フレキシブルポンチを用いた静水圧対向プラスチック及び複合材料の深絞り加工の研究

1994 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06650815
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 中山 登史男 東京理科大学, 工学部, 助教授 (40084397)
• Keywords: 深絞り加工 / プラスチック / ポリマー / 複合材料

Research Abstract

第1年次においては,鉄系とナイロンの2種類のポンチを用いてポリプロピレン(PP)およびガラス短繊維強化ポリプロピレン(GFPP)材料(厚さ0.8mm)について深絞り試験を行い深絞り特性の比較を行った.
1,はじめに,プラスチックまたはゴムの様なフレキシブルなポンチを使用のため,それに見合うガイドおよびしわ押えを兼ねた深絞り装置の設計・試作を行った.(費用のほとんどはこれとデータ解析用ソフトに当てがわれた)
2.実験条件として,クリアランスは零,深絞り温度30,70〜155℃,しわ押え荷重0〜294N(押えリング使用の場合490N一定)として実験を行った結果,金属材料の深絞りと異なり直接しわ押えての深絞りはPPでは製品側壁部肉厚の減少,GFPPではダイ肩部での破壊が起こり深絞りが行いにくかった.
3.しわ押えリングを使用しリング厚さ(ブランク材厚さより厚くする)を0.8〜9mmおよびしわ押え無しで行った結果,深絞りが可能となりしわ押えリング厚さ6mmで最大深絞り深さを得た.即ち,プラスチック系材料の深絞りは金属材料の深絞りとはかなり異なり,ある程度しわを発生させながら深絞りする方が成形品が得られ易いことを明らかにした.
4.さらに,剛ポンチ(鉄)およびフレキシブルポンチ(ナイロン)での深絞り特性は,製品的には殆ど差が見られなかったが,ポンチ荷重を50〜70%低減させることができた.
以上のような今までにない新しい知見が得られ,次年度では,長繊維強化複合材料,PP以外のマトリックス材にも適用できるか,またより適当なポンチ材の選定を試みる.

Research Products

• [Publications] 中山登史男,藤田譲: "ポリプロピレンおよびポリプロピレン/ガラスクロス複合材料の深絞り加工" 塑性加工講演論文集. 45. 89-92 (1994)
• [Publications] 加山雅俊,(中山登史男): "フレキシブルポンチによるPP及びGFPPの深絞り加工特性" 平成6年度卒業研究論文(東京理科大学工学部機械工学科). 1-76 (1995)