| 1. 塑性力学の基礎 |
| 1.1 金属材料の塑性変形 1 |
| 1.1.1 弾性変形と塑性変形 1 |
| 1.1.2 転位 2 |
| 1.1.3 多結晶体の塑性変形の特長 3 |
| 1.2 単軸応力状態における多結晶金属の塑性変形 3 |
| 1.2.1 単軸応力状態における応力とひずみの定義 3 |
| 1.2.2 単軸引張りにおける応力-ひずみ曲線 4 |
| 1.2.3 真応力-真塑性ひずみ曲線の数式化 4 |
| 1.3 多軸状態における応力の表現 5 |
| 1.3.1 応力ベクトルと応力テンソル 5 |
| 1.3.2 静水応力と偏差応力 6 |
| 1.3.3 コーシーの関係 7 |
| 1.3.4 つり合い方程式 8 |
| 1.3.5 主応力と不変量 9 |
| 1.4 多軸状態におけるひずみ 11 |
| 1.4.1 物体の変形 11 |
| 1.4.2 垂直ひずみ 12 |
| 1.4.3 せん断ひずみ 12 |
| 1.4.4 ひずみテンソル 12 |
| 1.5 降 伏 条 件 13 |
| 1.5.1 降伏条件とは 13 |
| 1.5.2 等方性材料の降伏条件 13 |
| 1.5.3 トレスカの降伏条件 14 |
| 1.5.4 ミーゼスの降伏条件 14 |
| 1.5.5 降伏曲面 14 |
| 1.6 弾塑性構成式 15 |
| 1.6.1 弾塑性構成式の特徴 15 |
| 1.6.2 ひずみ増分理論 15 |
| 1.7 塑性加工問題に対する数値解析 17 |
| 演習問題 18 |
| 2. 塑性加工用材料と工具材料 |
| 2.1 鉄鋼の分類および製造方法 19 |
| 2.1.1 鉄鋼の分類 19 |
| 2.1.2 鉄鋼の製造工程 19 |
| 2.2 炭素鋼の組成と状態図 20 |
| 2.2.1 鉄-炭素系状態図 20 |
| 2.3 鋼の熱処理 21 |
| 2.4 塑性加工に用いられる材料とその特徴 22 |
| 2.4.1 機械構造用炭素鋼 22 |
| 2.4.2 アルミニウム合金 29 |
| 2.4.3 マグネシウム合金 31 |
| 2.4.4 チタン合金 32 |
| 2.5 工具材料の製造プロセスとその特性 34 |
| 2.5.1 工具材料の種類と特徴 34 |
| 2.5.2 おもな工具材料の化学成分 35 |
| 演習問題 37 |
| 3. 圧延加工 |
| 3.1 圧延の概要 38 |
| 3.2 圧延の原理 40 |
| 3.3 板圧延 42 |
| 3.4 棒線・形・管の圧延 46 |
| 演習問題 48 |
| 4. 押出し加工 |
| 4.1 押出し加工の概要 49 |
| 4.2 押出し方法と製品 51 |
| 演習問題 55 |
| 5. 引抜き加工 |
| 5.1 引抜き加工の概要 56 |
| 5.2 引抜き加工の分類 57 |
| 5.3 引抜き加工の原理 58 |
| 5.4 引抜き用工具 61 |
| 5.4.1 棒線引抜き用ダイス 61 |
| 5.4.2 管の引抜き 61 |
| 5.5 引抜き力とダイス面圧の算出 62 |
| 5.5.1 引抜き力 62 |
| 5.5.2 ダイス面圧 63 |
| 5.6 引抜き工程 64 |
| 5.7 引抜きにおける潤滑 65 |
| 5.8 引抜き機械 66 |
| 演習問題 67 |
| 6. せん断加工 |
| 6.1 せん断加工の概要 68 |
| 6.2 せん断加工の原理 69 |
| 6.3 せん断切口面 71 |
| 6.4 せん断荷重とせん断仕事 73 |
| 6.5 せん断金型 74 |
| 6.6 加工因子の影響 76 |
| 6.6.1 クリアランス 76 |
| 6.6.2 板押え力と逆押え力 78 |
| 6.6.3 さん幅 79 |
| 6.6.4 せん断速度とせん断温度 79 |
| 6.6.5 材料特性 80 |
| 6.7 精密せん断 81 |
| 6.7.1 上下抜き法 81 |
| 6.7.2 平押し法 82 |
| 6.7.3 シェービング 83 |
| 6.7.4 仕上げ抜き法 83 |
| 6.7.5 ファインブランキング 84 |
| 演習問題 84 |
| 7. 曲げ加工 |
| 7.1 曲げ加工の概要 85 |
| 7.2 曲げ加工の変形特性 86 |
| 7.2.1 曲げ部の変形 86 |
| 7.2.2 曲げ加工品の形状 87 |
| 7.2.3 最小曲げ半径 88 |
| 7.2.4 スプリングバック 89 |
| 7.3 板材の曲げ加工 89 |
| 7.3.1 V曲げ 89 |
| 7.3.2 U曲げ 92 |
| 演習問題 94 |
| 8. 絞り加工 |
| 8.1 絞り加工の概要 95 |
| 8.2 円筒絞りの初等解析 96 |
| 8.2.1 フランジ部の応力の計算方法 96 |
| 8.2.2 ダイ肩部を材料が通過するときの抵抗力の計算方法 98 |
| 8.2.3 パンチ荷重の計算方法 100 |
| 8.3 円筒絞りにおける応力状態と絞り性の向上策 100 |
| 8.4 限界絞り比 101 |
| 8.5 絞り加工に影響を与える諸因子 102 |
| 8.5.1 しわ抑え力 102 |
| 8.5.2 ダイ肩半径 104 |
| 8.5.3 パンチ肩半径 104 |
| 8.5.4 素板の板厚 104 |
| 8.5.5 潤滑・工具の表面粗さ 104 |
| 8.5.6 温度 105 |
| 8.5.7 n値とr値が限界絞り比に及ぼす影響 107 |
| 8.5.8 面内異方性と耳の関係 108 |
| 8.6 角筒絞り 109 |
| 8.6.1 角筒絞りにおける材料の変形 109 |
| 8.6.2 角筒絞りの成形性を支配する因子 110 |
| 8.7 深い容器の成形法 113 |
| 演習問題 114 |
| 9. 鍛造 |
| 9.1 鍛造の概要 115 |
| 9.2 鍛造の種類 116 |
| 9.2.1 自由鍛造 118 |
| 9.2.2 型鍛造 119 |
| 9.2.3 その他の鍛造 120 |
| 9.3 熱間鍛造と冷間鍛造 121 |
| 9.3.1 熱間鍛造 121 |
| 9.3.2 冷間鍛造 122 |
| 9.3.3 温間鍛造 123 |
| 9.4 鍛造における欠陥 123 |
| 9.4.1 材料流動によって生じる欠陥 123 |
| 9.4.2 割れ 126 |
| 9.5 鍛造の力学 128 |
| 9.5.1 円柱の据込み 128 |
| 9.5.2 スラブ法 130 |
| 9.5.3 有限要素法による非定常変形解析 133 |
| 演習問題 135 |
| 10. プレス機械と金型 |
| 10.1 金型 136 |
| 10.1.1 単発金型 137 |
| 10.1.2 順送り（プログレッシブ）金型 137 |
| 10.1.3 トランスファー金型 139 |
| 10.1.4 複合成形金型 139 |
| 10.1.5 冷間鍛造金型 140 |
| 10.2 プレス機械 141 |
| 10.2.1 プレス機械の概要 141 |
| 10.2.2 プレス機械の基本構造 142 |
| 10.2.3 プレス能力の3要素 143 |
| 10.2.4 プレス機械の基本特性 144 |
| 10.2.5 機械プレスの代表的な駆動機構 147 |
| 10.2.6 機械プレスの加工法による分類 149 |
| 10.3 まとめ 152 |
| 演習問題 152 |
| 11. 塑性加工の潤滑 |
| 11.1 ものづくりのキーテクノロジーとしての潤滑 153 |
| 11.2 塑性加工の潤滑条件 153 |
| 11.2.1 摩擦を下げる効果 153 |
| 11.2.2 焼付き防止と摩耗抑制 155 |
| 11.2.3 機能的な表面創成 157 |
| 11.3 塑性加工における潤滑メカニズム 157 |
| 11.3.1 塑性変形開始直前の潤滑挙動 157 |
| 11.3.2 塑性加工に伴う材料表面の変化とミクロ潤滑メカニズム 160 |
| 11.3.3 物理・化学的な潤滑メカニズム 161 |
| 演習問題 162 |
| 12. 塑性加工の有限要素解析 |
| 12.1 塑性加工のプロセス設計 163 |
| 12.1.1 解析の目的 163 |
| 12.1.2 モデル化の手法 164 |
| 12.2 有限要素解析の概要 165 |
| 12.2.1 有限要素法とは 165 |
| 12.2.2 基礎理論の概要 166 |
| 12.2.3 有限要素解析の手順 169 |
| 12.3 有限要素解析の実例 173 |
| 12.3.1 鍛造加工 173 |
| 12.3.2 圧延加工 175 |
| 12.3.3 板材成形 177 |
| 12.4 数値シミュレーション利用上の留意点 179 |
| 12.4.1 効果的な利用形態 179 |
| 12.4.2 全般的な留意点 180 |
| 演習問題 180 |
| 13. 最近の塑性加工技術 |
| 13.1 CAD/CAMの塑性加工への活用 181 |
| 13.1.1 板金加工とCAD/CAM 181 |
| 13.1.2 板金用CADにおける展開機能 181 |
| 13.1.3 板金用CAMにおける主機能 183 |
| 13.1.4 3Dデータを活用した最新板金CAD機能 183 |
| 13.2 ファインブランキング 184 |
| 13.2.1 ファインブランキングの概要 184 |
| 13.2.2 加工原理 185 |
| 13.2.3 プレス機械と金型 186 |
| 13.2.4 複合加工 187 |
| 13.2.5 複合加工製品例 188 |
| 13.3 チューブハイドロフォーミング 188 |
| 13.3.1 液圧を用いて多様な断面形状を有する中空部品を作る技術 188 |
| 13.3.2 チューブハイドロフォーミングを用いて作られる軽量構造部材 189 |
| 13.3.3 加工原理 190 |
| 13.3.4 管材，成形機，コンピュータシミュレーション 191 |
| 13.4 対向液圧成形 192 |
| 13.4.1 金型構造と成形原理 192 |
| 13.4.2 対向液圧の効果 194 |
| 13.4.3 応用技術 195 |
| 13.5 インクリメンタルフォーミング 196 |
| 13.5.1 インクリメンタルフォーミング誕生の時代背景 196 |
| 13.5.2 インクリメンタルフォーミングの方法 196 |
| 13.5.3 インクリメンタルフォーミングの三つの特長 200 |
| 13.6 ドライ・セミドライ加工 201 |
| 13.6.1 無洗浄油 201 |
| 13.6.2 プレコート材 202 |
| 13.6.3 工具材・工具表面処理 204 |
| 13.7 マイクロ塑性加工 204 |
| 引用・参考文献 209 |
| 演習問題解答 216 |
| 索引 224 |
| 1. 塑性力学の基礎 |
| 1.1 金属材料の塑性変形 1 |
| 1.1.1 弾性変形と塑性変形 1 |
| 1.1.2 転位 2 |
| 1.1.3 多結晶体の塑性変形の特長 3 |
| 1.2 単軸応力状態における多結晶金属の塑性変形 3 |
