− 22 −塑性加工塑性加工AF-2016014一般研究開発助成AF-2016015一般研究開発助成塑性加工，塑性結合，機械部品，接合塑性流動，機械接合，硬度差，アルミニウム合金，FEM解析usui_m@cc.tuat.ac.jp塑性加工CFRTP，プレス加工，順送プレスf.oda@fitc.pref.fukuoka.jp東京農工大学 工学府 機械システム工学専攻 産学官連携研究員福岡県工業技術センター機械電子研究所 生産技術課 主任技師薄井 雅俊小田 太硬度差の小さい金属製軸部品とフランジ部品の塑性流動結合に関する研究CFRTPシートの順送プレス加工技術の開発機械部品製造の生産性改善やコスト削減のために塑性流動結合法が研究されている．著者らは，材料の硬度差を利用することで専用パンチを必要としない新たな塑性流動結合法を提案し，その有用性を研究してきた．本研究では硬度差が微小な材料にもパンチレス塑性流動結合法を適用するために新たにいくつかの結合手法を提案し，その結合強度を検討した．A5052の軸部品と穴部品を結合した結果，両部品に段付け加工を施すことで結合可能であったが，その結合強度は低かった．さらに結合部に溝加工を追加することで結合強度が向上し，FEM解析によって溝形状と配置を最適化することで，穴部品のみに溝加工を施した場合には従来のパンチレス塑性流動結合と同等以上の結合強度が得られた．その最大結合効率は40%以上であった．また，両部材間に結合材を用いることでも結合が可能であったが，その結合強度は従来のパンチレス塑性流動結合よりわずかに劣る．環境問題の観点から，自動車分野において軽量化が求められており，炭素繊維を熱可塑性樹脂で固めたCFRTPの活用が検討されている．CFRTPは金属に比べ高価であり，コストが一番の課題となっている．需要が増加すれば材料価格は低下していくと考えられるが，現状CFRTPの成形は，加熱工程，成形・冷却工程，トリミング工程とそれぞれ別々の工程であるため加工コストが高くなっている．そこで，自動車の軽量化，量産車への本格採用に向け，プレス加工の中でも特に生産性の高い順送プレス加工によるCFRTPの成形の実現を目指すため．実現に必要な，加熱工程，成形・冷却工程の確立を試みた．CFRTPシートで作製したレイアウトをキャリアと製品部に分けて部分的に加熱することができ，また，サーボプレスの下死点停止時間と同じ加熱時間で成形することができたことで，CFRTPシートの順送プレス加工化の可能性を示すことができた．
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