEVのMOTOR用 ROTOR SHAFTの採用も多い
  • プレス鍛造のブランク材からシャフト形状に加工(温間加工)

冷間加工

  • 精度が必要な形状は冷間加工(マンドレルを転写して内径SPLの実績もあり)
用途|軸物・シャフト加工の軽量化・中空化

お問い合わせください

都筑製作所は複雑形状、高精度加工も得意領域です。中空軸塑性加工設備の導入に合わせ、シャフト・軸物の軽量化などの技術開発にも取り組み、仕様提案でお客様のソリューションに貢献いたします。
航空機・鉄道・自動車・医療など広い分野で中空シャフトによる付加価値向上を実現いたします。ぜひご相談ください。

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