テーラードブランクの逐次鍛造における表面平滑化極限成形システム研究室村田義光現状の差厚テーラードブランク製造方法溶接圧延板厚の種類：増作業工程：増特殊な設備が必要コスト：高逐次鍛造プレス機弾性変形傾斜ブランク（板厚一定）差厚テーラードブランク搬送装置研究目的傾斜抑制金型の製作工具形状の最適化圧縮部に凹凸圧縮部の表面平滑化テーラードブランクの逐次鍛造における表面平滑化 1. 逐次鍛造における金型傾斜の抑制 2. 傾斜抑制金型における差厚テーラードブランクの逐次鍛造結果 3. 有限要素シミュレーションによる工具形状の最適化プレス機の弾性変形による金型傾斜 (a)傾斜抑制無しプレス機に直接上型を取付 (b)傾斜抑制有りプレス機の弾性変形による金型傾斜 (a)傾斜抑制無し (b)傾斜抑制有りプレス機の弾性変形による金型傾斜 (a)傾斜抑制無し (b)傾斜抑制有りプレス機の弾性変形による金型傾斜弾性変形傾斜 (a)傾斜抑制無し (b)傾斜抑制有りプレス機の弾性変形により金型傾斜圧縮部に凹凸曲面圧板による金型傾斜抑制曲面圧板 (a)傾斜抑制無し (b)傾斜抑制有りプレス機と上型の間に曲面厚板を取付金型をプレス機から独立曲面圧板による金型傾斜抑制 (a)傾斜抑制無し (b)傾斜抑制有り曲面圧板による金型傾斜抑制 (a)傾斜抑制無し (b)傾斜抑制有り曲面圧板による金型傾斜抑制弾性変形傾斜抑制 (a)傾斜抑制無し (b)傾斜抑制有り金型の傾斜：抑制圧縮部の凹凸：小逐次鍛造動画テーラードブランクの逐次鍛造における表面平滑化 1. 逐次鍛造における金型傾斜の抑制 2. 傾斜抑制金型における差厚テーラードブランクの逐次鍛造結果 3. 有限要素シミュレーションによる工具形状の最適化逐次鍛造されたテーラードブランク (s=2.7mm , f=5mm) 非圧縮部高さ /mm 2 1.5 素板 1 0.5 圧縮部 0 非圧縮部 50 100 150 長手方向 /mm (a)外観 (c)板厚分布 (b)断面 200 傾斜抑制有り無しにおける上型の傾斜角度および板厚と荷重の関係 0.15 1.5 0.1 傾斜抑制有り 1 板厚傾斜角度 0.05 0.5 0 800 850 900 950 荷重 /kN 1000 0 1050 B A (a)傾斜抑制無し板厚 /mm 傾斜角度 /° 傾斜抑制無し (b)傾斜抑制有り逐次鍛造されたテーラードブランクの圧縮部表面形状 0.04 傾斜抑制無し傾斜抑制有り高さ /mm 0.02 0 -0.02 1回の圧縮範囲 -0.04 0 5 10 長手方向 /mm 15 逐次鍛造されたテーラードブランクの圧縮部表面 (a) 傾斜抑制無し (b)傾斜抑制有りテーラードブランクの逐次鍛造における表面平滑化 1. 逐次鍛造における金型傾斜の抑制 2. 傾斜抑制金型における差厚テーラードブランクの逐次鍛造結果 3. 有限要素シミュレーションによる工具形状の最適化有限要素シミュレーションによる工具形状の最適化シミュレーション条件解析ソフトウェア Abaqus 解析条件平面ひずみ摩擦係数 0.5 工具剛体素材弾塑性体ヤング率200GPa ，ポアソン比0.3 シミュレーション工程パンチブランクダイスシミュレーション工程圧縮シミュレーション工程パンチ上昇シミュレーション工程ブランク搬送シミュレーション工程パンチ下降シミュレーション工程圧縮有限要素シミュレーションによる工具形状の最適化 11 a 6 パンチ 10.5 4 ダイス 10 2 0 9.5 2 4 6 肩半径r /mm 8 9 10 荷重 /kN a /μm 8 まとめ 1. 傾斜抑制金型を用いることで上型の傾斜を抑制でき，圧縮部表面の凹凸が平滑化された． 2. 有限要素シミュレーションにおいて，工具肩部の半径を大きくすることで圧縮部に生じる空隙を小さくできた．