2015 Fiscal Year Research-status Report
プラスチック材料と金属材料との異材接合を可能にするリベット締結法の開発
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26420082
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
海津 浩一 兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50177317)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 継手強度 / 打抜き穴の切り口面の状態 / 打抜き速度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
打抜きリベット締結法は、リベット軸を薄板に打ち込むことによる薄板の穴あけ加工とリベットとリベットホルダーによる薄板の締結をほぼ同時に行う方法である。本研究の目的は、打抜きリベット締結法をもとにして軽金属（アルミニウム合金）薄板とプラスチック（アクリル）薄板を良好に締結して継手を作製できること、さらに作製した継手の強度は高く、かつその強度のばらつきも少ない信頼性の高いリベット締結技術を確立することである。平成27年度は、リベット軸で打抜いた穴の切り口面の状態を改善するため、薄板を打抜く速度を速くし、切り口面の状態を平滑にして継手強度を向上させることを目標とした。そのため、打抜き速度を速くするための衝撃実験が行えるように落錘式の衝撃試験と測定系を整備して実験を行ったが、薄板と薄板を固定するダイスおよび衝撃荷重の測定部の間での応力波の干渉により、明瞭な衝撃荷重が得られなかった。そのため、測定方法の改良を行っているところである。衝撃実験が良好に行われなかったので、その代わりに、リベットで打抜いた穴の切り口面の状態が継手強度に及ぼす影響を明確にすることを目的として、そのための実験方法を新たに考案して実験を行った。その結果、打抜き穴の切り口面の凹凸はドリル穴と比較して荒くはなるが、実験で用いた1ｍｍ同士の薄板であれば強度はほとんど変らないことを明らかにした。さらに、リベット軸の薄板への打ち込み方法を変位制御から荷重制御に変更して実験データを取り直した。これまで、リベットの薄板への打ち込みは変位制御で行っていたが、変位制御ではアルミニウム合金薄板とアクリル薄板の積層の順番を変えた場合に、薄板の打抜き過程でのアクリル薄板の変形状態が異なり、それが継手強度に影響をもたらしていた。リベットの打ち込みを荷重制御にしたことでアクリル板の変形の影響を除くことができ、信頼できる実験データが得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、リベット軸で薄板を打抜く速度を速くし、切り口面の状態を平滑にすることで継手強度を向上させることを計画していたが、打抜き速度を速くするための衝撃実験において衝撃荷重の測定がうまくいかず、現状は測定方法の改良を行っているところである。予定していた衝撃実験を行えなかったことが計画通りではなかった。その代わりに、リベットで打抜いた穴の切り口面の状態が継手強度に及ぼす影響を明確にするための実験方法を新たに考案して実験を行い、板が薄ければ切り口面の状態は継手強度にほとんど影響しないこと等を明らかにした。以上のことより、衝撃実験に関する計画が行えていないことから、進展状況はやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
遅れている衝撃実験に関しては、新たな衝撃荷重の測定法を衝撃実験に適用して早急に衝撃荷重が測定できるように改善を行う。衝撃荷重の測定が可能になれば、平成27年度に予定していた衝撃実験を実施する予定である。さらに、平行して、平成28年度の計画に従い、数種類のプラスチック材に対して打抜きリベット締結法が適用できるかを明らかにする。そのために、材質の異なる数種類のプラスチックを選択し、それらに対して、継手作製のための締結実験と作製した継手の強度試験、さらに継手の疲労試験を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
研究に必要な物品等を購入した結果、残額が534円と少額になったため、次年度の予算とあわせて有効利用することにした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度は数種類のプラスチックに打抜きリベット締結法を適用する実験を予定しており、それらの材料の購入費や加工費にあてる予定である。
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Research Products
(2 results)
