高エネルギー吸収特性を有する金属中空球超軽量多孔質材料の開発研究

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18760101
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: 吉村 英徳 香川大学, 工学部, 助教授 (30314412)
• Keywords: 転造 / パイプ / 3ロール形式 / 中空金属球(MHS) / バルジ加工

Research Abstract

自動車の低燃費化によるCO_2排出量の削減および衝突安全性の向上を実現するための新素材として注目を浴びている軽量かつ高剛性,高エネルギー吸収特性をもつ超軽量多孔質金属材料(中空金属球(MHS)成形体)について,更なる高信頼性かつ安価な製造ができるよう,串団子状の中空金属球列の製造方法について検討した.また,バルジ加工についても検討した.
1.転造加工による串団子状中空球集合体の製造
3ロール形式の転造加工により,加工を行った.ロールのフィン先端の角部によって,パイプが削られたり,ひずみが集中したりすることが原因で円周方向に割れが発生することから,フノン先端の角丸みについて実験およびFEM解析によって検討し,割れの発生が抑えられることを確認した.また,曲げ曲げ戻しによる軸方向の割れについて,パイプの熱処理を検討した.SUS304の引き抜きパイプについて焼きなましを行い,局部絞りができるかどうかについて実験した.割れ発生は遅くできたものの,局部絞りが困難で回転数が増えるとまだ割れが発生する.したがって,さらにフィン形状を検討する必要がある.
2.バルジ加工による串団子状中空球集合体の製造
バルジ金型を試作し,ゴム媒体のバルジ加工を行って,集合体を製造した.バルジによる割れを回避するため,管直径の見直しを行い,おおよそターゲットの5mm直径,肉厚0.1mm中空球を製造することができた.しかし,時折割れ発生が見られるため,管の軸押込みによる材料の供給を目的とし,その装置の設計を行った.平成20年度にて,装置および中空球の試作を行う予定である.