| 研究課題/領域番号 |
20K05172
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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) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | せん断曲げ / 熱間曲げ / 焼き入れ / 加工熱処理 |
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| 研究実績の概要 |
1）高剛性の小型試験機新設と試運転調整：予算の関係から高剛性の小型試験機は，今年度完成にならなかったが、制御も含め詳細設計と仕様を決定し発注済．2021年7月目途に新設し，試運転と調整を実施予定．
2）従来の3DQ試験機での加熱コイル傾斜角無（α＝0°）でのせん断角θを変化させた場合の変形特性の明確化（比較試験）：加熱コイル傾斜角αせん断θでの初等理論をベースにした加工荷重，クランプ・支持ガイドへの作用力を算出する計算モデルを作成し，各条件での荷重特性を計算した．従来の曲げ型3DQと比較したせん断３DQ曲げの加工荷重，せん断加工における加工荷重に及ぼす各種要因（加熱コイル傾斜角α，せん断角θ，素材形状，板厚）の影響，せん断加工時の変形領域と製品クランプ点間の距離と変形行に作用するモーメントの関係を明らかにした．今後実験で検証していく予定.なお，共同研究先の日本製鉄所有の従来型試験機（低剛性）を使用した加熱コイル傾斜角α＝0°でせん断（θ）を変化させた場合の試験を予定していたが，試験設備の故障により中断せざるを得なかった．
3）コイル傾斜特殊加熱コイル・冷却ジャケットの設計製作と試運転：コイル傾斜特殊加熱コイル・冷却ジャケットの１回目の設計を実施した．技術開発のポイントは均一冷却のためのノズル配置のため，設置スペースの問題などが判明し，継続検討中．小型試験機の設置が遅れているため，試運転は次年度予定．
4）製品評価とFEMによる変形特性の解明：厳密なFEMモデルによる加熱コイル傾斜角α＝45°でのせん断θ＝90°のせん断曲げの変形解析を実施．一部でしわの発生が認められたため，計算の妥当性の検証とその対策を検討中．
5) 衝突安全向上を目指し，今回のせん断曲げを含む3DQの部分焼き入れを活用した曲げ部品の最適設計と衝突吸収エネルギ向上効果につき論文1件投稿，学会発表2件実施．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
試験機の予備試験結果や解析をベースにした検討を進めるなか，新設の小型試験機の備品などが当初予想より費用がかかることが判明したため，今年度での試験機の新設と試運転調整は断面した．2021年7月目途に新たな試験機を搬入・据え付け・試運転を行ない本格的な実験を実施予定．
日本製鉄の所有の片持ちロボットを配置した試験設備の故障が発生したため，予備試験を断念した．2021年度実施予定．
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| 今後の研究の推進方策 |
これまで検討を重ねてきた高剛性・小型試験機が2021年7月頃新設されるため，慎重に試運転・調整を行いたい．その後，本格的な実験を実施し，有益なデータを採取するとともに，新たな加工法の問題点や課題を摘出する方針である．
また，日本製鉄の所有の試験設備（大型・低剛性）の故障は復旧したため，予備試験は可能となった．コロナの影響で出張制約が予想され，試験立ち合いが困難になる場合もあるため，より綿密な打ち合わせを行う必要がある．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
Covid19蔓延の影響により、出張が不可能になったため、旅費160,000円が未消化。代替として電話や遠隔で打ち合わせを実施。来年度は、Covid19の感染収束を待って、対面による打ち合わせを実施予定。
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