素材のプリフォーマビリティーを利用するスーパーハイブリッド材料の新曲げ成形法

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650128
• Research Institution: CHIBA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 芳我 攻 千葉大学, 工学部, 助教授 (10009277)
• Keywords: スーパーハイブリッド材料 / アルミニウム / CFRP / KFRP / 塑性加工 / 成形法 / V曲げ / 複曲面成形

Research Abstract

通電加熱形金型による成形は樹脂の流失が激しく、成形不可能であることがわかった。よって本年度の研究結果は好結果の得られた真空バッグオートクレーブ成形法についての報告となる。
(1)成形限界
くら形成形においては金型ダイ成形時、金型ダイが成形後期まで試料を拘束しないのに対し、ゴムダイ成形ではゴムダイの変形によって成形中期から試料を拘束し、しわを抑制することができるために金型成形よりも成形限界が高い。球面成形においては、パンチ曲率半径ρ=100mmとパンチ曲率半径ρ=300mmにおいても、ダイの種類に関係なく成形限界の違いは見られなかった。これは金型ダイ成形、ゴムダイ成形とも試料端部中心軸上に圧縮力によって発生する折れを、ある程度矯正することができるが、成形限界を超えると十分に矯正しきれないために発生したしわが残るためである。
(2)スプリングバック
くら形成形においては、ゴムダイ成形の方が金型成形と比べて優れている。
球面成形においては、金型ダイ成形は試料端部中心軸付近にできる折れをある程度矯正することができるためゴムダイ成形よりも優れている。くら形成形及び球面成形のX方向とY方向のスプリングバックを比較すると、くら形成形においてはケブラ-繊維の弾性回復力によりX方向の方が多少大きい傾向が見られた。しかし、球面成形においてはくら形成形のようなケブラ-繊維の弾性回復力による影響は見られなかった。
(3)板厚分布
くら形成形においては、試料寸法が小さい場合はエポキシ樹脂の流動のために、中心からの距離が離れるにつれて板厚は薄くなるなる。球面成形においては、成形終了時に試料中心付近において層間剥離を起こすが、オートクレーブ成形による静水圧によりエポキシ樹脂が中心方向へ流動し、層間剥離は解消するが、半面中心付近の板厚は厚くなることが分かった。