JP2010046684A

JP2010046684A - 成形条件決定方法

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Publication number: JP2010046684A
Application number: JP2008212093A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Nagai; 裕一永井; Hideo Meguri; 秀夫廻
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2010-03-04
Anticipated expiration: 2028-08-20
Also published as: JP4986955B2

Abstract

【課題】コストを低減できるプレス機の成形条件決定方法を提供すること。
【解決手段】成形条件最適化手段６０は、初期条件で成形シミュレーション解析を実行して評価する第１解析手順と、第１解析手順の評価が否定的である場合には、ダイクッション圧を変更して成形シミュレーション解析を実行して評価する第２解析手順と、第２解析手順の評価がしわの発生を原因として否定的である場合には、ダイクッション圧を変更して成形シミュレーション解析を実行して評価する第３解析手順と、第２解析手順の評価が絞り成形領域の亀裂の発生を原因として否定的である場合には、ダイクッション圧を変更して成形シミュレーション解析を実行して評価する第４解析手順と、第２解析手順の評価が張り出し成形領域の亀裂の発生を原因として否定的である場合には、スライド速度を変更して成形シミュレーション解析を実行して評価する第５解析手順と、を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、成形条件決定方法に関する。例えば、自動車のボディを製造するプレス成形の成形条件決定方法に関する。

従来より、プレス機により、鋼板を絞り成形して自動車のボディを形成することが行われている。
このようなプレス工程では、例えば、サーボモータを用いたサーボプレス機が用いられる。このサーボプレス機によれば、成形中に上型のスライド速度およびダイクッション圧を自在に変化させることができるため、プレス成形の自由度が高く、サイクルタイムを短縮できる。

ところで、以上のプレス工程では、実際にプレス機を用いて成形品の試作を繰り返すことで、最適な成形条件を決定する。
例えば、予め試作を行って、各スライド速度について成形品の品質が一定基準を満たすことのできるダイクッション圧の最低値および最高値を求めて、データベース化しておく。そして、プレス成形時には、スライド速度に応じて、このデータベースからダイクッション圧の最低値および最高値を読み出し、ダイクッション圧を、この最低値と最高値との中間値とする（特許文献１参照）。
この方法によれば、スライド速度に応じて、容易にダイクッション圧を設定できる。
特開２００１−９６３１４号公報

しかしながら、特許文献１に示された手法では、スライド速度に応じてダイクッション圧を一義的に決定するものであり、サーボプレス機の最適な成形条件であるとは限らない。
したがって、実際には、サーボプレス機では、スライド速度とダイクッション圧との最適値を決定するために膨大な回数の試作を行う必要があり、その結果、工数が増加し、コストが上昇する、という問題がある。

本発明は、コストを低減できるプレス機の成形条件決定方法を提供することを目的とする。

本発明のプレス機の成形条件決定方法は、プレス機の成形条件を決定する成形条件決定方法であって、初期条件で成形シミュレーション解析を実行し、当該成形シミュレーション解析の結果を評価し、当該評価が肯定的である場合には、今回の成形シミュレーション解析の成形条件を最適値とする第１解析手順（例えば、後述のステップＳ１１〜Ｓ１３）と、前記第１解析手順の評価が否定的である場合には、ダイクッション圧を変更して成形シミュレーション解析を実行し、当該成形シミュレーション解析の結果を評価し、当該評価が肯定的である場合には、今回の成形シミュレーション解析の成形条件を最適値とする第２解析手順（例えば、後述のステップＳ１４〜Ｓ１７）と、前記第２解析手順の評価がしわの発生を原因として否定的である場合には、ダイクッション圧を変更して成形シミュレーション解析を実行し、当該成形シミュレーション解析の結果を評価し、当該評価が肯定的である場合には、今回の成形シミュレーション解析の成形条件を最適値とする第３解析手順（例えば、後述のステップＳ２１〜Ｓ２３）と、前記第２解析手順の評価が絞り成形領域の亀裂の発生を原因として否定的である場合には、ダイクッション圧を変更して成形シミュレーション解析を実行し、当該成形シミュレーション解析の結果を評価し、当該評価が肯定的である場合には、今回の成形シミュレーション解析の成形条件を最適値とする第４解析手順（例えば、後述のステップＳ１８、Ｓ１９、Ｓ２２、Ｓ２３）と、前記第２解析手順の評価が張り出し成形領域の亀裂の発生を原因として否定的である場合には、スライド速度を変更して成形シミュレーション解析を実行し、当該成形シミュレーション解析の結果を評価し、当該評価が肯定的である場合には、今回の成形シミュレーション解析の成形条件を最適値とする第５解析手順（例えば、後述のステップＳ１８、Ｓ２０、Ｓ２２、Ｓ２３）と、を備え、前記第３、第４、第５解析手順の評価がしわの発生を原因として否定的である場合には、第３解析手順に戻り、絞り成形領域の亀裂の発生を原因として否定的である場合には、第３解析手順に戻り、張り出し成形領域の亀裂の発生を原因として否定的である場合には、第５解析手順に戻ることを特徴とする。

この場合、前記第１解析手順の初期条件には、スライド速度が最大でありかつダイクッション圧が一定であることが含まれることが好ましい。

この場合、前記第２解析手順でダイクッション圧を変更する場合、成形開始時のダイクッション圧を第１所定値とし、成形完了時のダイクッション圧を第２所定値として、前記第１所定値から前記第２所定値まで線形に変化するように、ダイクッション圧を設定することが好ましい。

この場合、前記第３解析手順でダイクッション圧を変更する場合、成形開始から成形完了までのダイクッション圧の平均値が増加するように、ダイクッション圧を設定することが好ましい。

この場合、前記第４解析手順でダイクッション圧を変更する場合、成形開始から成形完了までのダイクッション圧の平均値が低減するように、ダイクッション圧を設定することが好ましい。

この場合、前記第５解析手順でスライド速度を変更する場合、張り出し成形領域のスライド速度を遅くすることが好ましい。

この発明によれば、成形シミュレーション解析を実行し、この解析結果を評価する。そして、評価が否定的である場合、この否定的となった原因に応じて、ダイクッション圧またはスライド速度を変更する。この処理を繰り返すことで、ダイクッション圧およびスライド速度の両方の最適値を、少ない成形シミュレーション解析の回数で求めることができる。
その結果、実際のプレス機や材料を用いた試作の回数を大幅に削減でき、コストを低減できる。さらには、製品の形状を設計する段階で成形条件を予測することで、複雑な形状の製品を成形できる。
特に、サーボプレス機やＮＣダイクッションでは、成形中にスライド速度やダイクッション圧を自在に変化させることができるため、成形条件を無数に設定可能であり、最適な成形条件を求めることは困難であるが、本発明によれば、試作の回数を大幅に削減できる。

本発明によれば、成形シミュレーション解析を実行し、この解析結果を評価する。そして、評価が否定的である場合、この否定的となった原因に応じて、ダイクッション圧またはスライド速度を変更する。この処理を繰り返すことで、ダイクッション圧およびスライド速度の両方の最適値を、少ない成形シミュレーション解析の回数で求めることができる。その結果、実際のプレス機や材料を用いた試作の回数を大幅に削減でき、コストを低減できる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る成形条件決定方法が適用された成形条件決定システム１の概略構成を示す図である。成形条件決定システム１は、プレス機３０に接続され、種々のプログラムを実行する演算処理装置１０と、ハードディスク等の情報を記憶する記憶装置２０とを備える。
プレス機３０は、サーボで駆動するサーボプレス機であり、成形条件決定システム１は、このプレス機３０にスライド速度とダイクッション圧を含むプレス成形条件を出力する。

成形条件決定システム１は、動作制御を行うＯＳ（Operating System）上に展開されるプログラムとしての、成形条件最適化手段１１、成形シミュレーション手段１２、およびプレス制御データ生成手段１３を備える。

成形シミュレーション手段１２は、成形プロセスのシミュレーション解析を行うものであり、解析条件が入力されると、この解析条件下で成形シミュレーションを行い、その解析結果を出力する。
記憶装置２０は、データベースであり、スライド速度の範囲、スライド加速度の範囲、ダイクッション圧の範囲などのプレス機３０の動作条件が記憶されている。これらの動作条件は、サイクルタイムや搬送速度などに基づいて、予め設定されている。

成形条件最適化手段１１は、記憶装置２０に記憶された動作条件を参照して成形条件を設定し、これら成形条件を解析条件として成形シミュレーション手段１２に出力する。その後、成形シミュレーション手段１２から解析結果を受け取り、この解析結果に基づいて、最適な成形条件を決定する。
プレス制御データ生成手段１３は、成形条件最適化手段１１で決定された成形条件に基づいて、プレス機３０を動作させるためのデータを生成する。

図２は、プレス機３０の概略構成を示す図である。
プレス機３０は、いわゆるサーボプレス機であり、ワークとしての鋼板３２の下側に配置された下型４１を有する下型機構４０と、下型４１に対して、上型５１を接近、離隔させる上型機構５０と、これら下型機構４０および上型機構５０を制御する制御装置３１と、を有する。

上型機構５０は、サーボモータ５２と、該サーボモータ５２によって回転駆動される減速ギア５３と、該減速ギア５３によって大きいトルクで回転駆動される回転板５４と、該回転板５４の側面に上端部が揺動可能に軸支されたコネクティングロッド５５とを有する。

サーボモータ５２は、例えばＡＣ型であって、高い応答性を有するとともにトルクむらが小さい。サーボモータ５２の軸回転位置は図示しないエンコーダによって検出され、この検出された軸回転位置に基づいて、サーボモータ５２はフィードバック制御される。

上型機構５０は、さらに、コネクティングロッド５５の下端に軸支されたスライダ５６を備え、上型５１は、スライダ５６の下面に設けられる。

上型５１は、下型４１とともに鋼板３２を挟んでプレス加工するものであって、下面に鋼板３２の上面に当接するための型面５１ａが設けられている。この５１は、凹んだ曲面となっており、上型５１の周辺には、環状のホルダ５７が設けられている。ホルダ５７の先端面は水平であり、型面５１ａよりもやや突出している。したがって、ホルダ５７は、鋼板３２に対して型面５１ａよりも先行して当接することになる。

下型機構４０は、下型４１に加えて、ベースとなる固定台４２と、鋼板３２の周辺部を支持する環状のブランクホルダ４３と、該ブランクホルダ４３を昇降させるダイクッション機構４４とを有する。

下型４１は、固定台４２の上部に設けられており、上型５１とともに鋼板３２を挟んでプレス加工する。この下型４１の上面には、鋼板３２の下面に当接するための型面４１ａが設けられている。

ブランクホルダ４３は、ホルダ５７と対向する位置に設けられ、鋼板３２をプレスする際にしわの発生および位置ずれ等を防止するために、該ホルダ５７ともに鋼板３２の端部を挟持する。

ダイクッション機構４４は、下方から固定台４２および下型４１を貫通してブランクホルダ４３の下部を支持する複数のピン４５と、これらのピン４５を昇降させる図示しない油圧式の昇降機構とを有する。

昇降機構は、ピン４５に連結された図示しない油圧シリンダと、この油圧シリンダを駆動する図示しないサーボ機器と、を含んで構成される。このサーボ機器は、制御装置３１に接続されており、制御装置３１からの信号に基づいて所定の圧力制御を行うことで、ブランクホルダ４３とホルダ５７とで、鋼板３２の周辺部を適切な圧力（ダイクッション圧）で押圧して、しわ押さえを行う。

制御装置３１は、サーボモータ５２を回転駆動させて上型５１を下型４１に対して進退させるとともに、ダイクッション機構４４を駆動して、ブランクホルダ４３を昇降させる。

以上のプレス機３０を用いて鋼板３２をドロー成形する手順について図３を参照しながら説明する。

先ず、ステップＳ１において、初期設定を行う。つまり、ブランクホルダ４３を所定位置まで上昇させておき、該ブランクホルダ４３によって未加工の鋼板３２を支持する。また、上型５１は上死点まで上昇させておく。次に、ステップＳ２において、制御装置３１の作用下に、サーボモータ５２を回転駆動してスライダ５６を下降させる。以下、このスライダ５６の速度をスライド速度と呼ぶ。

スライダ５６をある程度下降をさせると、ホルダ５７が鋼板３２の上面に接触し、該鋼板３２はホルダ５７とブランクホルダ４３により挟持される。この時点から、制御装置３１の作用下にホルダ５７を下降させる（ステップＳ３）。具体的には、制御装置３１の作用下にブランクホルダ４３が鋼板３２の下面を押圧気味となるように適度な力を発生させて鋼板３２を確実に保持させながら下降するように圧力制御を行う。つまり、ブランクホルダ４３は、ホルダ５７によって鋼板３２を介して押圧され、該鋼板３２に適度な圧力を与えながら押し下げられることになる。これにより、鋼板３２はホルダ５７とブランクホルダ４３によって周辺部を保持（挟持）されながら下降し、次第に上型５１と下型４１によって製品形状にプレスされる。

ステップＳ４において、制御装置３１は、スライダ５６の位置を下死点（つまり、上型５１が１ストロークする間の最下点）に到達させる。ステップＳ５において、制御装置３１の作用下に、サーボモータ５２を回転駆動して、スライダ５６をパネル搬送位置まで上昇させる。

ステップＳ６において、スライダ５６の位置がパネル搬送位置まで達したか否かを確認し、達しているときにはステップＳ７へ移り、未達のときにはスライダ５６の上昇を継続する。ステップＳ７において、制御装置３１の作用下にブランクホルダ４３を上昇させる。これによりブランクホルダ４３は、スライダ５６よりもやや遅れて上昇することになる。

ステップＳ８において、制御装置３１の作用下に、ブランクホルダ４３をパネル搬送位置まで上昇させる。ステップＳ９において、ブランクホルダ４３の上昇を一時停止させ、ドロー成形加工が終了した鋼板３２を図示しない搬送手段によって次工程のステーションへ搬送する。

ステップＳ１０において、制御装置３１は、ブランクホルダ４３を再上昇させて、ブランクホルダ４３を加工待機位置まで到達させる。ステップＳ１１において、未加工の鋼板を所定の位置に配置する。なお、この間もスライダ５６は上昇を継続している。ステップＳ１２において、制御装置３１は、スライダ５６を上死点まで到達させる。

次に、プレス機３０のスライダの変位について図４を参照して説明する。
上述のドロー成形では、スライダ５６つまり上型５１を、図４に示すように変位させて、絞り加工を行う。具体的には、上型５１を上死点（Ｘ１）から所定のスライド速度で下降させ、鋼板に接触する位置（Ｘ２）の直前で速度を低下させて、この遅いスライド速度で鋼板に接触し、その後、速度を上昇させつつ、プレス成形する。上型５１が下死点（Ｘ０）に到達すると、この上型５１を、元のスライド速度（所定速度）で上昇させる。

図１に戻って、成形条件最適化手段１１は、成形条件設定手段６０と、解析結果評価手段６１と、を備える。
成形条件設定手段６０は、記憶装置２０に記憶された動作条件を参照して、スライド速度およびダイクッション圧を含む成形条件を設定する。また、解析結果評価手段６１の解析結果に応じて、スライド速度およびダイクッション圧の制御パラメータを増加させる。

解析結果評価手段６１は、成形シミュレーション手段１２で行われた成形シミュレーション解析の結果に基づいて、プレス成形品の品質が一定基準に達するか否かを判定する。
具体的には、成形品を評価する指標として、板厚減少率の最大値および最小主歪みを用いる。

すなわち、板厚減少率が大きくなると亀裂（割れ）が生じやすくなるため、板厚減少率の最大値が所定値以下であるか否かを判定する。この判定がＮＯの場合には、亀裂が発生し、プレス成形品の品質が一定基準に達していないと判定する。
さらに、亀裂が発生すると判定した場合には、プレス成形品の絞り成形領域で亀裂が発生するか、プレス成形品の張り出し領域で亀裂が発生するかを判定する。成形部分が絞り領域となるか張出し領域となるかは、最小主歪みの正負で決定されるため、最小主歪みの負である場合には、絞り成形領域で亀裂が発生し、最小主歪みの正である場合には、絞り領域で亀裂が発生すると判定する。

また、最小主歪みが小さくなるとしわや面歪みが生じやすいため、最小主歪みが所定値以上であるか否かを判定する。この判定がＮＯの場合には、しわが発生し、プレス成形品の品質が一定基準に達していないと判定する。

以上の成形条件最適化手段１１は、成形条件設定手段６０、成形シミュレーション手段１２、解析結果評価手段６１を順に動作させる。この一連の動作を１回の解析サイクルとして、この成形条件最適化手段１１は、解析結果評価手段６３でプレス成形品の品質が一定基準に達すると判定されるか、ループ回数が所定回数に到達するまで、解析サイクルを繰り返す。

次に、成形条件最適化手段１１の動作を図５および図６のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ１１では、成形条件設定手段６０により、初期条件としてスライド速度を最大とし、かつ、成形中のダイクッション圧を一定とし、成形シミュレーション手段１２により成形シミュレーション解析を実行する。
例えば、図７に示すように、成形開始時刻ｔ_１および成形完了時刻ｔ_２のダイクッション圧を一定値Ｐ_０に設定する。

このように、ステップＳ１１では、ダイクッション圧に関して１つの制御パラメータを設定するが、実際の成形シミュレーション解析では、この制御パラメータ１つにつき少なくとも３つの値を設定して解析を行う。

ステップＳ１２では、解析結果評価手段６１により、板厚減少率の最大値が所定値以下であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合には、ステップＳ１３に移り、ＮＯの場合には、ステップＳ１４に移る。
ステップＳ１３では、解析結果評価手段６１により、最小主歪みが所定値以上であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合には、今回の成形条件を最適条件として出力して終了し、ＮＯの場合には、ステップＳ１４に移る。
ステップＳ１４では、ループ回数を示すカウンタｋを１に設定する。

ステップＳ１５では、成形条件設定手段６０により、成形開始時のダイクッション圧および成形完了時のダイクッション圧を設定して、成形シミュレーション手段１２により成形シミュレーション解析を実行する。
例えば、図８に示すように、成形開始時刻ｔ_１のダイクッション圧をＰ_１、成形完了時刻ｔ_２のダイクッション圧をＰ_１よりも低いＰ_２に設定して、ダイクッション圧をＰ_１からＰ_２まで線形に変化させる。

このように、ステップＳ１５では、成形開始時および成形完了時のダイクッション圧の２つの制御パラメータを設定するが、実際の成形シミュレーション解析では、各制御パラメータ１つにつき、少なくとも３つの値を設定して解析を行う。

ステップＳ１６では、解析結果評価手段６１により、板厚減少率の最大値が所定値以下であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合には、ステップＳ１７に移り、ＮＯの場合には、ステップＳ１８に移る。
ステップＳ１７では、解析結果評価手段６１により、最小主歪みが所定値以上であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合には、今回の成形条件を最適条件として出力して終了し、ＮＯの場合には、ステップＳ２１に移る。

ステップＳ１８では、板厚減少率の最大値が所定値以下であると判定したので、成形条件生成手段６０により、板厚減少率が最大となる部分が絞り成形領域であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合には、ステップＳ１９に移り、ＮＯの場合には、ステップＳ２０に移る。

ステップＳ１９では、絞り成形領域つまり材料の流入により成形される部分で、亀裂が発生すると考えられるため、成形条件設定手段６０により、ダイクッション圧の平均値が低下するようにダイクッション圧の制御点を追加して、成形シミュレーション手段１２により成形シミュレーション解析を実行する。
例えば、図９に示すように、ダイクッション圧の平均値が低下するように、成形開始時刻ｔ_１と成形完了時刻ｔ_１との中間時刻ｔ_３、ダイクッション圧Ｐ_３である制御点Ｃ_１を追加する。そして、時刻ｔ_１から時刻ｔ_３までは、ダイクッション圧をＰ_１からＰ_３まで線形に変化させ、時刻ｔ_３から時刻ｔ_２までは、ダイクッション圧をＰ_３からＰ_２まで線形に変化させる。

このように、ステップＳ１９では、圧力および時刻を、ダイクッション圧の制御点Ｃ_１を表す２つの制御パラメータとして追加するが、実際の成形シミュレーション解析では、各制御パラメータ１つにつき、少なくとも３つの値を設定して解析を行う。

ステップＳ２０では、張り出し成形領域つまり材料の延びにより成形される部分で、亀裂が発生すると考えられるため、成形条件設定手段６０により、張り出し成形領域のスライド速度が低下するように制御点を追加して、成形シミュレーション手段１２により成形シミュレーション解析を実行する。
例えば、図１０に示すように、張り出し成形領域のスライド速度が低下するように、制御点Ｓ_１を追加する。これにより、成形完了時刻は、時刻ｔ_２から時刻ｔ_２´となる。

このように、ステップＳ２０では、スライダの位置および時刻を、スライダの制御点Ｓ_１を表す２つの制御パラメータとして追加するが、実際の成形シミュレーション解析では、各制御パラメータ１つにつき、少なくとも３つの値を設定して解析を行う。

ステップＳ２１では、成形条件設定手段６０により、ダイクッション圧の平均値が上昇するようにダイクッション圧の制御点を追加して、成形シミュレーション手段１２により成形シミュレーション解析を実行する。
例えば、図１１に示すように、ダイクッション圧の平均値が上昇するように、成形開始時刻ｔ_１と成形完了時刻ｔ_１との中間時刻ｔ_３、ダイクッション圧Ｐ_４である制御点Ｃ_２を追加する。時刻ｔ_１から時刻ｔ_３までは、ダイクッション圧をＰ_１からＰ_４で線形に変化させ、時刻ｔ_３から時刻ｔ_２までは、ダイクッション圧をＰ_４からＰ_２まで線形に変化させる。

ステップＳ２２では、解析結果評価手段６１により、板厚減少率の最大値が所定値以下であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合には、ステップＳ２３に移り、ＮＯの場合には、ステップＳ２４に移る。
ステップＳ２３では、解析結果評価手段６１により、最小主歪みが所定値以上であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合には、今回の成形条件を最適条件として出力して終了し、ＮＯの場合には、ステップＳ２５に移る。

ステップＳ２４では、カウンタｋの値が所定値であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合には、ループ回数が所定回数に到達したので、今回の成形条件を最適条件として出力して終了し、ＮＯの場合には、ステップＳ１８に戻る。
ステップＳ２５では、カウンタｋの値が所定値であるか否かを判定する。この判定がＹＥＳの場合には、ループ回数が所定回数に到達したので、今回の成形条件を最適条件として出力して終了し、ＮＯの場合には、ステップＳ２１に戻る。

以上のように、成形条件最適化手段１１は、成形シミュレーション解析の結果が肯定的になるか、ループ回数が所定回数に到達するまで、ダイクッション圧またはスライド速度に関する制御パラメータを増加させてゆく。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）成形シミュレーション手段１２により成形シミュレーション解析を実行し、解析結果評価手段６１により、この解析結果を評価する。そして、評価が否定的である場合、この否定的となった原因に応じて、成形条件設定手段６０により、ダイクッション圧またはスライド速度を変更する。この処理を繰り返すことで、ダイクッション圧およびスライド速度の両方の最適値を、少ない成形シミュレーション解析の回数で求めることができる。
その結果、実際のプレス機や材料を用いた試作の回数を大幅に削減でき、コストを低減できる。さらには、製品の形状を設計する段階で成形条件を予測することで、複雑な形状の製品を成形できる。
特に、サーボプレス機３０やＮＣダイクッションでは、成形中にスライド速度やダイクッション圧を自在に変化させることができるため、成形条件を無数に設定可能であり、最適な成形条件を求めることは困難であるが、本発明によれば、試作の回数を大幅に削減できる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態では、板厚減少率の最大値を用いて、亀裂が発生するか否かを判定したが、これに限らず、相当塑性歪みを用いて、亀裂が発生するか否かを判定してもよい。これは、相当塑性歪みが大きくなると、亀裂（割れ）が生じやすいためである。したがって、具体的には、相当塑性歪みの最大値が所定値以下であるか否かを判定し、この判定がＹｅｓの場合には、亀裂が発生しないと判定し、Ｎｏの場合には、亀裂が発生すると判定する。

本発明の一実施形態に係る成形条件決定方法が適用される成形条件決定システムの概略構成を示す図である。前記実施形態に係る成形条件決定システムのプレス機の概略構成を示す図である。前記実施形態に係るプレス機の加工手順を示すフローチャートである。前記実施形態に係るプレス機のスライダ位置と成形時間との関係を示す図である。前記実施形態に係る成形条件決定システムのプレス機の動作を示すフローチャート（その１）である。前記実施形態に係る成形条件決定システムのプレス機の動作を示すフローチャート（その２）である。前記実施形態に係るプレス機のダイクッション圧を一定に設定した状態を示す図である。前記実施形態に係るプレス機の成形開始時刻および成形完了時刻のダイクッション圧を設定した状態を示す図である。前記実施形態に係るプレス機のダイクッション圧の平均値が低下するように制御点を追加した状態を示す図である。前記実施形態に係るプレス機のスライド速度が低下するように制御点を追加した状態を示す図である。前記実施形態に係るプレス機のダイクッション圧の平均値が上昇するように制御点を追加した状態を示す図である。

符号の説明

Ｓ１１〜Ｓ１３第１解析手順
Ｓ１４〜Ｓ１７第２解析手順
Ｓ２１〜Ｓ２３第３解析手順
Ｓ１８、Ｓ１９、Ｓ２２、Ｓ２３第４解析手順
Ｓ１８、Ｓ２０、Ｓ２２、Ｓ２３第５解析手順

Claims

プレス機の成形条件を決定する成形条件決定方法であって、
初期条件で成形シミュレーション解析を実行し、当該成形シミュレーション解析の結果を評価し、当該評価が肯定的である場合には、今回の成形シミュレーション解析の成形条件を最適値とする第１解析手順と、
前記第１解析手順の評価が否定的である場合には、ダイクッション圧を変更して成形シミュレーション解析を実行し、当該成形シミュレーション解析の結果を評価し、当該評価が肯定的である場合には、今回の成形シミュレーション解析の成形条件を最適値とする第２解析手順と、
前記第２解析手順の評価がしわの発生を原因として否定的である場合には、ダイクッション圧を変更して成形シミュレーション解析を実行し、当該成形シミュレーション解析の結果を評価し、当該評価が肯定的である場合には、今回の成形シミュレーション解析の成形条件を最適値とする第３解析手順と、
前記第２解析手順の評価が絞り成形領域の亀裂の発生を原因として否定的である場合には、ダイクッション圧を変更して成形シミュレーション解析を実行し、当該成形シミュレーション解析の結果を評価し、当該評価が肯定的である場合には、今回の成形シミュレーション解析の成形条件を最適値とする第４解析手順と、
前記第２解析手順の評価が張り出し成形領域の亀裂の発生を原因として否定的である場合には、スライド速度を変更して成形シミュレーション解析を実行し、当該成形シミュレーション解析の結果を評価し、当該評価が肯定的である場合には、前記第２解析手順での成形シミュレーション解析の成形条件を最適値とする第５解析手順と、を備え、
前記第３、第４、第５解析手順の評価がしわの発生を原因として否定的である場合には、第３解析手順に戻り、絞り成形領域の亀裂の発生を原因として否定的である場合には、第３解析手順に戻り、張り出し成形領域の亀裂の発生を原因として否定的である場合には、第５解析手順に戻ることを特徴とする成形条件決定方法。
請求項１に記載の成形条件決定方法において、
前記第１解析手順の初期条件には、スライド速度が最大でありかつダイクッション圧が一定であることが含まれることを特徴とする成形条件決定方法。
請求項１または２に記載の成形条件決定方法において、
前記第２解析手順でダイクッション圧を変更する場合、成形開始時のダイクッション圧を第１所定値とし、成形完了時のダイクッション圧を第２所定値として、前記第１所定値から前記第２所定値まで線形に変化するように、ダイクッション圧を設定することを特徴とする成形条件決定方法。
請求項１から３のいずれかに記載の成形条件決定方法において、
前記第３解析手順でダイクッション圧を変更する場合、成形開始から成形完了までのダイクッション圧の平均値が増加するように、ダイクッション圧を設定することを特徴とする成形条件決定方法。
請求項１から４のいずれかに記載の成形条件決定方法において、
前記第４解析手順でダイクッション圧を変更する場合、成形開始から成形完了までのダイクッション圧の平均値が低減するように、ダイクッション圧を設定することを特徴とする成形条件決定方法。
請求項１から５のいずれかに記載の成形条件決定方法において、
前記第５解析手順でスライド速度を変更する場合、張り出し成形領域のスライド速度を遅くすることを特徴とする成形条件決定方法。