| 研究概要 |
近年,産業界では自動車部品の軽量化に伴い,車両重量の1/3を占める車体プレス部品に比強度の大きな高張力鋼板の利用が拡大している.引張強さが600MPa級までの鋼板は比較的延性に富むため実用されているが,800MPa以上の鋼板や1000MPa以上の超高張力鋼板では延性が非常に低くなり,プレス成形時に割れが生じて産業界では大きな問題となっている.車体部品は板材を絞り,せん断にされ,板材の端をフランジ曲げされて成形される.曲げる条件により曲げ端部が伸ばされる伸びフランジとなり,引張応力によりフランジ割れが発生する.端部縁はせん断された切口面となっているために切削による切口面よりも延性が半減し割れが生じ易く,延性の低減量はせん断加工条件によって影響される.
本研究では,延性が非常に低い超高張力鋼板のプレス成形性を向上させるために,切口面高品質化と局部応力緩和を行った.超高張力鋼板のフランジ割れにおいて各種せん断加工法や鋼種によるクラックの発生・進展挙動のメカニズムを穴広げ試験により明らかにして切口面の品質に及ぼす影響因子を解明した.
穴広げ試験により鋼板の強度の増加とともに限界穴広げ率は低下して,それぞれの板材において限界穴広げ率が最大になる穴抜きクリアランス比が存在した.穴抜き加工された超高張力鋼板の引張試験から切口面の巨視的な高低差が大きいと切欠きになってクラックが発生していた.切口面における破断面硬さの増加とともに,限界穴広げ率が減少しており,せん断変形による切口面の延性の低下が確認された.
局部的に伸びフランジ部の引張応力を緩和するために,フランジ成形パンチを部分的に傾斜させたプレス成形法を開発した.超高張力鋼板に対して局所的に引張応力を緩和してフランジ長さの限界を向上できた.
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