2015 Fiscal Year Annual Research Report
プレスモーション材料流動制御を応用したマイクロハイドロ温間超深絞りプロセスの開発
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26630369
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
真鍋 健一 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (10145667)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
古島 剛 首都大学東京, 理工学研究科, 助教 (30444938)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | マイクロフォーミング / 対向液圧深絞り / 超深絞り / 超高圧 / プレスモーション / 逐次成形 / 材料流動制御 / 再絞り |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では複雑三次元構造部品の成形に適した対向液圧成形を利用したマイクロシートハイドロ成形技術として、再絞りと超高圧の対向液圧の効果を活かす複合サーボプレスモーション制御によって、世界最細のマイクロ超深絞り法の開発に挑戦し、動的陽解法FEMと実験から検証を試みた。最適成形条件の検討はFEM解析で行い、両者の比較から検証を試みた。温間成形は実マイクロ成形システム上で実行可能な温間環境を実現ができなかったため、室温下で軟質無酸素銅箔C1020による実証実験とFEM解析で検討した。以下に成果をまとめる。
（１）マイクロ超深絞り成形原理の開発：再絞り工程で第一絞りパンチ増分△sだけ引き上げてパンチとカップ間に隙間を設けそこで対向液圧を負荷する、それらを繰り返す新たな成形原理を考案した。FEMで検討した結果、動的な効果がある場合は直径の10倍以上のマイクロ超深絞りが可能だけでなく、動的効果がない場合でも総絞り比で3.8で、直径の2倍以上の細長い深絞りの可能性を示した。
（２）マイクロ対向液圧深絞り装置システムの開発：新装置システムの設計・試作を行い、既設置のマイクロ対向液圧深絞り装置に最大400 MPaの超高圧と、周液圧、周辺加熱・動的対向液圧制御が可能なシステムに改良した。
（３）最適成形条件の検討：対向/周液圧、パンチストローク増分、材料初期板厚、摩擦係数、テーパ角度、材料の拘束条件などの諸因子の影響を検討した。その結果、それらの最適化によりFEMでは直径0.56mm、細長比5程度のカップが得られた。実験的検証では細長比0.9、直径0.5mmのSUS304製マイクロカップの成形には成功した。
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