7 乗用車用スチールホイールの一体プレス成形法の開発

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1 7 乗用車用スチールホイールの一体プレス成形法の開発
7　乗用車用スチールホイールの一体プレス成形法の開発 塑性加工研究室 中川原　大助 一体成形の利点 ・連続プレス成形 : 生産性　　　　　　　　　向上 曲げ, 溶接 打抜き ・溶接省略 : 生産コスト　　　　　　 の低減 ロール成形 多段プレス加工 溶接 　リム成形 　ディスク成形 製品

2 乗用車用スチールホイールとモデル形状 特徴形状を抽出 5.2 1.3 127 3.1 3.0 3.3 4.1 54° φ264.6
φ329.4 φ15.8 φ22.2 φ35.6 φ41.2 120° 乗用車用スチールホイール　　　　　(リム径13インチ，リム幅5インチ) 1/8サイズモデル

3 一体プレス成形法 (a) 深絞り 再絞り ブランク材 (b) 逆絞り (c) 第1口広げ (d) 第2口広げ (e) 60º口広げ
φ77mm,t0=0.5mm (a) 深絞り 　　再絞り　 ブランク材 (b) 逆絞り 1.逆絞りにおける絞り比 (c) 第1口広げ (d) 第2口広げ (e) 60º口広げ 2.口広げにおける工程数 (f) リム部成形 (g) ディスク部 　　成形 3.リム成形に必要な口広げ直径の確保

4 純アルミ板(A1050)を用いた成形条件探索

5 λの間隔が小さいほど口広げはしやすくなる
問題点1. 逆絞りにおける絞り比 λ Rp = 1,3mm 逆絞り Rd = 1,2mm 口広げ λの間隔が小さいほど口広げはしやすくなる ダイス肩半径Rdを変化させてRdの限界を調べた

6 逆絞りに及ぼすダイス肩半径の影響 Rp Rd 肩部

7 問題点2. 口広げにおける工程数 θ 60° 逆絞り終了時 60º口広げ

8 口広げ加工の工程数 20º，40º，60ºの３工程が必要
口広げ加工に及ぼす口広げ角度の影響 ○：折曲がり 逆絞り (a) 40º口広げ (b) 30º口広げ (c) 20º口広げ 20º口広げ (a) 50º口広げ (b) 40º口広げ 口広げ加工の工程数　　　20º，40º，60ºの３工程が必要

9 問題点3. リム成形に必要な口広げ直径の確保 3.0 1.3 a φ45 目標形状 口広げ最終形状 逆絞り深さ a

10 口広げ直径に及ぼす逆絞り深さの影響 必要寸法 d a

11 冷間圧延鋼板(SPCC)を用いた成形実験

12 成形後の断面写真 （a）深絞り （a）再絞り （b）逆絞り （c）20º口広げ （d）40º口広げ （e）60º口広げ （f）リム部成形
（g）ディスク部成形

13 ディスク部成形後の肉厚分布 8 16 21

14 成形履歴を考慮した実材料,実板厚の曲げ試験
肉厚　0.5㎜　　　3.5㎜　 自動車構造用熱間圧延鋼板(SAPH)　 (b) 逆絞り 逆曲げ (a) 深絞り (e) 60º口広げ 曲げ 圧縮 曲げ戻し (a) 再絞り (h) リム部成形

15 成形後の断面状態(×100) 0.1㎜ 切断 外観　 曲げ中央部　

16 まとめ ・提案した一体プレス成形法で問題となる３ 工程の成形条件を調べた結果，適切な成形 条件を決定できた．
・提案した一体プレス成形法で問題となる３　工程の成形条件を調べた結果，適切な成形　条件を決定できた． ・純アルミ板で探索した成形条件を鋼板に適　用して実験を行った結果，最終形状まで成　形できた．　 ・実材料,実板厚に対して提案した一体プレス　成形法の適用が可能か模擬曲げ実験を行っ　た結果，適用できると判断した．