| 研究概要 |
これまでに,板材から深絞り加工された環状シートメタル部品にスプライン成形を施す新しい加工法である,2ロールダイスプランジ転造方式を提案し,加工可能であることを実験的に確かめた.今年度中は,加工工程の解明のために格子線解析法による実験解析と,使用する工具の最適設計を行うために,本加工法の一時近似的な加工工程による弾塑性有限要素法による数値シミュレーションを行った.
本加工法による変形状態を詳しく知るために,環状シートメタル部品の口縁部に格子線を描き加工実験を行い,描いた格子線を観察した.その結果,単なる加工実験たけでは得られなかった変形に伴う材料流動を解明することができた.歯先形状の異なる転造工具での加工結果を比較すると格子線の変形に違いが表れることが分かった.また,実験での格子の変形状態と解析結果とを比較検討するために,格子点座標を得るための手順を確立した.押込み量をパラメータとし,各押込み位置での同一の範囲の格子線画像をCCDカメラで撮影した.その画像をビデオプリンタで出力し,デジタイザで格子点の座標データを得た.このデータを元にすれば,格子線解析法によりひずみや応力状態を算出することができる.こららの処理はコンピュータ上でプログラムにより容易に処理できる形であり,加工原理を一般化するためのデータベース化を行える見通しがついた.
数値解析結果と実験結果との比較を行ったところ全体的な変形状態,工具形状の違いによる変形の差などがよく合致し,この一時近似的な解析モデルの妥当性を確認できた.この解析モデルを用いて,要求されている形状に加工できる最適な工具形状を試行錯誤により得て,実際にその工具を製作した.加工実験を行ったところ,予想通りの成形が行えた.
|
