リング圧縮試験による摩擦係数の測定

リング圧縮試験による摩擦係数の測定

―― 試料形状 と潤滑剤 の影響 ――

大 内 清 行 ^*。 高 橋 裕 男 ^*・ 菅 原   章 料 佐 藤 正 広 ^**キ 。家 口   心 ^***

WIeasurement of Frictional Shear Factor by Ring Compression′ rest

Kiyoyuki OHucHIキ ,HirOO TAKAHASHI*,Akira SuGAWARA**

〕 vlasahirO SATO***,Shin KAGUCHI*キ ^* Abstract

In order tO clarify the effect Of lubricants and shape of specilnen on cold forging properties, ring compression test of aluHlinum alloy are performed  Lubricants used are」 ohnSOn's都 /ax, metaHic soap, and PTFE  Flat dies are used mainly in this test, but also, in non‑lubricant condition,grOOved dies are also used to maintain the sticking frictional conditiOn  And ring specimens、 vith various corner radius are used  On the other hand,in si― tu measurement of ring outer diameter and height during compression are performed tO evaluate the effectiveness of this measuring method

As the result,foHo邪 ′ ing conclusions are obtained  Combination PTFE and aat dies shows the lottrest ictional shear factOr, about 0 1, and combination non‑lubricant and grooved dies shows the highest shear factor,about 0 9  Corner radius of specimen affects the frictional shear factOr  ln si― tu measurement is efFective rnethod to evaluate the frictional condition in forging

K9E′ pο 旭 s: ring compression test,lubricants,in si― tu measurement,frictional shear factor

1.結   論

塑 ′ 性加 工 を行 な う とき ,そ の ときにな され る 摩擦 仕事 は ,変 形 に必 要 とされ る全 仕事 のか な りの割合 を占め る とされてお り ,こ の ときの摩 擦係数 は ,カ ロ エの際の加工仕事 ,及 び応力の計 算 に結びつけられ る。 しか し ,多 くの場合 にお いて ,摩 擦係数 は未知であ り ,そ の見積 もりの 必要性 は高い と思われ る。 この摩擦係数 を求め る方法の 1つ にリング圧縮試験がある。これは

リング状の柱体 に成形 した材料 を圧縮 し ,そ ^の

平成 8年 10月 18日 受理 中機械工学科・教授

■ 準機械工学科・助教授

ホ ・ ・ 大学院工学研究科機械 システムエ学専攻修士 課程 。1年

形 状 の変 化 か ら摩 擦 係 数 を推 定 す る方 法 で あ る。 この とき ,  リング内径摩擦係数が大 きい場 合 ,減 少 の傾 向 にあ るが ,摩 擦係 数値 が小 さい 場 合 ,そ の 内径 は ,初 期 の値 よ り広が る

そ こで ,本 研 究 で は ,  リング圧縮試験 よ り推 定 され たせ ん断摩擦 係 数 の値 か ら ,そ の試料 の 形状 (角 部 形状 及 び圧縮面 の平均表面粗 さ)と

それ に施 した潤滑処理 の加工 に及 ぼす影響 を し らべ た。

また ,  これ まで は所定 の圧下量 まで圧下後試 験 片 を取 り出 し ,そ の寸法 を測定 す る方法が と

られ て いたが ,圧 下 中の リング寸法 の その場測 定 が可能 となれ ば摩擦 係 数 の測定 が非常 に効 率 的 とな る。 そ こで ,こ の その場測定法 の有効性 につ いて も検討 した。

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