56．アルミニウム合金鋳物の熱間しごきスピニング
加工における傾斜ローラーによる段付部成形
塑性加工研究室
MOHD
ZULKAIZAM
ASRI
BIN
KASSIM
ローラー
ブランク
鋳造アルミホイール
鋳巣
100µm
熱間しごきスピニング加工
リム部
ディスク部
(a)成形前
(b)成形後
鋳巣の改善
マンドレル
マンドレル
アルミホイール断面
傾斜ローラーによる加工方法
ローラー取付け角度β
マンドレル
鋼製ケース
160
ローラー
ブランク
120rpm
赤外放射温度計
熱風
140
400℃,
φ85
熱間しごきスピニング加工条件
ローラー
ρ
R
ローラー先端丸み半径
ローラー先端丸み
半径 ρR / mm
ローラー送り速度v
/ mm・rev −1
しごき率R / %
ローラー取り付け
角度β / °
0.5，2
0.12，0.2，
0.5
0-55
0，45
マンドレル形状
3
12
29
R
5
φ80
φ84
R0.5
30°
段付部
2
段付部
段付マンドレル
ブランクの化学組成 / mass%
Si
AC4CH 7.36
Fe
Cu
Mn
Mg
Zn
Cr
Ti
Al
0.18
0.05
0.02
0.57
0.01
0.00
0.06
残部
熱間しごきスピニング加工実験
ρR=2mm，β=45°，v=0.5mm/rev，R=30%
R=30%，β=0˚，段付部における成形不良
目標形状
マンドレル
マンドレル
1mm
1mm
1パス目ρR=2mm， β=0˚，v=0.5mm/rev， R=30%
2パス目ρR=0.5mm，β=0˚，v=0.12mm/rev，R=30%
マンドレル温度による充満率および材料戻り高さ
としごき率の関係
tm = 400 ℃
充満率 / %
75
0.8
350℃
50
400 ℃
0
マンドレル
10
h
1mm
0.6
350℃
25
材料戻り高さ h / mm
1
100
20 30 40 50
しごき率 R / %
0.4
0.2
1mm
0
60
1mm
段付部立ち上がり角度による材料戻り高さとしごき率の関係
材料戻り高さ h / mm
1
0.8
0.6
α
マンドレル
1mm
0.4
α= 90 °
0.2
0
75°
10
20
30
40
しごき率 R / %
50
60
1mm
3パスによる成形
ブランク
ローラー
マンドレル
β=45°，ρ=2mm，
1パス目終了
R
3パスによる成形
β=45°，ρ=2mm，
2パス目終了
R
3パスによる成形
β=0°，ρ=0.5mm，
3パス目終了
R
R=30%，3回パスによる段付部の成形
目標形状
マンドレル
1mm
R=30% ，3パスにおける成形後の段付部形状
結言
傾斜ローラーによるアルミニウム合金鋳物熱間
しごきスピニング加工の段付部成形を行った．
(1) マンドレルとブランクの温度を同じにする
ことによって，材料を段付部角部に充満した
(2) 立ち上がり角度を小さくすることによって材料
戻り高さを10%に低減できた