45 通電加熱ホットスタンピングにおけるセラミックス工具を用いた穴抜き部焼入れ防止極限成形システム研究室坂神将斗ホットスタンピング引張強度 1.5GPa 炉加熱ダイクエンチ成形部材後工程（トリム・穴あけ）せん断加工レーザー加工ホットスタンピングによる高強度部材加工荷重：大加工時間：大金型・工具の寿命低下・破損コストの増加研究目的セラミックス工具を用いた局部昇温抑制による穴抜き部焼入れ防止法と冷間穴抜き加工セラミックス工具熱伝達パンチ鋼板昇温抑制部電極焼入れ防止部電流 (1)通電加熱・穴抜き荷重の低減 (2)ホットスタンピング (3)冷間穴抜き加工研究目的・切口面性状，遅れ破壊の調査目次 1.局部昇温抑制および焼入れ実験方法 2.局部昇温抑制および焼入れ実験結果 3.ハット曲げ部品における冷間穴抜き加工局部昇温抑制および焼入れ実験方法熱間プレス成形用鋼板 155mm×90mm 板厚 1.6mm 目標最高温度約930℃ 通電加熱された鋼板通電加熱条件電流7.5kA (3.3s) セラミックス工具 Ø10 mm （アルミナ熱伝導率31.4W・m-1・℃-1） 930℃ 水焼入れ電極鋼板コイルスプリング焼入れ防止部局部昇温抑制および焼入れ実験方法熱間プレス成形用鋼板 155mm×90mm 板厚 1.6mm 目標最高温度約930℃ 通電加熱条件電流7.5kA (3.3s) パラメータ：セラミックス工具接触圧力 p 接触圧力 p コイルスプリング局部昇温抑制および焼入れ実験方法熱間プレス成形用鋼板 155mm×90mm 板厚 1.6mm 目標最高温度約930℃ 通電加熱条件電流7.5kA (3.3s) パラメータ：セラミックス工具の外形間距離 l 距離 l 局部昇温抑制および焼入れ実験方法板押え 7MPa 通電加熱 930℃ 接触圧力 p=0.9MPa 外形間距離 l=20mm セラミックス工具鋼板電極セラミックス工具電極局部昇温抑制および焼入れ実験方法板押え 7MPa 通電加熱 930℃ 接触圧力 p=0.9MPa 外形間距離 l=20mm 目次 1.局部昇温抑制および焼入れ実験方法 2.局部昇温抑制および焼入れ実験結果 3.ハット曲げ部品における冷間穴抜き加工鋼板温度と硬さに及ぼす接触圧力の影響セラミックス工具セラミックス工具 800 600 オーステナイト化温度 p /MPa 400 0 x 0.1 0.9 200 電流 1.8 0 -15 -10 -5 0 5 10 15 距離 x /mm 硬さ /HV0.3 温度 /℃ 1000 700 600 500 400 p /MPa 300 0 x 0.1 200 素板硬さ 0.9 電流 100 1.8 0 -15 -10 -5 0 5 10 15 距離 x /mm 焼入れ防止部間の温度と硬さに及ぼすセラミックス工具の外形間距離の影響 950 900 850 800 750 700 650 鋼板温度 /℃ 硬さ /HV0.3 l = 5mm l = 10mm 700 ６００HV 600 500 焼入れ不十分 400 300 0 x 0 x 200 100 0 -20 -10 0 10 20 -20 -10 0 距離 x /mm 10 20 目次 1.局部昇温抑制および焼入れ実験方法 2.局部昇温抑制および焼入れ実験結果 3.ハット曲げ部品における冷間穴抜き加工焼入れ防止の有無における最大穴抜き荷重および穴抜き加工後の成形部品 /kN 40 穴抜き荷重 50 30 45kN パンチ直径 10mm クリアランス比 10% 25kN 20 10 ハット曲げ成形部品 0 なしあり焼入れ防止の有無における穴抜き加工後の切口断面と切口面だれせん断面焼入れ防止なし破断面 0.5mm だれせん断面焼入れ防止あり破断面 0.5mm 焼入れ防止の有無における穴抜き加工部の遅れ破壊時間 1450 き裂なし遅れ破壊時間 /min 1400 ～～～～ 150 100 50 き裂なし 35%塩酸溶液浸漬実験ありまとめ 1. セラミックス工具の接触圧力の増加に伴い，焼入れ防止範囲が増加した． 2. 2箇所の穴抜き部におけるセラミックス工具の外形間距離が10mm以上において，焼入れ防止部間で完全に焼入れされた． 3. 穴抜き部焼入れ防止により，焼入れ防止なしのホットスタンピング部材と比較して穴抜き荷重が1/2に低減し，遅れ破壊を防止した．