JP2666691B2 - 線状加熱による金属板の曲げ加工方法 - Google Patents
線状加熱による金属板の曲げ加工方法Info
- Publication number
- JP2666691B2 JP2666691B2 JP5246170A JP24617093A JP2666691B2 JP 2666691 B2 JP2666691 B2 JP 2666691B2 JP 5246170 A JP5246170 A JP 5246170A JP 24617093 A JP24617093 A JP 24617093A JP 2666691 B2 JP2666691 B2 JP 2666691B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- shape
- strain
- target
- metal plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Description
属製構造物の曲面状部材を平板状の素材あるいはプレス
等の一次加工を施された初期形状から目的曲面形状へ仕
上げるために用いる線状加熱による金属板の曲げ加工方
法に関するもので、特に、静止型加熱器を用いたステッ
プ線状加熱による金属板の曲げ加工方法に関するもので
ある。
の曲げ加工を行う場合は、線状加熱により行われている
場合が多い。この線状加熱による曲げ加工は、平板状素
材あるいはプレスで一次加工された形状の金属板の所定
の位置に線状加熱を施し、生じた塑性歪による板の面内
収縮や角変形を利用して目的とする三次元形状を作り出
すものである。
縮量や角変形量が線状加熱の加熱位置、方向、加熱条件
によって決定されるため、これらの加熱位置、方向、加
熱条件が重要である。
状へ強制変形させる計算によって得られる目的固有歪分
布に着目した理論的なアプローチに基づく技術は存在せ
ず、複数個の曲げ型板を金属板上に仮配置することで目
的形状とのずれを検知しながら熟練者の勘や技能によっ
て加熱位置、方向、加熱条件を決めているのが実状であ
る。
高齢化とこれに伴う作業従事者の減少等の問題が顕著に
なって来ている。
を要する線状加熱作業を特別な技能を要せずに実施でき
て処理能力を向上させることができるような線状加熱に
よる板の曲げ加工方法が提案され且つ特許出願されてい
る(特願平3−237948号)。
(FEM)の弾性解析に基づいて線状加熱線の位置、方
向及び生成固有歪(集中的な歪分布)を決定するように
したもので、図12に示す如く、先ず、初期形状と最終
成形形状に関する幾何学情報のインプット(ステップ
I)をした後、初期形状に対応したFEMのメッシュ分
割を行う(ステップII)。次いで、初期形状から最終形
状まで強制的に弾性変形させ、その過程で生じる歪を計
算した後、計算された歪を面内成分と、曲げ成分に分離
し、それぞれの主歪分布をグラフィック画面に表示する
(ステップIII )。次に、面内の歪分布に注目し、圧縮
の主歪が大きい領域を加熱領域に選び、加熱の方向は主
歪の方向に直角の方向とし(ステップIV)、又、曲げ歪
の分布に注目し、曲げ歪の絶対値が大きい領域を加熱領
域に加え、加熱の方向は歪の絶対値が最大である主方向
に直角の方向とする(ステップV)。
ために、加熱領域に属する要素の剛性を残りの部分より
も小さくした強制変形FEM弾性解析を再度実施し、加
熱領域に集中した歪の値から生成固有歪の値を算定する
(ステップVI)。しかる後に、これらの計算に基づき線
状加熱を施して固有歪を発生させることによって所定の
最終形状に加工する(ステップVII )ものである。
出願されている方法の場合、線状加熱による板の曲げ加
工が容易に行えるため、熟練者の勘に頼らなくても実施
可能という利点があるが、 加熱方法の策定において、ステップIVとステップV
で目的固有歪を純粋な面内成分と曲げ成分とに分離する
ことによって加熱線の方向や生成固有歪の大きさを近似
的に定めているので、現実に用いられるガス炎や高周波
誘導加熱による加熱器によっては、純粋な面内収縮や曲
げを達成することは不可能であり、どのような加熱条件
を選定したとしても必ず一定比率の面内歪成分と曲げ歪
成分の両者を含んでいる。そのために、面内成分優位と
曲げ成分優位の2つの加熱条件を選定したとしても正し
い加熱線方向や目的固有歪状態を実現することが難しい
と考えられる。 図13の(イ)から(ロ)のように強制変形FEM
弾性解析を行う場合には、一般に、目的固有歪の面内成
分は、図13(ハ)に示すように収縮歪だけでなく、伸
び歪も現われることがある。又、固有歪の大きさを決め
るための加熱部の剛性を低くした強制変形FEM弾性解
析においても同様に伸び歪が表われることがある。線状
加熱による曲げ加工は、加熱部に生ずる圧縮塑性歪を利
用して加工する方法であり、図13(ハ)の下部に見ら
れる伸び歪(←→印)を付与することができない。よっ
て、目的形状に線状加熱だけによって加工することがで
きるためには、上記のFEM計算結果がすべて収縮歪
(→←印)となっていなければならない。同図13
(ハ)において少なくとも伸び歪の部分に限定して、あ
るいは、全体として一様な収縮歪を加える必要がある。
このことは、目的形状を縮めること、あるいは初期形状
を大きくすることに対応している。同様に、ある量の曲
げ歪を片側からの加熱によって達成するためには、ある
程度の面内縮みが伴うことは避けられない。これらの余
分の収縮によって、仕上った目的形状は面内の寸法不足
となる。このことは定性的には従来から知られている
が、これらを定量的に補償することが出来ないので、現
状では予め経験則に基づいた十分な余裕をとっておいた
上で、最終的な切り揃えの余分の作業や、場合によって
は寸法不足を生じるおそれが考えられる。 線状加熱を行った場合には、加熱線と直角方向の収
縮歪だけでなく、加熱線方向の収縮歪も割合は少ないが
必ず伴うことがよく知られており、両方向の生成固有歪
を考慮した上で目的固有歪分布を正確に実現させること
が難しいと考えられる。 又、加熱条件と生成固有歪との定量的関係について
は、最近提案され出願された方法では言及されていない
ので、現状の現場技術である、曲げ型板と初期形状から
経験と勘で推測される各部必要変形量を発生させるであ
ろう加熱条件を、経験をベースに選択し実施する方法が
採用されているが、多段の推測を経験と勘をベースに積
み重ねる結果として、難しいこと、誤差、バラツキが大
きいこと、出来る人が限られること、習得に時間がかか
ること、等の問題がある。
且つ出願されている線状加熱による板の曲げ加工方法を
更に進めて上述した問題点をなくし、目的形状が与えら
れると素人でも実施できると共に、希望する加熱条件だ
けで目的固有歪を実現できるようにしようとするもので
ある。
決するために、金属板を初期形状から最終の目的形状に
曲げ加工するために、先ず、初期形状と目的形状の幾何
学情報をインプットし、初期形状に基づいて有限要素法
のメッシュ分割を行って、その分割形状を目的形状の上
に写像し、次いで、初期形状から目的形状まで強制的に
変形させて目的固有歪分布を計算し、得られた目的固有
歪分布を2種類の加熱条件で4方向の加熱線の配置によ
って生成される生成固有歪の組合わせで表現する具体的
条件式を導き、更に、それぞれの加熱線方向と加熱線間
隔とを具体的に算出する手順を示し、このとき実験的、
解析的あるいは相似則を導入することによって求められ
た加熱装置と被加工材の組合わせに対する2種類の加熱
条件と生成固有歪との定量的関係を用い、次に、被加工
材上に具体的な2種類4方向の加熱線配置を表示した後
に、金属板の曲げ加工を行う方法とする。又、上記被加
工材上に具体的な2種類4方向の加熱線配置を表示した
後に、加熱条件が与えられたときに求められた生成固有
歪を初期形状に付与することによって曲り形状の確認の
ための弾性シミュレーションを行った上で、金属板の曲
げ加工を行う方法としてもよい。
変形させて各要素内の目的固有歪分布を求めてから、こ
の目的固有歪分布を2種類の加熱条件で4方向の加熱線
の配置によって生成される生成固有歪の組合わせで表現
する具体的条件式を導き、更に、それぞれの加熱線方向
と加熱線間隔とを具体的に算出する手順を示し、又、相
似則を導入して求められた定量的関係に基づいて生成固
有歪が与えられると、それに対応した加熱条件を求める
ようにすることから、求められた加熱条件で静止熱源を
用い定められた位置を所定の方向に所定時間加熱を行え
ばよく、熟練技術者に頼らなくてもよくなる。又、上記
生成固有歪を初期形状に付与させることにより目的形状
の達成具合を事前に予測することも可能となる。
する。
任意曲面を初期形状とする鋼板あるいは鋼以外の金属板
を、目的形状(別の任意の周辺形状及び曲面形状)に曲
げ加工する本発明の方法を示すフローチャートで、初期
形状と目的形状に関する幾何学情報のインプット(ステ
ップ1)をした後、金属板Pの初期形状に基づいて図2
(イ)の如く、有限要素法(FEM)のメッシュ分割を
行い(ステップ2)、その分割形状を、初期形状を目的
形状に写像する適切な写像方法によって図2(ロ)に示
すように金属板Pの目的形状の上に写像(ステップ3)
する。次いで、初期形状における各要素節点位置を目的
形状における対応する各要素節点位置にFEM計算よっ
て強制的に弾性変形させ、各要素内での歪分布(目的固
有歪分布)を計算する(ステップ4)。このとき、強制
的に変形させるときの写像法の適切な選択により、加工
法に適合した目的固有歪分布が得られ、写像法と加工法
に付随した縮み代を定めることが可能となる。
プ4で求められた要素内での目的固有歪分布を複数の加
熱線の適当な配置あるいは加熱条件の調整によって生成
される集中的な歪分布(生成固有歪)で近似的に表現す
る(ステップ5)ようにする。この場合、上記ステップ
5で目的固有歪分布を実現する際に、与えられた加熱器
(ガス炎、高周波誘導加熱器、レーザ光等)と被加工材
の組合わせに対して、加熱条件(単位時間当りの入熱
量、加熱時間等)と生成固有歪との定量的関係が必要と
なるので、この関係を求めておくようにする(ステップ
6)。この加熱条件と生成固有歪との定量的関係は、一
般には単一加熱線のような基本的な加熱による加熱実験
を行って収縮量や角変形を直接的に測定するか、あるい
は熱弾塑性FEM解析により入熱条件(入熱分布又は時
系列的に変化する温度分布)を与えたときの金属板上の
生成固有歪を計算するか、更には予め系統的な実験や解
析を行っておき、それらの結果を相似則を導入したデー
タベースの形に整理することによって得られる。
結果が得られるような加熱強度の組合わせと加熱方向と
加熱線間隔を求めて具体的な2種類4方向の加熱線配置
として被加工材上に表示(ステップ7)した後、ステッ
プ5とステップ6で求められた加熱条件が与えられたと
きの生成固有歪を初期形状に付与することによって、曲
り形状の弾性シミュレーションを行い確認を行う(ステ
ップ8)。しかる後、ステップ6で定められ、ステップ
7で表示された加熱方法に従って手動あるいはNC制御
の加熱器を用いた線状加熱を行う(ステップ9)。
で求められた加熱方法で金属板に生成固有歪を与えるこ
とによって目的形状に曲げ加工することができるように
する。
ップI、IIに相当するものである。
写像法の適切な選択により加工法に適した目的固有歪分
布が得られ、写像法と加工法に付随した縮み代を定める
ことができるが、以下、付与すべき固有歪分布の計算に
ついて説明する。図3に示した曲面を対象にして目的の
形状を得るために必要な固有歪の分布を計算する一つの
方法として、弾性大撓みFEM解析による方法がある。
平板から曲面を成形するためには、何等かの方法で所定
の曲げ歪と面内歪を与える必要があり、曲げ歪に注目す
ると図4に示すような分布であり、面内歪に注目すると
図5に示すような分布であり、このような図4及び図5
に示すような固有歪を平板に与えることができれば、目
的の曲面が得られる。しかし、線状加熱は加熱部に残留
する圧縮歪を利用して板を曲げる加工法であるため、加
熱によって面内伸びを与えることができない。この観点
からすると、図4及び図5に示された固有歪は明らかに
引張の成分を含んでいるので、線状加熱では実現できな
い固有歪分布ということになる。
収縮歪を付加するという操作によって解消することがで
きる。
縮が生じるので、実際の加熱ではこれに対する補正分も
含めた面内補正歪を与える必要がある。i番目の要素に
対して必要な面内補正歪は、次式で定義される指標値C
x i 、Cy i により与えられる。
5に示したFEMで計算したi番目の要素の曲げ歪及び
面内歪成分の値を表わす。αは加熱装置及び加熱条件に
付随した特性値であり、単一の加熱線による角変形量と
面内収縮量との比率、すなわち、曲げ成分比を表わすパ
ラメータである。したがって、(1) 式の第2項は、曲げ
歪εbx i 、εby i を得るための加熱で副次的に生じる面
内縮みの値を表わしていることになり、ここで、若し、
Cx i 、Cy i がすべての要素について負であれば、線
状加熱のみによって曲げ加工が可能となる。
いてαを具体的に表わすと、 α=(δu −δl )/(δu +δl ) (2) となる。
加熱線に沿っての平均値 δl :単一加熱線による下面の横収縮量の加熱線に沿っ
ての平均値 2) すべての要素についてのCx i 、Cy i をそれぞれ
計算し、それらの最大値を、それぞれ面内固有歪のx成
分、y成分に対する修正量Δεmx、Δεmyとして採用す
る。 3) すべての要素の面内固有歪成分から上記の修正量Δ
εmx、Δεmyをそれぞれ差し引く、すなわち、各要素の
新しい面内固有歪成分εmx i'、εmy i'は次式で表わされ
る。
条件を想定し、(3) 式を用いて図3の曲面に対して求め
た新しい面内固有歪分布を図6に示す。図6には引張の
歪は見られない。 4) 上記のように(3) 式で修正されたεmx i'、εmy i'と
当初求めたままの面内剪断歪及び曲げ歪γmxy i 、εbx
i 、εby i 、γbxy i とを合わせると、線状加熱で平板
に付与すべき固有歪分布となる。一方、これらの6成分
を用いると、板の上下面での歪成分εux i'、εuy i'、γ
uxy i 、εlx i'、εly i'、γlxy i が次のように表わさ
れる。
意味するものであり、ダッシュ記号は右辺におけると同
様に縮み代修正を行った後の量であることを示す。一
方、曲げ歪成分は、目的とする曲面の曲率により面内歪
とは無関係に一意的に定まるので、面内固有歪の修正Δ
εmx、Δεmyにともない再度FEM計算を実行する必要
はない。このように面内の固有歪から一律にΔεmx、Δ
εmyを差し引く方法は、圧縮のみから構成される歪の場
を得るための方法として単純である。
定量的関係を求める実施例を説明する。
よって生じる固有変形が決まる。そこで、標準的な加熱
条件の下で得られる単一加熱線による固有変形量を基本
変形量と呼ぶことにする。
は、十分に広い板の中央部を、長さlH の線状静止熱源
で一定時間加熱し冷却した後に板に残留する固有変形を
加熱線長lH にわたって平均した平均横収縮量δu 、δ
l を基本変形量として採用する。ここで、δu 、δl は
板上下面における横収縮量である。これらの基本変形量
を用いると、平均横収縮量δm 及び角変形量φは次式で
表わされる。
るためには、 (i) 実際に加熱実験を行って収縮量や角変形を直接的に
測定すること、 (ii)指定された条件での温度と変形のシミュレーション
解析を実行し、得られた変形量を直接用いること、 (iii) 予め系統的な実験や解析を行っておき、それらの
結果を相似則を導入したデータベースの形に整理して蓄
えておくこと、等の方法が考えられる。ステップ加熱法
の場合に(i) の方法で基本変形量を求めるには、加熱部
に比べて周囲からの拘束が大きいために、加熱しただけ
では変形が陽な形に表われにくい。そのため基本変形量
を適切に把握するためには、加熱部周囲の拘束を解放し
た上で変形を測定する必要があるので、本実施例におい
てはシミュレーション解析で得られた残留塑性歪分布を
集約することによって、以下のような手順で基本変形量
を決定した。 1) 図7に示すような高周波誘導加熱による静止熱源か
らの入熱分布は、コイル中心位置からの距離rに逆比例
し、コイル有効加熱長lH =160mmにわたって一様な
発熱があるものと仮定した。又、全入熱量の絶対値につ
いては、実験で測定した温度分布と合うように調整し
た。この場合の全発熱量の加熱装置の出力11.7KWに
対する割合、すなわち、熱効率は0.75であった。こ
のような熱源を想定し、基本加熱条件として、小入熱の
60秒間加熱と大入熱の80秒間加熱の2条件を設定
し、加熱時間終了後に自然冷却させた場合の温度分布を
計算した。 2) 求められた温度分布の変化を熱荷重として、500
×500×16mmのサイズの鋼板を想定した熱弾塑性F
EM解析を行った。この解析においては、計算時間を極
力減らすため、新たに開発した熱弾塑性積層ミンドリン
8節点板要素を用いたプログラムを使用した。 3) 図8に示すような対称性を考慮した1/4 モデルにお
いて、図中に示されるような板面内方向の要素分割と要
素番号付けを行い、60秒加熱の計算を行った結果、同
図で斜線をつけた部分の要素に塑性歪が最終的に残留し
た。これらの塑性歪を、板厚方向の各層別に、全降伏要
素について加熱線と直角方向に下式のように集計すると
横収縮δpx k (z) は下式で求められる。
行番号をそれぞれ示しており、dxj k はj列、k行目の
要素のx方向要素幅である。更に、δpx k (z)を加熱線
方向の塑性域全長にわたって集計し、それを有効加熱長
lH で割ると、板厚方向各層での平均的横収縮量が下の
ように求められる。
図9に示す。同図から小入熱(60秒加熱)の場合の基
本変形量δms、αs が下のように求まる。
形量δmL、αL は下のようになる。
歪を実現するために、前記のように求められた各要素の
位置で線状加熱により与えられるべき歪成分(εux i'、
εuy i'、γuxy i 、εlx i'、εly i'、γlxy i )を要素
内の複数の加熱線の適当な配置あるいは加熱条件の調整
によって近似的に実現する方法を考える。ここでは、図
10(イ)(ロ)に示された加熱法を想定する。すなわ
ち、板Pの上下面をそれぞれ互いに直交する2組の平行
線状に加熱する。ここで、加熱条件を先に示した小入熱
と大入熱の2種類に限定し、これらに対応する2組の基
本変形量(δms、αs :δmL、αL )が与えられている
とすれば、変数として自由に選ぶことができるのは、上
下面における加熱方向と加熱線の間隔のみとなる。ただ
し、上下面のそれぞれ2方向の加熱に大入熱と小入熱の
いずれを採用するかにより、可能な組み合わせは16通
りとなる。たとえば、図10(イ)に示すように、小入
熱で上面2方向、(ロ)に示すように大入熱で下面2方
向を加熱する場合には、上下面の加熱方向(θs 、
θL )と加熱線間隔(ds1、ds2、dL1、dL2)6個が
未知変数となる。図10中、s1、s2は上面側の加熱線、
L1、L2は下面側の加熱線である。
で付与すべき固有歪の値が既に定まっているので、次の
6個の条件式が与えられる。
直すと次式が得られる。
る組合わせが異なるケースが15通り存在し、それらに
ついても同様な関係式が導かれる。加熱線表示に際して
は、全要素に対して全16通りの場合について6個の未
知変数を定め、物理的に妥当な結果が得られるような加
熱強度の組合せと加熱方向(θs 、θL)と加熱線間隔
(ds1、ds2、dL1、dL2)を求めて具体的な2種類4
方向の加熱線配置を被加工材上に表示する。後述の確認
実験において目標形状とした図3で示す曲面について各
要素の固有歪を前述の高周波誘導加熱を用いた2種類の
加熱によって近似する場合について、各要素における加
熱方法を求めた結果の一部を表1に示す。
のメッシュサイズ(短辺及び長辺)と有効加熱長との比
率に応じて修正されたものである。又、そのようにして
求められた加熱線間隔が要素サイズよりはるかに大きい
場合には、着目要素の周辺要素における情報を十分に参
照しながら加熱線や方向を決める必要がある。表1に示
された情報をもとに鋼板の上下面に対して具体的な加熱
線を表示した結果を図11(イ)(ロ)に示す。同図中
に細線で示す加熱線は小入熱(60秒間)加熱を表わし
ており、太線で示す加熱線は大入熱(80秒間)加熱を
表わしており、全体で300本の加熱線となった。
で求められた加熱方法により金属板を曲げ加工すると、
目的形状に曲げ加工することができる。又、上記ステッ
プ5、ステップ6で求められた加熱方法での加熱による
生成固有歪をステップ8で初期形状に付与させ、曲り形
状の弾性シミュレーションを行い確認を行うようにする
ことができる。
最終的な変形形状の確認が計算により得られるので、そ
の得られた計算で平板を曲げ加工しようとするとき、板
のどの個所をどのような方向に加熱すればよいかが表示
されるので、その表示に従ってステップ加熱法で金属板
の曲げ加工をすれば、目的形状の曲面にすることができ
る。上記ステップ加熱法は、細長い線状あるいは長方形
状の加熱部を有する加熱器を用い、加熱方法にて指示さ
れた位置に、上記加熱器を静止させた状態で、一定時間
継続して加熱するものである。
すると、定置して加熱することによって操作あるいは自
動化したときの装置が簡単になるという利点がある。
る金属板の曲げ加工方法によれば、次のような優れた効
果を奏し得る。 (i) 各要素内での目的固有歪分布を計算して、求められ
た要素内での目的固有歪分布を、2種類の加熱条件で4
方向の加熱線の配置によって生成される生成固有歪の組
合わせで表現する具体的条件式を導き、更に、それぞれ
の加熱線方向と加熱線間隔とを具体的に算出する手順を
示すようにしているので、一般には、目的形状あるいは
目的固有歪から加熱方法を定める場合、通常は逆問題と
なり、種々の加熱方法を与えた時の変形状態あるいは生
成固有歪のデータを予め十分多く蓄えておいた上で、そ
の中から最も目的に合う加熱方法を探し出すという手順
をとらねばならないが、この点本発明によれば、目的形
状が与えられたならば、図1に示すフローに従って曲げ
加工方法を素人でも見つけ出せるという効果を有する。 (ii)具体的な加熱条件によって発生する固有歪は、曲げ
成分と面内成分を同時に含むため、必要とする生成固有
歪を得る(すなわち、曲げ成分と面内成分のそれぞれを
求める値に合致させる)には、結果を知って原因を求め
る逆問題を解かねばならないという問題があり、この問
題を解くに当ってはどのような変形、すなわち、生成固
有歪を要求されても、必ず対応する効率のよい加熱条件
を取り出せる必要があるが、本発明では、加熱条件と生
成固有歪との定量的関係が広い範囲にわたって与えられ
るので、生成固有歪が与えられたときの適切な加熱条件
が求められて最適加熱装置を設計できる。 (iii) 上記(i)(ii) により、従来試行錯誤の要素を多く
含んだ複雑な現象であるために熟練した技術者に頼らざ
るを得なかった線状加熱曲げ加工法について、装置化あ
るいは最適加工法の選択が可能になった。 (iv)加熱方法が求められると、その加熱方法で指示され
た位置に、細長い線状あるいは長方形状の加熱部を有す
る加熱器を静止させた状態で、一定時間継続して加熱す
るステップ加熱法で金属板を線状加熱することにより、
移動熱源によって連続的に線状加熱しようとするものに
比して、定置して加熱することによって、操作あるいは
自動化したときの装置が簡単になるという効果がある。
ある。
すもので、(イ)はFEMメッシュ分割の図、(ロ)は
目的形状の上に写像した状態図である。
に生じる歪として求められる曲げ歪分布のベクトル図で
ある。
に生じる歪として求められる面内歪分布のベクトル図で
ある。
しい面内固有歪分布のベクトル図である。
る。
加熱モデルについて示す図である。
的横収縮量のZ方向の分布を示す図である。
するときの加熱法を示すもので、(イ)は板の上面を加
熱する加熱線を示す図、(ロ)は板の下面を加熱する加
熱線を示す図である。
た結果を示すもので、(イ)は板上面の加熱線表示を示
す図、(ロ)は板下面の加熱線表示を示す図である。
加工方法の実施例を示すフローチャートである。
の面内歪成分を示すもので、(イ)は初期形状を示す
図、(ロ)は目的形状を示す図、(ハ)は面内主歪ベク
トル図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 金属板を初期形状から最終の目的形状に
曲げ加工するために、先ず、初期形状と目的形状の幾何
学情報をインプットし、初期形状に基づいて有限要素法
のメッシュ分割を行って、その分割形状を目的形状の上
に写像し、次いで、初期形状から目的形状まで強制的に
変形させて目的固有歪分布を計算し、得られた目的固有
歪分布を2種類の加熱条件で4方向の加熱線の配置によ
って生成される生成固有歪の組合わせで表現する具体的
条件式を導き、更に、それぞれの加熱線方向と加熱線間
隔とを具体的に算出する手順を示し、このとき実験的、
解析的あるいは相似則を導入することによって求められ
た加熱装置と被加工材の組合わせに対する2種類の加熱
条件と生成固有歪との定量的関係を用い、次に、被加工
材上に具体的な2種類4方向の加熱線配置を表示した後
に、金属板の曲げ加工を行うことを特徴とする線状加熱
による金属板の曲げ加工方法。 - 【請求項2】 金属板を初期形状から最終の目的形状に
曲げ加工するために、先ず、初期形状と目的形状の幾何
学情報をインプットし、初期形状に基づいて有限要素法
のメッシュ分割を行って、その分割形状を目的形状の上
に写像し、次いで、初期形状から目的形状まで強制的に
変形させて目的固有歪分布を計算し、得られた目的固有
歪分布を2種類の加熱条件で4方向の加熱線の配置によ
って生成される生成固有歪の組合わせで表現する具体的
条件式を導き、更に、それぞれの加熱線方向と加熱線間
隔とを具体的に算出する手順を示し、このとき実験的、
解析的あるいは相似則を導入することによって求められ
た加熱装置と被加工材の組合わせに対する2種類の加熱
条件と生成固有歪との定量的関係を用い、次に、被加工
材上に具体的な2種類4方向の加熱線配置を表示した後
に、加熱条件が与えられたときに求められた生成固有歪
を初期形状に付与することによって曲り形状の確認のた
めの弾性シミュレーションを行った上で、金属板の曲げ
加工を行うことを特徴とする線状加熱による金属板の曲
げ加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5246170A JP2666691B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 線状加熱による金属板の曲げ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5246170A JP2666691B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 線状加熱による金属板の曲げ加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0775835A JPH0775835A (ja) | 1995-03-20 |
JP2666691B2 true JP2666691B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=17144559
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5246170A Expired - Fee Related JP2666691B2 (ja) | 1993-09-07 | 1993-09-07 | 線状加熱による金属板の曲げ加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2666691B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO312446B1 (no) * | 1997-09-24 | 2002-05-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Automatisk plateböyingssystem med bruk av höyfrekvent induksjonsoppvarming |
US6298310B1 (en) * | 1997-09-29 | 2001-10-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method and system for determining heating point and heating line in bending of steel plate |
JP4471415B2 (ja) * | 1999-05-12 | 2010-06-02 | 株式会社アイ・エイチ・アイ マリンユナイテッド | 線状加熱による金属板の曲げ加工形状評価方法 |
JP5035900B2 (ja) * | 2007-11-21 | 2012-09-26 | 株式会社アイ・エイチ・アイ マリンユナイテッド | 温度分布履歴推定方法 |
JP7165395B2 (ja) * | 2018-09-11 | 2022-11-04 | 公立大学法人大阪 | 金属板を線状加熱し曲げ加工する加工方法 |
CN115243810A (zh) * | 2020-03-09 | 2022-10-25 | 公立大学法人大阪 | 在利用线状加热的金属板的弯曲加工中使用的加热方案的计算方法 |
JPWO2021182334A1 (ja) * | 2020-03-09 | 2021-09-16 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2666674B2 (ja) * | 1993-01-29 | 1997-10-22 | 石川島播磨重工業株式会社 | 線状加熱による金属板の曲げ加工方法 |
-
1993
- 1993-09-07 JP JP5246170A patent/JP2666691B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0775835A (ja) | 1995-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2666691B2 (ja) | 線状加熱による金属板の曲げ加工方法 | |
JP3849189B2 (ja) | 線状加熱による金属板の曲げ加工方法 | |
JP2008273796A (ja) | 光学素子のプレス成形シミュレーション方法及びプログラム | |
JP2666674B2 (ja) | 線状加熱による金属板の曲げ加工方法 | |
JP2666685B2 (ja) | 線状加熱による金属板の曲げ加工方法 | |
JP2626496B2 (ja) | 線状加熱による金属板の曲げ加工方法 | |
JP5797071B2 (ja) | 線状加熱の加熱方案算出方法 | |
Anagnostou | Optimized tooling design algorithm for sheet metal forming over reconfigurable compliant tooling | |
JP2003211230A (ja) | 線状加熱の加熱方案算出方法 | |
Ishiyama et al. | Advanced line-heating process for hull-steel assembly | |
CN105893708A (zh) | 一种变厚板(vrb)三维热成形极限图的使用方法 | |
JP2924354B2 (ja) | 線状加熱による鋼板の曲げ加工方法 | |
JP4731019B2 (ja) | 線状加熱による金属板の鞍型曲面加工方法 | |
JP2002192240A (ja) | 線状加熱の加熱方案策定方法 | |
Liu et al. | Optimization of Chaboche kinematic hardening parameters by using an algebraic method based on integral equations | |
JP5150230B2 (ja) | 曲げ加工方法及び曲げ加工支援装置 | |
Fazil et al. | An experimental and numerical study on optimization of number and position of the clamps in sheet metals fixture | |
JPH09323129A (ja) | 線状加熱変形算出データのリアルタイム修正方法 | |
Reutzel et al. | Path planning strategies for laser line forming | |
JP3491440B2 (ja) | 線状加熱による曲げ加工歪生成式修正方法 | |
HUANG et al. | Development of thermal elastic-plastic FEM for line heating with remeshing technique | |
Maqbool | Targeted generation and suppression of the deformation mechanism and residual stresses in incremental sheet forming to improve the geometric accuracy | |
Xu | Universal formability technology and applications | |
Wang | Mechanics of bending, flanging, and deep drawing and a computer-aided modeling system for predictions of strain, fracture, wrinkling and springback in sheet metal forming | |
Wenner | State-of-the-art of mathematical modeling of sheet metal forming of automotive body panels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080627 Year of fee payment: 11 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080627 Year of fee payment: 11 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090627 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100627 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100627 Year of fee payment: 13 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100627 Year of fee payment: 13 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110627 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120627 Year of fee payment: 15 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120627 Year of fee payment: 15 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130627 Year of fee payment: 16 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |