超軽量薄肉構造を実現する高比強度材料の精密スプリングバックフリー成形

• 研究課題/領域番号: 22246093
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 材料加工・処理
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 柳本 潤 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90220194)
• 研究分担者: 杉山 澄雄 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (90242122)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 43,810千円 (直接経費: 33,700千円、間接経費: 10,110千円); 2013年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円); 2010年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
• キーワード: 薄板成形 / 温間成形 / 超軽量構造 / ステンレス鋼板 / 成形性向上 / CFRP / 異材接合 / 薄板接合 / 金属薄板 / CFRP薄板 / 成形性 / 構造最適化 / サンドイッチ成形 / 板成形 / スプリングバック / 高温成形 / 軽量構造 / 接合 / 炭素繊維強化複合材料

研究成果の概要

超軽量薄肉構造体は、輸送用機器等への適用でエネルギー利用効率向上などの利益が得られる。超軽量構造体部材に利用される高比強度材料では、弾性回復や残留応力に伴う変形（スプリングバック）により、加工で目的形状へ成形することが難しい。本研究では、温間温度域を成形によりスプリングバックを抑制する方法、さらに、超軽量構造体とするための薄板の異材接合について、金属薄板および非金属薄板を対象とし検討を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Applicability of Adhesive Embossing Hybrid Joining Process to Glass-Fiber-Reinforced Plastic and Metallic Thin Sheets (2014)
  • 著者名/発表者名: Z.Q. Huang, S. Sugiyama and J. Yanagimoto
  • 雑誌名: Journal of Materials Processing Technology 巻: in press 号: 10 ページ: 2018-2028
  • DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2013.11.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] CFRP薄板の冷間・温間V曲げ成形 (2013)
  • 著者名/発表者名: 池内健義，柳本 潤
  • 雑誌名: 塑性と加工 巻: 54 ページ: 973-977
  • NAID: 10031203764
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hybrid Joining Process for Carbon Fiber Reinforced Thermosetting Plastic and Metallic Thin Sheets by Chemical Bonding and Plastic Deformation (2013)
  • 著者名/発表者名: Z.Q. Huang, S. Sugiyama and J. Yanagimoto
  • 雑誌名: Journal of Materials Processing Technology 巻: 213 号: 11 ページ: 1864-1874
  • DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2013.04.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sheet Forming Process of Carbon Fiber Reinforced Plastics for Lightweight Parts (2012)
  • 著者名/発表者名: Yanagimoto, J., Ikeuchi, K
  • 雑誌名: CIRP Annals-Manufacturing Technology 巻: 61(掲載確定) 号: 1 ページ: 247-250
  • DOI: 10.1016/j.cirp.2012.03.129
  • 査読あり
• [雑誌論文] ホットスタンピング加工特性の高精度評価手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 池内健義・柳本潤
  • 雑誌名: 生産研究 巻: 64 ページ: 75-82
  • NAID: 130002100870
• [雑誌論文] Valuation Method for Effects of Hot Stamping Process Parameters on Product Properties Using Hot Forming Simulator (2011)
  • 著者名/発表者名: Ikeuchi, K., Yanagimoto, J.
  • 雑誌名: Journal of Materials Processing Technology 巻: 211-8 ページ: 1441-1447
  • 査読あり
• [雑誌論文] Springback of Ultra Thin Stainless Steel Sheet after Cold and Warm Forming (2011)
  • 著者名/発表者名: Ikeuchi, K., Waki, Y., Waki, T., Ikuta, S., Shikazono, N.,
  • 雑誌名: Proceedings of the 10th International Conference on Technology of Plasticity ページ: 698-701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Valuation Method for Effects of Hot Stamping Process Parameters on Product PropertiesUsing Hot Forming Simulator (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Ikeuchi, J.Yanagimoto
  • 雑誌名: Journal of Materials Processing Technology 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Die Quenching Process by Water-Cooled Dies and High-PrecisionCompression Testing machine (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Ikeuchi, J.Yanagimoto
  • 雑誌名: Steel Research International 巻: 81-89 ページ: 869-871
  • 査読あり
• [学会発表] Cost Effective and Novel Adhesive-Embossing Hybrid Joining Process for Thermosetting Class-Fiber-Reinforced Plastic and Metallic Thin Sheets (2014)
  • 著者名/発表者名: Z.Q. Huang
  • 学会等名: SAMPE Europe 35th International Technical Conference & Forum (SEICO14Paris)
  • 発表場所: Paris, France
• [学会発表] Application of Adhesive-Embossing Hybrid Joining Process for Fiber Reinforced Thermosetting Plastic (FRP) and Metallic Thin Sheets (2013)
  • 著者名/発表者名: Z.Q. Huang
  • 学会等名: The Proceedings of the 2013 Japanese spring Conference for the Technology of Plasticity
  • 発表場所: 名古屋市 ウィンクあいち、大同大学
• [学会発表] 成形性に優れた連続炭素繊維強化複合材料（CFRP）薄板の構造最適化の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 瓜屋 祐
  • 学会等名: 塑性加工春季講演会
  • 発表場所: 名古屋市 ウィンクあいち、大同大学
• [学会発表] 連続炭素繊維強化複合材料（CFRP）薄板の成形性評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 瓜屋 祐
  • 学会等名: 第64回塑性加工連合講演会講演論文集
  • 発表場所: 吹田市、大阪大学、吹田キャンパス
• [学会発表] Sheet Forming Process of Carbon Fiber Reinforced Plastics for Lightweight Parts (2012)
  • 著者名/発表者名: Ikeuchi, K., Yanagimoto, J.
  • 学会等名: The 4th GMSI International Symposium
  • 発表場所: 東京大学(東京都文京区)
  • 年月日: 2012-03-02
• [学会発表] CFRP薄板の冷間・温間V曲げ成形 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柳本潤・池内健義
  • 学会等名: 第62回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: ホテル日航豊橋(愛知県豊橋市)
  • 年月日: 2011-10-29
• [学会発表] Springback of Ultra-Thin Stainless Steel Sheet after Cold and Warm Forming (2011)
  • 著者名/発表者名: Ikeuchi, K., Waki, Y., Waki, T., Ikuta, S., Shikazono, N., Yanagimoto, J.
  • 学会等名: 10th International Conference on Technology of Plasticity, ICTP 2011
  • 発表場所: Germany, Aachen, Eurogress Convention Center
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] 各種金属薄板の冷間・温間成形におけるスプリングバック (2011)
  • 著者名/発表者名: 池内健義・朴亨原・柳本潤
  • 学会等名: 第62回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: ホテル日航豊橋(愛知県豊橋市)
  • 年月日: 2011-09-29
• [学会発表] 極薄ステンレス板の冷間・温間成形におけるスプリングバック(第2報) (2011)
  • 著者名/発表者名: 池内健義・和気靖人・和気庸人・生田四朗・鹿園直毅・柳本潤
  • 学会等名: 第42回塑性加工春季講演会
  • 発表場所: 早稲田大学理工学部(東京都新宿区)
  • 年月日: 2011-05-22
• [学会発表] 極薄ステンレス板の冷間・温間成形におけるスプリングバック (2011)
  • 著者名/発表者名: 池内健義
  • 学会等名: 日本塑性加工学会東関東支部第30回技術懇談会
  • 発表場所: 住友金属鹿島人材開発センター(茨城県鹿嶋市)
  • 年月日: 2011-01-21
• [学会発表] 極薄ステンレス板の冷間・温間成形におけるスプリングバック (2010)
  • 著者名/発表者名: 池内健義
  • 学会等名: 第61回塑性加工連合講演会(日本塑性加工学会)
  • 発表場所: 山形大学(米沢市)
  • 年月日: 2010-10-15
• [学会発表] 水冷金型および高精度材料試験機によるダイクエンチ加工特性の評価(第3報) (2010)
  • 著者名/発表者名: 池内健義
  • 学会等名: 平成22年度塑性加工春季講演会
  • 発表場所: 電気通信大学(調布市)
  • 年月日: 2010-05-30
• [学会発表] 長炭素繊維強化熱硬化性樹脂薄板(CFRP薄板)の冷間・温間曲げ成形および絞り成形
  • 著者名/発表者名: 池内健義
  • 学会等名: 塑性加工春季講演会
  • 発表場所: コマツウェイ総合研修センター，石川県こまつ芸術劇場うらら(石川県小松市)
• [学会発表] 成形性向上のための長炭素繊維強化熱硬化性樹脂薄板(CFRP薄板)の構造最適化
  • 著者名/発表者名: 瓜屋祐
  • 学会等名: 塑性加工春季講演会
  • 発表場所: コマツウェイ総合研修センター，石川県こまつ芸術劇場うらら(石川県小松市)
• [学会発表] 超軽量構造実現のための長炭素繊維強化樹脂(CFRP)板と金属板との塑性変形・化学ハイブリッド接合
  • 著者名/発表者名: 黄哲群
  • 学会等名: 第63回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 北九州国際会議場，西日本総合展示場AIM(福岡県北九州市)
• [学会発表] 長炭素繊維強化熱硬化性樹脂薄板(CFRP薄板)の冷間・温間曲げ成形特性
  • 著者名/発表者名: 池内健義
  • 学会等名: 第63回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 北九州国際会議場，西日本総合展示場AIM(福岡県北九州市)
• [備考] 柳本研究室ホームページ
  • URL: http://www.yanlab.iis.u-tokyo.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.yanlab.iis.u-tokyo.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.iis.u-tokyo.ac.jp/~yanlab/Index_J.html
• [産業財産権] Forming Method of Fiber Reinforced Composite Sheet (2012)
  • 発明者名: 柳本潤, 池内健義
  • 権利者名: 東京大学、生産技術研究奨励会
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2012-06-12
  • 外国
• [産業財産権] 繊維強化複合板の成形方法 (2012)
  • 発明者名: 柳本潤・池内健義
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 2012-069470
  • 出願年月日: 2012-03-26
• [産業財産権] 繊維強化複合板の成形方法 (2011)
  • 発明者名: 柳本潤・池内健義
  • 権利者名: 東京大学
  • 産業財産権番号: 2011-173682
  • 出願年月日: 2011-08-09