2019 Fiscal Year Annual Research Report
Relationship between out-of-plane shear and springback in press forming of tailored CFRTP
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17K06100
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| Research Institution | Gunma National College of Technology |
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Principal Investigator |
黒瀬 雅詞 群馬工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (10280356)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | CFRTP / 接合 / テーラードブランク / ねじり / 剥離 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
第１に板厚比と差厚位置を変えてCFRPテーラードブランク材ハット成形品に解析的にねじりを加え，面外せん断ひずみ分布や応力分布，ねじり変形を比較することで，成形品のねじり強度を維持できる板厚比の指針と，差厚位置とねじり強度の関係性を考察した．その結果，1)CFRPテーラードブランクハット曲げ成形品の板厚差が大きくなるにつれて差厚部がねじりにくくなり，板厚比によって差厚部のねじり方向が変化する.2)板厚比0.25では板剛性が低くなりすぎ，厚肉側はほとんどねじり変形しないことにより差厚部に応力集中が現れた．
第２に差厚位置の異なるCFRPテーラードブランク材に注目してプレス成形解析を行い，成形挙動や相当塑性ひずみ分布などを比較した．そしてテーラードブランク材を作製し成形実験を行い，各成形品の成形形状を比較することで差厚位置とブランク材のプレス成形性の関係を検討した．その結果，1)CFRPテーラードブランク材は差厚位置を自由側にするほどプレス成形過程において厚肉側縦壁面部に局部くびれが発生するような成形不良が生じるため，クリアランスを大きくとる必要があることを示した．2)テーラードブランク材のハット曲げ成形品において，薄肉側の縦壁面部とフランジ部のスプリングバック角はともに差厚位置が成形品の断面積の大きくなる自由側になるほど線形的に小さくなった．
第３に差厚位置の異なるハット曲げ成形品のねじり試験を行い，ねじりモーメント―ねじれ角線図やせん断弾性係数を比較し，差厚位置とねじり強度の関係を調べた．その結果，1)CFRPテーラードブランク成形品のねじり強度はヒステリシスループ差が大きく，ねじる方向によって強度の違いがみられた．2)差厚位置が中間，自由側の成形品にはフランジ部のねじりに対して差厚部に剥離を生じたが，ハット曲げ成形品のねじり強度は時計回りでは線形的な関係があった．
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