| 研究課題/領域番号 |
05045036
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| 研究種目 |
国際学術研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 大学協力 |
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| 研究機関 | 大同工業大学 |
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研究代表者 |
小野 宗憲 (1994-1995) 大同工業大学, 工学部, 教授 (80087171)
戸澤 康壽 (1993) 大同工業大学, 工学部, 教授 (20022965)
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| 研究分担者 |
GOTTFRIED Be アーヘン工科大学, 金属工学部, 研究助手
ROLF Bunten アーヘン工科大学, 金属工学部, 研究助手
UDO Zitz アーヘン工科大学, 金属工学部, 研究助手
REINER Kopp アーヘン工科大学, 金属工学部, 教授
西堀 賢司 大同工業大学, 工学部, 教授 (50115614)
星野 克英 大同工業大学, 工学部, 教授 (50131149)
小森 和武 大同工業大学, 工学部, 助教授 (10178379)
戸澤 康壽 大同工業大学, 学長 (20022965)
RAINER Thoma アーヘン工科大学, 金属工学部, 研究助手
五十川 幸広 大同特殊鋼(株), 技術開発研究所, 主任研究員
小野 宗憲 大同工業大学, 工学部, 教授 (80087171)
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| 研究期間 (年度) |
1993 – 1995
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| 研究課題ステータス |
完了 (1995年度)
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| 配分額 *注記 |
6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
1995年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1994年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1993年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | 鋳造・鍛造 / 半溶融鍛造 / 熱間鍛造 / 熱間圧延 / シミュレーション / 材料モデル / 超音波モータ / ロボットハンド / 複合押出し / 温・熱間鍛造 / 温間鍛造 / 連続鍛造 / 半溶融 |
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| 研究概要 |
(1)大同工大から戸澤学長がア-ヘン工大を訪問し、本プロジェクトのとりまとめについてKopp教授と打ち合わせた。また、ア-ヘン工大よりG. Bernrath氏が来日し、ア-ヘン工大側のまとめ案について本学スタッフとの討論を行い、最終的な報告書の内容を決定した。また、G. Bernrath氏は大同工大および各地の研究機関を訪問して、熱間における材料特性の試験方法および特性について情報交換を行った。大同工大から小森助教授がア-ヘン工大に訪問し、ア-ヘン工大およびドイツの各研究機関における解析的研究に関する情報交換を行った。また、西堀教授はドイツで開催されたメカトロニクスとロボティクスに関する国際会議に出席して発表し、各国の研究者と情報交換を行った。
(2)前方および後方へ同時に押出す複合押出しについては、実用的なデータが少ない。平成7年度には、アルミニウム合金の前方缶・後方棒の複合押出しを広い減面率の組合せについて行い、割れの発生条件を明らかにした。これまでの研究により、任意の減面率の組合せの複合押出しにおける荷重の推定、前方・後方への流動体積の推定、および加工限界の推定がある程度可能になった。
(3)アルミニウム合金の鋳造、鍛造プロセスは、既に一部の企業において実用化されているが、その基礎的事項については公表されていない。そこで、鋳造・鍛造プロセスによる材質の改善を明らかにするために基礎的な研究を行った。平成7年度は、アルミニウム合金の鋳造材およびダイカスト材の鍛造性試験結果を基にして熱間密閉型鍛造を行い、鍛造加工条件と機械的性質(引張特性)との関係を調べた。鋳造材の引張強さは鍛造を施すことにより改善されるが、その改善の程度は材種により異なり1.1倍から約2倍であった。また、延性に関しては、鋳造材は、ほとんど延性は示さないが、鍛造を施すことによりある程度の延性が得られた。
(4)熱間圧延では、高温である材料と低温のロールの間で熱伝導が起こるため、材料とロールの接触面近傍の温度分布が急激に変化する。そこで熱間孔型圧延のための数値解析の一手法を提案した。この手法では、材料の変形は通常の三次元剛塑性FEMにより解析され、一方、材料内の温度は三次元FEMと一次元FDMの新たな結合法を用いて解析される。この方法を応用して、H型鋼圧延の解析シミュレータを開発し、ユニバーサル圧延後の残留応力分布を求める手法を提案した。
(5)これまでは、超音波モータを用いたロボットマニピュレータやロボットハンドについてその駆動特性および制御方法の開発を行ってきた。H7年度は、ロボットによるハンドリングにおいて問題となる位置情報を取り込むために視覚センサ付きアームロボットの開発を当初の目的としたが、位置情報よりも把持力による駆動特性の変化が重要であることが明らかになったため、力および触覚センサ付きロボットハンドの開発研究を行った。
(6)半溶融鍛造(thixo-forging)においては、加圧温度および加圧速度のコントロールが重要な制御対象となる。そこで標準的な油圧プレスを改造して最適なコントロールを行えるようにした。また、各種条件で加工した半溶融鍛造材の評価および比較を行った。
(7)熱間加工のシミュレーションを行うためには、温度およびひずみによって変化する材料特性および境界条件を明らかにする必要がある。そこでこれまでに行ってきた基礎的実験結果を基にして、熱間加工における材料特性および境界条件の検討を行った。
(8)ロールから板材への微視的表面構造の転写状態を解析するための、および据込み試験における真実接触領域の幾何学的現象によりもたらされる微視的摩擦を解析するためのFEM技術が開発された。成形過程における動的再結晶および加工待ち時間における静的再結晶による材料特性データの変化を記述するための材料モデルが開発された。
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