| 研究概要 |
本年度は摩擦撹拌インクリメンタルフォーミング専用加工機の開発,成形条件と成形精度の関係調査,成形中の温度分布・ひずみ分布に関するシミュレーションをおこなった.
(1)加工機の開発
自動XYステージとボール盤を組合わせ,加工機を製作した.構造的にはまだ不十分なところがあり,剛性が低いため,次年度に改良を行う必要がある.
(2)成形条件と成形精度の関係
A5052アルミニウム合金板を行う際に,新たな加工条件として工具送り方向と工具回転方向の関係を入替えることにより,加工部の工具と板材の相対速度を変化させた.その結果,見かけの工具送り速度と工具回転数で整理するのではなく,工具と板材の相対速度が直接的に成形性に影響を及していることが確認された.また,成形限界が大きくなる条件では成形精度も相関して良くなることが確認された.
(3)成形中の温度分布・ひずみ分布のシミュレーション
商用の塑性加工専用有限要素解析ソフトSimufact.formingを用いてA5052アルミニウム合金板を加工するシミュレーションを行った.計算結果の信頼性を確認するため計算と同条件で実験を行った-計算結果と実験結果では定性的に一致したが,温度は絶対値が計算値の方が高くなった.しかし,急激に温度が変化する加工部の温度は実験では求めることが難しく,特にその最大値を求めることは難しい.計算では非常に短時間の最大温度まで求めることができ,計算の有用性が確認された.また,すくライブ土サークル方を用いて板材のひずみ分布を求めた.通常のインクリメンタル成形と同様にサイン則が成立しており,計算結果と実験結果は一致した.また,試験片断面の形状と計算により求めた形状もよく一致した.これらの結果から,シミュレーションはよく加工現象を再現できていると考えられる.
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