自動車用超ハイテン材のホットスタンプ成形のシミュレーション評価技術

JFEテクノリサーチでは、自動車用の衝突安全性や車体軽量化による燃費性能向上に対応した自動車用超ハイテン材の高速変形特性、耐食性、溶接性などの総合的な評価をおこなってきました。この度、自動車用超ハイテン材のホットスタンプ成形における高温変形挙動のシミュレーション評価技術を確立しました。

近年、注目されているホットスタンプ技術は、薄鋼板を加熱し、熱間の軟らかい(成形性の良い)状態で所望の形状へプレス成型すると同時に急速冷却を行い焼入れすることで成形性と高強度化の両立を図るものです。このプロセス適用にはCAE解析による成形加工の最適化のため、そのベースとなる鋼板の高温変形特性が必要です。そのため、複雑なヒートパターンに対応するために過去より蓄積してきた円柱状鋼材を用いた評価技術を薄板評価技術に発展させることを試みました。

当社西日本ソリューション本部(倉敷材料評価センター)では、熱間加工再現試験機を薄板試験用に改造、複雑な加熱・冷却条件を忠実に再現しつつ高精度な熱間変形挙動データの採取が可能となりました。

現在、自動車や鉄鋼関係のお客様からのご依頼対応を開始し、ホットスタンプ成形技術の発展、超ハイテン材の適用拡大による軽量化促進(燃費性能向上)、衝突安全性向上、新たな材料開発の貢献などが大いに期待されています。

今後もこうした高度な評価技術の開発を推進し、社会の成長に一層貢献する所存です。

参考資料

ホットスタンプの製造プロセスおよび薄鋼板の熱・加工履歴の模式図
図1 ホットスタンプの製造プロセスおよび薄鋼板の熱・加工履歴の模式図

データ取得例
図2 データ取得例

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JFEテクノリサーチ株式会社 営業本部