| 研究課題/領域番号 |
20K05172
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 公立小松大学 |
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研究代表者 |
富澤 淳 公立小松大学, 生産システム科学部, 特任教授 (10744980)
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| 研究分担者 |
末吉 敏恭 琉球大学, 工学部, 准教授 (10264475)
政木 清孝 埼玉工業大学, 工学部, 教授 (30323885)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 熱間曲げ / 焼入れ / 3次元曲げ / せん断曲げ / 焼き入れ / 加工熱処理 / 熱間３次元曲げ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
自動車に対するCO2排出量削減と衝突安全性向上の要求の高まりを受けて，３次元熱間曲げ焼入れ技術（鋼管の焼入れと曲げ加工の同時加工プロセス：以下3DQ）が開発された.しかし，『しわ』の発生と『板厚減少』の課題があった．さらに，次世代自動車におけるバッテリー保護の目的のために，従来の3DQでは対応できない小さな曲げ半径の加工が要求される軽量で堅牢な構造部材の実用化が望まれている.本研究では，従来の3DQでの課題解決と自動車産業界からの要求に応えるため,さらなる造形性の向上（成形可能範囲の拡大）を目的として,革新的な加工技術を提案し,その変形特性や加工限界を実験と理論面から検討する.
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| 研究成果の概要 |
自動車にCO2排出量と衝突安全性の向上のために，1470MPa以上の自動車部品を製造可能とする三次元熱間曲げ焼入れ（以下3DQ）技術が解決された．今回の研究では，従来の課題であった『しわ』の発生と『板厚減少』を解決する革新的な加工技術の実証検討を実施した．加工の変形モードをせん断モードとした新たな『せん断曲げ3DQ』の実証研究するために，新たな高剛性の試験機を設計し導入した．また，特殊な誘導加熱コイルとコンパクトな冷却ノズルも設計した．これらの本試験機と加熱冷却装置を用いて実験とFEM解析によって，矩形鋼管を素材として『しわ』を発生させずに極小曲げ半径の加工に目途を得た．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年，環境問題を解決するため，バッテリーを搭載したハイブリッド車や電気自動車の改良が続けられている．これらの車両ではバッテリーが高重量となるため，高強度化による部品の軽量化や電池を保護するための堅牢な保護構造が必要となる．これらに対応するために，今回の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．
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