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革新的な軽量化・高強度化を開拓する加工法の検討

研究課題

研究課題/領域番号 16K06804
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 材料加工・組織制御工学
研究機関公立小松大学 (2018-2019)
沖縄工業高等専門学校 (2016-2017)

研究代表者

富澤 淳  公立小松大学, 生産システム科学部, 教授 (10744980)

研究分担者 末吉 敏恭  琉球大学, 工学部, 准教授 (10264475)
政木 清孝  沖縄工業高等専門学校, 機械システム工学科, 准教授 (30323885)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード熱間曲げ / 焼入れ / 3次元曲げ / せん断曲げ / 3次元熱間曲げ / 3DQ / 曲げ / 3DQ / 3次元曲げ / 材料加工 / 塑性加工 / 成形
研究成果の概要

自動車の燃費と衝突安全性の向上のために、1470MPa以上の強度の自動車部品の成形を可能にする3次元熱間曲げ焼入れ(3DQ)技術が開発された。本研究では、従来の3DQの成形限界を拡大するために、せん断モード3DQの基礎研究を実施した。初等解析モデルを開発し、成形条件と荷重の関係を明らかにするとともに、小径薄肉鋼管を用いた予備試験を実施し、①本法で曲げ半径が小さい場合でもしわの抑制が可能②均一な1470MPa以上の高強度が得られる③材料にマーキングした格子を測定し、予想されたせん断変が得られる
初等解析モデルを用いて、現行問題となった装置の弾性変形を解消した、高剛性の試験装置の設計を完了した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

自動車の車体軽量化による CO 2 排出規制に対応するために、現在、自動車メーカーでは非鉄材料や樹脂・ CFRP などの新素材の導入・量産化が検討され、自動車のボディはマルチマテリアル化していくと考えられるが、コスト面での課題も予想される。今回の基礎研究成果は上記の要求や必要性にぴったり合致し、しかも安価でリサイクル性に優れた鋼の持つ性能を究極まで引き出すものであり、また日本の独自技術であることから、その実施意義は極めて高い。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件) 産業財産権 (8件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] 鋼板のハイドロフォームの基礎特性2019

    • 著者名/発表者名
      富澤 淳, 佐藤 雅彦, 内田 光俊, 中澤 嘉明
    • 雑誌名

      塑性と加工

      巻: 60 号: 704 ページ: 268-273

    • DOI

      10.9773/sosei.60.268

    • NAID

      130007711433

    • ISSN
      0038-1586, 1882-0166
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 湾曲円すい管成形における変形様式2018

    • 著者名/発表者名
      SATO Masahiko、MIZUMURA Masaaki、KURIYAMA Yukihisa、SUZUKI Katsuyuki、TOMIZAWA Atushi
    • 雑誌名

      塑性と加工

      巻: 59 号: 695 ページ: 229-234

    • DOI

      10.9773/sosei.59.229

    • NAID

      130007549967

    • ISSN
      0038-1586, 1882-0166
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 異径円管成形における変形様式2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 雅彦, 水村 正昭, 吉田 亨, 栗山 幸久, 鈴木 克幸, 富澤 淳
    • 雑誌名

      塑性と加工

      巻: 59 号: 685 ページ: 27-31

    • DOI

      10.9773/sosei.59.27

    • NAID

      130006403024

    • ISSN
      0038-1586, 1882-0166
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 熱間曲げを用いた高強度部材の自動車用部品への適用2018

    • 著者名/発表者名
      富澤 淳
    • 雑誌名

      日本塑性加工学会 会報誌『ぷらすとす』

      巻: 1 ページ: 176-179

    • NAID

      130007836622

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 3次元熱間曲げ焼入れの成形可能範囲2016

    • 著者名/発表者名
      窪田,富澤,山本,岡田,浜,宅田
    • 雑誌名

      塑性と加工

      巻: 57 号: 668 ページ: 879-885

    • DOI

      10.9773/sosei.57.879

    • NAID

      130005264871

    • ISSN
      0038-1586, 1882-0166
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] チューブフォーミング2016

    • 著者名/発表者名
      内海,長谷川,富澤,吉田
    • 雑誌名

      塑性と加工

      巻: 57 号: 667 ページ: 714-718

    • DOI

      10.9773/sosei.57.714

    • NAID

      130005261488

    • ISSN
      0038-1586, 1882-0166
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Crash Characteristics of Partial-quenched products by 3 Dimensional Hot Bending and Direct Quench2019

    • 著者名/発表者名
      A. Tomizawa, S. Hartanto, N. Shimada, K. Uematsu
    • 学会等名
      Int. Conf. on Tube Hydroforming (Tubehydro2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Defornation Path in Forming 3D Closed-Section Parts from Sheet Metal, 9th Int. Conf. on Tube Hydroforming2019

    • 著者名/発表者名
      M. Sato, M. Mizumura, T. Yoshida, Y. Kuriyama, K.Suzuki, A.Tomizawa
    • 学会等名
      Int. Conf. on Tube Hydroforming (Tubehydro2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3次元熱間曲げ焼入れにおける丸管の寸法精度に及ぼす加熱幅の影響2017

    • 著者名/発表者名
      植松,宮良,富澤,嶋田,水村
    • 学会等名
      平成29年度塑性加工春季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 株式会社 エヌ・ティー・エス2016

    • 著者名/発表者名
      鳥塚史郎,富澤淳など
    • 総ページ数
      399
    • 出版者
      しなやかで強い 鉄鋼材料
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 冷却装置及び冷却方法2020

    • 発明者名
      富澤淳,植松一夫
    • 権利者名
      日本製鉄
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2020-032058
    • 出願年月日
      2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 中空屈曲部品の製造方法及び中空屈曲部品2019

    • 発明者名
      富澤淳,植松一夫
    • 権利者名
      日本製鉄
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-134900
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 中空屈曲部品の製造方法及び中空屈曲部品の製造装置2019

    • 発明者名
      富澤淳,植松一夫
    • 権利者名
      日本製鉄
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-134901
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 中空屈曲部品の製造方法,中空屈曲部品の製造装置,及び中空屈曲部品2019

    • 発明者名
      富澤淳,植松一夫
    • 権利者名
      日本製鉄
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-134902
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [産業財産権] 曲げ加工製品の製造方法及び製造装置2017

    • 発明者名
      富澤,嶋田,桑山,井上
    • 権利者名
      新日鐵住金株式会社,日鉄住金鋼管株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 曲げ部材の製造方法及び製造装置2016

    • 発明者名
      嶋田,富澤,桑山,井上,岡久,木下,巣山
    • 権利者名
      新日鐵住金株式会社,日鉄住金鋼管株式会社,株式会社安川電機
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016
    • 取得年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [産業財産権] 合金化溶融亜鉛めっき熱処理鋼材及びその製造方法2016

    • 発明者名
      土岐,富澤,小嶋,石井,今井,中村,嶋田
    • 権利者名
      新日鐵住金株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016
    • 取得年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 曲げ部材の製造方法及び製造装置2016

    • 発明者名
      嶋田,富澤,桑山,井上,岡久,木下,巣山
    • 権利者名
      新日鐵住金株式会社,日鉄住金鋼管株式会社,株式会社安川電機
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-146836
    • 出願年月日
      2016-07-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-12-27  

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