22nd International Conference on Material Forming（ESAFORM2019）
京都工芸繊維大学 機械工学系
准教授 飯塚 高志（平成 30 年度 国際会議等参加助成 AF-2018068-X2）
キーワード：材料加工，板材成形，せん断

１．開催日時も含まれ，板材成形のための結晶塑性モデリングについて

2019 年 5 月 8 日～10 日

ご講演された．
この会議の Mini-symposia は，塑性加工が中心であるも

２．開催場所のの，複合材料や切削，レーザ加工などその他の材料加工

the Europa Conference and Exhibition Centre,

も 含 ま れ る の が 特 徴 で あ る ． 講 演 数 は “INNOVATIVE

Vitoria-Gasteiz, Basque Country, Spain

JOINING BY FORMING TECHNOLOGIES (MS04)”が最も多く 32 件，次いで“FORGING AND ROLLING (MS03)”が３．国際会議報告
3・1

会議概要

30 件，“MACHINING AND CUTTING (MS07)”が 25 件，“ADDITIVE MANUFACTURING (MS14)”の 23 件の順であInternational Conference on Material Forming は Europeanった．各会場は 50 名程度の収容人数であったが，どの会

Scientific Association for Material Forming (ESAFORM) の場も基本的に多くの人で埋まっていた印象で，活発な議論

Annual Conference であり，ESAFORM の一つの目標であがなされていた．

る産学のコミュニティーに材料加工に関する科学的，技術

本 会 議 の Conference Paper は the AIP Conference的な情報を普及させることを目的とした会議である．このProceedings に掲載予定となっている．次回は 2020 年 5 月

第 1 回の会議は 1998 年にフランスの Sophia-Antipolis で開に催され，22 回目を数える今回は Mondragon Unibertsitatea

Senftenberg の Prof. Markus Bambach を Chair として，ドイの Dr. Lander Galdos と Prof. Pedro Arrazola を Chair としてツの Cottbus で開催予定である．

Brandenburg

University ofTechnology

Cottbus –スペインの Vitoria-Gasteiz で開催された．Vitoria-Gasteiz
は Basque 州の州都で，Bilbao 空港から車で山間を通って2 時間弱の距離にある．街自体はそれほど大きくなく，旧市街は 1 時間程度で周れる広さである．路面電車がゆっくりと走る緑に溢れた美しい街という印象で，会場の theEuropa Conference and Exhibition Centre は旧市街から歩いて 5 分程度の距離にある美しい会議場であった．
図2
3・2

ESAFROM2019 の様子

講演概要

本 会 議 で は ， 報 告 者 に よ る “ Measurement ofThree-dimensional Shape of Minute Burr Formed throughPunching Process of Circle Hole”および報告者の指導学生（Wuyang Liu）による“Trials to Evaluate Bulging Formabilityof Duplex Embossed A1050-O Sheet Using Erichsen Test”の 2
件 の 発 表 を そ れ ぞ れ “INCREMENTAL AND SHEETMETAL FORMING (MS16)” お よ び “FORMABILITY OF
METALLIC MATERIALS (MS15)”で行った．
図 1 Vitoria-Gasteiz の街並み

前者は丸穴抜き加工において生じるかえりの形成メカニズムの解明を目的としたものである．穴抜き加工による本会議にはヨーロッパ各国を中心に 350 名以上が参加

せん断面は，亀裂発生と進展によって形成されるが，特にし，17 の Mini-symposia において 57 セッション，249 講演

かえりは亀裂の発生によってその先端形状が決定されるが行われた．参加者はドイツからが最も多く約 90 名程度と考えられる 1)．また，かえりの根元形状はダイ肩の摩耗であり，日本からの参加者は 10～20 名だったように思わ形状を転写する形で形成され，かえりの大きさに大きな影れる．5 人の Plenary Speaker には京都大学の浜孝之准教授

響を与える 2)．

これまでの研究では切断試料の顕微鏡観察から 4 点（圧究では，薄板成形の基本要素の一つである張出成形性を評

延方向と板幅方向）でかえり形状測定を行い，ダイ摩耗と価するために，両面エンボス板を用いてエリクセン試験をかえり高さの関係や穴抜き回数に伴う先端角度などの形試みた．

状変化を調査して，平均的なかえり形成メカニズムを明ら張出し成形性は，慣例の方法に則ってまずエリクセン値かにしてきた．しかし，実際にはかえり形状は穴縁周りでによって評価した．図 4 に示すように，低いエンボス加工変化するため，かえり形状の分布を考慮した測定と分析が（エンボス高さ 0.5mm）の場合には，加工硬化の影響が強必要である．そこで本研究では，レーザ顕微鏡を用いた非く，平板に比べてエリクセン値は低下した．一方，高いエ破壊の三次元形状測定を試みた．

ンボス加工（エンボス高さ 1.0mm）の場合，平板に比べる

レーザ顕微鏡による形状測定では，反射光強度が低いととやや低いものの低い場合と比べて改善が見られた．これころ（穴部）での偽高さデータ（ゴーストデータ）の発生は形状付与の効果が表れたものと考えられる．また，圧延や，格子点状の離散点測定となるといった課題がある．本方向とエンボス方向の組合せによってもエリクセン値に研究ではレーザ顕微鏡測定で得た高さと反射光強度のデ差異が生じることが確認された．図 5 に示すように，張出ータに対してそれぞれ閾値を設けることで，ゴーストデー成形の破断挙動のエンボス構造による変化を調査した結タを除去し，かえり端部を同定した．また，格子状の離散果，平板で見られる円弧状の亀裂から，条件によっては四データから Voronoi 図，Delauney 三角形分割および線形角形状の亀裂に変化する傾向が見られた．さらに，FEM補完を用いて円柱座標系の連続データ近似を行うことに解析を行ったところ，エンボス板の場合にはボス（凹凸）よって，最終的に図 3 に示すようなかえりの三次元形状を間で主に変形が進む傾向が確認できた．

得ることができた．得られた形状からかえり端部の位置には穴周りで分布が存在することが確認できた．また，かえり端部が穴中心に近い位置でかえりが大きくなる傾向を確認できた．ただし，残念ながらゴーストデータの除去方法や連続近似に関してはさらなる改善が必要であり，またかえりの根元半径や先端角度などの形状分布についても今後詳細に調べる必要がある．

図4

図3

エリクセン試験結果

かえりの三次元形状測定結果

後者の発表は，エンボス加工板の張出し成形性に関する研究成果についてである．エンボス加工とは，平板に凹凸模様を付与する加工である．ここでは，エンボス加工を周

図5

エンボス高さと方向に関する破断形態の比較期的に行うことで，薄板に形状に由来する擬一様な特性を謝付与し，その擬一様な板材としての特性を把握することを辞目的としている．このような形板は機能性と意匠性が向上

本国際会議への参加にあたり公益財団法人天田財団よするため，自動車部品のヒートプロテクターや流し台，建り国際会議等参加助成（AF-2018068-X2）をいただいたこと

築素材として使用されており，研究分野においても現在に対して厚く御礼申し上げます．

徐々に注目され始めているため，今後需要が拡大するもの
参考文献と考えられている．
これまでの研究から，エンボス加工によって両板面に周期形状を与えられた薄板（両面エンボス板）の曲げ剛性と引張剛性の関係の予ひずみによる変化 3)や，周期的な構造に依存した新しい面内異方性の発現 4)などが報告されているが，成形性に関する詳しい報告は少ない．そこで本研

1) T. Iizuka et al.: Proc. 9th ICTP, (2008), 2330.
2) D. Sakamoto et al.: steel Res. Int., sp. ed. Metal Forming
2012 (2012), 1047.
3) WY. Liu et al. : J. Mater. Process. Technol., 261(2018), 123.
4) T. Iizuka et al.：Steel Research Int., 79-2(2008), 669.