DOmax/DOini，最小外径比DOmin/DOini，最大内径比DImax/DOini，最小内径比DImin/DOiniと，素材両端の軸方向変化である軸方向伸びΔL，回転方向変化であるねじれβを評価し，比,iniODiniOD/nimD/xamDiniOD/xamOD fo stluser latnem ,iniOD ,/nimODirepxEmm(LΔ)dar(β dna ,)fr=π/9 rad·blow-1fr=π/16 rad·blow-1fr=π/7 rad·blow-1†:Blowed by upper die‡:Blowed by lower die#4†zy,II0４．実験および有限要素シミュレーションの結果および考察4・1 有限要素シミュレーションモデルの妥当性確認 図８に実験と有限要素シミュレーションにより得られた成形品の外観を示す．また，図９に実験と有限要素シミュレーションの成形形状比較結果を示す．なお，成形形状として，加圧部軸方向中央の横断面における最大外径比較した．有限要素シミュレーション結果は実験結果と良い一致を示し，有限要素シミュレーションモデルの妥当性を確認した．このことから，以降の検討では有限要素シミュレーションの結果で評価を行った． 図９ 実験と有限要素シミュレーションの成形形状比較 4・2 ラジアルフォージングを模した加工パスと回転方向送りの影響 図１０にラジアルフォージングを模した2つの加工パスPass-RFeven，Pass-RFodd，逐次鍛造の従来パスであるPass-IFeven，逐次鍛造の提案パスであるPass-IFoddにおける仮定正n角形の辺の数nと最大外径比DOmax/DOiniおよび圧順番の模式図を示す．このパスは4個2対の平金敷での加圧を，2個1対の平金敷で模擬することで偏平化抑制を狙ったもので，その特徴は，奇数ブローにおける指定された回転方向送りfrでの加圧と，偶数ブローにおけるそこからπ/2 radだけ回転させた加圧を1組として，順次加圧していく点である．表2に4個2対の金敷で加圧するラジアルフォージングを模した加工パスを評価するための回転方向送りfrと，これらのfrに対応する仮定正n角形の辺の数nを示す．ここで評価した加工パスは，ラジアルフォージングを模した加工パスとして，図６(a)に示した2π rad分割数kが偶数の場合に相当するPass-RFeven，図６(b)に示したkが奇数の場合に相当するPass-RFoddと，図５(b)に示した逐次鍛造の従来パスでkが偶数の場合であるPass-IFeven，図５(a)，(c)に示した逐次鍛造の提案パスでkが奇数の場合であるPass-IFoddの4つである．なお，fr以外の加工条件については，表1に示した加工条件と同じとした． 図７に自由鍛造で一般的に用いられる8角形から16角形に加圧する加工パスにおける仮想的な成形形状に対する加圧順番の模式図を示す．このパスの特徴は，偏平化を抑制するため4角形，8角形，16角形の順番で角部を順次加圧していく点である．表3に8角形から16角形に加圧する加工パスを評価するための加工条件を示す．ここでは，自由鍛造で一般的に用いられる8角形から16角形に加圧する加工パスPass-OHに対して，比較検討のため，逐次鍛造の従来パスで2π rad分割数kが偶数の場合であるPass-IFevenと，逐次鍛造の提案パスでkが奇数の場合であるPass-IFoddについても評価を行った．なお，回転方向送りfr，初期内外径比DIini/DOini，圧下率R以外の加工条件については，表1に示した加工条件を同じとした． 図７ 8角形から16角形に加圧する加工パスにおける仮想的な成形形状に対する加圧順番の模式図 表３ 8角形から16角形に加圧する加工パスを評価するための加工条件 Initial inner-to-outer diameter ratio DIini/DOiniHeight reduction ratio R 図８ 成形品の外観 #6‡#2‡#7†#3†Pass-OH Pass-IFeven Pass-IFodd Rotational feed fr/rad·blow-1#8†#1†#5†#3‡#7‡#2†#6†#5‡#8‡#4‡#1‡0.5, 0.6, 0.7 0.04, 0.08 0.12, 0.16 Illustrated in Fig. 7 2π/16(= π/8) 2π/9 (a) Experiment (d) FE simulation 1.21.00.80.60.40.2fr=π/7 rad·blow-1− 142 −(b) Experiment (e) FE simulation Simulated results = experimental results0.60.20.4fr=π/16 rad·blow-1Maximum outer diameter ratio DOmax/DOiniMinimum outer diameter ratio DOmin/DOiniMaximum inner diameter ratio DImax/DOiniMinimum inner diameter ratio DImin/DOiniElongation ΔLTwisted angleβ0.8(c) Experiment (f) FE simulation 1.201.0Simulated results of DOmax/DOini,DOmin/DOini, DImax/DOini, DImin/DOini,ΔL(mm), and β(rad)fr=π/9 rad·blow-1
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