温間曲げ試験における諸問題を克服した汎用的手法の確立

建立克服热弯试验中各种问题的通用方法

基本信息

批准号：
17H00332
负责人：
小泉隆行
金额：
$ 0.35万
依托单位：
Yamagata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17H00332/
关键词：
温間曲げ試験試験温度制御恒温槽

项目摘要

[1] 研究目的平板から立体形状を成形する曲げ加工は金属プレス加工分野を支える中心技術の一つである. 近年では, 曲げ半径や曲げ角度等の高精度化が要求されており, 被加工材の曲げ特性に関する詳細な知見が求められている. 軽量・高比強度といった特徴を有するMg系合金は構造材料への適用が期待されているが, 室温での成型性が悪く温間での加工に限定される. このことから, 温間での曲げ特性に対する力学試験データの蓄積が重要となる. 温間曲げ試験の実施には恒温槽付き万能試験機が用いられる. しかしながら, 市販の恒温槽は高コストかつ広い設置スペースが必要であり, この点が温間試験の敷居を高くする要因となっている. 本研究では, 万能試験機に容易に脱着できる恒温槽の開発とその精度検証を行い, 上記の問題点を克服した温間曲げ試験法の開発を行う.[2] 実施内容(a)低コスト・省スペースを実現する恒温槽の開発万能試験機に容易に設置できる容器付きの台座を作製し, 内部に曲げ試験治具を設置した. 容器内にシリコン油を充填させてヒーターで加熱することで, 最大300℃までの曲げ試験ができる恒温槽を開発した.(b)開発した恒温槽における温度精度の検証油温を200℃に設定したうえで, 各試験片(鋼, アルミ, 銅板)を容器内に設置し, 試験片温度と経過時間について調査を実施した.[3] 研究成果全試験結果ともに, 油内に試験片を設置してから1分程度で試験片が設定温度に到達することが確認された. 10分間の計測における温度変化の推移は設定温度から±2℃の範囲内であった. 市販恒温槽の温度誤差は±1.5℃から±5℃の範囲であることから, 本研究で開発した恒温槽は市販製品と同等の性能を有することがわかった. 本恒温槽を万能試験機に設置することで, 低コスト・省スペース・高精度の温間曲げ試験が可能となり, これまでの問題を克服した温間曲げ試験法の開発に成功した.

[1] 研究目的弯曲涉及将平板形成三维形状，是支撑金属冲压领域的核心技术之一。近年来，人们对弯曲半径的精度提出了更高的要求，镁基合金具有重量轻、比强度高的特点，有望用作结构材料，但其室温成型性较差。并且在温暖条件下难以成型，因此加工受到限制。积累温弯曲性能的机械测试数据很重要，使用具有恒温室的万能试验机来进行温弯曲试验，但市售的恒温室价格昂贵且需要较大的安装空间。在这项研究中，我们开发了一种可以轻松连接到万能试验机和从万能试验机上拆卸的恒温室，验证了其准确性，并克服了上述问题。 [2] ]实施细节 (a) 开发实现低成本和节省空间的恒温室制作了可轻松安装在万能试验机中的带有容器的基座，并在内部安装了弯曲试验夹具。容器中充满了我们开发了一种恒温室，通过使用加热器加热样品，可以进行高达 300℃ 的弯曲试验。 (b) 验证所开发的恒温室中的温度精度将油温设置为 200℃ 后，我们进行了测试。测试每个试件（钢，将（铝、铜板）放入容器中，调查试件温度和经过的时间。[3]研究结果所有测试结果均表明，试件在约1分钟内放入油中，证实了油中的油的稳定性。 10分钟测量期间的温度变化在设定温度±2°C的范围内，市售恒温箱的温度误差在±1.5°C至±5°C的范围内。既然如此，本研究开发的恒温室具有与市售产品相同的性能，通过将该恒温室安装在万能试验机中，可以实现低成本、节省空间和高精度的热弯曲测试。开发一种克服先前问题的温弯测试方法。