５．■■■解析を用いた変形挙動の考察法の肉厚測定結果を示す．図中の■■■■■■■■■■■■は金型上面部と鋼管の接触域を示している．圧力を上昇させると金型と鋼管の接触域が広がり，その接触域の端部では肉厚が急激に減少していることが見て取れる．特に■■■■■■以上の加圧において肉厚減少が加速する様子が見て取れる．一方で，接触域内の端部を除く大部分の領域では圧力を上昇させても肉厚の変化が生じていない．これは金型と接触した材料が流動できなくなることを意味している．図１０に開発法の肉厚測定結果を示す．図中の金型上面部と鋼管の接触域（■■■■■■■■■■■■）では，従来法に比べて肉厚が均一に減少していくことが確認できる．強制潤滑により中央部の材料が流動可能となり周方向に均一な引張応力が付加されていることが示唆される．また，内圧 ■■■■■においても中央部において肉厚減少が生じていることから成形初期から潤滑効果が得られていることが確認できる．加工圧力■■■■■■では従来法と比較して約■■■■■■■肉厚が厚くなっており局部的な減肉を抑制可能であることが確かめられた．図１１には内圧とコーナー部半径の関係を示す．開発法と従来法では成形されるコーナー部半径に差はない．したがって強制潤滑の有無に応じて最大内圧を変更する必要はないと言える．図９中央断面における従来法の肉厚分布測図１０中央断面における開発法（強制潤滑）の肉厚分布測図１１従来法と開発法におけるコーナー■・■解析方法詳細な変形挙動を考察するために静的陰解法弾塑性有限要素法（■■■）を用いて解析を行った．ソルバーには■■■■■■■■■ ■ ■を用いた．図１２にモデル形状を示す．本モデルは対称性を考慮して■■ モデルとした．鋼管の初期寸法は外径■■φ■■■■■■■，初期肉厚■■■■■■■■■とした．初期肉厚は公称値ではなく実測値とした．金型コーナー部半径は■■■■とし，金型と鋼管の間の初期クリアランスを■■■■■■とした．要素には四辺形平面ひずみ完全積分ソリッド要素を用いた．要素サイズは板厚方向に■■■■■■■■■，周方向に■■■■■■■■とした．要素数は■■■■要素である．金型は剛体とし，鋼管（■■■■■■■）は等方弾塑性体とした．鋼管のヤング率■は ■■■■■■，ポアソン比νは■■■とした．また，本解析で用いた流動応力曲線を図１３に示す．塑性ひずみが約■■■までは■■■■■ ■号弧状引張り試験片（■■■■■■■■■■）による管軸方向の引張り試験から取得した曲線を，塑性ひずみが約■■■以上は■■■■■の式（式ff■■）を用いて外挿した曲線を用いた．部半径の比較図１２解析モデルの形状− 371 −
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