部分圧縮によって加工硬化されたブランクの絞り加工の有限要素シミュレーション極限成形システム研究室加藤勇希海外生産の増加現地材料でのプレス成形ロット間のばらつき：大板厚のばらつきロットを変えると成形困難割れ発生割れ変形集中部分圧縮による割れ部分の変形抑制絞り目的部分圧縮によって加工硬化されたブランクの絞り加工のシミュレーションを行い，実験と比較する部分圧縮によって加工硬化されたブランクの絞り加工の有限要素シミュレーション 1．ブランクの部分圧縮加工 2．部分圧縮されたブランクの絞り加工ブランクの部分圧縮加工ブランク部分圧縮されたブランクパンチしわ押えダイス割れ抑制割れ (a) 部分圧縮なし (b) 部分圧縮ありブランクの部分圧縮加工条件 7 しわ押え力 0.55kN 絞り加工 φ34 ブランクパンチしわ押え 15° φ38.2 ダイス球頭パンチ 15 R 圧縮箇所割れブランク A1050-O材変形抵抗 σ=142ε0.28MPa しわ押え 1.5 圧縮範囲 φ4 R ストッパーブランク R= 5，10，15mm 15 t -t しわ押え圧縮率 r = 0 ダイス t0 （a）圧縮金型（b）ブランク圧縮範囲部分圧縮のシミュレーション計算ソフト DEFORM 3D 解析条件 1/2分割モデル金型剛体弾塑性体ブランク 16454 ブランクの要素数 0.3 摩擦係数しわ押え球頭パンチブランクダイス板厚・強度変化率 /% R =5mm，r =24%における部分圧縮後の板厚・強度変化率分布 50 40 30 20 強度=板厚×変形抵抗 [MPa・mm] 計算 x 実験強度ブランク 10 0 -10 -20 -30 -40 0 板厚 t0 - t 圧縮率 r = t0 5 15 20 25 10 ブランク中心からのx方向距離 /mm 30 部分圧縮によって加工硬化されたブランクの絞り加工の有限要素シミュレーション 1．ブランクの部分圧縮加工 2．部分圧縮されたブランクの絞り加工絞りのシミュレーション計算ソフト DEFORM 3D 解析条件 1/2分割モデル金型剛体弾塑性体ブランク 16454 ブランクの要素数 0.2 摩擦係数パンチしわ押えブランクダイス絞りのシミュレーション絞りのシミュレーション割れ R =5mm，r =24%における絞り荷重とストロークの関係 12 圧縮あり絞り荷重 /kN 10 8 割れ 6 圧縮なし 4 2 0 2 4 6 8 10 ストローク /mm 12 14 16 部分圧縮されたブランクの絞り加工における破断時ストロークに及ぼすパンチ半径の影響破断時ストローク変化率 /% 6.0 R5 4.0 R10 R5 2.0 -4.0 -6.0 実験 R10 R15 0 -2.0 計算圧縮なし R15 破断時ストローク 15 20 25 圧縮率r /% 30 35 まとめ 1．球頭パンチを用いて部分圧縮することで圧縮部の強度が増加した． 2．球頭パンチで部分圧縮したブランクを絞り加工すると，部分圧縮していないブランクと比べて，破断時ストロークが約3%増加した．