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2013 年度 実績報告書

高密度エネルギー援用金属薄材マイクロ精密成形プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23360327
研究機関首都大学東京

研究代表者

楊 明  首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (90240142)

研究分担者 真鍋 健一  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (10145667)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード精密造形プロセス / 高密度エネルギー援用 / マイクロ成形 / インプロセス矯正 / 低荷重精密鍛造
研究概要

本年度の研究実績概要を以下に示す.
1.箔材のプレス成形における振動付加の効果の定量評価を行った.100KHzの超音波を付加した場合,寸法の異なる試験片に対して,ブラハ効果による素材変形抵抗低減効果を実験および数値シミュレーションを用いて調べ,その寸法効果および変形メカニズムの解明を行った.
2.卓上型サーボプレス機械に小型超音波振動デバイスをダイセット内に導入し,振動援用マイクロプレス成形を実施し,その効果を評価した.微小穴の抜き加工においては,振動を付加することにより,パンチ荷重が最大30%低減した.また,微小穴の切口面に対して,振動を付加し場合,破断面の割合が大きく減少し,せん断面が拡大したことにより,マイクロせん断加工の精度向上にも有効であることが分かった.また,振動を利用した箔材の接合実験を行い,100kHZの超音波振動付加によって,板厚9umのアルミニウム箔材の接合に成功した.
3.素材表面を通電加熱することにより,寸法効果を利用した高効率な加熱システムを卓上型サーボプレス機械に導入し,各種プレス加工への効果を評価した.深絞り成形における温度分布の影響を実験およびシミュレーションを用いて評価し,システム構築の最適化検討を行った.また,チタン箔材の曲げ加工を行い,異なる板厚の箔材に対して,成形温度がスプリングバック量に及ぼす影響を評価した.成形温度に比例して,スプリングバック量の低減が大きくなり,また,板厚薄いほど,その効果が大きいことが分かった.また,これらの現象を数値シミュレーションを用いて評価し,そのメカニズムの解明を行った.

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Opitimization of metal foils surface finishing using vibration-assisted micro-forging2014

    • 著者名/発表者名
      Yang Bai, Ming Yang
    • 雑誌名

      Journal of Materials Processing Technology

      巻: Vol.214, Issue 1 ページ: 21-28

    • DOI

      10.1016/j.jmatprotec.2013.07.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of vibration time and frequency on surface finishing using vibration-assisted micro-forging2014

    • 著者名/発表者名
      Yang Bai, Ming Yang
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: Vols.773-774 ページ: 687-693

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/MSF.773-774.687

    • 査読あり
  • [学会発表] Tensile Property of Electrochemically Polished Titanium Alloy2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi IKUSHIMA, Tetsuhide SHIMIZU, Ming YANG
    • 学会等名
      16th International Conference on Advances in Materials & Processing Technologies (AMPT 2013)
    • 発表場所
      台湾・台北市・台北圓山大飯店
    • 年月日
      2013-09-23
  • [学会発表] Effect of Heating on Springback in Heat Assisted Microbending

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Aoyama, Tetsuhide Shimizu, Qiu Zheng, Ming Yang
    • 学会等名
      16th International Conference on Advances in Materials & Processing Technologies (AMPT 2013)
    • 発表場所
      台湾・台北市・台北圓山大飯店
  • [学会発表] Thinning of Ti-6Al-4V Titanium Alloy Sheets by Electrochemical Etching and Its Tensile Property

    • 著者名/発表者名
      Takashi IKUSHIMA, Tetsuhide SHIMIZU, Ming YANG
    • 学会等名
      6th Asian Workshop on Nano/Micro Forming Technology (AWMFT 2013)
    • 発表場所
      韓国・済州・Ramada Plaza Hotel
  • [学会発表] 超音波縦振動を用いた極薄金属箔材接合に関する基礎的検討

    • 著者名/発表者名
      山口諒,清水徹英,楊明
    • 学会等名
      平成25年度塑性加工春季講演会
    • 発表場所
      名古屋市・大同大学
  • [学会発表] 熱援用マイクロ曲げ試験における極薄純チタン箔材のスプリングバック量低減効果の検討

    • 著者名/発表者名
      青山達哉,清水徹英,楊明
    • 学会等名
      第64回塑性加工連合講演会
    • 発表場所
      吹田市・大阪大学吹田キャンパス
  • [学会発表] 電解エッチングによるTi-6Al-4Vチタン合金板材の極薄化とその超塑性特性評価

    • 著者名/発表者名
      幾島崇,清水徹英,楊明
    • 学会等名
      日本機械学会第21回機械材料・材料加工技術講演会
    • 発表場所
      八王子市・首都大学東京南大沢キャンパス

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公開日: 2015-05-28  

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