2007 Fiscal Year Annual Research Report
レーザフォーミングとデジタル技術利用によるぎょう鉄因子の解明
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17360422
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
寺崎 俊夫 Kyushu Institute of Technology, 工学部, 教授 (60029329)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
秋山 哲也 九州工業大学, 工学部, 准教授 (90136573)
北村 貴典 九州工業大学, 工学部, 助教 (70274553)
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| Keywords | 曲面成型 / ぎょう鉄 / 面内ひずみ / 初期曲率 / レーザフォーミング / 収縮量 |
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| Research Abstract |
当初の研究計画に従い、以下の2点を検討した。
1.椀形におけるひずみ投与後の変形の問題解決では、同一のひずみ分布を与えた場合でも、(1)板長が長いほど変形の精度が高いこと、(2)板の長さの違いによる精度の向上はほとんどが弾性変形でまかなわれていることが明らかになった。そのため、本来短い形状の板に長い端部を追加して成形し、その後端部を切除する方法は効果が期待できないこと、同一面積の部品であれば、加熱工程の制約が許す範囲でアスペクト比を大きくした方が高い成形精度が見込めることがわかった。他方、レーザ加熱加工範囲外の端部近傍には、塑性変形を伴う湾曲が形成される。この点は、長い試験材から短い完成品を切り出すことの利点として挙げることができる。
2.鞍型での投与ひずみに掛る初期曲率の問題解決では、加熱の入熱条件を同じにしても冷却後の収縮量が初期曲率によって異なることに対し、(1)板端部の拘束に違いが生じていること、(2)板端部までの距離と熱源の大きさの両方が拘束に影響を与えていること、(3)熱源サイズが小さいほど板端部まで十分な収縮を与えることができることを明らかにした。初期曲率が投与ひずみに影響を与えるということは、同じ入熱の加熱でも目的とする形状によって生じるひずみが異なってしまうということで、厄介な問題であった。しかし、初期曲率がひずみに影響を与えるメカニズムが、曲率の違いによる変形能と加熱部の拘束の大きさ関係であることが分かったので、あらかじめ対策を打つことが可能になる。また、端部に近い部分の過熱では得意な収縮が表れていたが、熱源のサイズを小さく変更することで、得意な現象が起こる範囲を制限できることが分かったので、広い範囲で理想に近い加熱と収縮が行えるようになる。
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