| 研究概要 |
転造加工は多種少量生産にも対応できる塑性加工法として注目を浴びているが、変形の予測が困難であるために加工条件の設定は試錯に頼らざるを得ず、時間・労力・材料を多量に浪費しているのが現状である。
本研究では、研究代表者がこれまで行ってきた転造における材料流動の解析ならびに加工力・加工物形状についての予測理論を発展させて、転造過程に関する評価関数を導入し、その特性値ならびに制御パラメータに関する諸検討を行った。
まず、フィーチャ負荷曲線と母材負荷曲線(研究代表者の提案による特性曲線)を基盤とする理論解析を発展させて、転造状況の適否を判定するのにもっともふさわしい評価関数について検討した。その結果、フィーチャの形成に関しては半径変位フィーチャ成分の全周にわたる平均値,母材部に生じるゆがみに関しては半径変位母材成分の全周にわたる平均値に着目することがたいせつで、定められた加工回転数内でそれぞれがフィーチャ目標値ならびに0に到達するように管制することが必要とされた。そこで、転造過程を通じて、加工力,工具変位および加工物形状を詳細に検出し、理論結果と比較することによってこれらの相互関係を明確にして、実際作業において採用可能な特性値のいくつかについて検討を行った。加工中に制御パラメータを最適に変化させるための準備段階として、加圧系がもついくつかの特性を様様に変化させて加工過程のシミュレーションを行い、各種条件の最適化に関する資料を充足した。すなわち、装置がもつ弾性系数,上限設定荷重,かみ込み率およびストッパ位置などを変更して計算を行い、加工力や加工物形状の他に過程の動態を表すいくつかの変動量を算出して、加工がどのような状況で進行するのが好ましいかを明らかにした。
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