冷間加工

冷間加工または冷間成形は、金属が再結晶温度以下、通常は周囲温度で成形される金属加工プロセスです。このようなプロセスは、熱間圧延、鍛造、溶接などの熱間加工技術とは対照的です：p.375

通常、冷間成形技術は、圧搾、曲げ、絞り、およびせん断の4つの主要なグループに分類されます。それらは一般に、熱間加工技術よりも実行が簡単であるという利点があります。

熱間加工とは異なり、冷間加工は金属の流れに従って結晶粒と介在物を変形させます。加工硬化と異方性材料特性を引き起こす可能性があります。加工硬化により、金属はより硬く、硬く、強くなりますが、プラスチックは少なくなり、ピースに亀裂が生じる可能性があります。：p.378

大きなフラットシート、複雑な折り畳み形状、金属管、ねじ頭とねじ、リベット継手など、冷間成形の可能な用途は非常に多様です。

プロセス

以下は、冷間成形プロセスのリストです:: p.408

• 絞る：
  • 圧延
  • かしめ
  • 押し出し
  • 鍛造
  • サイジング
  • リベット
  • ステーキング
  • コイニング
  • ピーニング
  • バニシング
  • 見出し
  • ハビング
  • ねじ転造
• 曲げ：
  • 角度曲げ
  • ロール曲げ
  • 描画と圧縮
  • ロールフォーミング
  • シーミング
  • フランジング
  • 矯正
• 剪断
  • 板金せん断切断
  • スリッティング
  • ブランキング
  • ピアス
  • ランシング
  • 穿孔
  • ノッチング
  • ニブリング
  • シェービング
  • トリミング
  • を中断する
  • ディンキング
• 図
  • 伸線
  • チューブ描画
  • メタルスピニング
  • エンボス加工
  • ストレッチフォーミング
  • 板金図面
  • アイロン
  • 超塑性成形

長所

熱間加工と比較した冷間加工の利点は次のとおりです。：p.375

• 加熱不要
• より良い表面仕上げ
• 優れた寸法制御
• 再現性と互換性の向上
• 金属に方向性を付与できます
• 汚染問題は最小限に抑えられます

材料と変形の程度によっては、加工硬化による強度の増加は熱処理のそれに匹敵する場合があります。したがって、特に精密または微細な表面仕上げが必要な場合、熱処理が可能なより高価な金属を熱間加工するよりも、低コストで弱い金属を冷間加工する方が経済的です。

冷間加工プロセスは、機械加工と比較して廃棄物を削減するか、ニアネットシェイプ法で排除することさえできます。：p.375 、金、タンタル、パラジウム。冷間成形の結果としての原材料の節約は、加工時間の節約と同様に非常に重要です。冷間加工の生産サイクル時間は非常に短いです。マルチステーション機械では、生産サイクル時間がさらに短縮されます。これは、大規模な生産実行に非常に有利です。

欠点

冷間加工の短所と問題点は次のとおりです。:: p.375

• 金属はより硬く、より大きな力、より硬い工具と金型、より重い機器が必要です
• 金属は延性が低く可鍛性が低いため、得られる変形量が制限されます
• 金属表面は清潔でスケールフリーでなければなりません
• 最終ピースに望ましくない異方性が残る場合があります
• 最終ピースに望ましくない残留応力が残る場合があります

より重い装置とより硬い工具が必要なため、冷間加工は大量生産にのみ適しています。：p.375

加工硬化による可塑性の損失には、中間焼なましと、残留応力を緩和し、製造された物体に所望の特性を与える最終焼なましが必要になる場合があります。これらの余分なステップは、熱間成形よりも冷間成形の経済的利点の一部を無効にします。：p.378

冷間加工品には、 スプリングバックまたは弾性スプリングバックとして知られる現象が発生します。ワークから変形力が取り除かれると、ワークはわずかに跳ね返ります。材料が跳ね返る量は、材料の降伏ひずみ（降伏点でのひずみ）と等しくなります。：p.376

ショットピーニングや等チャネル角押し出しなど、冷間加工中にワークピースの一般的な形状を維持するために、特別な予防措置が必要になる場合があります。

参照資料