| 研究概要 |
本研究ではアルミニウム複合材料の加工の中でも特に厳しいとされる,多段角筒深絞り加工に高周波振動付加法を適用することにより,アルミニウム重量比が85%を越える変形能の低い素材の成形性を飛躍的に向上させ,これら素材をリサイクル材料として積極的に利用できる,高性能加工システムの開発を目的としている.具体的製品としては,近年需要が急激に増加している携帯電話用電池ケースの生産システムをターゲットにしている.
これまでの研究で素材や工具形状を最適化することにより,最高4段で目標とする製品を加工できるようになり,また本年度は最終段の絞り・しごき工程で使用するダイスを角筒の短辺部中央あるいは長辺部中央にあたる位置で2分割し,それらを2個の圧電アクチュエータにより半径方向に加振できるよう装置を改造した.その結果振動付加により加工荷重が20%程度低減する等の効果は確かめられたが,加工工程数を4段以下に短縮するまでには至らなかった.
そこで最後に,角筒深絞り加工そのものを深く考察し,これまでとは全く異なる革新的な成形方法を種々模索した結果,最終的に傾斜付ダイスによる角筒深絞り加工がこの種の容器の製造に非常に適していることを見出した.そこで,それを行うための装置の開発および加工性実験を繰り返し行った結果,板厚1mm,短辺長8mm長辺長16mmいう条件に対して,高さ20mm以上の角筒容器製品を一工程のみで成形できるようになった.
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