2007 Fiscal Year Annual Research Report
メカニカル・ラチェット現象の利用による中空軸材へのボス・ベローズ成形加工法の開発
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18560107
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
朱 霞 Ehime University, 理工学研究科, 講師 (90325358)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡部 永年 愛媛大学, 理工学研究科, 特命教授 (20281181)
高橋 学 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (20274334)
堤 三佳 愛媛大学, 理工学研究科, 講師 (70293925)
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| Keywords | 中空軸材 / 成形加工 / ねじりモーメント / 軸圧縮応力 / メカニカル・ラチェット現象 / 軸拡径率 |
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| Research Abstract |
本研究では、軸圧縮応力と繰返しねじりの組合せによるメカニカル・ラチェット現象を利用して中空軸材の中間部にボスあるいはベローズを成形する新しい冷間塑性加工法を開発した。本加工法に対し、加工機構を科学的に解明し、工学的に理論体系化された工業技術に発展させるのを目的とし、基礎研究と工作機械の開発を着実に進めている。科学研究費交付期間(HI8〜H20)の2年度目の平成19年度では、昨年度の研究調査・加工実験およびFEM解析手法の開発を引続い、加工機の改良、被加工部の疲労損傷の調査およびシミュレーション解析手法の確立を中心として実施し、下記のような研究成果を得られた。
1.中空軸材の成形加工機の改良
チャック部などを改良して加工初期段階での試験片の空回りを回避することにより、加工精度および加工効率の向上を図った。ねじり回転部を改良しねじり角度の変化範囲を拡大することにより、可能な加工条件を増やした。
2.加工成形部の疲労特性の調査
加工中で生じたき裂の発生メカニズムを究明し、加工過程における疲労損傷の有無・疲労特性を調査した。機械的な損傷を伴わない適切な加工条件を明らかにした。
3.有限要素法(FEM)による成形加工過程シミュレーション解析手法の開発
圧縮と繰返しねじりとの組み合わせによるメカニカル・ラチェット変形を考慮した弾塑性構成式を確立し、該当加工法におけるFEMシミュレーション解析手法を開発した。加工過程における応力およびひずみ挙動を調べ、成形加工のメカニズムを明らかにした。
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