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旋盤からスウェージング加工への工法転換

1,切削と鍛造について

金属加工の方法は切削加工に加え、鍛造加工などよく加工手段として選択します。今回のようなスウェージング加工はロール鍛造、リングローリング、クロスローリング、ヘリカルローディング、転造とともに回転鍛造にまとめられます。そして常温による冷間鍛造です。
 
鋳造加工をはじめとするこれらの鍛造加工は、切削加工の加工精度と比較して加工限界という面において少し劣勢になる事があり、精密部品など微細加工という点では、どうしても切削加工が多く選択される場合があります。
 
しかしスウェージング加工は近年、VA・VE提案の需要が高まる中で、切削加工からの工法転換を行うことがよくあります。つまり加工時間の短縮や材料費・加工費の削減等が押さえられるという理由からコストダウン手法のひとつとして積極的に提案されているのです。
 
切りくずなし、強度UP、必要最小限のワーク寸法取り(叩いて伸ばすので仕上がり寸法より短い)という特徴から、量産品ではより大きなコストダウンの効果を発揮しているのです。
 

2、工法転換について

切削加工から鍛造加工へ転換した場合に顕著に期待が出来る事として、ひとつひとつの部品の加工スピードが速く、時間当たりの生産性が高くなります。(従来から比べ工数UPが見込める)
材料費や部品コストを抑えることができ、材質がもつ強度を前と後で比較すると完成品の強度が向上します。
 
量産品でかつ部品強度を要する部品等の加工には向いているということは、スウェージング加工などの冷間鍛造を行う際の考え方として、既存部品のコスト削減・強度向上を求める際、量産品の製品は冷間鍛造に置き換えることが有益であると言う事ができます。ですから他の加工方法で行っている場合は、工法転換を見直す必要性が出てきます。
 

3、工法転換による成功事例

例.1)スケラーと呼ばれる、動物病院で使用される歯の治療器具です。材質はSUS304で、精度は±0.05です。2つの部材をカシメによって接合された製品です。従来はこちらの製品は切削加工によって製作されていましたが、1つの製品を製作するのに時間がかかっていたため、割高な商品となっていました。
そこで当社は、切削加工からスウェージング加工+プレス加工へ工法転換することを提案いたしました。スウェージング加工であれば切削と比較して圧倒的な低コストでの加工が可能であり、1品物を全切削加工する場合と比較して、最大でおよそ5割程度安くなります。
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例.2)メガネを塗装するために用いられる冶具です。材質はSUS304で、抜き加工と曲げ加工によって製作されています。 従来はレーザー加工によって穴開け加工をされていましたが、よりコストを抑えたいとのことで当サイトへご依頼をいただきました。
そこで当社は、レーザー加工から抜き加工へ工法転換することを提案いたしました。特に当社では簡易金型の製作も自社で内製をする一貫対応をしているため、外注費を抑えることができます。そのため、当社ではレーザー加工の対応もしておりますが、簡易金型による抜き加工への工法転換をすることにいたしました。
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これら以外にもコストダウン事例はございます。詳しくは製作事例をご覧ください。

4,まとめ

既存の製品に対して改善を行う手法、開発設計段階から行う手法としてVA,VE提案は近年積極的に提案されています。
製品や部品に対して、必要とされる機能や品質を考えて現状を分析し、コスト低下につながる代替案はないか、また1個1個の部品は何のために使うのか 、実際どこにつく部品なのか、他に代替えになる物はないか など改善を促します。
 
さらには設計段階から適正な材料の選択、適正公差、最適工法の選択、仕上げ方法の見直しなど、機能や品質を満足するするに必要なレベルを考慮する。
(必要以上に過剰品質にならないこと。設計が複雑では製造段階での努力には限界がある)
 
今後もこういった改善提案はさらに多くなるでしょう。
 

おまけ:当社のスウェージング加工の動画をご覧ください!

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