コールドヘディング自動車部品:シングルステーション対マルチステーション – 自動車メーカーの精度のジレンマ
(14年間のコールドヘディングの卓越性 | 18台の高速機械 | 500万個以上の自動車部品納入実績)
自動車製造において、単一站式と多站式のコールドヘディングの選択は、コスト、品質、効率にとって成功か失敗かを決める重要な判断となります。200以上の自動車プロジェクトを持つTier 1サプライヤーである紹興精密は、この選択が一つの要素に大きく依存することを明らかにしました:部品の複雑さです。本ガイドでは、実際の事例を用いてその違いを解説します。1018鋼(シャシーボルト)と304ステンレス鋼(EVバッテリーブラケット)について、14年にわたるコールドフォージングの専門知識に基づいて説明します。
1. 単一站式コールドヘディング:シンプルな自動車部品向けの経済性
どのように機能するか
単一站式マシンは一撃で部品を形成し、ボルト、リベット、またはフラットウォッシャーなどの軸対称設計に理想的です。紹興精密のサーボ駆動マシン(6~12ステーション)は±0.01mmの位置精度を達成しており、これは自動車組み立てにおいて非常に重要です。
事例研究:1018鋼シャシーボルト
- 課題:大量生産向け月10万本のM8ボルト。
- 解決策:単一站式コールドヘディング(カットと圧縮を一工程で行う)。
結果は
✓ コスト:単価$0.045(多站式よりも30%安価)。
✓ スピード: 1分間に180個(大規模生産に対応)。
✓ 精度: ヘッドアライメント ≤0.1mm (ISO 9001適合)。
理想的な対象:
✓ 標準ファスナー (M3~M14のボルト/ナット)。
✓ 単純な非標準部品 (ボスの高さ <2mm)。
✓ プロトタイピング (500個以上、48時間でのサンプル提供)。
制限事項: 複数工程の特徴や側面穴には対応していません。
2. 多工位コールドフォージング: 複雑な自動車部品を得意とする技術
その技術
2~6工位で段付きシャフト、傾斜したボス、側面穴の進行形成が可能。邵逸夫(Shaoyi)の24~48工位機械(例: 電池ブラケットなどの自動車部品用コールドヘッディング)は後工程を70%削減します。
事例研究: 304ステンレス製EV電池ブラケット
- 課題: 15°ボス + φ5mm側面穴(従来のコスト: $1.14/個)。
- 解決策: 4工程冷間鍛造(プレフォーム → ボス → 側面パンチ → トリム)。
- 結果は
✓ コスト: $0.49/個 (58% の節約), 材料収率 89% (切削加工の45%と比較)。
✓ 精度: 同軸度 ≤0.03mm (精密金属部品標準)。
✓ 能率: 1分間に60個 (年間500万個の生産能力)。
技術的突破:
- 金型: SKD11 + TiAlNコーティング (304SSで100万サイクル—業界トップクラス)。
- 潤滑: グラファイトエマルション (摩擦係数0.07、ステンレスのガリングを解決)。
- 検査: 100% AIビジョン検査 (不良率 <0.05%)。
3. 決定マトリックス: 自動車部品における単工程 vs. 多工程
基準 |
単一站 |
複数站 |
シャオイーの呼び出し |
複雑さ |
シンプル(ボルト頭) |
ステップ/非標準/側孔(ブラケット) |
複雑 → 複数站優先 |
素材 |
1018/10B21低炭素鋼 |
304/314ステンレス、合金 |
ステンレス → マルチステーション(クラックを減らす) |
バッチサイズ |
500~50,000ユニット(プロトタイピング) |
10万ユニット以上(規模の経済性) |
10万ユニット以上 → マルチステーション(コスト効果が高い) |
精度 |
IT10~IT12(ボルト外径) |
IT8~IT9(穴位置) |
严格的な公差 → マルチステーション |
コスト(10万ユニット) |
$4,500 |
$3,500 (100万ユニット以上: $2,800) |
多工位対応のスケール |
実用例: ドイツ製エンジンタペット(10B38鋼)。
- 単一工位+加工: 1ユニットあたり$2.20。
- 3工位冷間鍛造: 1ユニットあたり$1.01 (年間節約額$230k)。
紹興のエンドツーエンド冷間鍛造ソリューション
無料のDFM分析
- 成形可能性チェック (L/D ≤3.5:1, 最小R 0.2mm)。
- 材料最適化 (20以上のグレード、1018/304SSを含む)。
例: 304SS部品の再設計により、鍛造不可能な角度を除去して22%コスト削減。
高速プロトタイピング
- 単一工位: サンプル納期48時間 (1018/304SS)。
- マルチステーション:72時間ファーストアーティクル(CMM検査で0.001mm)。
大量生産
- シングルステーション:6台の機械 → 月産150万個(M3–M14ファスナー)。
- マルチステーション:12台の機械 → 月産500万個(複雑なコールドヘディング自動車部品)。
- 品質:100%AI+手動作業による二重チェック(IATF 14949認証取得)。
費用対効果の高い製造
- 材料収率:90%(シングル)/85%(マルチ) vs 業界平均75%。
- 金型寿命:150万サイクル(シングル)/100万サイクル(304SSマルチ)。
自動車産業におけるコールドヘディングの未来
- シングルステーションスマート:サーボ駆動による素早い金型交換(30分でダイ交換可能)。
- マルチステーション精密:0.05mm超薄肉成形(EVセンサーブラケット用)。
- 素材拡張:TC4チタンコールドフォージング(航空宇宙向け対応)。
結論
単一站または多站のコールドヘディングを選ぶべきですか?答えは部品の細部にあります。14年にわたるコールドヘディングの経験を持つ紹興(Shaoyi)は、自動車産業向けに1018鋼または304ステンレス鋼で500万件以上のカスタマイズされたコールドヘッド部品を製造してきました。私たちは「正しいプロセスは高度な設備よりも重要である」と確信しています。もしコールドヘッド部品の需要がある場合、遠慮なくお問い合わせください。無料のプロセスプランをご提供します。データ駆動型の分析を使用して、最もコスト効率の高いコールドヘディングソリューションをお手伝いします!