助成研究成果報告書Vol33
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C/p/C0010/ 55012345C��501��.��MPa�����0.005���� 0.1 mm�� � 0.85 mm���� 2.0mm ��� 0.1432パンチストロークs/tc0BA━������= 0.5━������= 0.25ctct 図4(c)のようにパンチ圧力は初期に急激に上がる.パンチストロークが大きくなるとせん断領域がパンチの縁に達するB点からは圧力上昇は緩やかになる.図4(d)に示すように,ウェブの厚さは直線的に増加し,カウンターパンチの角部のウェブの厚さが中心付近よりも小さいため,体積一定と仮定した予測結果よりもわずかに大きくなる. p力圧チンパさ厚ブェウ 力 圧チ ン パ ━シミュレーション━体積⼀定則による理論値パンチストロークs/tc0てカップ状素材の底部は上方に動かされてウェブになる.ウェブはほぼ平坦に保たれ,シミュレーションの条件内でバルジ変形は発生しない.図4(b)のようにウェブ厚さはカウンターパンチの角でわずかに薄くなり,ウェブの厚さが薄い領域はパンチストロークの増加とともにカップ中心に向かって広がる. 図3 絞りカップの底面を移動する模式図7) 図4 切削鍛造の成形過程7) (a) 鍛造プロセス (b) パンチ角近傍の拡大図 (c) パンチ圧力の推移 (d) ウェブ厚さの推移 図4の条件では,tanφは0.425,せん断変形による相当ひずみεは1.6,せん断変形抵抗kは323.8MPaで,式(2)からp = 90.7 MPa,p + pb = 94.2 MPaと予測される.この値は,図4(c) のシミュレーション結果である94.5 MPa (p/C = 0.19)とほぼ同じ大きさである. 図5にウェブ形状に及ぼすカウンターパンチによる背圧の効果を示す.背圧が10倍変化しても製品形状の変化はほとんど認められない. 図6に示すように,切込み深さt0が増すとパンチ圧力が高くなるが,切込み深さt0が0.5tc0であってもパンチ圧力p/Cは0.3以下である. 0.30.20.10.03.3 材料の動き 鍛造中の材料流れを調べるために,被加工材の内壁面,底面の下面,パンチの移動経路上の数点をトレースする.図7に示すように,鍛造の進行に伴い,被加工材の内壁面上の点はウェブの上面に移動し,パンチの移動経路上の点はウェブの下面にシフトする.大きな塑性ひずみが,ウェブの材料に残されている.切削による加工硬化は,ウェブの耐圧性などの製品強度に影響を与える可能性がある. 図5 ウェブ形状に及ぼす背圧の影響7) 図6 パンチ圧力に及ぼす切込み深さの影響 (シミュレーション)7) 図7 切削鍛造中の材料の動き7) − 72 −0.30.20.10.01.61.310.7��501��.��MPa, ����� 0.005, ��� 0.1�� � 0.85 mm, ���� 0.1 mm, ���� 2.0mm1432パンチストロークs/tc0��501��.��MPa, ��� 0.1����� 0.005, ���� 0.1 mm

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