ひずみ速度と加工発熱を考慮した高強度鋼板の破断予測手法の確立

板材をプレス成形する際，金型の肩部では曲げ曲げ戻し変形が発生する．板材が金型肩部を通過するときに曲げられ，壁部を通過する時に逆向きに曲げ戻されて真っ直ぐになる．この曲げ曲げ戻し変形を受けた部分は板厚が大きく減少するため，成形時に破断が発生する要因となる．この破断を予め精度よく予測する手段として，本研究では成形限界応力を用いた予測手法について研究してきた．特に延性不足により成形時に破断が頻発する高強度鋼板を対象とし，成形時のひずみ速度および成形時の加工発熱による温度上昇を考慮した破断予測を行なった．さらに高強度鋼板と同様に延性不足による破断が頻発する6000系アルミニウム合金板に関しても同様の手法で破断予測が可能かについても検証した．高強度鋼板の単軸引張試験により成形時の温度上昇量を推定し，ひずみ速度と温度上昇を考慮可能な構成式を用いてその影響を定性的に考察した．その結果，ひずみ速度の上昇を考慮することは予測精度の向上に不可欠であるとの結論に達した．6000系アルミニウム合金板についても曲げ曲げ戻し試験と成形限界応力の推定を行なったところ，高強度鋼板とは異なった傾向が見られた．曲げ曲げ戻し破断時の応力は材料の成形限界応力よりも小さく，およそ８割程度の値となった．そのため高強度鋼板と全く同じ手法では破断予測は困難であることが分かった．その原因として曲げ時および曲げ戻し時に板表面で引張と圧縮の反転する応力を受けた影響を考え，実験を行なったが，それだけでは曲げ曲げ戻し破断時の応力低下は説明できないことが分かった．今後は曲げ時の板厚方向応力を考慮するなどし，応力低下の原因を探るとともに，アルミニウム合金板についても曲げ曲げ戻し破断を精度良く予測する手法を提案する．

板材をプレス成形する際，金型の肩部では曲げ曲げ戻し変形が発生する．板材が金型肩部を通過するときに曲げられ，壁部を通過する時に逆向きに曲げ戻されて真っ直ぐになる．この曲げ曲げ戻し変形を受けた部分は板厚が大きく減少するため，成形時に破断が発生する要因となる．この破断を予め精度よく予測する手段として，本研究では成形限界応力を用いた予測手法について研究してきた．特に延性不足により成形時に破断が頻発する高強度鋼板を対象とし，成形時のひずみ速度および成形時の加工発熱による温度上昇を考慮した破断予測を行なった．さらに高強度鋼板と同様に延性不足による破断が頻発する6000系アルミニウム合金板に関しても同様の手法で破断予測が可能かについても検証した．高強度鋼板の単軸引張試験により成形時の温度上昇量を推定し，ひずみ速度と温度上昇を考慮可能な構成式を用いてその影響を定性的に考察した．その結果，ひずみ速度の上昇を考慮することは予測精度の向上に不可欠であるとの結論に達した．6000系アルミニウム合金板についても曲げ曲げ戻し試験と成形限界応力の推定を行なったところ，高強度鋼板とは異なった傾向が見られた．曲げ曲げ戻し破断時の応力は材料の成形限界応力よりも小さく，およそ８割程度の値となった．そのため高強度鋼板と全く同じ手法では破断予測は困難であることが分かった．その原因として曲げ時および曲げ戻し時に板表面で引張と圧縮の反転する応力を受けた影響を考え，実験を行なったが，それだけでは曲げ曲げ戻し破断時の応力低下は説明できないことが分かった．今後は曲げ時の板厚方向応力を考慮するなどし，応力低下の原因を探るとともに，アルミニウム合金板についても曲げ曲げ戻し破断を精度良く予測する手法を提案する．