リサイクル可能アルミニウム複合材料の高周波振動付加角筒深絞り加工システムの開発

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650116
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 竹増 光家 九州大学, 工学部, 助教授 (40207006)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂口 雅司 昭和アルミニウム, 研究開発部技術研究所, (研究職)所長 ; 松永 良一 九州大学, 工学部, 助手 (30253488) ; 山崎 進 九州大学, 工学部, 助手 (70037993)
• Keywords: 深絞り加工 / 角筒 / 高周波振振動 / アルミニウム複合材料 / リサイクル / 有限要素法 / 最適化

Research Abstract

1. 振動体の試作開発
角筒深絞り加工用しわ押さえ(以後振動体と呼ぶ)に今回申請した主要設備である積層型ピエゾアクチュエータを組み込み,コンピュータ制御により,フランジ部およびダイス角部に種々のモードの軸方向高周波振動を発生させることのできる装置を開発した.
2. 高周波振動付加多段角筒深絞り加工装置の開発
現在円筒深絞り加工に使用しているプレス装置を,角筒深絞りに適した複動式深絞り加工装置に改良し,これに上記振動体を組み込むことにより,高周波振動付加多段角筒深絞り加工装置の基本的開発を行った.
3. 基礎実験
上記装置を用いて,基本成形モデルの加工性実験を,潤滑剤,工具形状,しわ押さえ力,加工段数を含む加工スケジュールなどを変えた種々の実験条件の下で繰り返し行い,装置の動特性,深絞り加工性等を調査調整の上,システムの第一段階の最適化を図った.
4. 有限要素法による解析
基本成形モデルに関して,市販の汎用弾塑性有限要素法解析ソフトを用いた数値シミュレーションを行い,加工力,加工段数を含む加工スケジュール,工具形状などを解析的に最適化した.また,高周波の振動付加有限要素法モデルの開発も同時に行い,振動付加が素材の変形状態,しわ押さえ力,加工加重に及ぼす影響などを解析的に調査した.

Research Products

• [Publications] 竹増 光家 他6名: "超音波振動付加多段しごき加工によるアルミニウム管の精密表面仕上げ" 平成10年度塑性加工春期講演会論文集. 191-192 (1998)
• [Publications] 竹増 光家 他5名: "超音波振動付加多段しごき加工によるアルミニウム管の精密表面仕上げ(第2報,所期表面粗さの影響)" 第49回塑性加工連合講演会 講演論文集. 165-166 (1998)