2016 Fiscal Year Research-status Report
低環境負荷のボンデフリー低サイクル振動鍛造の開発と自動再潤滑システムの確立
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15K05720
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
前野 智美 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80505397)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 謙一郎 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80127167)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 焼付き防止 / 再潤滑 / スライドモーション / 先端くぼみ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
振動モーションの各パラメータが焼付き，再潤滑特性に及ぼす影響を調査するために，振動周期，保持時間，上昇量が再潤滑に及ぼす影響について調査した．パンチ上昇量を増加させると，パンチ下部に生じる負圧が強くなり，保持時間を省略することができた．しかしながら，パンチ下部に生じる空間も大きくなり供給される滑剤の量も増加するため，次のパンチ降下の際に潤滑剤の噴出によって製品を破損する場合があった．潤滑剤供給量をパンチ上昇量で制御し，負圧が潤滑剤の吸引に不十分な場合は，スライド保持を適用して，焼付きの生じない振動数の振動周期を持つモーションが最適であることが分かった．
スプライン成形の後方押出しではスプライン底部に材料が未充満となる隙間があるため，比較的容易に潤滑剤を供給することができるが，円筒容器の成形ではパンチと素材の間に生じる隙間は非常に小さいため，振動モーションによる自動再潤滑が難しくなる．前年度に検討した先端くぼみパンチを円筒容器の後方押出しに適用し，その有効性を検討した．また，前年度の検討で問題になったくぼみによる工具の強度低下についても有限要素シミュレーションを用いて検討した．くぼみを複数の小さく浅い形状にすることで応力集中を低減しパンチ強度の低下を防ぐ事ができた．また，先端くぼみパンチを適用することで自動再潤滑の難しい円筒容器の後方押出しにおいても振動スライドモーションによってくぼみ部の潤滑剤が供給され，焼付きを防止することができた．
自動再潤滑に適している，低粘度の潤滑剤に黒鉛粉末を添加して耐焼付き性と高い流動性を兼ね合わせた潤滑剤について検討を行った．その結果，黒鉛を添加すると黒鉛がパンチと素材の隙間に生じる隙間に詰まり，自動再潤滑を阻害してしまうことが分かった．黒鉛の粒径を小さくして隙間への詰まりを防止することもできたが，耐焼付き性の向上は得られなかった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成28年度に計画していた研究について十分に検討することができた．また，29年度に計画している内容とは別に，振動モーションを用いたせん断加工についても検討の準備を進めることができている．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度にステンレス合金素材の冷間鍛造への振動モーションの適用を計画していたが，これまでの，低炭素鋼を用いた検討によって振動モーションと自動再潤滑の関係について，かなり明らかになったため，平成29年度では，この振動モーションの自動再潤滑によって，高品質な切口面を得るせん断加工への適用を検討する．ステンレス合金厚板を振動モーションを用いて穴開けを行い，切口面品質を向上させることを検討する．
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| Causes of Carryover |
計画に沿って研究活動を行い，必要となる支出を行った結果わずかに残額が生じた．研究に遅れ等はない．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
残額はわずかであり，ほぼ計画通りである．わずかにが生じた次年度使用額については，29年度において計画通りの研究活動において消化される金額である
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