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冷却履歴を部分制御する高生産性テーラードホットスタンピング法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H01749
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分26050:材料加工および組織制御関連
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

森 謙一郎  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任教授 (80127167)

研究分担者 中川 佑貴  東京工業大学, 工学院, 助教 (50837739)
前野 智美  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 准教授 (80505397)
安部 洋平  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60402658)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワードホットスタンピング / テーラード / 冷却履歴制御 / 冷却履歴 / 部分増肉 / 冷却履歴部分制御 / 高強度部と高延性 / 高生産性
研究成果の概要

超高強度鋼自動車部材のホットスタンピングにおいて高強度部と高延性部を持つテーラード部材を生産するために冷却履歴を部分的に制御し,前工程で高強度部を部分金型で成形する部分成形法,成形前に高強度部を冷却する部分強制冷却法,成形前に高強度部を保温する部分保温法を開発した.また,角部を増肉して高強度な部材を製造するホットスタンピング方法,母板とパッチを重ねて成形して機械的に接合することによってパッチワークテーラード部材を製造する方法,穴抜き試験から引張強さ,全伸びを推定する方法,非めっき鋼板の表面酸化層を希薄りん酸と2周波超音波洗浄によって除去する方法を開発した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

高強度部と高延性部を持つテーラード部材は自動車の軽量化と衝突安全性向上に大きく貢献し,その部材を製造する技術において生産性を高めることは産業界から望まれている.テーラード部材において高強度鋼部でマルテンサイト,高延性部でフェライトに変態させる冷却履歴を達成するためのホットスタンピングの工程は学術的に大きな意義がある.また,大きな塑性変形とダイクエンチングによる部材角部のマルテンサイト組織微細化と硬さ向上メカニズム,希釈リン酸水溶液を用いた2周波超音波洗浄による表面酸化層の除去メカニズムなどの解明は学術的に大きな意義がある.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Quenchability improvement and control simplification by ice mandrel in hot stamping of ultra-high strength steel hollow parts2021

    • 著者名/発表者名
      Talebi-Anaraki Ali、Maeno Tomoyoshi、Ikeda Ryohei、Morishita Kazui、Mori Ken-ichiro
    • 雑誌名

      Journal of Manufacturing Processes

      巻: 64 ページ: 916-926

    • DOI

      10.1016/j.jmapro.2021.02.037

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Punching test for estimating tensile strength and total elongation of steel sheets2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Naotaka、Mori Ken-ichiro、Okada Hiroki、Abe Yohei
    • 雑誌名

      The International Journal of Advanced Manufacturing Technology

      巻: 114 号: 5-6 ページ: 1847-1858

    • DOI

      10.1007/s00170-021-06898-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tailored tempering without die heating in hot stamping of ultra-high strength steel parts2020

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Yuki、Mori Ken-ichiro、Suzuki Yasutaka、Shimizu Yuki
    • 雑誌名

      Materials & Design

      巻: 192 ページ: 108704-108704

    • DOI

      10.1016/j.matdes.2020.108704

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 超高強度鋼板へのテーパーナットおよびボルトの穴抜き接合2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Yasutaka、Mori Ken-ichiro、Hosoya Ryo、Abe Yohei
    • 雑誌名

      塑性と加工

      巻: 61 号: 714 ページ: 154-158

    • DOI

      10.9773/sosei.61.154

    • NAID

      130007879862

    • ISSN
      0038-1586, 1882-0166
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Minimisation of Heating Time for Full Hardening in Hot Stamping Using Direct Resistance Heating2020

    • 著者名/発表者名
      Maeno Tomoyoshi、Mori Ken-ichiro、Sakagami Masato、Nakao Yoshitaka、Talebi-Anaraki Ali
    • 雑誌名

      Journal of Manufacturing and Materials Processing

      巻: 4 号: 3 ページ: 80-80

    • DOI

      10.3390/jmmp4030080

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hot stamping of non-rectangular steel sheets using resistance heating by local preheating2020

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Yuki、Mori Ken-ichiro、Nishikata Michiya
    • 雑誌名

      Procedia Manufacturing

      巻: 50 ページ: 298-302

    • DOI

      10.1016/j.promfg.2020.08.055

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Steel sheets partnered with quenchable sheet in hot stamping of tailor-welded blanks and its application to separation prevention of fractured components2020

    • 著者名/発表者名
      Mori Ken-ichiro、Suzuki Yasutaka、Yokoo Daisuke、Nishikata Michiya、Abe Yohei
    • 雑誌名

      The International Journal of Advanced Manufacturing Technology

      巻: 111 号: 3-4 ページ: 725-734

    • DOI

      10.1007/s00170-020-06100-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Combined process of hot stamping and mechanical joining for producing ultra-high strength steel patchwork components2020

    • 著者名/発表者名
      Mori Ken-ichiro、Kaido Tomoya、Suzuki Yasutaka、Nakagawa Yuki、Abe Yohei
    • 雑誌名

      Journal of Manufacturing Processes

      巻: 59 ページ: 444-455

    • DOI

      10.1016/j.jmapro.2020.10.025

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Delayed cracking in hot stamping with hot trimming for ultra-high strength steel components2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nakagawa, Ken-ichiro Mori, Tomoyoshi Maeno, Ryo Umemiya
    • 雑誌名

      International Journal of Advanced Manufacturing Technology

      巻: 105 号: 12 ページ: 5081-5090

    • DOI

      10.1007/s00170-019-04599-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of contact pressure in die quenching on strength of hot-stamped parts2019

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Nakamura, Ken-ichiro Mori, Yuki Nakagawa, Takahiro Miyachi
    • 雑誌名

      Proceedings of 7th International Conference on Hot Sheet Metal Forming of High-performance Steel

      巻: 7 ページ: 709-716

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 希薄リン酸と2周波超音波洗浄を用いたホットスタンピング成形品の酸化スケール除去特性2020

    • 著者名/発表者名
      小松剛司
    • 学会等名
      第71回塑性加工連合講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 穴抜き試験によるプレス成形品の引張強さと全伸びの予測2020

    • 著者名/発表者名
      中村尚誉
    • 学会等名
      第71回塑性加工連合講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 超高張力鋼板への鍛造ナットの穴抜き接合2020

    • 著者名/発表者名
      高羽孝輔
    • 学会等名
      第71回塑性加工連合講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 穴抜き加工による金属板材の機械的特性の予測2019

    • 著者名/発表者名
      岡田拓記
    • 学会等名
      2019年度塑性加工春季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] パッチワーク部材の同時接合ホットスタンピングにおける端部拘束による接合性の向上2019

    • 著者名/発表者名
      海道智也
    • 学会等名
      2019年度塑性加工春季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 非矩形鋼板の通電加熱ホットスタンピングにおける部分前加熱2019

    • 著者名/発表者名
      西方理也
    • 学会等名
      2019年度塑性加工春季講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] リン酸と2周波超音波洗浄を用いたホットスタンピング成形品の酸化スケール除去2019

    • 著者名/発表者名
      中村尚誉
    • 学会等名
      第70回塑性加工連合講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 鋼板の曲げ加工における面方向圧縮を用いた増肉テーラードホットスタンピング2018

    • 著者名/発表者名
      本間寛樹
    • 学会等名
      平成30年度塑性加工春季講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水没金型を用いた直接水冷ホットスタンピングの複雑形状部品への適用2018

    • 著者名/発表者名
      中川佑貴
    • 学会等名
      第69回塑性加工連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 通電加熱連続ホットスタンピングにおけるリン酸と超音波洗浄を用いた酸化スケール除去2018

    • 著者名/発表者名
      中村尚誉
    • 学会等名
      第69回塑性加工連合講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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