図図1144 998800MMPPaa材材のの引引張張速速度度のの異異ななるる応応力力‐‐ひひずずみみ曲曲線線をを使使用用ししたた時時ののススププリリンンググババッッククのの比比較較 ]]aaPPMM[[３.材料特性の見える化と成形シミュレーションリングバックの解析結果を図14に示す．また，最大のスプリングバックと引張速度の関係を図15に示す．引張速度が増加するに伴って，スプリングバックが顕著に増加していることが分かった．この結果より，精度の良い成形解析のためには，材料のひずみ速度依存性の考慮が必要であると言える． 図図1111 ササーーボボププレレスス 図図1133 998800MMPPaa材材のの引引張張試試験験速速度度をを変変化化ささせせたた時時のの 応応力力‐‐ひひずずみみ線線図図 a)引張速度：5mm/s図図1122引引張張試試験験治治具具 b)引張速度：500mm/s最大6.02mm最小-3.81mm力力応応− 62 −ひひずずみみ [[%] 最大5.12mm最小-3.51mmこのように板材成形中での素材と金型との摩擦特性の動的変化をプロセス中にモニタリングすることが今までほとんど前例がなく，大変貴重な情報である．特にサーボプレスのモーションを適用した場合，平均的な摩擦特性だけでなく，動的な摩擦挙動を把握し，それに適したモーション設計を行うことや潤滑油を選択することが求められている．高い周波数で振動する場合，金型と素材界面にある潤滑油がスクイズ効果によって，高い流動抵抗を示すため，潤滑油の粘性に応じてパルスの各パラメータを設計すれば，より高い摩擦低減効果が得られ，難加工材や複雑形状製品の成形性向上につながるプロセス設計ができる．プレス成形において，被加工材は，金型の中で成形され，その変形挙動は，金型の外部からは見られない．したがって，成形品の成形プロセスを数値解析を使用したシミュレーションで可視化する方法が適用されている．精度良くシミュレーションを行うためには，材料特性，金型形状および成形条件等の高精度化が必要となっている．特に，材料特性の可視化は，成形に大きく影響をおよぼすことから，重要である．板材料の機械的特性として一般的に使用されているのは，速度を0.02mm/sで引張った時の応力‐ひずみ線図である．一般のプレス成形における加工速度と比較すると非常に遅い速度である．そこで，プレスの成形速度で加工した時の材料特性を計測し，当該材料特性を使用した成形シミュレーションを行い，引張速度が異なる場合の材料特性が成形性におよぼす影響を示す． 一般的な引張試験機では，最高速度でも約20mm/sである．自動車のパネル部品を成形する時の速度は約300mm/sと言われているので，一般的な引張試験機では特性の計測はできない．そこで，引張速度を達成する駆動源して，スライドの速度および位置を精度よく制御加工なスライドを有するサーボプレスを適用した．使用したサーボプレス（SDE-2025アマダ社製：2000kN）を図11に示す．当該サーボプレスの仕様に合うように開発した引張試験治具を図12に示す．試験治具の設計では，引張速度が500mm/sまで計測できるようにした．プレススライドは，速度が500mm/sまで加速するのに50mm必要なので，プレススライドが試験速度になってから試験片に力が作用する設計とした．引張試験での荷重はロードセル，ひずみは，試験片に評点を貼付し，高速度カメラで撮影した画像を解析して求めた伸びより算出した．980MPa材において，引張速度を，5～500mm/sまで変化させた時の応力‐ひずみ曲線を図13に示す．高速の場合，試験片に荷重作用時に，治具にも大きな力が作用し，その反動で治具が振動することが考えられたので，試験片と治具の固定方法を工夫した．その結果，応力が上下に振動することなく計測できた．図13より，引張速度が速いほど引張強さが高くなる結果となり，980MPa材は，プレス成形速度でも，速度依存性があることが分かった．図13で示した，線図を用いて，板成形シミュレーションを行った．ソフトは，板成形解析用のJSTAMP（JSOL社製）を使用した．例題としては，スプリングバックの解析で良く用いられる断面がハット形状のSレールとした．素材と金型間の摩擦係数を1.2とした．素材の要素分割に際しては，解析結果への影響が少なくなるまで各要素を細かくした．成形プロセスでは，素材を金型の平面なダイフェースにブランクホールドしてからポンチを下降した．引張速度が5mm/sと500mm/sの時の材料特性を使用したスプ
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