JFEスチール,自動車用高張力薄鋼板の難成形部品への適用を拡大するプレス加工技術「JIM-Form」を開発
JFEスチールは,自動車用の高張力薄鋼板を成形しにくい形状の部品に適用するためのプレス加工技術「JIM-Form(JFE Intelligent Multi-stage Forming with Press Motion Control)」を開発し,実用化に向けた研究開発を開始した。JIM-Formを使えば,これまで780MPa級の材料しかプレス加工できなかった難成形部品に980MPa級の材料を使える可能性があり,自動車の軽量化と衝突安全性の向上につながる。
JIM-Formは,成形過程でのワークと金型間の摺動(しゅうどう)挙動を適正にすることで,過大なプレス荷重がかからないように成形時のストロークを制御しながら加工する。場合によっては瞬間的に荷重を抜いてしまうこともある。
従来のプレス成形では,上型が下降し,上型がワークに接触して加工が始まると,成形ストロークが下死点に達して加工が完了するまでの間,金型とワークは常に接触した状態にあった。これに対してJIM-Formでは,成形の途中で積極的に金型とワークを離す。その瞬間に金型とワーク表面の間に,それまで絞り出されていた潤滑油が再流入することによって,摺動性が改善して成形荷重が低減するため,プレス成形性が向上する。
こうした細かい操作をするにはプレス機のスライド動作を自由に制御する必要があり,サーボプレス機の機能を十分に活用することが必要だ。このため同社スチール研究所(千葉地区)に,アイダエンジニアリング製の3000kNクラスのサーボプレス機を設置し,試作/研究を進めてきた。
これまでの実績では,同じしわ押さえ力を与えた状態でも最大成形荷重を従来に比べて低減でき,その分材料の成形限界を拡大できることが明らかになってきた。780MPa級の高張力鋼板で小型深絞り基礎試験をすると,普通の成形法では割れてしまう条件でも,JIM-Formなら成形できる。写真の左側が普通の成形,右側がJIM-Formだ。高張力鋼板でなく一般の軟質鋼板(TSグレード270MPa級)などを使う深絞り部品にも適用でき,成形性が向上して部品設計の自由度が高まる。












