| 研究課題/領域番号 |
16K06804
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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, 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 沖縄工業高等専門学校, 機械システム工学科, 准教授 (30323885)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 熱間曲げ / 焼入れ / ３次元熱間曲げ / せん断曲げ |
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| 研究実績の概要 |
せん断モード３ＤＱ(3次元熱間曲げ焼入れ）の初等解析モデルを開発し，各種加工条件と荷重特性の影響を明確化した．これらの結果に基づき，現状の装置での加工可能な試験条件を選定し，小径薄肉鋼管を用いた予備試験を実施した．その結果，①新たなせん断モード３ＤＱでの加工を行えば，狙い通り曲げ半径の小さな曲げ半径でしわが発生しない②上下面で冷却水の入射角が異なることによる硬度の不均一さが懸念されたが，今回の試験条件の範囲では，硬度の不均一は発生せず，1470MPa以上の高強度が得られた③丸管表面に格子をレーザマーキングし，試験後に格子のゆがみを測定することにより，狙い通りのせん断変形が得られている③ただし，せん断ひずみの絶対値は，理論値の約1/4程度で，これは装置の弾性変形の影響である．これらの結果をもとに，今回開発した初等解析モデルを用いて，新たな高剛性の試験装置の基本設計を行った．なお，せん断モード３ＤＱの簡易ＦＥＭ解析の基本モデルのレベルアップを実施した．しかしながら，解析の境界条件の改善を行ったが，さらに妥当な結果を得る改善が必要である．
今回，新らたにせん断曲げにおいて,曲げ変形後の板厚を加工前のものとほぼ一致させるだけでなく，板厚の増加や板厚の減少を実現できる可能性があることを見出した．一般に，従来の成形加工では，引張変形が主体となるため板厚減少を伴うが，今回の加工法では必要な部分の板厚を増加させるばかりか，必要な部分の板厚を減少できることが期待できる．今回考案した新たな加工法の実現のための，特殊な加熱コイルと特殊冷却方法についても検討した．
また，最終年度には，研究期間を通じて実施してきた３ＤＱ（従来の曲げモードおよびせん断モードいずれも）の特長である部分焼入れ（部分的な高強度化）を活かした衝突エネルギ吸収向上に関する研究成果を，国際学会で発表した．
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