板成形と鍛造加工を併用した新しい増肉成形法の開発とその最適化

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15360385
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 湯川 伸樹 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (10202392)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉田 佳典 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (60303674) ; 石川 孝司 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (60115524)
• Keywords: 贈肉成形 / 板成形 / 逐次鍛造 / 剛塑性有限要素法

Research Abstract

板の深絞り加工と逐次鍛造加工を組み合わせることにより、低い成形荷重で板材の肉厚分布を制御することを目的として、本年度は深絞り方向と同一方向にボス部を成形する加工の実験および剛塑性有限要素解析を行った。半深絞り加工により直径を縮小させた材料を傾斜開口部付ダイスで逐次鍛造を行った。その際、開口部直径、開口部傾斜角度、ダイ肩Rを変化させ、各工程後の板厚分布を測定し、材料がどの程度内側に移動したかを評価した。評価の基準として材料の半径方向位置を体積積分した「形状パラメータ」を用い、この値がどれだけ小さくなったかによって評価した。実験および解析により、以下の結果を得た。
(1)本加工法を用いて板厚分布を低加工荷重で変化させられることが分かった。
(2)解析の結果は、板厚分布、荷重ともに実験結果とよく一致し、精度は高いことが分かった。
(3)逐次鍛造工程初期においては、ダイ開口部径が小さいと材料が外側に流れやすく、その後の工程において材料を内側に寄せることか困難になる。
(4)開口部傾斜角が大きすぎると工程途中で材料にしわが発生し、成形が不安定になる。
(5)ダイ肩Rの板厚分布に対する影響は小さい。