Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
2013/2/21
1
接合前 接合完了
・特殊な装置不要 (一般のプレス機で接合可能) ・多打点同時接合が可能 ・異種金属接合が可能
大垣内康平, 北島幸季, 寺訳和也, 明星慧子
メリット
・事前に接合条件の設定必要
デメリット
接合条件設定の容易化 必要な接合強度 からダイを選定
研究目的
メカニカルクリンチングの接合性の予測
3次元測定機
接合用ダイの形状調査
約40種類のダイ
CAD化
三次元測定機
h D
1.2 1.4 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.2
8 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
8.25 ○
8.5 ○
8.75 ○
所持しているフラットダイの形状一覧
内径 D
深さ
h
試験材料 引張強さ
[MPa] 硬さ [Hv]
A5052-H34 243.2 81.9
アルミ用プレス油:工具,板表面に塗布
試験材料及び工具形状
Φ
1.5
3.0
パンチ
板押え
上板
下板
ダイ
板押え
5.3
パンチ 板押え
ダイ
上板
下板
接合プロセス 接合後断面
インターロック
2013/2/21
2
h D
1.2 1.4 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.2
8 △ ○ ○ ○ ○ ○ × ×
8.25 ○
8.5 ○
8.75 ○
内径 D
深さ
h
接合状態一覧
○ 接合成功
△ インターロック
なし
× 上板破断
h D
○ 接合成功
△ インターロック
なし
× 上板破断
1.2 1.4 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0 2.2
8 △ ○ ○ ○ ○ ○ × ×
8.25 ○
8.5 ○
8.75 ○
○ 接合成功
△ インターロック
なし
× 上板破断
接合状態一覧
JIS-Z-3137
接合強度試験
150
P
P P P
十字引張試験 治具取付後
加工硬化の利用
塑性ひずみ
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0
h D 1.4 1.6 1.8 1.9
8 外 外 破 破
8.25 破
8.5 外
8.75 破
上板破断
インターロック外れ
接合強度試験結果
上板破断:0.7~1.5kN インターロック外れ:1.0~1.7kN
接合強度概念
強度
断面形状(上板最小厚さ等)
上板破断
インターロック 外れ
接合強度
2013/2/21
3
上板破断概念
引張
引張
上板
下板
亀裂
上板
引張
引張 ロック
上板破断概念
上板
下板
ロック
破断面
上板
引張 引張
引張 引張
X
Y
Y方向の引張応力
243.0 194.4 145.8 97.2 48.6 0.0
破断プロセス
破断
243.0 194.4 145.8 97.2 48.6 0.0
Y方向の引張応力
X
Y
破断プロセス
上板破断の仮定
リング状に破断
単純引張破断
仮定
𝑃 = 𝜎𝐵・𝐴𝑇Umin
パンチ
上板
下板
ダイ
各部名称
TUmin
𝐷p TUmin部断面積
破断時荷重 P
𝜎𝐵:引張強さ
𝜋
4× { 𝐷p + 2𝑇Umin
2− 𝐷p
2}
破断荷重予測
2013/2/21
4
0.0
1.0
2.0
0 0.2 0.4 0.6
荷重(上板破断時) [k
N]
上板最小厚さ TUmin [mm]
実験
計算
パンチ
上板
下板
ダイ
板押え
各部名称
TUmin
シミュレーション
上板破断荷重予測法の妥当性 上板最小厚さ予測
※ h=1.6mm
パンチ
上板
下板
ダイ
板押え
各部名称
TUmin
T U
T L
クリアランスC
h
0.2
0.25
0.3
0.8 0.9 1 1.1 1.2上板最小厚さ
TU
min
/上板厚さ
TU
[-]
クリアランス C/下板厚さ TL [-]
接合性予測の流れ
板材の選定
必要強度
ダイの選定
油圧試験機による接合実験法の検討
接合実験の増加のため
検討目的
油圧式引張試験機
ダイセット
ストッパー
変位計
ロードセル
上板取り付け金具
打込み試験機全体図 まとめ
A5052-H34,板厚1.5mmのメカニカルクリンチ
ング接合を検討し以下の結論を得た。
1) 上板破断荷重の予測式を導いた。 2) 上板最小板厚の予測法を構築した。 3) 打込み試験装置を開発した。