難加工性金属材料のダイレスフォ-ミングに関する研究

1990 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01045034
• Research Institution: Nara National College of Technology
• Principal Investigator: 関口 秀夫 奈良工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (80043462)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 孟 愛光 東北工学院, 金属圧力加工系, 高級工程師 ; 郭 長武 東北工学院, 金属圧力加工系, 講師 ; 呉 迪 東北工学院, 金属圧力加工系, 講師 ; 成 友義 東北工学院, 金属圧力加工系, 副教授 ; 朱 殿強 東北工学院, 金属圧力加工系, 副教授 ; 白 光潤 東北工学院, 金属圧力加工系, 教授 ; 〓 瑰馥 東北工学院, 金属圧力加工系, 教授 ; 小畠 耕二 奈良工業高等専門学校, 機械工学科, 助教授 (00043480)
• Keywords: 機工具(ダイレス) / 高周波加熱 / 難加工材 / 角鋼管 / 引抜き加工 / 曲げ加工 / アプセット加工 / テ-パ加工

Research Abstract

ダイレス引抜きの加工限界の解析を行うともに中国側で収集された実験デ-タとの比較を行い,材料の変形抵抗の温度依存性が加工限界を支配することを明らかにした。すなわち,変形抵抗の温度依存性の高いTiー6Alー4V合金の場合の理論加工限界値が90%であるのに対し,温度依存性の低いSVS304ステンレス鋼では約70%であり,これらの計算結果は実験デ-タとよく一致している。また,角鋼管のテ-パ引抜においては20×20mm(肉厚2.3mm)のSTKMー11A角鋼管を用い,引張速度を段階的に変化させた場合の変形挙動の解析を行った。引張速度を段階的に変化させた場合,変化量が一定であれば成形されるテ-パ角も常に一定となることが明らかになった。また速度の変化量が過大である場合(2倍以上の変化)は,材料が破断しやすく大きなテ-パ角を与えることは難かしいことがわかった。しかし,テ-パ角の小さいロンギテ-パ角管の場合は連続加工によらなくても段階的な方法で高精度のテ-パ引抜きが可能(速度制御装置の簡略化)であることが確かめられた。
中国側においては、各種炭素鋼やステンレス鋼のダイレス引抜き材の金属組織ならびに機械的性質の調査が行われ,製品品質面から見た最適な加工条件が明らかとされた。また,ダイレス曲げ加工においては,加熱・冷却に関する最適条件が検討された。すなわち,管の肉厚に対し加熱幅(変形幅)が10倍以下になるよう加熱出力および冷却速度を設定すれば曲げ加工限界値は2.0以下になることが明らかになった。局部熱間アプセット加工に関する研究では角鋼管についての実験が行われ,15%程度の増肉が容易に行えることがわかった。
今後の研究の展開としては,以上の成果をもとにして実用可能なダイレスフォ-ミング機の基本設計を行う。

Research Products

• [Publications] W.Zhang,G.Luan and H.Sekiguchi: "Study on Wire Temperrature Field and Structure Properties in Dieless Drawing" Advanced Technology of plasticity. 1. 557-562 (1990)
• [Publications] 〓 瑰馥・張 衞剛: "无模拉伸成形的実験研究(ダイレス引抜きにおける加工性に関する研究。)" 金属成形工芸(Metal Forming Technology). 1. 58-64 (1990)