ヘッダー加工とは？ その加工方法と特徴についてご紹介！
ヘッダー加工とは？
《フィンガー搬送》
《パンチ搬送》
ヘッダー加工とは、塑性加工の原理による、金属加工方法の1つで、常温において金属を圧力だけで成形する加工の事です。
塑性加工とは、金属材料を曲げたり、伸ばしたり、叩くなどの一定以上の力を加えて変形させることをいいます。塑性加工の「塑性」とは個体の性質の1つで、ある一定の力を加えて変形させると「元に戻らない」性質のことです。この性質を持つ素材として「金属」があり、塑性加工とはその性質を利用し、金属などを希望の形状に変形させることです。
そしてヘッダー加工は、この塑性加工方法の1つで、コイル状の素材を必要な長さに切断したあと、熱を加えることなく「ヘッダー・ホーマー」と呼ばれる冷間圧造機で成形する加工方法です。ヘッダー加工は冷間圧造加工ともいわれていますが、ここでいう「冷間」とは冷やして低温状態にするわけではありません。
ヘッダー加工は、ネジやボルト、ピン、リベット、様々なパーツ等の製造に使われています。ねじを作る際に最も有名なものが、ヘッダーから派生したダブルヘッダーです。ダブルヘッダーは二段打ちヘッダーとも別名でいいまして、ねじ加工の際に用いられます。また、大量生産向けのヘッダー加工ですが、長年切削加工で培われてきた旋盤なみの高精度のヘッダー加工技術を行う場合もあります。
ねじのねじ山が特殊な場合や、規格品以外の場合などでもヘッダー加工の技術が活用されて、製造される場合もあります。機械内で線材を切断し、パンチとヘッダーダイスで絞ったり押し広げたりしながら自動加工していきます。よくヘッダーの種類の事を「ツー・スリー」とか「ツーダイ・スリーブロー」と略していいますが、これは「2つのヘッダーダイスと3つのパンチで加工できる機械の様式である」ということです。
線材の最大切断径や最大切断長は機械によってほぼ限定されていますので機械の使い分けが必要となります。｢ダブルヘッダー」や「ツー・スリー」ではある程度機械で製造できる製品が制約されますが、少ないダイス数とパンチ数でも工夫によってはより複雑な加工をする事も可能です。
ヘッダー加工の種類と特徴
ヘッダー加工の主な加工方法は下記の5種類があげられます。
1.「前方押し出し加工（絞り）」
押し出し加工は、その名前の通り、ダイ(金型)の中に入れた材料にパンチで圧力をかけ、
元の径より細くする加工です。
金型の穴を変化させることで様々な形状の加工品を作ることが可能な加工です。
2.「据込加工」
据込加工は、材料に加えた加圧軸に直角の方向に材料がつぶされて動き､断面積を広げるという原理で材料に圧力をかけ、元の径より太くする加工方法のことです。
3.「トリミング加工」
トリミング加工は、材料を型抜きする加工です。
4.「後方押し出し加工（穴明け）」
後方押し出し加工は、材料に圧力をかけ、材料に穴をあける加工です。
5.「穴抜き加工」
穴抜き加工は金型とプレスを使用し、主にナットの穴抜きなどに使用される加工です。
冷間圧造加工（ヘッダー加工）のメリット
では、ヘッダー加工は他の加工方法と比較し、どのようなメリットがあるのでしょうか？
ヘッダー加工のメリットとしては、下記の5つがあげられます。
①金型で成形するので精度が高く安定した製品を大量生産できる。
②素材をそのまま使用できるため、材料のロスが少ない。
③量産する場合は切削加工などの他の加工に比べ低コストで製造できる。
④製品は金属組織が強化されるため切削品より強度がある。
⑤温間加工と加工と比較し、加工スピードも速く、熱による歪みが少ない
上記のように、ヘッダー加工には、他の加工方法と比較し、精度の高い製品を早く、大量に生産できることやコスト面での優位性などが見られます。
しかし、ヘッダー加工にもデメリットが存在します。
冷間圧造加工（ヘッダー加工）のデメリット
ヘッダー加工のデメリットとしては、下記の3つがあげられます。
❶金型が必要なため、金型製作期間がかかる。
❷機械により物理的に加工範囲が制限される。
❸小ロットには不向きである。
ヘッダー加工は上記のように、金型が必須となるため、金型の製作期間がかかってしまったり、機械による加工範囲の制限などがかかってしまいます。
また、上記の理由により、試作品や小ロットの加工には不向きですので、試作品や小ロット品をお求めの方はご注意ください。
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