| 研究概要 |
自動車の低燃費化によるCO2排出量の削減および衝突安全性の向上のため,軽量かつ高剛性,高エネルギー吸収特性をもつ超軽量多孔質金属材料(中空金属球(MHS)成形体)の新しい製造法について検討した.H16年度では,H15年度に続いてパイプからの転造加工と薄板材からの微細プレスによる製造実験を行った.
1.パイプからの転造加工
3方向の押込み量や3個のロールの回転速度の同期を厳密に取るため,転造加工用の装置を作製し,それを用いて実験を行った.H15年度に引き続いて焼鈍したSUS304において転造加工を行ったが,パイプをつぶすことなく局部的な絞りを促すため,押込み速度に対して回転速度を上げ,成形の逐次性を高めたが,加工性が悪くパイプの曲げ戻しによる破断が防げなかった.成形性の良い銅の0.2mmのパイプを使用して実験を行ったところ,SUS304より加工ができた.完全に球にするには,逐次性形成と材料そのものの成形性が中空球の製造の実現には必要である.
2.内面保持材
パイプの潰れを抑制するため,パイプの内側に保持材を入れることを試みた.内面保持材を用いた方が局部絞りが容易になるが,材料の加工性の問題で軸方向の割れを抑制することはできなかった.
3.転造加工のFEM解析
パイプの肉厚変化や割れ現象を検討するため,市販コードを用いてFEM解析を行った.薄肉材になるほど局部的にひずみが集中し,加工が困難である.
4.薄板材からの微細プレス加工
H15年度では,カプセル状の中空球であったため,引張り時においては半球同士がはがれるため,曲げ試験としては粉末冶金法による一体型のMHSよりも弱い.引張りにはもともと弱いが,多少強度がないと外套材からもれ易く問題である.したがって,一体型の中空球を作るため,鈴形状の中空球を作製した.0.1mmの薄板材であり隙間を少なくするため,ブランク形状,加工工程の検討を行った.
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