研究開発された技術紹介

川下製造業(自動車)においては、地球環境や燃費向上対応の為の軽量化、衝突安全性の向上、ニーズ多様化対応、短納期化、低コスト化等が必要である。本研究では、管・板状難加工材への金属プレス加工による中空化の為の極小R曲げ、拡・縮管等の異形成形技術、超高張力鋼板等の高精度プレス加工と管･板状部品の接合技術開発、金型の長寿命化技術開発及びリードタイム短縮を図る加工デジタル技術開発等の研究と実用化を行う

(新技術)

1)管素材の金型成形技術の開発(担当國本工業株式会社)管素材の金型による曲げ成形条件及びせん断成形条件を確立し、チューブフォーミングシステムを開発・設計・製作し、開発された装置により、高歩留まり、低不良率でサイクルタイムを大幅に削減しかつ作業員数を従来の半分以下で生産が可能であることを実証しその製品を販売するに至った。管形状の部品では、同じ重量でも軽くて剛性が高い設計が可能になるため、製品の軽量化を図ることが可能になった。
2)アルミニウム合金製のフレキシブルなたわみ変形可能なパイプの新成形技術の開発(担当やまと興業株式会社)試作した蛇腹成形機を用いてアルミニウム製ベローズ付きの自動車用エアコンパイプの試作を行った。このパイプ製品は従来のゴムによるフレキシブルパイプに比較して、環境規制をクリアーするための冷媒ガスを高圧で使用する場合にも適用が可能になるものである。
3)超高張力鋼板とテーラード・ブランクの複雑形状高精度部品成形技術の開発(担当株式会社ベルソニカ、株式会社オーミ、エンシュウ株式会社)180MPaまでの超高張力鋼板の直線ハット形、Sレール形、及び複雑Sレール形の成形について、工程成形と縦壁圧縮法により、スプリングバック、壁そり変形、及び底面の平坦度不良等の形状不良がない製品の試作に成功した。また、超高張力鋼板製3次元ハット形部品同士のレーザー溶接に成功した。自動車部品として、これらの超高張力鋼板製の部品を適用することにより、車体の軽量化を図ることが可能になり、燃費向上に繋がる。
4)1)～3)の実施内容に関連する3D-CAD/CAM/CAE/CATのデジタル技術の開発(担当国立大学法人静岡大学)成形シミュレーション、強度解析シミュレーション、及び3D形状計測により、成形解析、精度解析を実施し、製品の形状精度を検証した。

・開発した新構想のチューブフォーミングを用いた自動車用管状部品の製造を2009年春から開始し、年間3億円の売上げを得ている。(國本工業株式会社)
・蛇腹成形機を用いてアルミニウム合金製ベローズ付自動車用エアコンバイプ製造を2012年春予定(やまと興業株式会社)
・1、180MPaまでの超高張力鋼板製の複雑Sレール形状自動車部品製造(ベルソニカ株式会社、オーミ株式会社)及び超高張力鋼板製3次元ハット形接合部品の製造(株式会社エンシュウ)については、自動車用部品への応用で用途を模索中

蛇腹成形条件の確立と蛇腹付アルミニウム合金管フレキシブル性の検証