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金属塑性加工における潤滑剤・工具材料・素材材料の総合試験法

研究課題

研究課題/領域番号 60850023
研究種目

試験研究

配分区分補助金
研究分野 機械工作
研究機関京都大学

研究代表者

島 進 (1986)  京大, 工学部, 助教授 (70026160)

大矢根 守哉 (1985)  京都大学, 工, 教授 (00025800)

研究分担者 大村 勝  摂南大学, 工学部, 講師 (40100549)
後藤 善弘  福井大学, 工学部, 助教授 (70020211)
佐藤 悌介  徳島大学, 工学部, 教授 (50035804)
真崎 才次  大阪工業大学, 教授 (30079537)
大矢根 守哉  摂南大学, 工学部, 教授 (00025800)
研究期間 (年度) 1985 – 1986
研究課題ステータス 完了 (1986年度)
配分額 *注記
11,300千円 (直接経費: 11,300千円)
1986年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1985年度: 11,000千円 (直接経費: 11,000千円)
キーワード塑性加工 / トライボロジ / 摩擦試験法 / 摩擦による温度上昇 / 摩擦における寸法効果 / セラミック工具 / 耐摩耗性 / 耐焼付き性 / 摩擦試験 / 摩耗試験 / 摩擦発熱 / 極圧添加剤 / 摩擦と寸法効果
研究概要

塑性加工において、潤滑剤と工具材料の選択は加工の成否を支配する。適切な選択をするために新しい試験法を開発し、摩擦係数・焼付き・工具摩耗量に関する研究を行った。特に本研究では(1)温度効果、(2)工具と素材の接触面積の寸法効果について実験・解析を行った。また将来の塑性加工用工具として注目される各種セラミック材料について、その摩擦特性、耐摩耗特性、耐焼付き性を引抜き試験を行って調査した。
温度効果については、工具と素材との接触面積の寸法によって、そこで発生する摩擦による工具表面での温度上昇が変化することを、実験的にも、解析的にも明らかにすることができた。この解析の中には、潤滑剤の粘性係数の温度、圧力依存性、工具および素材の熱伝導率を含み、さらに工具と素材が接触する昇面に導入される潤滑油膜厚さと摩擦係数との関係を導入することによって、加工条件を与えれば摩擦係数の予測を可能とするものである。このように温度効果・寸法効果については、ほぼ初期の目標を達成し得た。実機によるプロセスのシミュレーションについては、実機の熱的な条件設定が非常に困難で、これが今後の課題となろう。また、解析の中で導入した油膜厚さと摩擦係数の関係も現在のところ第一次近似的なものであり、これを実際に近づけていくのも今後に残された課題である。
セラミック工具に関しては、初期に目的とした塑性加工用工具としての可能性をかなり詳しく調べることができた。その結果、炭化けい素Sicが摩擦係数,耐摩耗性,耐焼付き性いずれの面からも最も優れており、次が窒化けい素【S_(i3)】【N_4】,ジルコニアZr【O_2】であった。本研究では、引抜き工具としての可能性について主に調査したが、今後更に、種々の加工の工具としての可能性を調べていく必要があろう。

報告書

(3件)
  • 1986 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1985 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] 佐藤悌介,黄詩,多田吉宏: 塑性と加工. 26. 593-598 (1985)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤悌介,多田吉宏: 塑性と加工. 27. 833-838 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 島進,山本憲隆: 塑性と加工. 28. (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shima;N.Yamamoto: Proc.2nd International Conference on Technology of Plasticity. 24. (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Teisuke Sato, Huang Shi Qiao and Yoshihiro Tada: "Burnishing of SUS 304 by SiC Tool" Journal of the JSTP. 27. 593-598 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Teisuke Sato and Yoshihiro Tada: "Availability of SiC Ceramic Roller Die for Drawing of SUS304 and Aluminium" Journal of the JSTP. 27. 833-838 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Susumu Shima and Noritaka Yamamoto: "Lubrication and Temperature Rise at Tool Surface due to Friction along Tool-Workpiece Interface" Journal of the JSTP. 28. (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Susumu Shima and Noritaka Yamamoto: "Effect of tool-workpiece contact length on friction coefficient in metal forming" Proc. 2nd International Conference on Technology of Plasticity. 24. (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1986 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐藤悌介;多田吉宏: 塑性と加工. 27. 833-838 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 島進;山本憲隆: 塑性と加工. 28. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] S.Shima;N.Yamamoto: Proc.2nd International Conference of Technology of Plasticity. 24. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] Journal of Tribology. Vol-107. (1985)

    • 関連する報告書
      1985 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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