| 研究課題/領域番号 |
10650114
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
機械工作・生産工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
藤原 順介 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60116093)
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| 研究分担者 |
花崎 伸作 (花さき 伸作) 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50029097)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2000年度)
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| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2000年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1999年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1998年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
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| キーワード | 複合材料 / 成形加工 / 深絞り / しわ発生 / ポリプロピレン樹脂 / ガラス繊維 / コミングルドヤーン / 成形性 / しわ |
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| 研究概要 |
熱可塑性樹脂複合材料は、熱硬化性樹脂複合材料に比べて、破壊靭性が高い、耐衝撃性に富む、破損部の修理が容易、長期保存が簡単、成形サイクルが短い、リサイクルが容易など数多くの特徴を持っている。しかし熱可塑性樹脂複合材料は、成形温度や成形圧力が、熱硬化性樹脂複合材料に比べて非常に高く、成形が困難であるという短所があり、成形コストを増大させている。本研究で用いた成形材料は、ガラス繊維とポリプロピレン繊維の混合紡糸ストランド織物(Commingled fabric)である。この成形材料は、ガラス繊維とポリプロピレン繊維が1本の繊維束の中にともに入っているので、樹脂のガラス繊維への含浸性が向上し、しかも繊維有率も60〜70%と高く、高強度で、信頼性の高い成形品が得られる。しかしこのような形態のクロスが開発されてから日が浅いために、有効な成形方法はまだ確立していない。そこでこの成形材料を用いて、プレスで深絞り成形するときに、ポンチ肩半径、絞り深さなどの金型形状が成形性にどのように及ぼす影響を調べ、コスト低減の成形方法を開発するために実験を行った。本研究により得られた主な結果は次の通りである。(1)成形材料の加熱温度が220℃、金型温度が100℃のときに、表面状態が最も良好な成形品が得られた。(2)最大絞り深さはポンチ肩半径が減少するにつれて減少した。(3)ガラス繊維は繊維軸方向にはほとんど伸びず、また繊維軸に45゜方向ではせん断変形により、縦糸と横糸が面内で回転を生じた。(4)成形品の肉厚はダイス肩部で最も厚くなり、円筒側壁部では底に向かうにつれ、板厚が減少し、ポンチ肩部で最も薄くなった。(5)しわ発生は、繊維軸に対して平行な0゜方向ではガラス繊維の座屈により生じ、45゜方向ではせん断変形により生じる。(6)成形品の0゜方向の円筒側壁において、ダイス肩丸み部としわ押さえの空間で、板厚が増加し、側壁部のクリアランスを超えるために、側壁部で破断がおこった。
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