高强度钢板的形状冻结性改善技术

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1、〔新 日 鉄 技 報 第378号〕(2003)高強度鋼板の形状凍結性改善技術UDC669.14.018.295-415:621.983.011高強度鋼板の形状凍結性改善技術ShapeControlTechniquesforHighStrengthSteelinSheetMetalForming吉 田  亨*(1)片 山 知 久*(2)橋 本 浩 二*(3)栗 山 幸 久*(4)TohruYOSHIDATomohisaKATAYAMAKojiHASHIMOTOYukihisaKURIYAMA抄   録高強度鋼板の自動車部品への適用において大きな障害となっているスプリング

2、バックについて,発生メカニズムと対策技術の検討を行った。成形過程に発生する逆曲げを利用する方法,成形途中に縦壁の張力を増加させる方法,板厚方向に応力を加え不均一応力を改善する方法,温間成形法,しわ押さえを加えないことでダイ肩の曲げ変形を低減する方法について実験を行い,スプリングバックに及ぼす影響を調査した。これらの技術によりパンチ肩部の角度変化または縦壁の反り量を低減できることが明らかとなった。また,FEMによるスプリングバック解析を行い実験結果と比較した。FEM解析により材料強度の影響を把握できることを示した。これらの形状凍結性改善技術やFEM解析技術の利用により,

3、今後,実部品におけるスプリングバック不良を低減していくことが可能と考える。AbstractSpringbackisoneofthemostdifficultproblemsinapplyinghighstrengthsteel(HSS)toautomotivebodyparts.Inthispaper,themechanismofspringbackbehaviorisstudiedandshapecontroltech-niquesforHSSareexamined.Effectsofapplyingreversebendingindiegap,increasing

4、walltensionatdeadpoint,applyingforceinthicknessdirection,forminginwarmworkingconditionanddecreasingbendingstrainatdieshoulderwithoutblankholdingforceareinvestigated.Springbackatpunchshoul-derandsidewallwarpwereimprovedbytheseshapecontroltechniques.AndFEManalysisofspringbackprocessesarea

5、lsoperformedandpredictedresultsofspringbackshapescorrespondwiththeexperi-mentalones.Inthenearfuture,shape-fixabilityofHSSinthemassproductionprocessesarehighlyimprovedbyapplyingshapecontroltechniquesandFEMsimulations,andexpandedapplicationofHSStoautomotivepartsisexpected.いる。そこで本報告では,高強度鋼

6、板の自動車部品への適用におい1.緒   言て大きな障害となっている形状凍結性について,その発生メカニズ1997年の地球環境問題に対する国際会議以降,従来以上に自動車ム,対策方法及びFEMを用いたスプリングバック解析事例についての軽量化が急務となり,高強度鋼板やアルミニウム合金板の採用が概略をまとめる。拡大しつつある。自動車車体に適用するための高強度鋼板の開発2.スプリングバックの発生メカニズム(基礎理論)は,従来タイプの固溶強化鋼,析出強化鋼に加え,複合組織を有するDP(DualPhase)鋼,TRIP(TransformationInducedPlasticity)

7、鋼,ま 曲げ成形に伴う形状凍結不良を発生原因で大きく分類すると,1)た高バーリング鋼など良成形性高強度鋼板の開発が進んでいる1-4)。角度変化,2)壁反り,3)三次元的不良(ねじれ,稜線反り),に分けしかし,形状凍結不良に関しては高強度化に伴いますます深刻にられる。1),2)は図1に示すように単純なハット成形でも生じ,板なっており,車体軽量化のための高強度鋼板適用において克服しな厚方向の応力不均一による曲げモーメントにより発生する。3)は複ければならない重要な課題の一つである。雑な形状を持つ部品で生じ,パネル面内の応力不均一に起因する。 しかし,形状

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