| 研究概要 |
現在,ギヤ部品の精密打抜きにはファインブランキングが多用されており,破断面の抑制は実現されている.しかし,この方法ではだれが顕著となり,歯先の強度低下が機能上の大きな問題となっている.この問題を解決しうる精密せん断法として対向ダイスせん断法が期待されている.本研究では,対向ダイスせん断法によるだれ,破断,かえりの同時抑制について検討を行い,その結果をもとにギヤ部品への適用をはかることを目指した.
前年度は,せん断法によるだれ生成機構の違いについて考察し,その結果,切削的に切込み,且つ,取り代を小さくして切込み抵抗を下げることがだれ抑制に最も効果的であることを見いだした.また,その過程で,取り代がある値以下になると板の両面からシェービング変形が起きることを新たに発見し双方向シェービングと名付けた.また,この現象を利用すれば通常のシェービング加工よりも適用条件域が拡大され,かつ,対向ダイスせん断法よりも簡単な条件設定で加工が実施できることも明らかになった.本年度は対向ダイスせん断方を特化した双方向シェービングについて,その加工特性を明らかにし,ギヤ歯先高精度化への適用について検討,考察を行った.基礎実験として,だれの生じやすい延性材料に対して通常のシェービング,双方向シェービングとの比較を行い,その有効性を定量的に示した.また,力学モデルによる解析から変形機構を明らかにし,行程に伴う加工力の変化を類推した.次に,本方法をギヤ歯先の形状を模した頂角30°の凸輪せん断に適用した結果,ファインブランキングでは30%程度のだれが生じてしまう条件に対して,だれを10%以下に抑えられることが実証された.また,取り代が小さいため切込み抵抗も小さく,工具寿命に影響を与える型負荷の点でも有利であることが示された.
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