JP2022026451A - Shape change prediction method of press-formed product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プレス成形品の形状変化予測方法に関し、特に、天板部と縦壁部とを有して側面視で前記天板部側に凸状に湾曲した形状を含むプレス成形品について、金型から離型してスプリングバックした後の時間経過に伴って生じる形状変化を予測するプレス成形品の形状変化予測方法に関する。 The present invention relates to a method for predicting a shape change of a press-molded product, and more particularly to a press-molded product having a top plate portion and a vertical wall portion and including a shape that is convexly curved toward the top plate portion in a side view. The present invention relates to a method for predicting a shape change of a press-molded product that predicts a shape change that occurs with the passage of time after the mold is released from the mold and springed back.
プレス成形は金属部品を低コストかつ短時間に製造することができる製造方法であり、多くの自動車部品の製造に用いられている。近年では、自動車の衝突安全性と車体の軽量化を両立するため、より高強度な金属板が自動車部品のプレス成形に利用されている。 Press molding is a manufacturing method capable of manufacturing metal parts at low cost and in a short time, and is used for manufacturing many automobile parts. In recent years, higher-strength metal plates have been used for press molding of automobile parts in order to achieve both collision safety of automobiles and weight reduction of automobile bodies.
高強度な金属板をプレス成形する場合の主な課題の一つにスプリングバックによる寸法精度の低下がある。プレス成形により金属板を変形させる際にプレス成形品に発生した残留応力が駆動力となり、金型から離型したプレス成形品がプレス成形前の金属板の形状にバネのように瞬間的に戻ろうとする現象をスプリングバックと呼ぶ。 One of the main problems in press forming a high-strength metal plate is a decrease in dimensional accuracy due to springback. The residual stress generated in the press-molded product when deforming the metal plate by press molding becomes the driving force, and the press-molded product released from the mold momentarily returns to the shape of the metal plate before press molding like a spring. The phenomenon of trying is called springback.
プレス成形時に発生する残留応力は高強度な金属板(例えば、高張力鋼板)ほど大きくなるため、スプリングバックによる形状変化も大きくなる。したがって高強度な金属板ほどスプリングバック後の形状を規定の寸法内におさめることが難しくなる。そこでスプリングバックによるプレス成形品の形状変化を精度良く予測する技術が重要となる。 Since the residual stress generated during press forming increases as the strength of the metal plate (for example, high-strength steel plate) increases, the shape change due to springback also increases. Therefore, the higher the strength of the metal plate, the more difficult it is to keep the shape after springback within the specified dimensions. Therefore, a technique for accurately predicting the shape change of the press-molded product due to springback is important.
スプリングバックによる形状変化の予測には、有限要素法によるプレス成形シミュレーションの利用が一般的である。当該プレス成形シミュレーションにおける手順としては、まず、金属板を成形下死点までプレス成形する過程のプレス成形解析を行い、プレス成形下死点での残留応力を予測する第1段階(例えば特許文献1)と、金型から離型した(取り出した)プレス成形品がスプリングバックにより形状が変化する過程のスプリングバック解析を行い、離型したプレス成形品における力のモーメントと残留応力との釣り合いがとれる形状を予測する第2段階(例えば特許文献2)に分けられる。 Press forming simulation by the finite element method is generally used to predict the shape change by springback. As a procedure in the press forming simulation, first, a press forming analysis in the process of press forming a metal plate to the forming bottom dead point is performed, and a first step of predicting a residual stress at the press forming bottom dead point (for example, Patent Document 1). ), Springback analysis is performed on the process in which the shape of the press-formed product released (taken out) from the die changes due to springback, and the moment of force and residual stress in the released press-formed product can be balanced. It is divided into a second stage (for example, Patent Document 2) of predicting the shape.
これまでに、前述した第1段階のプレス成形解析と第2段階のスプリングバック解析とを統合したプレス成形シミュレーションを行うことにより、金型から離型してスプリングバックしたプレス成形品の形状が予測されてきた。
しかしながら、発明者らは、プレス成形シミュレーションにより予測されたプレス成形品の形状と実際にプレス成形されたプレス成形品の形状とを比較した際、プレス成形シミュレーションによる形状予測精度が低くなるプレス成形品があることに気づいた。
By performing a press forming simulation that integrates the above-mentioned first-stage press-forming analysis and second-stage springback analysis, the shape of the press-formed product that has been separated from the die and spring-backed has been predicted. It has been.
However, when the inventors compare the shape of the press-molded product predicted by the press-form simulation with the shape of the press-molded product actually press-molded, the shape prediction accuracy by the press-form simulation becomes low. I noticed that there is.
そこで、プレス成形シミュレーションによる形状予測精度が低くなるプレス成形品とその原因を調査したところ、一例として図11に示すような、天板部3と縦壁部7とフランジ部11とを有してなるハット型断面形状であり、側面視で天板部3側に凸状に湾曲したプレス成形品1においては、離型して数日経過した後では、プレス成形品1における長手方向の両端側が落ち込んで凸状湾曲の曲率半径が小さい形状となるキャンバーゴーと呼称される変形が生じてしまい、プレス成形直後と数日経過後とではプレス成形品1の形状が異なることを発見した。
Therefore, as a result of investigating a press-formed product having a low shape prediction accuracy by a press-forming simulation and its cause, it has a
このようなプレス成形品の時間単位の経過に伴う経時変化は、クリープ現象のように外部から高い荷重を受け続ける構造部材が徐々に変形する現象(例えば、特許文献3)と類似しているように思われるが、外部から荷重を受けていないプレス成形品において起こる形状の変化はこれまでに知られていなかった。 The time-dependent change of such a press-molded product over time seems to be similar to a phenomenon in which a structural member that continues to receive a high load from the outside is gradually deformed (for example, Patent Document 3), such as a creep phenomenon. However, the change in shape that occurs in the press-molded product that is not subjected to external load has not been known so far.
さらに、従来のプレス成形シミュレーションにおける第2段階(スプリングバック解析)は、金型から取り出した瞬間に生じるスプリングバックした直後のプレス成形品の形状を予測するものである。そのため、スプリングバックしたプレス成形品について、本願が目的とする例えば数日経過した後の形状変化を予測することに関しては、これまでに何ら検討されていなかった。 Further, the second stage (springback analysis) in the conventional press molding simulation predicts the shape of the press molded product immediately after springback that occurs at the moment of taking out from the die. Therefore, for the spring-backed press-molded product, the prediction of the shape change after several days, for example, which is the object of the present application, has not been studied so far.
その上、スプリングバックしたプレス成形品の時間単位の経過による形状変化は、前述したように、外部からの荷重を受けずに生じるものである。そのため、プレス成形品の時間単位の経過による形状変化の予測を試みたとしても、クリープ現象による形状変化を取り扱う解析手法を適用することはできなかった。 Moreover, the shape change of the spring-backed press-molded product over time occurs without receiving an external load, as described above. Therefore, even if an attempt was made to predict the shape change of the press-molded product over time, it was not possible to apply an analysis method that handles the shape change due to the creep phenomenon.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、側面視で凸状に湾曲したプレス成形品について、金型から離型した瞬間にスプリングバックした後の時間単位の経過による前記プレス成形品の形状変化を予測するプレス成形品の形状変化予測方法を提案することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the time unit elapsed after springing back at the moment of releasing the mold from the press-molded product which is curved in a convex shape in a side view. It is an object of the present invention to propose a method for predicting a shape change of a press-molded product for predicting a shape change of the press-molded product.
(1)本発明に係るプレス成形品の形状変化予測方法は、天板部と、該天板部からパンチ肩部を介して連続する縦壁部と、を有し、側面視で前記天板部側に凸状に湾曲した形状を含むプレス成形品について、金型から離型した瞬間にスプリングバックした後の時間経過に伴う応力緩和による凸状湾曲の曲率半径が小さくなる形状変化を予測するものであって、
前記プレス成形品のスプリングバック解析により、スプリングバックした直後の前記プレス成形品の形状及び残留応力を取得するスプリングバック直後の形状・残留応力取得工程と、
スプリングバックした直後の前記プレス成形品の少なくとも前記パンチ肩部及び/又は前記縦壁部に対し、スプリングバックした直後の残留応力よりも緩和減少した残留応力の値を設定する残留応力緩和減少設定工程と、
残留応力の値を緩和減少設定した前記プレス成形品について力のモーメントが釣り合う形状を求める残留応力緩和形状解析工程と、を含むことを特徴とするものである。
(1) The method for predicting a shape change of a press-molded product according to the present invention has a top plate portion and a vertical wall portion continuous from the top plate portion via a punch shoulder portion, and the top plate is viewed from the side. For press-molded products that include a shape that is convexly curved toward the portion, a shape change is predicted in which the radius of curvature of the convex curve becomes smaller due to stress relaxation over time after springback at the moment of removal from the die. It ’s a thing,
The shape / residual stress acquisition process immediately after springback to acquire the shape and residual stress of the press-molded product immediately after springback by the springback analysis of the press-molded product, and the process of acquiring the shape / residual stress immediately after springback.
Residual stress relaxation reduction setting step for setting at least the punch shoulder portion and / or the vertical wall portion of the press-molded product immediately after springback a value of residual stress relaxed and reduced from the residual stress immediately after springback. When,
It is characterized by including a residual stress relaxation shape analysis step of obtaining a shape in which the moments of force are balanced for the press-molded product in which the value of the residual stress is relaxed and reduced.
(2)本発明に係るプレス成形品の形状変化予測方法は、天板部と、該天板部から連続するパンチ肩部を介して連続する縦壁部と、該縦壁部からダイ肩部を介して連続するフランジ部と、を有し、側面視で前記天板部側に凸状に湾曲した形状を含むプレス成形品について、金型から離型した瞬間にスプリングバックした後の時間経過に伴う応力緩和による凸状湾曲の曲率半径が小さくなる形状変化を予測するものであって、
前記プレス成形品のスプリングバック解析により、スプリングバックした直後の前記プレス成形品の形状及び残留応力を取得するスプリングバック直後の形状・残留応力取得工程と、
スプリングバックした直後の前記プレス成形品の少なくとも前記パンチ肩部及び/又は前記縦壁部に対し、スプリングバックした直後の残留応力よりも緩和減少した残留応力の値を設定する残留応力緩和減少設定工程と、
残留応力の値を緩和減少設定した前記プレス成形品について力のモーメントが釣り合う形状を求める残留応力緩和形状解析工程と、を含むことを特徴とするものである。
(2) The method for predicting a shape change of a press-molded product according to the present invention includes a top plate portion, a vertical wall portion continuous via a punch shoulder portion continuous from the top plate portion, and a die shoulder portion from the vertical wall portion. Elapsed time after springing back at the moment when the press-molded product has a flange portion continuous with the mold and has a shape that is convexly curved toward the top plate portion in a side view. It predicts a shape change in which the radius of curvature of the convex curve becomes smaller due to stress relaxation associated with it.
The shape / residual stress acquisition process immediately after springback to acquire the shape and residual stress of the press-molded product immediately after springback by the springback analysis of the press-molded product, and the process of acquiring the shape / residual stress immediately after springback.
Residual stress relaxation reduction setting step for setting at least the punch shoulder portion and / or the vertical wall portion of the press-molded product immediately after springback a value of residual stress relaxed and reduced from the residual stress immediately after springback. When,
It is characterized by including a residual stress relaxation shape analysis step of obtaining a shape in which the moments of force are balanced for the press-molded product in which the value of the residual stress is relaxed and reduced.
(3)上記(1)又は(2)に記載のものにおいて、
前記残留応力緩和減少設定工程において、スプリングバックした直後の残留応力よりも5%以上緩和減少した残留応力の値を設定することを特徴とするものである。
(3) In the above-mentioned (1) or (2),
In the residual stress relaxation reduction setting step, it is characterized in that the value of the residual stress whose relaxation is reduced by 5% or more from the residual stress immediately after springback is set.
(4)上記(1)乃至(3)のいずれかに記載のものにおいて、
前記プレス成形品のプレス成形に供するブランクは、引張強度が150MPa級以上2000MPa級以下の金属板であることを特徴とするものである。
(4) In any of the above (1) to (3),
The blank used for press molding of the press-molded product is characterized by being a metal plate having a tensile strength of 150 MPa class or more and 2000 MPa class or less.
本発明においては、天板部と、該天板部からパンチ肩部を介して連続する縦壁部と、を有し、側面視で前記天板部側に凸状に湾曲した形状を含むプレス成形品について、前記プレス成形品のスプリングバック解析により、スプリングバックした直後の前記プレス成形品の形状及び残留応力を取得するスプリングバック直後の形状・残留応力取得工程と、スプリングバックした直後の前記プレス成形品の少なくとも前記パンチ肩部及び/又は前記縦壁部に対し、スプリングバックした直後の残留応力よりも緩和減少した残留応力の値を設定する残留応力緩和減少設定工程と、残留応力の値を緩和減少設定した前記プレス成形品について力のモーメントが釣り合う形状を求める残留応力緩和形状解析工程と、を含むことにより、金型から離型してスプリングバックした後の時間経過に伴う応力緩和による前記プレス成形品の凸状湾曲の曲率半径が小さくなる形状変化を精度良く予測することができる。その結果、自動車部品や車体等の製造工程において、従来よりさらに寸法精度の優れたプレス成形品を得て、製造能率を大幅に向上できる。 In the present invention, a press having a top plate portion and a vertical wall portion continuous from the top plate portion via a punch shoulder portion, and including a shape that is convexly curved toward the top plate portion in a side view. For the molded product, the shape / residual stress acquisition step immediately after springback to acquire the shape and residual stress of the press-molded product immediately after springback by the springback analysis of the press-molded product, and the press immediately after springback. The residual stress relaxation reduction setting step for setting at least the punch shoulder portion and / or the vertical wall portion of the molded product to set the value of the residual stress relaxed and reduced from the residual stress immediately after springback, and the residual stress value. By including a residual stress relaxation shape analysis step for obtaining a shape in which the moments of force are balanced for the press-molded product for which relaxation reduction is set, the stress relaxation due to the passage of time after the mold is removed from the mold and springed back is included. It is possible to accurately predict a shape change in which the radius of curvature of the convex curve of the press-formed product becomes small. As a result, in the manufacturing process of automobile parts, car bodies, etc., a press-molded product having higher dimensional accuracy than before can be obtained, and the manufacturing efficiency can be significantly improved.
<発明に至るまでの検討>
発明者らは、前述の課題を解決するために、図2に一例として示すプレス成形品1について、金型から離型した瞬間にスプリングバックした後のさらなる時間経過に伴う形状変化を予測する手法を確立するために、プレス成形品1の形状が時間経過に伴って変化する原因について検討した。
<Examination leading up to the invention>
In order to solve the above-mentioned problems, the inventors have a method of predicting a shape change of the press-molded
検討の対象としたプレス成形品1は、図2に一例を示すように、天板部3と、天板部3からパンチ肩部5を介して連続する縦壁部7と、縦壁部7からダイ肩部9を介して連続するフランジ部11と、を有してなるハット型断面形状であり、側面視で天板部3側に凸状に湾曲(凸状湾曲)する形状を含むものである。
As shown in FIG. 2, the press-molded
このようなプレス成形品1においては、時間の経過とともに、前述した図11に示すように縦壁部7が開くことに起因して湾曲の長手方向両端側が落ち込むような形状変化、すなわち、キャンバーゴーが生じる。そして、縦壁部7の開きと湾曲の両端側の落ち込みとの関係は、幾何学的に明らかである。
In such a press-molded
そこで、プレス成形品1にキャンバーゴーを生じさせる縦壁部7の開きの原因について検討した。その結果、発明者らは、図3の応力―ひずみ線図に示すように、ひずみを付与した後に一定に保持したまま時間の経過とともに応力が徐々に緩和する応力緩和現象に着目し、スプリングバックした後のプレス成形品1においては、パンチ肩部5及び縦壁部7における残留応力が時間の経過とともに徐々に緩和して力のモーメントと釣り合う形状が変化することにより、縦壁部7の開きとこれに伴って湾曲両端側の落ち込みが生じることを突き止めた。
Therefore, the cause of the opening of the
パンチ肩部5における残留応力の緩和による縦壁部7の開きについて、図4及び図5に示す模式図を用いて説明する。
まず、パンチ肩部5は、プレス成形時にパンチとダイとを備えてなる金型を用いてブランク(金属板等)を成形下死点までプレス成形すると、図4(a)に示すよう形成されるため、パンチ肩部5の曲げ外側では引張応力、曲げ内側では圧縮応力が発生する。なお、曲げ外側とは、曲げ部の断面において板厚中央のラインに対して曲げの曲率中心と反対側であり、曲げの内側とは、曲げの曲率中心と同じ側である(以下同じ)。
The opening of the
First, the
次に、成形下死点にあるプレス成形品1を金型から取り外す(離型する)と、プレス成形時に発生した残留応力を駆動力としてプレス成形品1のスプリングバックが瞬間に発生する。その際、パンチ肩部5においては、図4(b)に示すように、プレス成形前の平坦なブランクの形状に戻るような曲げ角度の増加が起き、曲げ外側では圧縮応力が発生し、曲げ内側では引張応力が発生し、力のモーメントが釣り合った形状となる。
Next, when the press-molded
その後、図4(c)に示すように、時間の経過とともにパンチ肩部5の残留応力は外部からの強制を受けないまま徐々に緩和して減少する。これにより、力のモーメントと釣り合う形状が変化するため、パンチ肩部5においては曲げ角度がさらに増す。そして、パンチ肩部5の曲げ角度が増すことで、図5に示すように、縦壁部7に開きが生じる。
After that, as shown in FIG. 4C, the residual stress of the
一方、縦壁部7における残留応力の緩和による縦壁部7の開きについて、図6及び図7に示す模式図を用いて説明する。
パンチとダイとを備えてなる金型を用いてブランクをプレス成形品1にプレス成形する過程においては、まず、ブランクにおける縦壁部7に相当する部位がダイのダイ肩で曲げられて、当該曲げられた部位の曲げ外側では引張応力、曲げ内側では圧縮応力が発生する。そして、ダイがパンチ側にさらに相対移動すると、ダイ肩で曲げられた部位はパンチとダイとで平坦に曲げ戻されて縦壁部7となる。そのため、成形下死点での縦壁部7においては、図6(a)に示すように、曲げ外側では圧縮応力が生じ、曲げ内側では引張応力が生じている。
On the other hand, the opening of the
In the process of press-molding a blank into a press-molded
次に、成形下死点までプレス成形したプレス成形品1を金型から取り外す(離型する)と、プレス成形時に発生した残留応力を駆動力として瞬間にスプリングバックが発生する。その際、縦壁部7においては、プレス成形過程で曲げられた形状に戻るように変形し、図6(b)に示すように湾曲した壁反りが生じ、曲げ外側では引張応力が発生し、曲げ内側では圧縮応力が発生し、力のモーメントが釣り合った形状となる。
Next, when the press-molded
その後、縦壁部7における引張応力及び圧縮応力は、図6(c)に示すように、時間経過とともに外部からの強制を受けないまま徐々に緩和して減少する。これにより、力のモーメントと釣り合う形状が変化するため、縦壁部7においては湾曲の曲率が増加してさらに壁反りが増加する。そして、縦壁部7の壁反りが増加することで、図7に示すように、縦壁部7に開きが生じる。
After that, as shown in FIG. 6 (c), the tensile stress and the compressive stress in the
このように、側面視で天板部3側に凸状に湾曲した形状のプレス成形品1においては、プレス成形した後のさらなる時間の経過に伴ってパンチ肩部5や縦壁部7の残留応力が緩和することに起因して、前述した図11に示すように、(i)縦壁部7が開くように変形し、その結果、(ii)長手方向の両端が落ち込むキャンバーゴーが発生し、成形下死点の形状からさらに乖離した形状になるという知見が得られた。
As described above, in the press-molded
そこで、発明者らは、上記の新たな知見に基づいて、例えば、図2に示すようなプレス成形品1のスプリングバックした後の時間経過に伴う応力緩和による形状変化(キャンバーゴー)を予測する方法について検討をすすめた。その結果、前述したプレス成形シミュレーションの第2段階(スプリングバック解析)で得られるスプリングバックした直後のプレス成形品1の少なくともパンチ肩部5及び/又は縦壁部7の残留応力を緩和させ、プレス成形品1の力のモーメントと釣り合う形状を求める第3段階の解析をさらに行うことで、前述したようなプレス成形品1の時間経過に伴う形状変化(キャンバーゴー)を予測できるということを発見した。
Therefore, based on the above-mentioned new findings, the inventors predict, for example, a shape change (camber go) due to stress relaxation with the passage of time after springback of the press-molded
さらに、当該形状変化予測方法によれば、図2に示すようなハット型断面形状のプレス成形品1に限らず、天板部と該天板部から連続する縦壁部とを有して側面視で天板部側に凸状に湾曲した形状を含むプレス成形品についても、スプリングバックした後の時間経過に伴う天板部の残留応力の緩和減少によるキャンバーゴーを予測できるという知見が得られた。
Further, according to the shape change prediction method, not only the press-molded
本発明は、このような検討及び知見に基づいてなされたものであり、以下に具体的な構成の一例を説明する。 The present invention has been made based on such studies and findings, and an example of a specific configuration will be described below.
<プレス成形品の形状変化予測方法>
本発明の実施の形態に係るプレス成形品の形状変化予測方法は、一例として図2に示すように、天板部3と、天板部3からパンチ肩部5を介して連続する縦壁部7と、縦壁部7からダイ肩部9を介して連続するフランジ部11と、を有し、側面視で天板部3側に凸状に湾曲した形状を含むプレス成形品1について、金型から離型した瞬間にスプリングバックした後の時間経過に伴う応力緩和による凸状湾曲の曲率半径が小さくなる形状変化を予測するものであって、図1に示すように、スプリングバック直後の形状・残留応力取得工程S1と、残留応力緩和減少設定工程S3と、残留応力緩和形状解析工程S5と、を備えるものである。以下、上記の各工程について説明する。
<Method for predicting shape change of press-molded products>
As an example, as shown in FIG. 2, the method for predicting a shape change of a press-molded product according to an embodiment of the present invention includes a
≪スプリングバック直後の形状・残留応力取得工程≫
スプリングバック直後の形状・残留応力取得工程S1は、プレス成形品1のスプリングバック解析により、スプリングバックした直後のプレス成形品1の形状及び残留応力を取得する工程である。
≪Shape and residual stress acquisition process immediately after springback≫
The shape / residual stress acquisition step S1 immediately after springback is a step of acquiring the shape and residual stress of the press-molded
スプリングバックした直後のプレス成形品1の形状及び残留応力を取得する具体的な処理の一例としては、実際のプレス成形品1のプレス成形に用いる金型をモデル化した金型モデルを用いて、金属板を成形下死点までプレス成形する過程のプレス成形解析を行い、成形下死点におけるプレス成形品1を求める第1段階と、該求めた成形下死点におけるプレス成形品1を金型モデルから離型した後のプレス成形品1の力のモーメントの釣り合いが取れる形状及び残留応力を求めるスプリングバック解析を行う第2段階と、を有する有限要素法によるプレス成形シミュレーションが挙げられる。
As an example of a specific process for acquiring the shape and residual stress of the press-molded
≪残留応力緩和減少設定工程≫
残留応力緩和減少設定工程S3は、スプリングバック直後の形状・残留応力取得工程S1において取得したスプリングバックした直後のプレス成形品1の少なくともパンチ肩部5及び/又は縦壁部7に対し、その残留応力よりも緩和減少させた残留応力の値を設定する工程である。
≪Residual stress relaxation reduction setting process≫
The residual stress relaxation reduction setting step S3 is performed on at least the
残留応力緩和減少設定工程S3における残留応力とは、スプリングバックした直後のプレス成形品1に残留する引張応力及び圧縮応力のことをいう。
さらに、残留応力緩和減少設定工程S3において残留応力を緩和減少させた残留応力の値を設定するとは、スプリングバックした直後のプレス成形品1に残留する引張応力(正の値)及び圧縮応力(負の値)の絶対値を緩和減少させることをいう。
The residual stress in the residual stress relaxation reduction setting step S3 means the tensile stress and the compressive stress remaining in the press-formed
Further, setting the value of the residual stress in which the residual stress is relaxed and reduced in the residual stress relaxation reduction setting step S3 means that the tensile stress (positive value) and the compressive stress (negative value) remaining in the press-formed
≪残留応力緩和形状解析工程≫
残留応力緩和形状解析工程S5は、残留応力緩和減少設定工程S3で残留応力を緩和減少させた値を設定したプレス成形品1について力のモーメントが釣り合う形状を求める解析を行う工程である。
≪Residual stress relaxation shape analysis process≫
The residual stress relaxation shape analysis step S5 is a step of performing an analysis for obtaining a shape in which the moments of force are balanced for the press-formed
残留応力緩和形状解析工程S5における解析には、スプリングバック直後の形状・残留応力取得工程S1におけるスプリングバック解析と同様の解析手法を適用することにより、残留応力を緩和減少した後のプレス成形品1の形状を得ることができる。
The press-formed
このように、本実施の形態に係るプレス成形品の形状変化予測方法によれば、スプリングバック解析により取得した、スプリングバックした直後のプレス成形品1の少なくともパンチ肩部5及び/又は縦壁部7に対し、その残留応力よりも緩和減少した残留応力の値を設定し、該残留応力の値を緩和減少設定したプレス成形品1について力のモーメントと釣り合う形状を求める解析を行うことで、実際のプレス成形品1における時間経過による応力緩和と形状変化を模擬し、金型から離型した瞬間にスプリングバックした後のプレス成形品1の時間経過に伴う応力緩和による凸状湾曲の曲率半径が小さくなる形状変化(キャンバーゴー)を予測することができる。
As described above, according to the method for predicting the shape change of the press-molded product according to the present embodiment, at least the
なお、上記の説明において、残留応力緩和減少設定工程S3は、プレス成形品1における少なくともパンチ肩部5及び/又は縦壁部7に対し、それら各部位の残留応力を緩和減少させた残留応力の値を設定するものであった。
In the above description, in the residual stress relaxation reduction setting step S3, the residual stress of at least the
もっとも、本発明は、プレス成形品1におけるパンチ肩部5や縦壁部7以外の他の部位に対しても残留応力を緩和減少させた値を設定してもよいし、プレス成形品1の全部に対して残留応力を緩和減少させた値を設定してもよい。
さらには、パンチ肩部5や縦壁部7等の部位ごとに残留応力を緩和減少させる割合や値を変えてもよい。
However, in the present invention, a value in which the residual stress is relaxed and reduced may be set for a portion other than the
Further, the ratio or value of relaxing and reducing the residual stress may be changed for each portion such as the
また、上記の説明は、ハット型断面形状のプレス成形品1を対象としたものであったが、本発明は、天板部と、該天板部からパンチ肩部を介して連続する縦壁部と、を有し、側面視で前記天板部側に凸状に湾曲した形状を含むプレス成形品であれば適用することができる。
Further, the above description was intended for the press-molded
このようなプレス成形品としては、図8に例示するような、天板部23と、天板部23からパンチ肩部25を介して連続する縦壁部27と、を有してなるコ字型断面形状のプレス成形品21や、L字型断面形状のプレス成形品(図示なし)が挙げられる。
また、縦壁部から連続するフランジ部を有するプレス成形品としては、前述したハット型断面形状のプレス成形品1(図2)に限らず、図9に例示するように、天板部33と、天板部33からパンチ肩部35を介して連続する縦壁部37と、縦壁部37からダイ肩部39を介して連続するフランジ部41と、を有してなるZ字型断面形状のプレス成形品31が挙げられる。
As such a press-molded product, a U-shape having a
Further, the press-molded product having a flange portion continuous from the vertical wall portion is not limited to the above-mentioned press-molded product 1 (FIG. 2) having a hat-shaped cross-sectional shape, and as illustrated in FIG. 9, the
なお、上記の説明は、長手方向の全長にわたって側面視で凸状に湾曲した形状のプレス成形品を対象とするものであったが、本発明は、側面視で凸状に湾曲した形状の部位を含むプレス成形品であればよい。例えば、湾曲した湾曲部と、該湾曲部の湾曲の端から長手方向の外方の両側又は片側に直線状に延出する辺部と、を含むプレス成形品を対象とすることができる。 The above description is intended for a press-molded product having a shape that is convexly curved in a side view over the entire length in the longitudinal direction, but the present invention is a portion having a shape that is convexly curved in a side view. It may be a press-molded product containing. For example, a press-molded product including a curved portion and a side portion extending linearly from the curved end of the curved portion to both sides or one side outward in the longitudinal direction can be targeted.
また、本発明は、残留応力緩和減少設定工程において、スプリングバックした直後の残留応力よりも5%以上緩和減少させることにより、時間経過した後の形状変化を良好に予測できて好ましい。 Further, it is preferable that the present invention can satisfactorily predict the shape change after the lapse of time by reducing the residual stress by 5% or more from the residual stress immediately after springback in the residual stress relaxation reduction setting step.
なお、ハット型断面形状のプレス成形品に本発明を適用し、残留応力を緩和減少させる割合を変化させて形状変化を予測したときの精度については、後述する実施例1及び実施例2にて検証した。 The accuracy when the present invention is applied to a press-molded product having a hat-shaped cross-sectional shape and the shape change is predicted by changing the ratio of relaxing and reducing the residual stress is described in Examples 1 and 2 described later. I verified it.
なお、コ字型断面形状のプレス成形品やL字型断面形状のプレス成形品や、Z字型断面形状のプレス成形品について本発明を適用した場合の検証結果は省略しているが、これらのプレス成形品についても本発明を適用することにより、プレス成形してスプリングバックした後のさらなる時間経過に伴う応力緩和による形状変化を良好に予測できることは確認している。 Although the verification results when the present invention is applied to a press-molded product having a U-shaped cross section, a press-molded product having an L-shaped cross section, and a press-molded product having a Z-shaped cross section are omitted. By applying the present invention to the press-molded product of No. 1, it has been confirmed that the shape change due to stress relaxation with the lapse of further time after press-molding and springback can be satisfactorily predicted.
また、本発明に係るプレス成形品の形状変化予測方法において、プレス成形品のプレス成形に供するブランク(金属板)や、プレス成形品の形状、種類には特に制限はないが、プレス成形品の残留応力が高くなる金属板を用いてプレス成形した自動車部品に対してより効果がある。 Further, in the method for predicting a shape change of a press-molded product according to the present invention, the shape and type of the blank (metal plate) used for press-molding the press-molded product and the shape and type of the press-molded product are not particularly limited, but the press-molded product can be used. It is more effective for automobile parts press-molded using a metal plate with high residual stress.
具体的には、ブランクの板厚については、0.5mm以上4.0mm以下であることが好ましい。
また、ブランクの引張強度については、150MPa級以上2000MPa級以下であることが好ましく、440MPa級以上1470MPa級以下であることがより好ましい。
Specifically, the thickness of the blank is preferably 0.5 mm or more and 4.0 mm or less.
The tensile strength of the blank is preferably 150 MPa class or more and 2000 MPa class or less, and more preferably 440 MPa class or more and 1470 MPa class or less.
引張強度が150MPa級未満の金属板は、プレス成形品に利用されることが少ないため、本発明に係るプレス成形品の形状変化予測方法を用いる利点が少ない。引張強度150MPa級以上の金属板を用いた自動車の外板部品等の剛性が低いものについては、残留応力の変化による形状変化を受けやすいため、本発明を適用する利点が多くなるので本発明を好適に適用できる。 Since a metal plate having a tensile strength of less than 150 MPa class is rarely used for a press-molded product, there is little advantage in using the method for predicting a shape change of a press-molded product according to the present invention. The present invention has many advantages to apply the present invention because the outer plate parts of automobiles using metal plates with a tensile strength of 150 MPa class or higher and having low rigidity are susceptible to shape changes due to changes in residual stress. It can be suitably applied.
一方、引張強度が2000MPa級を超える金属板は延性が乏しいため、例えば、図2に示すようなハット型断面形状のプレス成形品1のプレス成形過程においてはパンチ肩部5やダイ肩部9で割れが発生しやすく、プレス成形することができない場合がある。
On the other hand, since a metal plate having a tensile strength exceeding 2000 MPa class has poor ductility, for example, in the press forming process of the press-formed
さらに、プレス成形品の種類としては、フロントピラーアッパーやルーフレール等の骨格部品といった自動車部品を対象とすることが好ましいが、側面視で天板部側に凸状に湾曲した形状を含み、プレス成形しスプリングバックした後の時間経過によりキャンバーゴーが発生する自動車部品であれば本発明を広く用いることができる。 Further, as the type of the press-molded product, it is preferable to target automobile parts such as skeleton parts such as front pillar uppers and roof rails, but the press-molded products include a shape that is convexly curved toward the top plate portion in a side view. The present invention can be widely used as long as it is an automobile part in which camber go occurs due to the passage of time after springback.
なお、本発明で対象とするプレス成形品のプレス成形方法についても、曲げ成形、フォーム成形又はドロー成形等、特に問わない。 The press molding method of the press molded product targeted by the present invention is not particularly limited to bending molding, foam molding, draw molding and the like.
<ハット型断面形状のプレス成形品>
実施例1では、まず、金属板として、以下の表1に一例を示す機械的特性を持つ鋼板Aを用い、図2に示す、側面視で凸状に湾曲したハット型断面形状のプレス成形品1のプレス成形を行った。プレス成形品1の成形下死点形状は、凸状湾曲の曲率半径を170mm、プレス成形方向における縦壁部7の縦壁高さを40mmとした。
<Press-molded product with a hat-shaped cross-sectional shape>
In Example 1, first, as the metal plate, a steel plate A having the mechanical properties shown in Table 1 below is used, and a press-formed product having a hat-shaped cross-sectional shape that is convexly curved in a side view as shown in FIG. The press molding of 1 was performed. The shape of the bottom dead center of the press-molded
そして、成形下死点までプレス成形したプレス成形品1を金型から離型し、2日経過した後のプレス成形品1の形状を測定した。
Then, the press-molded
次に、プレス成形品1の形状変化を予測する解析を行った。
解析では、まず、プレス成形に用いる金型をモデル化した金型モデルを用いて、鋼板Aを成形下死点までプレス成形する過程のプレス成形解析を行い、成形下死点におけるプレス成形品1の残留応力を求めた。
Next, an analysis was performed to predict the shape change of the press-molded
In the analysis, first, a press molding analysis in the process of press forming the steel plate A to the bottom dead point of molding is performed using a die model that models the mold used for press molding, and the press molded
続いて、成形下死点におけるプレス成形品1を金型モデルから離型した直後のプレス成形品1の形状及び残留応力を求めるスプリングバック解析を行った。
Subsequently, a springback analysis was performed to determine the shape and residual stress of the press-molded
さらに、スプリングバック解析により求めた、スプリングバックした直後のプレス成形品1のパンチ肩部5や縦壁部7に対し、残留応力の絶対値を所定の割合緩和減少させた残留応力の値を設定した。
そして、残留応力を緩和減少させたプレス成形品1について力のモーメントが釣り合う形状を求める解析を行った。
Further, the residual stress value obtained by relaxing and reducing the absolute value of the residual stress by a predetermined ratio is set for the
Then, an analysis was performed to obtain a shape in which the moments of force were balanced for the press-molded
実施例1では、スプリングバック解析により取得したプレス成形品1のパンチ肩部5のみ、又は、パンチ肩部5及び縦壁部7に対し、スプリングバックした直後の残留応力を所定の割合(残留応力の緩和減少率)で緩和減少させた残留応力の値を設定したものを発明例1~発明例3とした。
In Example 1, the residual stress immediately after springback is set to a predetermined ratio (residual stress) to only the
また、比較対象として、発明例1~発明例3と同様にプレス成形品1のプレス成形解析及びスプリングバック解析を行い、力のモーメントが釣り合う形状を求める解析を行わなかったものを比較例1、あるいは、スプリングバック解析を行った後、プレス成形品1にパンチ肩部5及び縦壁部7のいずれについても残留応力を緩和減少させずに力のモーメントが釣り合う形状を求める解析を行ったものを比較例2とした。
Further, as a comparison target, the press-molded
発明例1~発明例4及び比較例1、比較例2のそれぞれについて、プレス成形品1の天板部3における長手方向先端(評価点a、図2及び図11参照)における成形下死点でのプレス成形品1の形状からの成形高さ方向の乖離量を算出した。
表2に、発明例1~発明例4及び比較例1、比較例2において残留応力の緩和減少率と評価点aの乖離量の結果をまとめて示す。
For each of Invention Example 1 to Invention Example 4, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, at the bottom dead center of molding at the tip in the longitudinal direction (see evaluation points a, FIG. 2 and FIG. 11) in the
Table 2 summarizes the results of the relaxation reduction rate of the residual stress and the deviation amount of the evaluation point a in Invention Example 1 to Invention Example 4, Comparative Example 1, and Comparative Example 2.
表2において、予測値Dcは、発明例1~発明例4及び比較例1~比較例2における評価点aの乖離量、実験値Deは、実際にプレス成形したプレス成形品1の2日経過した後の評価点aの乖離量(=22.6mm)である。また、実験値と予測値との差分及び実験値に対する予測値の誤差は、それぞれ、下式により算出したものである。
実験値と予測値との差分(mm)=De-Dc ・・・(1)
予測値の誤差(%)=(De-Dc)÷De×100 ・・・(2)
In Table 2, the predicted value D c is the amount of deviation of the evaluation points a in Invention Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 2, and the experimental value D e is 2 of the press-molded
Difference between experimental value and predicted value (mm) = De-D c ... (1)
Predicted value error (%) = (D e -D c ) ÷ D e × 100 ・ ・ ・ (2)
比較例1と比較例2における評価点aの乖離量は等しく、実験値との差分は2.8mm、予測値の誤差は12.4%であった。 The amount of deviation of the evaluation points a in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 was the same, the difference from the experimental value was 2.8 mm, and the error of the predicted value was 12.4%.
発明例1は、パンチ肩部5に対して残留応力を5%緩和減少させた残留応力の値を設定したものであり、実験値と予測値との差分は1.1mm、予測値の誤差は4.9%となり、比較例1及び比較例2と比べて改善した。
発明例2は、パンチ肩部5及び縦壁部7に対してそれらの残留応力をそれぞれ10%緩和減少させた残留応力の値を設定したものであり、実験値と予測値との差分は0.7mm、予測値の誤差は3.1%となり、比較例1及び比較例2と比べて改善し、発明例1よりも良好な結果であった。
発明例3は、パンチ肩部5及び縦壁部7に対してそれらの残留応力をそれぞれ20%緩和減少させた残留応力の値を設定したものであり、実験値と予測値との差分は0.2mm、予測値の誤差は0.9%となり、比較例1及び比較例2と比べて改善し、発明例2よりも良好な結果であった。
発明例4は、パンチ肩部5及び縦壁部に対してそれぞれ残留応力を30%及び20%緩和減少させた残留応力の値を設定したものであり、実験値と予測値との差分は-0.1mm、予測値の誤差は-0.4%となり、いずれも負の値であるが、絶対値で比較すると比較例1及び比較例2と比べて改善し、発明例3よりも良好であった。
In Invention Example 1, the residual stress value is set by relaxing and reducing the residual stress by 5% with respect to the
In Invention Example 2, the residual stress values are set for the
In Invention Example 3, the residual stress values are set for the
In the fourth invention, the residual stress values are set for the
<フロントピラーアッパー>
実施例4では、まず、前述した実施例1と同様に表1に示す機械的特性を持つ鋼板Aを用い、図10に示す自動車のフロントピラーアッパーであるプレス成形品51をプレス成形した。プレス成形品51は、天板部53とパンチ肩部55と縦壁部57とダイ肩部59とフランジ部61とを有してなるハット型断面形状であり、側面視で天板部53側に凸状に湾曲した形状を含む。そして、プレス成形品51は、成形下死点における凸状湾曲の曲率半径が1000mm、プレス成形方向における縦壁部57の縦壁高さが45mmである。
<Front pillar upper>
In Example 4, first, the press-molded
続いて、成形下死点までプレス成形したプレス成形品51を金型から離型し、2日経過した後のプレス成形品51の形状変化を測定した。
Subsequently, the press-molded
次に、実施例1と同様に、プレス成形品51の形状変化を予測する解析を行った。
まず、プレス成形品51のプレス成形解析とこれに続くスプリングバック解析を行った。 さらに、スプリングバック解析により求めた、スプリングバックした直後のプレス成形品1のパンチ肩部55に対し、それの残留応力の絶対値を所定の割合緩和減少させた残留応力の値を設定し、力のモーメントが釣り合う形状を求める解析を行った。
Next, as in Example 1, an analysis was performed to predict the shape change of the press-molded
First, a press molding analysis of the press molded
実施例2では、スプリングバックした直後の残留応力を所定の割合(残留応力の緩和減少率)で緩和減少させた残留応力の値を設定したものを発明例5及び発明例6とした。
また、比較対象として、発明例5及び発明例6と同様にプレス成形品51のプレス成形解析及びスプリングバック解析を行ったものの、残留応力を緩和減少した値を設定して力のモーメントが釣り合う形状を求める解析を行わなかったものを比較例3とした。
In Example 2, Invention Example 5 and Invention Example 6 were set with the value of the residual stress obtained by relaxing and reducing the residual stress immediately after springback at a predetermined ratio (relaxation reduction rate of the residual stress).
Further, as a comparison target, although the press forming analysis and the springback analysis of the press molded
そして、発明例5、発明例6及び比較例3それぞれについて、プレス成形品51の天板部53における長手方向の先端(評価点b、図10)における成形下死点形状からの成形高さ方向の乖離量を算出した。
表3に、発明例5、発明例6及び比較例3において残留応力の緩和減少率と評価点bの乖離量の結果をまとめて示す。
Then, for each of Invention Example 5, Invention Example 6 and Comparative Example 3, the molding height direction from the bottom dead center shape at the tip (evaluation point b, FIG. 10) in the longitudinal direction of the
Table 3 summarizes the results of the relaxation reduction rate of the residual stress and the deviation amount of the evaluation point b in Invention Example 5, Invention Example 6 and Comparative Example 3.
表3において、予測値Dcは、発明例5及び比較例6における評価点bの乖離量、実験値Deは、実際にプレス成形したプレス成形品51の2日経過した後の評価点bの乖離量(=26.4mm)である。また、実験値と予測値との差分及び実験値に対する予測値の誤差は、それぞれ、前述した式(1)及び(2)により算出したものである。
In Table 3, the predicted value D c is the amount of deviation of the evaluation points b in Invention Example 5 and Comparative Example 6, and the experimental value D e is the evaluation point b after 2 days of the press-molded
比較例3は、実験値と予測値との差分は2.6mm、予測値の誤差は9.9%であった。
発明例5は、パンチ肩部55に対し、その残留応力を5%緩和減少させたものであり、実験値と予測値との差分は1.2mm、予測値の誤差は4.5%であり、比較例3と比べて改善した。
発明例6は、パンチ肩部55に対し、その残留応力を10%緩和減少させたものであり、実験値と予測値との差分は0.3mm、予測値の誤差は1.1%であり、比較例3と比べて改善し、発明例5よりも良好であった。
In Comparative Example 3, the difference between the experimental value and the predicted value was 2.6 mm, and the error of the predicted value was 9.9%.
In Invention Example 5, the residual stress of the
In Invention Example 6, the residual stress of the
1 プレス成形品
3 天板部
5 パンチ肩部
7 縦壁部
9 ダイ肩部
11 フランジ部
21 プレス成形品
23 天板部
25 パンチ肩部
27 縦壁部
31 プレス成形品
33 天板部
35 パンチ肩部
37 縦壁部
39 ダイ肩部
41 フランジ部
51 プレス成形品
53 天板部
55 パンチ肩部
57 縦壁部
59 ダイ肩部
61 フランジ部
1 Press-molded
Claims (4)
前記プレス成形品のスプリングバック解析により、スプリングバックした直後の前記プレス成形品の形状及び残留応力を取得するスプリングバック直後の形状・残留応力取得工程と、
スプリングバックした直後の前記プレス成形品の少なくとも前記パンチ肩部及び/又は前記縦壁部に対し、スプリングバックした直後の残留応力よりも緩和減少した残留応力の値を設定する残留応力緩和減少設定工程と、
残留応力の値を緩和減少設定した前記プレス成形品について力のモーメントが釣り合う形状を求める残留応力緩和形状解析工程と、を含むことを特徴とするプレス成形品の形状変化予測方法。 A press-molded product having a top plate portion and a vertical wall portion continuous from the top plate portion via a punch shoulder portion and having a shape that is convexly curved toward the top plate portion in a side view is gold. It is a method for predicting the shape change of a press-molded product that predicts the shape change in which the radius of curvature of the convex curve becomes smaller due to stress relaxation with the passage of time after springing back at the moment of mold release.
The shape / residual stress acquisition process immediately after springback to acquire the shape and residual stress of the press-molded product immediately after springback by the springback analysis of the press-molded product, and the process of acquiring the shape / residual stress immediately after springback.
Residual stress relaxation reduction setting step for setting at least the punch shoulder portion and / or the vertical wall portion of the press-molded product immediately after springback a value of residual stress relaxed and reduced from the residual stress immediately after springback. When,
A method for predicting a shape change of a press-molded product, which comprises a residual stress relaxation shape analysis step of obtaining a shape in which a force moment is balanced for the press-molded product in which a value of residual stress is relaxed and reduced.
前記プレス成形品のスプリングバック解析により、スプリングバックした直後の前記プレス成形品の形状及び残留応力を取得するスプリングバック直後の形状・残留応力取得工程と、
スプリングバックした直後の前記プレス成形品の少なくとも前記パンチ肩部及び/又は前記縦壁部に対し、スプリングバックした直後の残留応力よりも緩和減少した残留応力の値を設定する残留応力緩和減少設定工程と、
残留応力の値を緩和減少設定した前記プレス成形品について力のモーメントが釣り合う形状を求める残留応力緩和形状解析工程と、を含むことを特徴とするプレス成形品の形状変化予測方法。 It has a top plate portion, a vertical wall portion continuous from the top plate portion via a punch shoulder portion, and a flange portion continuous from the vertical wall portion via a die shoulder portion. For press-molded products that include a shape that is curved convexly toward the top plate, the shape change that reduces the radius of curvature of the convex curve due to stress relaxation over time after springing back at the moment of removal from the die. It is a method for predicting the shape change of a press-formed product to be predicted.
The shape / residual stress acquisition process immediately after springback to acquire the shape and residual stress of the press-molded product immediately after springback by the springback analysis of the press-molded product, and the process of acquiring the shape / residual stress immediately after springback.
Residual stress relaxation reduction setting step for setting at least the punch shoulder portion and / or the vertical wall portion of the press-molded product immediately after springback a value of residual stress relaxed and reduced from the residual stress immediately after springback. When,
A method for predicting a shape change of a press-molded product, which comprises a residual stress relaxation shape analysis step of obtaining a shape in which a force moment is balanced for the press-molded product in which a value of residual stress is relaxed and reduced.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022020932A (en) * | 2020-07-21 | 2022-02-02 | Jfeスチール株式会社 | Method for predicting shape change of press-molded product |
WO2024105988A1 (en) * | 2022-11-16 | 2024-05-23 | Jfeスチール株式会社 | Method, device, and program for predicting change in shape of press-formed article, and method for manufacturing press-formed article |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006315063A (en) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | M & M Research:Kk | Pressing die design support program, and its method |
JP2013198927A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Jfe Steel Corp | Method of analyzing press forming |
JP2013208622A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Jsol Corp | System, program and method for simulating die shape |
JP2014065056A (en) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Jfe Steel Corp | Method and apparatus for specifying factor of springback in press molded article |
JP2020028888A (en) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | Jfeスチール株式会社 | Press molding method |
WO2020126380A1 (en) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Bystronic Laser Ag | Bending machine, machining line and method for bending |
-
2020
- 2020-07-31 JP JP2020129928A patent/JP6977824B1/en active Active
-
2021
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006315063A (en) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | M & M Research:Kk | Pressing die design support program, and its method |
JP2013198927A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Jfe Steel Corp | Method of analyzing press forming |
JP2013208622A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Jsol Corp | System, program and method for simulating die shape |
JP2014065056A (en) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Jfe Steel Corp | Method and apparatus for specifying factor of springback in press molded article |
JP2020028888A (en) * | 2018-08-21 | 2020-02-27 | Jfeスチール株式会社 | Press molding method |
WO2020126380A1 (en) * | 2018-12-21 | 2020-06-25 | Bystronic Laser Ag | Bending machine, machining line and method for bending |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
HAMA, TAKAYUKI ET AL.: "Time-Dependent Springback of Various Sheet Metals: An Experimental Study", MATERIALS TRANSACTIONS, vol. Vol. 61, No.5(2020), JPN7021002405, 25 April 2020 (2020-04-25), pages 941 - 947, ISSN: 0004615105 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2022020932A (en) * | 2020-07-21 | 2022-02-02 | Jfeスチール株式会社 | Method for predicting shape change of press-molded product |
JP7298564B2 (en) | 2020-07-21 | 2023-06-27 | Jfeスチール株式会社 | Shape change prediction method for press-formed products |
WO2024105988A1 (en) * | 2022-11-16 | 2024-05-23 | Jfeスチール株式会社 | Method, device, and program for predicting change in shape of press-formed article, and method for manufacturing press-formed article |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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