20. ショットの跳返りを利用した機械部品内面へのショットピーニング加工法の開発塑性加工研究室一般的なショットピ－ニング加工 (a) 圧縮空気式 (b) 遠心投射式藤岡武洋内面の加工は困難シリンダブロック跳返りショットピーニング加工 θ=45° 圧縮空気接続板ショット φ12, 20mm (a) 固定式ノズル A-A断面 A A 加工部 θ=45° φ12, 20mm (b) 回転式反射治具 SKD11, HV840, θ=45° 円筒部品の適用ばね円筒部品への適用ショット高炭素鋳鉄, HV500 d=0.3, 0.6, 1.0mm 圧縮空気 p= 0.2～0.8MPa 試験片円管内径46mm, 肉厚2mm ・A6063, HV40 ・STK41, HV83 反射治具送り回転式反射治具による投射密度の向上投射密度 / % 100 80 180° 60 40 20 0 α 0° 回転式固定式ノズル断面 60 120 180 240 300 円周方向 α / ° (A6063, d=1.0mm, p=0.6MPa) 360 加工条件と残留応力分布の関係残留応力 / MPa -500 -600 P=0.2MPa P=0.4MPa P=0.6MPa -500 残留応力 / MPa -600 -400 -400 -300 -300 -200 -200 -100 0 0 d-0.3mm d=0.6mm d=1.0mm -100 20 40 60 80 100 加工面からの深さ / μm (a) 噴射圧力の影響 (STK41, d=1.0mm) 120 0 0 20 40 60 80 100 加工面からの深さ / μm (b) ショット直径の影響 (STK41, P=0.6MPa) 内面をX線回折により測定 120 コイルばねへの適用 (a) 引張ばね (b) 圧縮ばね内面から破壊したばねストレスピ－ニング加工方法加工条件； d=1mm, p=0.6MPa 投射密度100%(内面) 試験片；バルブスプリング SWOSC－VHV, HV512 回転初期応力；σpre =712MPa(内面) (a) 跳返り法初期応力；σpre =306MPa(内面) (b) 従来法疲労試験片の残留応力分布と表面粗さ粗さ測定応力測定残留応力 / MPa -1400 -1200 -1000 -800 -600 -400 -200 0 200 表面粗さ Ra(μm) 0.74 未加工 0.47 従来法 0.25 跳返り法 0.32 従来法 + 跳返り法 45° 内側外側測定方向 0 50 100 加工面からの深さ / μm 150 疲労試験における破壊までの繰り返し回数（σm±σａ＝700MPa±569MPa） 108 破壊部分コイル部端部繰り返し数 N 107 106 105 104 未加工従来法跳返り法従来法 + 跳返り法端部まとめ・跳返りを利用し部品内面のショットピーニング加工を行うことができた．・噴射圧力やショット直径を増加させることによって，圧縮残留応力の値と発生する領域を増加させることができた．・ストレスピ－ニング加工によりばねの疲労寿命を向上させることができた．特に従来法と跳返り法の２段ストレスピーニングの効果が大きかった．