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薄板材料を用いた自動車車体のパネル部品は,絞 り,ト リミングそしてフランジングのプレス成形過程を経て製造 されている。近年,こ れ ら部品の金型設計から部品製造ま での開発期 間を短縮す ることを目的 に,ダ イフェース CADシ ステムによる金型設計工程において,そ の部品の プレス成形難易性の定量的な予測 ・評価 を反映できること が重要 とされている。従来,第1の 絞 り工程の成形難易性 の定量的予測に関 しては,成 形限界図(FLD)を 用いた多 く の研究1,2)が行なわれて きたが,フ ランジング工程 に関 し ては解決すべ き多くの課題が残 されている。例えば,ウ ェ ブ部のそり発生やフランジ部のスプリングバ ック現象があ り3-8),さ らに,フ ランジ部の トリム ラインの精度不良, 伸びフランジのわれ発生および縮みフランジの しわ発生等 である。Fig.1に 典型的な伸びフランジ成形の フランジ高 さ精度不良やわれ発生の例を示 している9)。 本研究は,薄 板材料のプレス成形における伸び ・縮みフ ランジ成形のフランジ高 さ精度不良の起因となるせん断変 形に着目して,フ ランジ部のせん断変形特性の数式化を狙 いとした。そこで,単 純な伸びフランジ型,縮 みフランジ 型,直 線 フランジ型および伸びと縮みの複合フランジ型の モデル成形実験を行い,フ ランジ先端部のプロフィール方 向の伸びひずみ,縮 みひずみおよびせん断ひずみの測定 を 行った。それらの測定結果から,フ ランジ部の変形特性の 定量化 と解析 を行って,フ ランジ部のせん断変形の数式化 の導出を行 った。なお,フ ランジ部の変形解析は,永 井の 不均等伸びフランジ変形の解析手法における相当曲率半径 の概念を応用 して行った10一12)

Modeling of Shearing Deformation Characteristics of Flange in Stretch-type and Shrink-type Flanging of Sheet Metals