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Development of High Performance FRM using Superplasticity

Research Project

Project/Area Number 01460217
Research Category

Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 金属加工(含鋳造)
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

NISHIMURA Hisashi  東京都立大学, 工学部, 教授 (70087170)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 楊 明  東京都立大学, 工学部, 助手 (90240142)
MANABE Ken-ichi  東京都立大学, 工学部, 助教授 (10145667)
WAKAYAMA Shuichi  Tokyo Metropolitan University, Faculty of Technology, Assistate Professor, 工学部, 講師 (00191726)
Project Period (FY) 1992 – 1994
Project Status Completed (Fiscal Year 1991)
Budget Amount *help
¥7,200,000 (Direct Cost: ¥7,200,000)
Fiscal Year 1991: ¥200,000 (Direct Cost: ¥200,000)
Fiscal Year 1990: ¥300,000 (Direct Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 1989: ¥6,700,000 (Direct Cost: ¥6,700,000)
KeywordsFRM / Superplasticity / Deformation Processing / Composites / Powder Metallurgy / High Performance Materials / プレス加工 / FRM / 超塑性 / 塑性加工 / 複合材料 / 粉末治金 / 機能性材料 / MMC / 粉末冶金 / 機械性材料 / 深絞り / 粉未冶金 / 曲げ加工
Research Abstract

アルミニウム合金板A5182-0材を用いてひずみ速度を変化させて深絞り加工限界に及ぼす加工速度の影響を調べた。以下にその成果の概要を示す。
1)高ひずみ速度下での引張試験 アルミニウムは室温においてもひずみ速度依存性がある。本研究ではε^^・=10^<-1>〜10^2/sでの材料特性値を求めた。引張強さはε^^・が高くなるとともに低下する。伸びはε^^・の増加とともに大きくなる。標点距離内のひずみ分布を測定した結果ひずみ速度の増加とともに、局部伸びが増加している。このことは、アルミニウムの成形性を改善する上で重要な効果と考えられる。
2)クランクプレスによる実用速度下での深絞り実験 実験素材は、ミルフィニッシュ、レーザーダル、ショトダルの三種の表面仕上げがなされている。これらの表面状態が潤滑効果と関連して、速度の影響が現われる。表面状態から見るとショッダルが最もよく、レーザーとミルフィニッシュとでは大差はない。パンチ肩半径では中間のRp=7mmで最も成形性が高く球頭では成形限界は下がる。潤滑の影響では、パンチ側は無潤滑がよく、速度の増加とともに成形限界が向上している。パンチ側潤滑では、球頭パンチにおける成形限界の低下が著しい。それ以外の実験例では、すべて速度の増加とともに成形限界は向上した。この結果は引張試験で得られた結果と一致している。
3)AI制御システムの開発 金型にセンサーとアクチュアターを組込み、コンピュータ制御によって最適加工を行う新しいAI制御システムを開発した。プレス曲げにおいて、スプリングバック量が大きいアルミニウム材などに対して、このような制御システムの適用によって高速かつ高精度な成形を実現した。

Report

(5 results)
  • 1992 Annual Research Report
  • 1991 Annual Research Report   Final Research Report Summary
  • 1990 Annual Research Report
  • 1989 Annual Research Report
  • Research Products

    (34 results)

All Other

All Publications (34 results)

  • [Publications] 真鍋 健一,楊 明: "材料特性の同定にニューラルネットを応用した異法性材料の適応制御深絞り法" 第43回塑性加工連合講演会講演論文集. 141-144 (1992)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] 楊 明,西村 尚: "A5182合金板の成形性試験及びそのデータベース化" 第84回軽金属学会春期大会. (1993)

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  • [Publications] 長谷川 収,西村 尚: "アルミニウム押出形材のプレス曲げ" 第84回軽金属学会春期大会. (1993)

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  • [Publications] 楊 明,真鍋 健一: "知能化金型による曲げ加工に関する研究" 平成5年塑性加工春期講演会講演論文集. (1993)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] K.MANABE,M.YANG H.NISHIMURA: "An Application Neural Network to Deep-drawing Adaptive Control of Anisotropic Sheet Metals" Proc.4th International Conference on Technology of Plasticity. (1993)

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      1992 Annual Research Report
  • [Publications] 西村 尚他: "超塑性を利用した単層FRMの曲げ加工特性" 軽金属. 39. 836-842 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] 西村 尚他: "超塑性を利用した多層FRMの曲げ加工" 軽金属. 39. 843-847 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 Final Research Report Summary
  • [Publications] Shuichi Wakayama,Hisashi Nishimura: "Application of Superplasticity on the Fabrication of Fiber Reinforced Metal" Proc.MRS.Int.Meeting Super Plasticity. 7. 133-140 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1991 Final Research Report Summary
  • [Publications] Hisashi Nishimura,Shuichi Wakayama: "Fabrication of Fiber Reinforced Metal Matrix Using Super Plastic Metal Powder of Matrix" TMS.Super Plasticity and Super plastic Forming.613-618 (1989)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] Ken-ichi Manabe,Hisashi Nishimura: "Computer Controled Deep Drawing Process for Super Plastic Materials" ICSAM Superplasticity in Advanced Materials. 819-824 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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  • [Publications] 西村 尚他: "粒子分散アルミニウム合金/繊維強化アルミニウムの積層によるハイブリッド複合材料の製造とその強度および耐摩耗性" 軽金属. 42. 143-148 (1992)

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      1991 Final Research Report Summary
  • [Publications] Hisahi Nishimura et al.: "Fabrication of superplastic Zn-Al matrix composites." J. Japan Inst. Light Metals. 38. 665-671 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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  • [Publications] Shuichi Wakayama et al.: "Fabrication of FRM by superplastic powder metallurgical method using ultrasonic vibration." J. Japan Inst. Light Metals. 38. 672-677 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1991 Final Research Report Summary
  • [Publications] Hisashi Nishimura et al.: "Bending characteristics of single layer fiber reinforced superplastic metal." J. Japan Inst. Light Metals. 39. 836-842 (1989)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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  • [Publications] Hisashi Nishimura et al.: "Bending of multiple layer fiber reinforced metal." J. Japan Inst. Light Metals. 39. 843-847 (1989)

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  • [Publications] Atsushi Ishii et al.: "Forming of SiC-particle-reinforced superplastic metals." Science and Engineering of Light Metals. 519-524 (1991)

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  • [Publications] Sigenori Yoshizawa et al.: "Strength and wear properties of fiber-and-particle reinforced hybrid aluminum composites." Science and Engineering of Light Metals. 471-476 (1991)

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  • [Publications] Kentaro Soeda et al.: "Computer controlled deep-drawing process for superplastic meterials." ICSAM'91 Superplasticity in Advanced Materials. 819-824 (1991)

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      1991 Final Research Report Summary
  • [Publications] Masaaki Watanabe et al.: "Effect of strain path on stretch flange formability of Zn-22Al superplastic alloy sheet" ICSAM'91 Superplasticity in Advanced Materials. 643-648 (1991)

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      1991 Final Research Report Summary
  • [Publications] Sigenori Yoshizawa et al.: "Fabrication of hybrid composites by lamination of fiber reinforced aluminum and particle disperced aluminum alloy, and its strength and wear resistanc" J. Japan Inst. Light Metals. 42. 143-148 (1992)

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      1991 Final Research Report Summary
  • [Publications] Hisashi Nishimura: "Effect of Strain Rate Path on Stretch Flange Formability of Znー22Al Superplastic Alloy Sheet" ICSAM'91 Superplasticity in Advanced Materials. 643-648 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] Hisashi Nishimura;Shuichi Wakayama: "Strength and Wear Properties of Fiberーand Particle Reinforced Hybrid Aluminum Composites" SCIENCE ANDENGINEERING OF LIGHT METALS. 471-476 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] Hisashi Nishimura;Shuichi Wakayama: "Forming of SiC ParticlesーReinforced Superplastic Metals" SCIENCE AND ENGINEERING OF LIGHT METALS. 519-524 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] Hisashi Nishimura: "Computer Controled Deep Drawing Process for SuperーPlastic Materials" ICSAM'91 Superplasticity in Advanced Materials. 819-824 (1991)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] 西村 尚 他: "粒子分散アルミニウム合金/繊維強化アルミニウムの積層によるハイブリッド複合材料の製造とその強度及び耐度耗性" 軽金属. 42. 143-148 (1992)

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      1991 Annual Research Report
  • [Publications] 西村 尚也: "超塑性を利用した単層FRMの曲げ加工特性" 軽金属. 39. 836-842 (1989)

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      1990 Annual Research Report
  • [Publications] 西村 尚也: "超塑性を利用した多層FRMの曲げ加工" 軽金属. 39. 843-847 (1989)

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  • [Publications] 西村 尚也: "超塑性を利用したFRMの曲げ加工に関する基礎的研究" 鉄と鋼(材料とプロセス). 2. 1329-1330 (1989)

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  • [Publications] 西村 尚也: "SiC粒子強化超塑性合金板の2次加工" 塑性加工連合講演会論文集. II. 495-498 (1990)

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  • [Publications] 西村 尚也: "長繊維および粒子ハイブリッド強化アルミニウム複合材料の強度と耐摩耗性" 第79期軽金属秋期大会. 113-114 (1990)

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  • [Publications] 西村尚 他: "超塑性を利用した単層FRMの曲げ加工特性" 軽金属. 39. 836-842 (1989)

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  • [Publications] 西村尚 他: "超塑性を利用した多層FRMの曲げ加工" 軽金属. 39. 843-847 (1989)

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  • [Publications] 西村尚 他: "超塑性を利用したFRMの曲げ加工に関する基礎的研究" 鉄と鋼(材料とプロセス.Vol 2). 2. 1329 (1989)

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  • [Publications] 西村尚: "超塑性を利用した多層FRMの曲げ加工" 金と鋼(材料とプロセス.Vol 2). 2. 1330 (1989)

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Published: 1989-04-01   Modified: 2016-04-21  

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