厚板のローラー矯正と矯正後の端部曲がりの動的陽解有限要素解析

摘要

厚板の端部曲がりに対する矯正や端部形状不良現象を検討対象とし，動的陽解有限要素解析の適用性に注目して簡素化したモデルで試行的な計算を行った。いくつかの矯正条件について，先端や終端部の変形，全体形状に対する矯正条件の影響を見た。得られた主な結論は以下のとおりである。（1）送り速度を過大に設定して計算の高効率化を狙う場合，板の先端部は変形に対する拘束条件が弱いため，特にローラー噛込み時に慣性力の影響が現れやすく注意を要することが分かった。（2）初期曲がり形状の矯正には，被矯正材料にある程度以上の塑性変形を付与すれば可能となることを示すことができた。（3）変形自由度が大きい先端部について，板厚が厚いと曲げ変形が厳しくなり局所的な板厚減少が現れることを計算で予測した。（4）非定常変形部である終端部の曲がり変形は，矯正条件によって屈曲箇所の数が1または2となることを計算で予測した。（5）終端部の曲がり部の長さを短くするには，ローラーピッチを狭くすることが有効であることを計算でも確認した。