図2 薄板V曲げ加工における接触状態のインプロセスモ 3. 実験装置および実験方法 ,0 ,0 図5 型の円弧面による超音波の拡散 図6 および図7は超音波の反射および透過特性に対する金型の影響を示す10)．図中の横軸は曲率半径の逆数，縦軸は反射波高比ER,Fおよび透過波高比ET,Fは次式で求められる10)． 図6 反射特性に対する金型曲率半径の影響 図6より，反射特性は金型の曲率半径による影響が大きいことが分かる．反射波は図8に示すように，円弧形状の図4 円弧金型と被加工材の接触面における反射特性を調 P = F /A ]-[thgieh]-[oitar thgieh F は上プレートに設置した荷重計で計測された荷重であり，Aは金型と被加工材の接触面積である．超音波の周波数は5MHzとした．モデル金型の材質はS45Cであり曲率半径を変更して実験をおこなった．被加工材はアルミ材（A5052）厚さをt = 0.13mmとした． evawdetcelfeR図4には，円弧金型と被加工材の接触面における反射特性を調べるための実験装置を示す10)．モデル金型の間に薄板の被加工材をはさみ，重りを用いて鉛直下向きに荷重を加えた．接触面圧Pは式(3)を用いて求めた． ER,F = eR / eR,0 ET,F = eT / eR,0 図3 金型の円弧面による超音波の拡散を調べるための実ReFRE evawdetcelfeR4. 実験結果 ニタリング まず，金型の円弧面による超音波の拡散を調べた10)．実験装置を図3に示す．下型のみを使用し円弧部分の曲率半径R=20mmである．金型材質はS45Cとした．金型底面に2つの探触子を設置した．探触子1は送信用，探触子2は受信用である．探触子1より入射した超音波は曲面で反射し，底面に向けて拡散していく．超音波の拡散を調べるために，探触子2を金型底面に設置した．探触子2を底面に沿って移動させ，曲面によって反射された超音波の波高を測定した． 験装置 べるための実験装置 まず，超音波の反射特性に対する金型曲率半径の影響を調べた．その結果を図5に示す．計測された超音波の反射波高は，探触子1の中心から離れると一旦増加し，その後減少することが分かる．x =37mmにおいて波高比のピークが現れた．x = 50mm を超えると反射波高は計測されなかった．このことから，超音波は曲面で反射して金型の底面に広く拡散することが分かった． ここで，eRとeTはそれぞれ反射および透過波高，eR,0は金型を挟まない場合の反射波高である． 図中の1/R = 0 mm-1 は曲率半径無限大であり，平行金型を表す. 1.210.80.60.40.201.210.80.60.40.20(3) 2010Distance from probe 1 center x[mm]30Max.Ave.Min.0.02Inverse of die radius 1/R[mm-1]405060(4) (5) 0.040.06− 214 −
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