JP7217322B1 - 金属薄板の成形限界判定方法および成形限界判定システムならびにコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
Ex=1/(ax2+bx+c) ・・・・・ (1)
(a)前記ひずみ近似曲線が多項式関数であること、
(b)前記成形限界を判断する工程では、前記近似誤差が所定のしきい値を超えた成形ステップをネッキング発生と認定し、前記成形ステップまたは前記成形ステップの1ステップ前における前記金属薄板の評価点列のひずみを成形限界と判断すること、
(c)前記成形限界を判断する工程では、前記ひずみ近似曲線および前記評価点列近傍のひずみ分布を表示すること、
(d)前記成形試験工程で、異なる形状の複数の試験片を成形試験し、前記成形限界解析工程で前記試験片ごとに成形限界を判断し、成形限界線を得ること、
などがより好ましい解決手段になり得るものと考えられる。
E1(x)=α1x2+β1x+γ1 (a)
ここで、評価点列の複数のひずみについて、多項式の最小二乗誤差が最小となるように各係数の値を決定する。続いて、最大主ひずみに直交する方向の最小主ひずみについても同様に(b)式のように曲線近似を行う。
E2(x)=α2x2+β2x+γ2 (b)
2 ダイ
3 パンチ
4 しわ押さえ
5 撮像手段(高速度カメラ)
6 駆動板
10 成形試験機
20 ひずみ測定装置
21 画像解析部
22 ひずみ測定部
23 ひずみデータ蓄積部
30 成形限界解析装置
31 ひずみ抽出部
32 ひずみ曲線近似部
33 近似誤差解析部
34 成形限界判断部
40 ひずみ分布表示装置
100 成形限界判定システム
Claims (9)
- 金属薄板の成形試験工程と、成形限界解析工程とを、含む金属薄板の成形限界判定方法であって、
前記成形試験工程が、表面に任意の格子またはひずみ解析用パターンを表示した金属薄板の試験片を準備する工程と、前記格子またはひずみ解析用パターンを表示した前記試験片の表面を撮影しながら前記試験片を成形する工程と、成形中に逐次撮影した画像を解析し、前記金属薄板に発生するひずみを測定する工程と、測定した前記ひずみを成形開始から破断まで時系列に記憶してひずみデータベースとする工程と、を含み、
前記成形限界解析工程が、破断部近傍のひずみ分布を取得するための評価点列を前記試験片上に設定する工程と、任意の成形ステップでの評価点列位置のひずみを前記ひずみデータベースから抽出する工程と、抽出したひずみから前記評価点列位置に対応するひずみ近似曲線を計算する工程と、計算したひずみ近似曲線による前記評価点列位置のひずみと前記画像の解析から測定した前記評価点列位置のひずみとの差を近似誤差とする工程と、得られた近似誤差に基づき成形限界を判断する工程と、を含む、金属薄板の成形限界判定方法。 - 前記ひずみ近似曲線が多項式関数である、請求項1に記載の金属薄板の成形限界判定方法。
- 前記成形限界を判断する工程では、前記近似誤差が所定のしきい値を超えた成形ステップをネッキング発生と認定し、前記成形ステップまたは前記成形ステップの1ステップ前における前記金属薄板の評価点列のひずみを成形限界と判断する、請求項1または2に記載の金属薄板の成形限界判定方法。
- 前記成形限界を判断する工程では、前記ひずみ近似曲線および前記評価点列近傍のひずみ分布を表示する、請求項1~3のいずれか1項に記載の金属薄板の成形限界判定方法。
- 前記成形試験工程で、異なる形状の複数の試験片を成形試験し、前記成形限界解析工程で前記試験片ごとに成形限界を判断し、成形限界線を得る、請求項1~4のいずれか1項に記載の金属薄板の成形限界判定方法。
- 成形試験機と、ひずみ測定装置と、成形限界解析装置と、を含む金属薄板の成形限界判定システムであって、
前記成形試験機は、表面に任意の格子またはひずみ解析用パターンを表示した金属薄板の試験片を、ダイとしわ押さえとで挟持しながら、前記試験片の中央部を、前記しわ押さえの中央孔を通って前記ダイの中央孔内の成形試験部に嵌入するパンチの先端部で押圧してプレス成形するように構成され、プレス成形中の試験片の表面を撮影する撮像手段を有しており、
前記ひずみ測定装置は、前記撮像手段が撮影した前記試験片表面の画像を解析しひずみ分布を取得する画像解析部と、得られたひずみ分布からひずみを計算するひずみ測定部と、ひずみを成形開始から破断まで時系列に記憶してひずみデータベースを構築するひずみデータ蓄積部と、を有し、
前記成形限界解析装置は、破断部近傍のひずみ分布を取得するための評価点列を前記試験片上に設定したうえで、任意の成形ステップでの評価点列位置のひずみを前記ひずみデータ蓄積部の前記ひずみデータベースから抽出するひずみ抽出部と、抽出したひずみから前記評価点列位置に対応するひずみ近似曲線を計算するひずみ曲線近似部と、計算したひずみ近似曲線による前記評価点列位置のひずみと前記画像の解析から測定した前記評価点列位置のひずみとの差を近似誤差とする近似誤差解析部と、得られた近似誤差から成形限界を判断する成形限界判断部と、を有する金属薄板の成形限界判定システム。 - 前記成形試験機が試験片とパンチとの間に駆動板を介在させるものである、請求項6に記載の金属薄板の成形限界判定システム。
- さらに、前記ひずみ近似曲線および前記評価点列近傍のひずみ分布を表示する表示装置を有する、請求項6または7に記載の金属薄板の成形限界判定システム。
- 請求項1~5のいずれか1項に記載の金属薄板の成形限界判定方法を実行するためのコンピュータプログラムであって、
コンピュータを、
成形試験手段および成形限界解析手段として機能させる、コンピュータプログラム。
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