CN102176988B - 金属冲压成形品的裂缝判定方法、装置、程序以及记录介质 - Google Patents

Abstract

取得机构(101)在裂缝判定对象的冲压成形中，作为裂缝判定对象数据，取得由应变测定机构(8)测定的从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的测定对象金属型的应变，并且通过测定来取得生产条件。提取机构(102)提取从存储机构(104)提取的参照数据的生产条件与裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计变为最小时的参照数据作为比较数据。判定机构(103)对由提取机构(102)提取的比较数据的应变和裂缝判定对象数据的应变进行比较，在该差的最大值为规定值以上时，进行判定为产生了冲压成形品的裂缝的裂缝判定。通过这样的构成，能够高精度地判定对铁系、非铁系以及层压材料等的各种金属材料进行冲压成形时的裂缝。

Description

金属冲压成形品的裂缝判定方法、装置、程序以及记录介质

技术领域

本发明涉及金属冲压成形品的裂缝判定方法、装置、程序以及记录介质，尤其涉及为了测量对铁系、非铁系以及层压材料等的各种金属材料进行冲压成形时的裂缝而适合的技术。

背景技术

在冲压成形时，特别是由于对金属型作用冲压机加压力或者被加工材料变形阻力(抵抗)的反力等，金属型会产生弹性变形。该弹性变形被称为金属型应变。若在冲压成形时产生裂缝等的成形不良，则产生的金属型应变量发生变化，因此测定金属型应变量是极为重要的，但金属型应变量不仅与成形不良有关，还受到被加工材料的材料强度差异、温度变化等的外乱因子的影响而变化，因此期待一种能够基于金属型应变量的信息更有效地预测成形不良现象的技术。

作为测定金属型应变的装置，专利文献1中公开了下述的弯扳机的中开补正装置：在通过使安装在上梁上的冲头以及安装在下梁上的冲模进行接离动作从而在上述冲头和冲模间对工件进行折弯加工的弯扳机中，该弯扳机的中开补正装置具备：多个上梁用应变传感器，沿上述上梁的长度方向设置，用于测量上述上梁的挠曲；多个下梁用应变传感器，沿上述下梁的长度方向设置，用于测量上述下梁的挠曲；多个驱动器，在上述下梁与下金属型之间或者上述上梁与上金属型之间沿折弯加工线的方向分散配置，对上述下金属型或者上金属型施加上下方向的加压力；控制机构，进行如下控制：在加压开始后加压结束之前的中途使上述上梁停止下降，在该停止状态时取入上述上梁用应变传感器以及上述下梁用应变传感器的测量输出，基于这些各测量输出来运算上梁以及下梁的挠曲量，基于该运算值进行上述多个驱动器(actuator)的驱动控制以使上梁以及下梁的挠曲量变为适当值，然后使加压控制再次开始。

此外，作为具有预测金属型的变形的模型的装置，专利文献2中为了提供一种使基于冲压成形品的同时复合成形化的工程省略成为可能，从而能够高精度地自动控制制品的尺寸和形状的冲压成形金属型，公开了具有下述特征的冲压金属型：在金属型冲压成形中包括：负荷测量手段4、冲程测量手段5、冲压次数的测量手段6、金属型温度的测量手段7、由金属型的摩耗模型9、金属型的热变形模型10、金属型的负荷变形模型11、被加工材料的热变形模型12、被加工材料的回弹(spring back)模型13中的一个或多个模型构成的变形预测模型、多变量控制信号发生装置14、以及使成形凹部3的内壁变形的驱动装置15，例如压电(piezo)元件。另外，在此所述的附图标记是专利文献2中的附图标记。

此外，作为测定金属型应变的装置，专利文献3中，为了提供能够测量工件的折弯角度以及工件的应变的金属型及其应变传感器单元，公开了具有下述构成的发明。即，在工件W的成形加工时产生应变的应变发生区域内，即，在与金属型本体3支承工件的工件支承面3U垂直的平面内，在接近上述工件W的加工位置的位置和离开上述工件W的加工位置的位置的2个以上的位置，在上述金属型本体3中埋设有应变传感器9。多个应变传感器9倾斜地配置在上述金属型本体3的上面3U与形成有弯曲槽5的槽形成面5F之间。而且，应变传感器单元在由绝缘构件构成的基部构件13的多个位置具备用于测量应变的传感器9，上述基部构件13构成为包括具备上述传感器9的传感器安装面21A、21B以及使该基部构件13一体接合在安装孔的内面上的接合面，并且构成为在将上述基部构件安装在上述安装孔中时，在上述传感器安装面与上述安装孔的内面之间形成间隙。另外，在此所述的附图标记是专利文献3中的附图标记。

此外，作为测定金属型应变的装置，专利文献4中为了提供一种与工件相对于V形槽的进入位置(冲程)相对应地增大加压力的冲模，公开了具有以下构成的发明。即，一种用于将板状的工件W折弯成V字形状的冲模1，用于形成V形槽3的倾斜面5被形成为凸状的曲面5U、5L，与该曲面的上部侧的曲率半径DR1相比下部侧的曲率半径DR2大，上述曲面5U，5L是在工件W的折弯加工时工件W与曲面5U的接触关系成为滚动接触的方式的曲面。此外，对于用于将板状的工件W折弯成V字形状的冲模1，用于形成V形槽3的倾斜面5被形成为凸状的曲面，该曲面是与椭圆9相接的曲面。而且，在上述冲模1中，在接近上述倾斜面5的位置具备用于测量应变的传感器7。另外，在此所述的附图标记是专利文献4中的附图标记。

此外，作为测定金属型应变的装置，专利文献5中为了提供一种通过测量冲模的应变来检测工件的折弯角度的方法以及装置，公开了具有下述构成的发明。即，在进行板状的工件W的折弯加工时，通过冲模5上所具备的应变传感器S1～S4来测定上述冲模5的应变模式，对数据库15中预先存储的多个应变模式和测定出的上述应变模式进行比较来确定应变模式的推定式，通过所确定出的模式推定式求出摩擦系数，使用与上述模式推定式对应的弯曲角度推定式，基于上述应变传感器的测量值运算上述工件的折弯角度。而且，在多个位置具备用于在工件的折弯加工时测量冲模的应变的应变传感器，控制机构9具备：数据库15；推定式确定手段17，对测量出的冲模5的应变模式和数据库15中存储的应变模式进行比较从而确定模式推定式；以及运算手段21，通过该模式推定式求出摩擦系数。另外，在此所述的附图标记是专利文献5中的附图标记。

此外，作为测定金属型应变的装置，专利文献6中为了能够良好地进行冲压加工，公开了具有下述构成的发明。即，条件设定用运算装置104对标准值和从原料特性数据提供装置101经由网络105发送的原料特性的实际值进行比较，根据比较的结果，修正成形速度、防皱压等的成形条件。控制装置300控制冲压成形装置102，以便在上述修正后的成形条件下使被加工材料300的冲压加工开始。由此，在对被加工材料300进行冲压加工时，尽可能地减少裂缝、折皱的发生，尽可能地获得相同形状的好产品。另外，在此所述的附图标记是专利文献6中的附图标记。

此外，专利文献7中公开了一种薄板的冲压成形装置，其特征在于，具有：冲头、冲模以及防皱金属型；安装在上述冲模以及上述防皱金属型之间的摩擦力测定机构；以及防皱负荷调节机构。通过摩擦力测定机构直接测定摩擦力，进而通过防皱负荷调节机构来控制防皱力以使摩擦力变为规定的值。由此，不论金属型与被加工物之间的润滑性、表面性状等的变动要因如何，都能够赋予适当的摩擦力，不论原料特性的差异、环境变化如何，都能够总是提供良好的成形品。

此外，专利文献8中为了提供能够控制冲压加工中的金属型应变的冲压成形装置，公开了具有如下构成的发明。即，具备：冲头；相对于冲头而相对移动的冲模；应变量测定机构，在将冲头和冲模中的至少某一个作为被控制构件时被设置在上述被控制构件的内部，测定对应于冲压成形而产生的上述该被控制构件的应变量；应变量控制机构，设置在上述被控制构件上，控制对应于冲压成形而产生的上述被控制构件的应变量。应变量控制机构控制上述被控制构件的驱动量，以使应变量测定机构所计测出的应变量在成形中在规定范围内。

此外，本发明的发明者们在非专利文献1中公开了一种冲压成形装置，在冲模肩附近内置有对正交的方向上的压缩及拉伸应变进行测定的压电元件(金属型摩擦传感器)，还公开了能够根据金属型摩擦传感器的信息来实现回弹、扭曲等的成形品形状的预测。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-337554号公报

专利文献2：日本特开平9-029358号公报

专利文献3：日本特开2005-199336号公报

专利文献4：日本特开2005-254300号公报

专利文献5：日本特开2006-136926号公报

专利文献6：日本特开2006-075884号公报

专利文献7：日本特开2004-249365号公报

专利文献8：日本国际公开第07/080983号小册子

非专利文献

非专利文献1：汽车技术会学术讲演会前刷集No.19-07，pp.17-20(2007)

本发明要解决的技术课题

专利文献1中公开的发明是关于具有金属型应变测定功能的装置的发明，首先，专利文献1中没有关于对冲压成形时的裂缝等的不良现象进行测量的记载。

此外，在专利文献1公开的发明中，除了梁用应变传感器沿弯扳机用梁的长度方向设置之外，没有公开其他内容。在使用了比弯扳机用梁具有更复杂形状的金属型的冲压成形中，为了高精度地测定金属型应变，在冲头、冲模、防皱金属型等的金属型内部设置应变测定功能，对发生的金属型应变进行直接测定是不可缺的，因此，仅以专利文献1中公开的发明是不够的。

另外，在上述专利文献1所公开的发明中，在成形中途暂时中断成形，在该停止状态时测量上下梁的应变量，通过驱动器进行控制以使上下梁的应变量变为适当值，然后使成形再次开始，但是，与弯扳机那样的弯曲主体的成形不同，在冲压成形的中途中断了成形的情况下，被加工材料和工具间的摩擦力与成形中的摩擦力有较大的不同。因此，在将专利文献1中公开的发明适用于冲压成形的情况下，测定的金属型应变量与成形中的金属型应变量不同，测定精度不够。

如上所述，对于测量冲压成形时的裂缝的应用而言，专利文献1中公开的发明是不够的。

专利文献2中公开的发明是关于具有预测金属型变形的模型的装置的发明，首先，专利文献2中没有关于测量冲压成形时的裂缝等的不良现象的记载。

此外，在专利文献2所公开的发明中，具有对作用于金属型整体的负荷进行测量的负荷测量手段和金属型的负荷变形模型，使用它们来预测金属型的变形，冲压成形品产生了局部的微小裂缝等时的、作用于金属型整体的负荷的变化量非常微量，难以进行测量。此外，假设进行了测量，也不能够确定成为其原因的局部的微小裂缝的发生点。

如上所述，对于测量冲压成形时的裂缝的应用而言，专利文献2所公开的发明是不够的。

专利文献3中公开的发明是关于测定金属型应变的装置的发明，首先，专利文献3中没有关于对冲压成形时的冲压部件的裂缝进行测量的记载。

此外，在专利文献3所公开的发明中，在与金属型本体支承工件的工件支承面垂直的平面内埋设有应变传感器。在作为工件的折弯加工用金属型的金属型本体3中，相当于工件支承面的上面3U是平面，上面3U以及相对于弯曲槽5的长度方向垂直的平面是唯一确定的，通过专利文献3所公开的发明能够埋设应变传感器。但是，部件的裂缝成为问题的冲压成形用金属型一般具有比折弯加工用金属型更复杂的形状。在冲压成形用金属型中，工件支承面不是平面而是复杂的曲面形状，在该平面上不能够定义垂直的平面。此外，也不能够定义弯曲槽5那样的方向。因此，在冲压成形用金属型中不能够通过专利文献3所公开的方法埋设应变传感器。

如上所述，对于测量冲压成形时的裂缝的应用而言，专利文献3所公开的发明是不够的。

专利文献4中公开的发明是关于对金属型应变进行测定的装置的发明，首先，专利文献4中没有关于对冲压成形时的冲压部件的裂缝进行测量的记载。

此外，专利文献4中没有关于用于测量应变的传感器的具体的记载，非专利文献中仅记载了优选埋设了应变传感器的构成，该非专利文献是关于弯曲加工的内容，在冲压成形用金属型中不能够通过专利文献4所公开的方法埋设应变传感器。

如上所述，对于测量冲压成形时的裂缝的应用而言，专利文献4所公开的发明是不够的。

专利文献5中公开的发明是关于测定金属型应变的装置的发明，首先，专利文献5中没有关于对冲压成形时的冲压部件的裂缝进行测量的记载。

此外，与上述的专利文献3、专利文献4相同，关于应变传感器，除了与非专利文献中记载的传感器相同的构成以外，本文中没有记载具体的内容，此外，该非专利文献是关于弯曲加工的内容，因此在冲压成形用金属型中，不能够通过专利文献5所公开的方法埋设应变传感器。

如上所述，关于测量冲压成形时的裂缝的应用而言，专利文献5所公开的发明是不够的。

专利文献6中公开的发明是关于测定金属型应变的装置的发明，首先，专利文献6中没有关于对冲压成形时的冲压部件的裂缝进行测量的记载。

此外，应变传感器虽然在图3中有记载，但其构成等在本文中没有具体的记载，因此，不能够通过专利文献6所公开的方法埋设应变传感器。

如上所述，对于测量冲压成形时的裂缝的应用而言，专利文献6所公开的发明是不够的。

此外，专利文献7中，公开了在防皱金属型或者冲模上设置一些构造物，并计测其摩擦力的构成，但并不是直接测定防皱金属型、冲模的金属型应变的构成。为了测量冲压成形时的裂缝，对冲头、冲模、防皱金属型的金属型应变进行直接测定是不可缺的，因此专利文献7所公开的发明是不够的。

专利文献8中公开的发明是关于测定金属型应变的装置的发明，但在专利文献8中没有关于测量冲压成形时的冲压部件的裂缝的记载，对于为了测量冲压成形时的裂缝而言，专利文献8所公开的发明是不够的。

非专利文献1所公开的发明在冲模肩附近内置摩擦传感器，并能够进行冲压部件的裂缝的测量，但关于使用应变传感器的输出怎样判定冲压部件的裂缝及其顺序没有具体的记载，存在在实际判定是否有裂缝时必须反复试验的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述的问题点而作出的，其目的在于提供一种金属冲压成形品的裂缝判定方法、装置、程序以及记录介质，尤其是提供适用于为了测量对铁系、非铁系以及层压材料等的各种金属材料进行冲压成形时的裂缝而使用的技术。

用于解决问题的技术手段

为了解决上述课题，本发明的方法如下。

(1)

一种金属冲压成形品的裂缝判定方法，用于对使用冲头和冲模来成形的金属冲压成形品的裂缝进行判定，其特征在于，

使用应变测定机构和存储机构，

所述应变测定机构将上述冲头和上述冲模中的至少某一个作为测定对象金属型，并测定其应变，

所述存储机构针对没有产生裂缝的多个冲压成形品，将从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的全部期间或者一部分期间中的上述测定对象金属型的应变以及至少包含成形速度的生产条件作为参照数据来存储，

上述金属冲压成形品的裂缝判定方法包括：

取得步骤，在裂缝判定对象的冲压成形中，作为裂缝判定对象数据，取得由上述应变测定机构测定出的从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的全部期间或者一部分期间中的上述测定对象金属型的应变，并且取得至少包含成形速度的生产条件；

提取步骤，基于从上述存储机构提取出的参照数据的生产条件、以及上述裂缝判定对象数据的生产条件，提取满足规定的条件的上述参照数据作为比较数据；以及

判定步骤，比较上述比较数据的应变和上述裂缝判定对象数据的应变，在满足了规定的条件时，进行判定为冲压成形品的裂缝已产生的裂缝判定。

(2)

根据(1)所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，上述生产条件中除了包含上述成形速度之外，还包含生产时刻、气温、湿度、防皱力、被加工材料的批号、来自原料批次的坯料加工位置信息、被加工材料的抗拉强度、被加工材料的屈服强度、被加工材料的均匀伸长量、被加工材料的板厚之中的至少一个以上。

(3)

根据(1)所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，在上述提取步骤中，提取从上述存储机构提取出的参照数据的生产条件与上述裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计成为最小时的上述参照数据作为比较数据。

(4)

根据(1)所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，在上述判定步骤中，比较上述比较数据的应变和上述裂缝判定对象数据的应变，在它们之差的最大值为规定值以上时，进行判定为冲压成形品的裂缝已产生的裂缝判定。

(5)

根据(1)～(4)任一项所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，还使用防皱金属型，并将上述冲头、上述冲模以及上述防皱金属型中的至少某一个作为测定对象金属型。

(6)

根据(1)所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，在上述提取步骤中，根据从冲压成形开始时刻到成形进展到成形冲程超过规定的范围的时刻的、从上述存储机构提取出的参照数据的生产条件、以及上述裂缝判定对象数据的生产条件，提取上述参照数据作为比较数据。

(7)

根据(3)所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，在上述提取步骤中，提取从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻的、从上述存储机构提取出的参照数据的生产条件与上述裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计成为最小时的上述参照数据作为比较数据。

(8)

根据(7)所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，还具有下述步骤：比较从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻的、上述比较数据的应变的最大值和上述裂缝判定对象数据的应变的最大值，在上述裂缝判定对象数据的应变的最大值低于上述比较数据的应变的最大值的20％的情况下判定为无效冲压，不进行裂缝判定，仅在上述裂缝判定对象数据的应变的最大值为上述比较数据的应变的最大值的20％以上的情况下移至上述判定步骤。

(9)

根据(7)所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，还具有下述步骤：比较从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻的、上述比较数据的应变波形和上述裂缝判定对象数据的应变波形，在上述比较数据的应变波形和上述裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数低于0.6的情况下判定为测定异常，不进行裂缝判定，仅在上述比较数据的应变波形和上述裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数为0.6以上的情况下移至上述判定步骤。

(10)

根据(3)所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，在上述提取步骤中，提取成形从冲压成形开始时刻进展到至少成形冲程的60％以上的时刻开始，直到冲压机滑块到达冲压成形下止点位置并开始反转动作，冲压机滑块的反转动作至少从上述下止点进展到成形冲程的20％以上的时刻为止的、从上述存储机构提取出的参照数据的生产条件与上述裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计成为最小时的上述参照数据作为比较数据。

(11)

根据(10)所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，还具有下述步骤：比较成形从冲压成形开始时刻进展到至少成形冲程的60％以上的时刻开始，直到冲压机滑块到达冲压成形下止点位置并开始反转动作，冲压机滑块的反转动作至少从上述下止点进展到成形冲程的20％以上的时刻为止的、上述比较数据的应变波形和上述裂缝判定对象数据的应变波形，在上述比较数据的应变波形和上述裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数低于0.6的情况下判定为测定异常，不进行裂缝判定，仅在上述比较数据的应变波形和上述裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数为0.6以上的情况下移至上述判定步骤。

(12)

一种金属冲压成形品的裂缝判定装置，用于对使用冲头和冲模来成形的金属冲压成形品的裂缝进行判定，其特征在于，具备：

应变测定机构，将上述冲头和上述冲模中的至少某一个作为测定对象金属型，并测定其应变，

存储机构，针对没有产生裂缝的多个冲压成形品，将从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的全部期间或者一部分期间中的上述测定对象金属型的应变以及至少包含成形速度的生产条件作为参照数据来存储；

取得机构，在裂缝判定对象的冲压成形中，作为裂缝判定对象数据，取得由上述应变测定机构测定出的从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的全部期间或者一部分期间中的上述测定对象金属型的应变，并且取得至少包含成形速度的生产条件；

提取机构，基于从上述存储机构提取出的参照数据的生产条件、以及上述裂缝判定对象数据的生产条件，提取满足规定的条件的上述参照数据作为比较数据；

判定机构，比较上述比较数据的应变和上述裂缝判定对象数据的应变，在满足了规定的条件时，进行判定为冲压成形品的裂缝已产生的裂缝判定。

(13)

一种使计算机执行金属冲压成形品的裂缝判定的程序，用于对使用冲头和冲模来成形的金属冲压成形品的裂缝进行判定，其特征在于，

使用应变测定机构和存储机构，

所述应变测定机构将上述冲头和上述冲模中的至少某一个作为测定对象金属型，并测定其应变，

所述存储机构针对没有产生裂缝的多个冲压成形品，将从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的全部期间或者一部分期间中的上述测定对象金属型的应变以及至少包含成形速度的生产条件作为参照数据来存储，

上述程序使计算机执行下述处理：

取得处理，在裂缝判定对象的冲压成形中，作为裂缝判定对象数据，取得由上述应变测定机构测定出的从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的全部期间或者一部分期间中的上述测定对象金属型的应变，并且取得至少包含成形速度的生产条件；

提取处理，基于从上述存储机构提取出的参照数据的生产条件、以及上述裂缝判定对象数据的生产条件，提取满足规定的条件的上述参照数据作为比较数据；以及

判定处理，比较上述比较数据的应变和上述裂缝判定对象数据的应变，在满足了规定的条件时，进行判定为冲压成形品的裂缝已产生的裂缝判定。

(14)

一种计算机可读取的记录介质，其特征在于，记录有(13)所述的程序。

发明效果

根据本发明，能够高精度地判定对铁系、非铁系以及层压材料等的各种金属材料进行冲压成形时的裂缝。

附图说明

图1是表示冲压成形装置以及裂缝判定装置的构成的图。

图2是关于测定对象金属型的应变的测定以及生产条件的取得的流程图。

图3是关于裂缝判定的流程图。

图4是关于裂缝判定的流程图。

图5是关于裂缝判定的流程图。

具体实施方式

下面，参照所附的附图，对本发明的优选实施方式进行说明。

(第一实施方式)

图1示出了本实施方式的冲压成形装置以及裂缝判定装置100的构成。在冲压成形装置中，在冲压机垫板1上安装有冲头2，在防皱负荷调整机构3上安装有防皱金属型4，在由成形负荷及速度调整机构5驱动的上部滑块(slide)6上安装有冲模7。冲头2以及防皱金属型4上载置作为被加工材料的薄板10。

应变测定机构8在将冲头2、冲模7以及防皱金属型4中的至少某一个作为测定对象金属型时，测定在该测定对象金属型上产生的应变。应变测定机构8由例如应变仪、压电元件、使用了光纤的FBG传感器等构成，可以设置在测定对象金属型的表面，但为了高精度地测定应变，优选设置在测定对象金属型的内部。此外，应变测定机构8的数量也没有具体限定的必要。另外，图1说明了具有防皱金属型4的冲压成形装置，在不具有防皱金属型的情况下，只要将冲头2以及冲模7中的至少某一个作为测定对象金属型即可。

在裂缝判定装置100中，存储机构104由例如计算机的硬盘驱动器等构成，针对没有产生裂缝的多个冲压成形品，将从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的测定对象金属型的应变，以及，生产时刻、气温、湿度、成形速度、防皱力、被加工材料的批号、基于原料(素材)批次的坯料加工位置信息、被加工材料的抗拉强度、被加工材料的屈服强度、被加工材料的均匀伸长量、被加工材料的板厚等的生产条件中的，至少包含成形速度的生产条件作为参照数据来存储。存储机构104中存储有与预先通过检查员的检查、公知的裂缝检查手法确认为没有产生裂缝的冲压成形品有关的参照数据。另外，如后所述，也可以依次蓄积与通过本实施方式的裂缝判定装置100判定为“无异常”的冲压成形品有关的参照数据。

取得机构101在裂缝判定对象的冲压成形中，作为裂缝判定对象数据，取得由上述应变测定机构8测定出的从冲压成形开始时刻开始到冲压成形结束时刻为止的测定对象金属型的应变，并且测定(等)并取得生产时刻、气温、湿度、成形速度、防皱力、被加工材料的批号、来自原料批次的坯料加工位置信息、被加工材料的抗拉强度、被加工材料的屈服强度、被加工材料的均匀伸长量、被加工材料的板厚等的生产条件中的、至少包含成形速度的生产条件。

提取机构102根据从存储机构104提取出的参照数据的生产条件和裂缝判定对象数据的生产条件，提取满足规定的条件的参照数据作为比较数据。

判定机构103对由提取机构102提取出的比较数据的应变和裂缝判定对象数据的应变进行比较，在满足了规定的条件时，进行判定为产生了冲压成形品的裂缝的裂缝判定。

本发明中，存储机构将至少包含成形速度的生产条件作为参照数据来存储。此外，取得步骤取得至少包含成形速度的生产条件。这样，作为生产条件成形速度是必须的，这是因为伴随着成形速度的变化，测定对象金属型所产生的应变也变化。

考虑其原因是受到了下述情况的影响，即，若成形速度变化，则作为重量物的冲模7与冲头2、防皱金属型4在下止点附近碰撞时产生的冲击负荷也变化。此外，还考虑是受到了下述情况的影响，即，若成形速度变化，则防皱负荷调整机构3的压力配管内产生的水锤现象也变化。另外，还考虑是受到了被加工材料变形阻力的应变速度依存性、滑动阻力的滑动速度依存性等的影响。

此外，作为生产条件必须包括成形速度的其他的理由，可以举出提高了在后述的判定步骤中进行测定对象金属型所产生的裂缝判定对象数据的应变与比较数据的应变的比较时的精度这一点。

测定对象金属型所产生的应变对应于成形冲程即上模和下模的相对位置关系输出具有特征的波形，测定该波形的测定机器一般是以一定的时间间隔进行数据采样。通过使用成形速度的信息，能够将以一定时间间隔采样所得的应变数据变换为与成形冲程对应的数据。由此，能够容易且高精度地进行判定步骤中所进行的应变数据的比较。

图2是关于测定对象金属型的应变的测定以及生产条件的取得的流程图。此外，图3是关于裂缝判定的流程图。

首先对图2的流程图进行说明。

在步骤S101(冲压成形开始的判定处理)中，判定冲压成形是否已开始。在此，判定为冲压成形已开始是，在待机位置待机的冲压机滑块开始工作并且动作进展到上下金属型的模接触位置的时候。在被加工材料被放置在下模的固定位置的情况下，若滑块动作进展至上下金属型的模接触位置，则被加工材料被上下的金属型夹在中间，成形开始。在被加工材料没有被放入下模的情况下，即使滑块动作进展到上下金属型的模接触位置，被加工材料的成形也不开始。

此外，在被加工材料偏离下模的固定位置而被放入的情况等下，若动作进展到上下金属型的模接触位置，则可能发生被加工材料的成形开始不同步的情况。即使在这样的情况下，在冲压机滑块动作进展到上下金属型的模接触位置的情况下，全都判定为“冲压成形开始？＝是”并进行处理。

作为判定冲压成形开始即滑块是否动作进展至上下金属型的模接触位置的方法，也有如下方法：预先求出与上下金属型的模接触位置相当的冲压机曲柄转角或者冲压机滑块位置，若滑块到达该位置，则驱动继电器等来生成信号，在接受到该信号时判定为冲压成形开始。此外，对来自设置于测定对象金属型的应变测定机构8的信号输出进行监视，使输出上升至规定的值的定时与上下金属型的模接触位置对应，来判定冲压成形开始。

在判定为“冲压成形开始？＝否”的情况下，直到变为“冲压成形开始？＝是”为止持续进行判定。

在步骤S102(金属型应变量的测定)中，通过设置于测定对象金属型的应变测定机构8来测定金属型应变量。

在步骤S103(生产条件的取得)中，取得生产时刻、气温、湿度、成形速度、防皱力、被加工材料的批号、来自原料批次的坯料加工位置信息、被加工材料的抗拉强度、被加工材料的屈服强度、被加工材料的均匀伸长量、被加工材料的板厚等的生产条件中的、至少包含成形速度的生产条件。

在此，被加工材料的批号是在原料厂家等制造出被加工材料时的批号。例如对于金属薄板材等被卷绕成卷材(coil)状而出厂的原料，卷材管理号等相当于此。

来自原料批次的坯料加工位置信息是在原料厂家等中被制造的单一批次的被加工材料中的，关于坯料是从哪个部分被加工的信息。例如针对金属薄板材等卷绕成卷材状后出厂的原料，用于把握从卷材内的哪个位置切出了坯料的信息。具体地讲，以卷材顶部位置为原点以压延方向为x的坐标系中的、坯料的切出位置x[m]的信息，此外，在刚才的坐标系中将在被加工材料平面上与x正交的坐标轴作为y的坐标系中的、坯料的切出位置y[m]的信息(卷材内的宽度方向位置)等相当于该信息。

在步骤S104(冲压成形结束的判定处理)中，判定冲压成形是否已结束。在此，判定为冲压成形已结束是，在冲压机滑块到达成形下止点后开始反转动作，并再次返回至冲压成形开始位置的时候。冲压成形开始位置的定义与步骤S101中的定义相同。

作为判定冲压成形结束即滑块是否返回再次冲压成形开始位置的方法，有如下方法：预先求出与冲压成形结束相当的冲压机曲柄转角或者冲压机滑块位置，若滑块到达该位置，则驱动继电器等来生成信号，在接收到该信号时判定为冲压成形结束。

此外，还有使用在步骤S103中取得的成形速度的信息的方法。在该方法中，知道了冲压机滑块按正弦曲线进行动作，另外若知道了冲压成形开始时刻的成形速度，冲压成形结束的时刻也能够容易计算出，因此在从冲压成形开始时刻开始经过了计算出的时刻的时刻判定为冲压成形结束。

在判定为“冲压成形结束？＝否”的情况下，直到变为“冲压成形结束？＝是”为止，反复执行步骤S102、步骤S103。

关于反复执行步骤S102的循环，一般来讲冲压成形时的裂缝发生是在数[ms]程度的极短时间内发生的现象，反复的循环也优选以数[ms]以下的间隔反复。若测定机器的处理能力上没有问题，则优选以1[KHz]以上的采样率(sampling rate)进行测定。

关于反复执行步骤S103的循环，可以与处理动作102同步，也可以不同步。生产条件中，生产时刻、被加工材料的批号、来自原料批次的坯料加工位置信息、被加工材料的抗拉强度、被加工材料的屈服强度、被加工材料的均匀伸长量、被加工材料的板厚等在一个循环动作中变化不大，只要在反复循环中的某一次，例如反复循环中的第一次或最后一次等进行测定即可。

在步骤S105(保存至内部存储)中，将通过之前的处理取得的、从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的测定对象金属型的应变，以及，生产条件保存至内部存储装置例如计算机的存储器等中。

接着，对图3的流程图进行说明。

在步骤S201(从内部存储中读出)中，将在之前的图2的流程图中保存至内部存储装置中的、从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的数据(测定对象金属型的应变、生产条件)读出。

在步骤S202(裂缝判定对象的冲压成形的判定)中，判定在步骤S201中从内部存储装置读出的数据是否是裂缝判定对象的冲压成形的数据。在是裂缝判定对象的冲压成形的情况下，将从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的数据作为裂缝判定对象数据，前进至步骤S203。在不是裂缝判定对象的冲压成形的情况下，将确认了裂缝没有发生时的生产条件作为参照数据存储在存储机构104中。

在步骤S203(从参照数据中的提取)中，从存储于存储机构104中的参照数据中，根据在步骤S201中从内部存储装置读出的裂缝判定对象数据的生产条件，提取满足规定的条件的参照数据作为比较数据。作为具体的方法，有提取从存储机构104提取出的参照数据的生产条件与裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计变为最小时的参照数据作为比较数据的方法等。

在裂缝判定对象数据的生产条件仅1个的情况下，将保存在存储机构104中的数据按该生产条件升序排列，提取生产条件的值最接近的(即，生产条件的差最小的)数据作为比较数据。在保存在存储机构104中的数据中有多个相同生产条件的数据的情况下，优选将该多个数据中保存时刻最新的文件作为生产条件的值最接近的数据。也可以不适用保存时刻，从该多个数据中通过使用随机数等随机地提取一个数据。

在裂缝判定对象数据的生产条件为2个以上的情况下，按照以下的顺序提取生产条件的值最接近的数据作为比较数据。作为裂缝判定对象数据Xt的生产条件，可以是测定A、B、C的3个的情况。将该裂缝判定对象数据Xt的生产条件A的值设为At，生产条件B的值设为Bt，生产条件C的值设为Ct。首先，通过下式(1)来定义保存在存储机构104中的数据中的、与第i个数据Xi和裂缝判定对象数据Xt的生产条件A有关的接近度dAi。

dAi＝αA·(Ai-At)/At···(1)

在此，Ai是数据Xi的生产条件A的值。此外，αA是加权系数，基本上是设为1，但也可以根据作为对象的生产条件的重要度进行适当变更。

针对生产条件B、C也进行相同的定义。

dBi＝αB·(Bi-Bt)/Bt···(2)

dCi＝αC·(Ci-Ct)/Ct···(3)

通过下式(4)来定义与第i个数据Xi和裂缝判定对象数据Xt的生产条件A、B、C有关的接近度di。

di＝dAi+dBi+dCi···(4)

针对保存在存储机构104中的数据整体计算出该di，提取其中di最接近零的数据作为生产条件最接近的数据。

针对At、Bt、Ct，若值变为零则上式(1)～(3)变得不能计算，因此为了不变为零，需要进行变更单位系统或者追加常数等的对应。具体地讲，例如关于生产条件中的温度，不使用摄氏度而使用华氏度，冬天等情况下即使变为摄氏0度，式(1)～(3)也能够计算。此外，作为一例，在用6位数字表现的被加工材料的批号有可能成为“000000”等的值的情况下，在批号上加上“100000”，从而总是不会变为除以零的情况，能够用式(1)～(3)进行计算。

此外，使用各种的群(cluster)分析手法，例如最短距离法、最长距离法、群平均法、Ward法等的层级的群分析手法，或者，K平均法等的非层级型分群(clustering)手法等，也能够提取最接近的数据。

在步骤S204(判定是否满足规定的条件)中，对步骤S203中提取出的比较数据的应变和裂缝判定对象数据的应变进行比较，判定是否满足规定的条件。作为具体的方法，有对提取的比较数据的应变与裂缝判定对象数据的应变之差的最大值是否是规定值以上进行判定的方法等。应变是作为波形数据得到的，作为波形数据的差的取得方法，取得参照数据的应变和裂缝判定对象数据的应变在各自的同一冲程位置的应变值的差。在对全部的冲程位置取得了差之后，将这些差中绝对值最大的值作为差的最大值。作为其他的方法，有采集多个比较数据的应变和裂缝判定对象数据的应变在各自的同一冲程位置的应变值的差，判定这些平方和是否是规定值以上的方法。此外，有取得比较数据的应变和裂缝判定对象数据的应变的差分作为波形数据，判定该一次微系数或者二次微系数是否是规定值以上的方法。

在步骤S204中的判定结果为“是”的情况下，前进至步骤S205，判定为冲压成形品的裂缝已发生。在步骤S204中的判定结果为“否”的情况下，前进至步骤S206，判定为无异常。另外，针对判定为无异常的冲压成形品，也可以将该从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的测定对象金属型的应变以及生产条件作为参照数据而存储在存储机构104中。

在上述的实施方式中，将从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的期间作为了提取步骤中使用的判定对象期间。对此，也可以采用下述方法：将从冲压成形开始时刻开始直到成形进展到成形冲程超过规定的范围的时刻为止的期间作为提取步骤中使用的判定对象期间的方法。

这样，通过限定判定对象期间，能够除掉外乱的影响，获得高精度地进行判定的效果。此外，能够削减数据量，能够实现处理的高速化。

(第二实施方式)

第二实施方式将从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻作为判定对象期间。另外，裂缝判定装置100及其基本的处理动作与第一实施方式相同，下面以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。

在第二实施方式中，与测定对象金属型的应变的测定以及生产条件的取得有关的流程图如图2所示。另外，本实施方式的情况下，也可以将从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻作为对象，也可以将从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻作为对象。

图4是与裂缝判定有关的流程图。图4所示的流程图将从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻作为对象，并且向图3的流程图中追加了以下的2个处理(步骤S301、S302)，除此之外与图3相同，下面以不同点为中心进行说明。

在步骤S203(从参照数据中提取)中，从存储在存储机构104中的参照数据中，提取与在步骤S201中从内部存储装置读出的、从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻的、裂缝判定对象数据的生产条件最接近的参照数据作为比较数据。具体地讲，提取从存储机构104提取的参照数据的生产条件与裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计成为最小时的参照数据作为比较数据。

在步骤S301(无效冲压的判定)中，对步骤S203中提取出的数据中的、从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻的、比较数据的应变的最大值、和裂缝判定对象数据的应变的最大值进行比较。其结果，在裂缝判定对象数据的应变的最大值低于比较数据的应变的最大值的20％的情况下前进至步骤S302，判定为无效冲压，不进行裂缝判定。与此相对，仅在裂缝判定对象数据的应变的最大值为比较数据的应变的最大值的20％以上的情况下前进至步骤S204，进行裂缝判定。

(第三实施方式)

第三实施方式也与第二实施方式相同，将从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻作为判定对象期间。另外，裂缝判定装置100及其基本的处理动作与第一实施方式相同，以下以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。

在第三实施方式中，与测定对象金属型的应变的测定以及生产条件的取得有关的流程图如图2所示。另外，本实施方式的情况下，可以将从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻作为对象，也可以将从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻作为对象。

图5是与裂缝判定有关的流程图。图5所示的流程图将从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻作为对象，并且向图3的流程图中追加了以下2个处理(步骤S401、S402)，除此之外与图3相同，下面以不同点为中心进行说明。

在步骤S203(从参照数据中提取)中，与第二实施方式相同，从存储于存储机构104的参照数据中，提取与在步骤S201中从内部存储装置读出的、从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻的、裂缝判定对象数据的生产条件最接近参照数据作为比较数据。具体地讲，提取从存储机构104提取的参照数据的生产条件与裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计变为最小时的参照数据作为比较数据。

在步骤S401(测定异常的判定)中，对步骤S203中所提取出的数据中的、从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻的、比较数据的应变波形，和裂缝判定对象数据的应变波形进行比较。其结果，在比较数据的应变波形和裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数低于0.6的情况下前进至步骤S402，判定为测定异常，不进行裂缝判定。与此相对，仅在比较数据的应变波形与裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数为0.6以上的情况下前进至步骤S204，进行裂缝判定。作为相关系数的计算方法，基本上采用皮尔逊积差相关系数(Pearson′s product-momentcorrelation coefficient)的计算方法。

(第四实施方式)

第四实施方式将从冲压成形开始时刻成形进展到至少成形冲程的60％以上的时刻开始，冲压机滑块到达冲压成形下止点位置并开始反转动作，并至少从上述下止点开始冲压机滑块的反转动作进展到成形冲程的20％以上的时刻作为判定对象期间。另外，裂缝判定装置100及其基本的处理动作与第一实施方式相同，下面以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。

在第四实施方式中，与测定对象金属型的应变的测定以及生产条件的取得有关的流程图如图2所示。另外，本实施方式的情况下，可以将从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻作为对象，也可以将从冲压成形开始时刻成形进展到至少成形冲程的60％以上的时刻开始，直到冲压机滑块到达冲压成形下止点位置并开始反转动作，冲压机滑块的反转动作至少从上述下止点开始进展到成形冲程的20％以上的时刻为止作为对象。

在步骤S203(从参照数据中提取)中，从存储于存储机构104的参照数据中，提取与在步骤S201中从内部存储装置读出的、从冲压成形开始时刻成形进展到至少成形冲程的60％以上的时刻开始，直到冲压机滑块到达冲压成形下止点位置并开始反转动作，冲压机滑块的反转动作至少从上述下止点开始进展到成形冲程的20％以上的时刻为止的、裂缝判定对象数据的生产条件最接近的参照数据作为比较数据。具体地讲，提取从存储机构104提取出的参照数据的生产条件与裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计变为最小时的参照数据作为比较数据。

(第五实施方式)

第五实施方式也与第四实施方式相同，从冲压成形开始时刻成形进展到至少成形冲程的60％以上的时刻开始，直到冲压机滑块到达冲压成形下止点位置并开始反转动作，冲压机滑块的反转动作至少从上述下止点开始进展到成形冲程的20％以上的时刻为止作为判定对象期间。另外，裂缝判定装置100及其基本的处理动作与第一实施方式相同，下面以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。

在第五实施方式中，与测定对象金属型的应变的测定以及生产条件的取得有关的流程图如图2所示。另外，本实施方式的情况下，可以将从冲压成形开始时刻开始到冲压成形结束时刻作为对象，也可以将从冲压成形开始时刻成形进展到至少成形冲程的60％以上的时刻开始，直到冲压机滑块到达冲压成形下止点位置并开始反转动作，冲压机滑块的反转动作至少从上述下止点进展到成形冲程的20％以上的时刻为止作为对象。

此外，与裂缝判定有关的流程图中除了步骤S203、S401之外其他的处理与图5所示内容相同。

在步骤S203(从参照数据中提取)中，与第四实施方式相同，从存储于存储机构104的参照数据中，提取与在步骤S201中从内部存储装置读出的、从冲压成形开始时刻成形进展到至少成形冲程的60％以上的时刻开始，直到冲压机滑块到达冲压成形下止点位置并开始反转动作，冲压机滑块的反转动作至少从上述下止点进展到成形冲程的20％以上的时刻为止的、裂缝判定对象数据的生产条件最接近的参照数据作为比较数据。具体地讲，提取从存储机构104提取的参照数据的生产条件与裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计变为最小时的参照数据作为比较数据。

在步骤S401(测定异常的判定)中，对在步骤S203中提取的数据中的、从冲压成形开始时刻成形进展到至少成形冲程的60％以上的时刻开始，冲压机滑块到达冲压成形下止点位置并开始反转动作，冲压机滑块的反转动作至少从上述下止点开始进展到成形冲程的20％以上的时刻的、比较数据的应变波形，和裂缝判定对象数据的应变波形进行比较。其结果，在比较数据的应变波形和裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数低于0.6的情况下前进至步骤S402，判定为测定异常，不进行裂缝判定。与此相对，仅在比较数据的应变波形与裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数为0.6以上的情况下，前进至步骤S204，进行裂缝判定。作为相关系数的计算方法，基本上采用皮尔逊积差相关系数的计算方法。

实施例1

作为本发明的实施例1，按照第一实施方式的图2、图3所示的流程图，进行了冲压成形品的裂缝判定。表1示出了作为被加工材料而使用的钢板的特性。使用了板厚1.8mm，抗拉强度590MPa级的钢板。

表1

原料	屈服应力[MPa]	抗拉强度[MPa]	伸长[％]
				钢板	378	608	35

首先，针对图2的流程图的应用状况进行说明。在步骤S101中，使用了对来自设置在测定对象金属型上的应变测定机构8的信号输出进行监视，将输出上升至规定的值的定时作为上下金属型的模接触位置来判定冲压成形开始的方法。作为应变测定机构8使用了设置在测定对象金属型的内部的压电元件。

针对反复进行步骤S102的循环，以1[KHz]的采样率进行了测定。

作为步骤S103，使用了本发明所规定的11种类的生产条件(生产时刻、气温、湿度、成形速度、防皱力、被加工材料的批号、来自原料批次的坯料加工位置信息、被加工材料的抗拉强度、被加工材料的屈服强度、被加工材料的均匀伸长量、被加工材料的板厚)的全部组合，全都能够没有问题地检测裂缝。表2中示出了使用的生产条件的组合和加权系数α的值以及此时的异常率、正常判定率、过检测率、漏检率。

表2

本实施例中，尤其对将生产时刻、成形速度、温度这3个作为生产条件来测定的情况进行说明。

针对反复执行步骤S103的循环，在反复循环的第一次进行了测定。即，3个生产条件中，生产时刻是在步骤S101中刚刚判定为冲压成形开始之后的生产时刻，成形速度以及温度是该生产时刻的成形速度以及温度，即刚刚模接触之后的成形速度以及温度。

在步骤S104中，作为判定冲压成形结束，即滑块是否返回了再次冲压成形开始位置的方法，使用了由于与冲压成形结束相当的冲压机曲柄转角为220度，因此在滑块到达该位置时接收产生的信号并判定为冲压成形结束的方法。

在步骤S105中，作为内部存储装置使用了计算机的存储器。

接着，对图3的流程图的应用状况进行说明。首先，为了确定图3的流程图的功能，作为不是裂缝判定对象的参照数据进行10次成形，此外，作为裂缝判定对象数据进行1次成形，使用这些数据进行功能确认。10次不是裂缝判定对象的参照数据的内容如表3所示。首先，在步骤S202中判定是否是裂缝判定对象的冲压成形。将确认出不是裂缝判定对象、没有产生裂缝时的生产条件作为参照数据存储在存储机构104中。此外，在判定为是裂缝判定对象的冲压成形的情况下，前进至步骤S203以后的步骤。

表3

表3中，从数据X1到数据X10是测定对象金属型的应变量的测定结果。其中数据数据X1的内容如表4所示。第1列是从冲压成形开始时刻开始的经过时间[ms]，第2列是测定对象金属型的应变量[με]。数据X1中成形速度是99[mm/s]，而且测定的采样率是1[KHz]，因此从冲压成形开始时刻开始到经过了经过时间1500[ms]后的时刻为止进行了测定。

表4

接着，1次的裂缝判定对象数据的内容如表5所示。裂缝判定对象数据的内容构成与表3或者表4所示的参照数据相同。

表5

使用式(1)～式(4)，从表2所示的参照数据中提取与该表4的裂缝判定对象数据最接近的数据。首先，作为式(1)～式(3)中使用的加权系数αA、αB、αC的3个值，使用表6所示的值。

表6

	αA(生产时刻)	αB(温度)	αC(成形速度)
				α	01	1	1

接着，针对表3的10次得参照数据的每一个，使用式(1)～式(4)计算出的结果如表7所示。

表7

i	dAi	dBi	dCi	di
					1	0.10	-0.02	0.34	0.42
2	0.10	0.00	0.27	0.37
					3	0.09	0.03	0.31	0.43
4	0.08	-0.05	0.19	0.22
					5	0.08	-0.03	-0.04	0.01
6	0.07	-0.13	-0.17	-0.23
					7	0.06	-0.17	-0.20	-0.31
8	0.06	-0.25	-0.21	-0.40
					9	0.05	-0.30	-0.17	-0.43
10	0.04	-0.39	-0.18	-0.53

根据表7可以明确知道，di最接近零的数据是i＝5(表3中的No.5)，因此，作为与裂缝判定对象数据最接近的数据而提取No.5，作为了比较数据。

接着，在步骤S205中，计算之前提取的比较数据No.5与裂缝判定对象数据的应变的差，判定了差的最大值是否为规定值以上。作为规定值，本次使用了30[με]。

与以上的顺序相同地，实际上，作为不是裂缝判定对象的冲压成形进行了5,000次的成形。这些数据保存在存储机构104中。作为存储机构104使用了计算机的硬盘。

接着，裂缝判定对象的冲压成形进行了100,000次。针对100,000次的每一次，按上述的顺序提取最接近的数据，计算与该提取数据的应变的差，判定了差的最大值是否是规定值30[με]以上。表8示出了判定结果。与正常判定率为1.64％相对地，过检测率为230[ppm]，漏检率为110[ppm]，可知实现了高精度的裂缝测量。

表8

实施例2

作为本发明的实施例2，按照第一实施方式的图2、图3所示的流程图，进行了冲压成形品的裂缝判定。在本实施例中，将冲头和防皱金属型上设置了应变测定机构8作为压电元件。关于在冲头和防皱金属型上设置应变测定机构8的情况以外没有进行特别说明，但针对冲头、冲模和防皱金属型的全部组合，试验了应变测定机构8的设置，都能够正常地进行裂缝判定。

作为被加工材料而使用的钢板的特性如表1所示。此外，关于图2、图3的流程图的应用方法，与实施例1的内容相同。

与以上的顺序相同，实际上，作为不是裂缝判定对象的参照数据的冲压成形而进行了5,000次成形。这些数据保存在存储机构104中。作为存储机构104使用了计算机的硬盘。

接着，裂缝判定对象的冲压成形进行100,000次。针对100,000次的每一次，按上述的顺序提取最接近的数据作为比较数据，计算与该比较数据的应变的差，判定了该差的最大值是否为规定值(30[με])以上。表9示出了判定结果。与正常判定率为1.64％相对，过检测率为220[ppm]，漏检率为160[ppm]，可知能够高精度地测量裂缝。

表9

实施例3

作为本发明的实施例3，按照第二实施方式的图2、图4所示的流程图，进行了冲压成形品的裂缝判定。作为被加工材料而使用的钢板的特性如表1所示。金属型的应变测定与实施例1相同。此外，图2的流程图的应用方法也与实施例1的内容相同。

图4的流程图中，除了步骤S203以及步骤S301以外与实施例1记载的内容相同，因此仅对步骤S203以及步骤S301的应用方法进行说明。

在步骤S203(从参照数据中提取)中，从存储于存储机构104中的参照数据中，提取在步骤S201中从内部存储装置读出的、从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻的、从存储机构104提取的参照数据的生产条件与裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计变为最小时的参照数据作为比较数据。生产条件的差的合计变为最小时的具体的计算方法与实施例1相同。

在步骤S301(无效冲压的判定)中，对在步骤S203中提取的数据中的、从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻的、比较数据的应变的最大值，和裂缝判定对象数据的应变的最大值进行比较。其结果，在裂缝判定对象数据的应变的最大值低于比较数据的应变的最大值的20％的情况下判定为无效冲压，不进行裂缝判定。与此相对，仅在裂缝判定对象数据的应变的最大值为比较数据的应变的最大值的20％以上的情况下进行裂缝判定。

与以上的顺序相同地，实际上，作为不是裂缝判定对象的参照数据的冲压成形而进行了5,000次的成形。这些数据被保存在存储机构104中。作为存储机构104而使用了计算机的硬盘。

接着，裂缝判定对象的冲压成形进行了100,000次。针对100,000次的每一次，按上述的顺序提取最接近的数据作为比较数据，计算与该比较数据的应变的差，判定了在该差的最大值是否为规定值(30[με])以上。表10示出了判定结果。与正常判定率为1.63％相对，过检测率为120[ppm]，漏检率为260[ppm]，可知实现了高精度的裂缝测量。同时，针对无效冲压，可知也没有过检测或漏检，实现了高精度的测量。

表10

实施例4

作为本发明的实施例4，按照第三实施方式的图2、图5所示的流程图，进行了冲压成形品的裂缝判定。作为被加工材料而使用的钢板的特性如表1所示。金属型的应变测定与实施例1相同。此外，图2的流程图的应用方法也与实施例1的内容相同。

在步骤S203(从参照数据中提取)中，从存储于存储机构104中的参照数据中，提取在步骤S201中从内部存储装置读出的、从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻的、从存储机构104提取的参照数据的生产条件与裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计变为最小时的参照数据作为比较数据。生产条件的差的合计变为最小时的具体的计算方法与实施例1相同。

在步骤S401(测定异常的判定)中，对步骤S203中提取的数据的中的、从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30％以上的时刻的、比较数据的应变波形和裂缝判定对象数据的应变波形进行比较。其结果，在比较数据的应变波形与裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数低于0.6的情况下判定为测定异常，不进行裂缝判定。与此相对，仅在比较数据的应变波形与裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数为0.6以上的情况下进行裂缝判定。作为相关系数的计算方法，基本上采用皮尔逊积差相关系数的计算方法。

与以上的顺序相同地，实际上，作为不是裂缝判定对象的参照数据的冲压成形而进行了5,000次的成形。这些数据保存在存储机构104中。作为存储机构104而使用了计算机的硬盘。

接着，裂缝判定对象的冲压成形进行了100,000次。针对100,000次的每一次，按上述的顺序提取最接近的数据作为比较数据，计算与该比较数据的应变的差，判定该差的最大值是否为规定值(30[με])以上。表11示出了判定结果。与正常判定率为1.63％相对，过检测率为110[ppm]，漏检率为280[ppm]，可知实现了高精度的裂缝测量。同时，针对测定异常判定，可知也没有过检测或漏检，实现了高精度的测量。

表11

实施例5

作为本发明的实施例5，按照第四实施方式的图2、图3所示的流程图，进行了冲压成形品的裂缝判定。作为被加工材料而使用的钢板的特性如表1所示。金属型的应变测定与实施例1相同。此外，图2的流程图的应用方法也与实施例1的内容相同。

在步骤S203(从参照数据中提取)中，从存储于存储机构104中的参照数据中，提取在步骤S201中从内部存储装置读出的、从冲压成形开始时刻成形进展到至少成形冲程的60％以上的时刻开始，直到冲压机滑块到达冲压成形下止点位置并开始反转动作，冲压机滑块的反转动作至少从上述下止点开始进展到成形冲程的20％以上的时刻为止的、从存储机构104提取的参照数据的生产条件与裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计变为最小时的参照数据作为比较数据。生产条件的差的合计变为最小时的具体的计算方法与实施例1相同。

与以上的顺序相同地，实际上，作为不是裂缝判定对象的参照数据的冲压成形而进行5,000次的成形。这些数据保存在存储机构104中。作为存储机构104而使用了计算机的硬盘。

接着，裂缝判定对象的冲压成形进行了100,000次。针对100,000次的每一次，按上述的顺序提取最接近的数据作为比较数据，计算与该比较数据的应变的差，判定出该差的最大值是否是规定值(30[με])以上。表12示出了判定结果。与正常判定率为1.66％相对，过检测率为10[ppm]，漏检率为20[ppm]，可知实现了高精度的裂缝测量。

表12

实施例6

作为本发明的实施例6，按照第五实施方式的图2、图5所示的流程图，进行了冲压成形品的裂缝判定。作为被加工材料而使用的钢板的特性如表1所示。金属型的应变测定与实施例1相同。此外，图2的流程图的应用方法也与实施例1的内容相同。

在步骤S203(从参照数据中提取)中，从存储于存储机构104的参照数据中，提取在步骤S201中从内部存储装置读出的、从冲压成形开始时刻成形进展到至少成形冲程的60％以上的时刻开始，直到冲压机滑块到达冲压成形下止点位置并开始反转动作，冲压机滑块的反转动作至少从上述下止点进展到成形冲程的20％以上的时刻为止的、从存储机构104提取的参照数据的生产条件与裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计变为最小时的参照数据作为比较数据。生产条件的差的合计变为最小时的具体的计算方法与实施例1相同。

在步骤S401(测定异常的判定)中，对在步骤S203中提取的数据中的、从冲压成形开始时刻成形进展到至少成形冲程的60％以上的时刻开始，直到冲压机滑块到达冲压成形下止点位置并开始反转动作，冲压机滑块的反转动作至少从上述下止点进展到成形冲程的20％以上的时刻为止的、比较数据的应变波形和裂缝判定对象数据的应变波形进行比较。其结果，在比较数据的应变波形和裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数低于0.6的情况下，判定为测定异常，不进行裂缝判定。与此相对，仅在比较数据的应变波形和裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数为0.6以上的情况下进行裂缝判定。作为相关系数的计算方法，基本上采用皮尔逊积差相关系数的计算方法。

与以上的顺序相同地，实际上，作为不是裂缝判定对象的参照数据的冲压成形而进行了5,000次的成形。这些数据保存在存储机构104中。作为存储机构104使用了计算机的硬盘。

接着，裂缝判定对象的冲压成形进行了100,000次。针对100,000次的每一次，按上述的顺序提取最接近的数据作为比较数据，计算与该比较数据的应变的差，判定该差的最大值是否为规定值(30[με])以上。表13中示出了判定结果。与正常判定率为1.66％相对，过检测率为10[ppm]，漏检率为30[ppm]，可知实现了高精度的裂缝测量。

表13

另外，本发明的目的是通过将记录有实现上述的实施方式的功能的软件的程序码的存储介质提供给系统或者装置来达成的。该情况下，该系统或者装置的计算机(或者CPU、MPU)读出存储在存储介质中的程序码并执行。

该情况下，从存储介质读出的程序码自身实现上述的实施方式的功能，存储了程序码自身及其程序码的存储介质构成了本发明。

作为用于提供程序码的存储介质，例如，可以使用软盘、硬盘、光盘、光磁盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性的存储卡、ROM等。

此外，不仅限于通过计算机执行所读出的程序码来实现上述的实施方式的功能。例如，也可以基于该程序码的指示，在计算机上工作的OS(基础系统或者操作系统)等进行实际的处理的一部分或者全部，通过该处理来实现上述的实施方式的功能。

另外，从存储介质读出的程序码也可以是写入在被插入计算机中的功能扩展板或者连接在计算机上的功能扩展单元所具备的存储器中的方式。在该情况下写入存储器中后，基于该程序码的指示，该功能扩展板或功能扩展单元所具备的CPU等进行实际的处理的一部分或者全部，通过该处理来实现上述的实施方式的功能。

工业实用性

通过应用了本发明的金属冲压成形品的裂缝判定，能够高精度地判定对铁系、非铁系以及层压材料等的各种金属材料进行冲压成形时的裂缝。

Claims (12)

1.一种金属冲压成形品的裂缝判定方法，用于对使用冲头和冲模来成形的金属冲压成形品的裂缝进行判定，其特征在于，

使用应变测定机构和存储机构，

所述应变测定机构将上述冲头和上述冲模中的至少某一个作为测定对象金属型，测定其应变，

所述存储机构针对没有产生裂缝的多个冲压成形品，将从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的全部期间或者一部分期间中的上述测定对象金属型的应变以及至少包含成形速度的生产条件作为参照数据来存储，

上述金属冲压成形品的裂缝判定方法包括：

取得步骤，在裂缝判定对象的冲压成形中，作为裂缝判定对象数据，取得由上述应变测定机构测定出的从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的全部期间或者一部分期间中的上述测定对象金属型的应变，并且取得至少包含成形速度的生产条件；

提取步骤，基于从上述存储机构提取出的参照数据的生产条件、以及上述裂缝判定对象数据的生产条件，提取满足规定的条件的上述参照数据作为比较数据；以及

判定步骤，比较上述比较数据的应变和上述裂缝判定对象数据的应变，在满足了规定的条件时，进行判定为冲压成形品的裂缝已产生的裂缝判定。

2.根据权利要求1所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，上述生产条件中除了包含上述成形速度之外，还包含生产时刻、气温、湿度、防皱力、被加工材料的批号、来自原料批次的坯料加工位置信息、被加工材料的抗拉强度、被加工材料的屈服强度、被加工材料的均匀伸长量、被加工材料的板厚之中的至少一个以上。

3.根据权利要求1所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，在上述提取步骤中，提取从上述存储机构提取出的参照数据的生产条件与上述裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计成为最小时的上述参照数据作为比较数据。

4.根据权利要求1所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，在上述判定步骤中，比较上述比较数据的应变和上述裂缝判定对象数据的应变，在它们之差的最大值为规定值以上时，进行判定为冲压成形品的裂缝已产生的裂缝判定。

5.根据权利要求1～4任一项所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，还使用防皱金属型，并将上述冲头、上述冲模以及上述防皱金属型中的至少某一个作为测定对象金属型。

6.根据权利要求1所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，在上述提取步骤中，根据从冲压成形开始时刻到成形进展到成形冲程超过规定的范围的时刻的、从上述存储机构提取出的参照数据的生产条件、以及上述裂缝判定对象数据的生产条件，提取上述参照数据作为比较数据。

7.根据权利要求3所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，在上述提取步骤中，提取从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30%以上的时刻的、从上述存储机构提取出的参照数据的生产条件与上述裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计成为最小时的上述参照数据作为比较数据。

8.根据权利要求7所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，还具有下述步骤：比较从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30%以上的时刻的、上述比较数据的应变的最大值和上述裂缝判定对象数据的应变的最大值，在上述裂缝判定对象数据的应变的最大值低于上-述比较数据的应变的最大值的20%的情况下判定为无效冲压，不进行裂缝判定，仅在上述裂缝判定对象数据的应变的最大值为上述比较数据的应变的最大值的20%以上的情况下移至上述判定步骤。

9.根据权利要求7所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，还具有下述步骤：比较从冲压成形开始时刻到成形进展到至少成形冲程的30%以上的时刻的、上述比较数据的应变波形和上述裂缝判定对象数据的应变波形，在上述比较数据的应变波形和上述裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数低于0.6的情况下判定为测定异常，不进行裂缝判定，仅在上述比较数据的应变波形和上述裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数为0.6以上的情况下移至上述判定步骤。

10.根据权利要求3所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，在上述提取步骤中，提取成形从冲压成形开始时刻进展到至少成形冲程的60%以上的时刻开始，直到冲压机滑块到达冲压成形下止点位置开始反转动作且冲压机滑块的反转动作至少从上述下止点进展到成形冲程的20%以上的时刻为止的、从上述存储机构提取出的参照数据的生产条件与上述裂缝判定对象数据的生产条件之差的合计成为最小时的上述参照数据作为比较数据。

11.根据权利要求10所述的金属冲压成形品的裂缝判定方法，其特征在于，还具有下述步骤：比较成形从冲压成形开始时刻进展到至少成形冲程的60%以上的时刻开始，直到冲压机滑块到达冲压成形下止点位置开始反转动作且冲压机滑块的反转动作至少从上述下止点进展到成形冲程的20%以上的时刻为止的、上述比较数据的应变波形和上述裂缝判定对象数据的应变波形，在上述比较数据的应变波形和上述裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数低于0.6的情况下判定为测定异常，不进行裂缝判定，仅在上述比较数据的应变波形和上述裂缝判定对象数据的应变波形的相关系数为0.6以上的情况下移至上述判定步骤。

12.一种金属冲压成形品的裂缝判定装置，用于对使用冲头和冲模来成形的金属冲压成形品的裂缝进行判定，其特征在于，具备：

应变测定机构，将上述冲头和上述冲模中的至少某一个作为测定对象金属型，测定其应变，

存储机构，针对没有产生裂缝的多个冲压成形品，将从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的全部期间或者一部分期间中的上述测定对象金属型的应变以及至少包含成形速度的生产条件作为参照数据来存储；

取得机构，在裂缝判定对象的冲压成形中，作为裂缝判定对象数据，取得由上述应变测定机构测定出的从冲压成形开始时刻到冲压成形结束时刻的全部期间或者一部分期间中的上述测定对象金属型的应变，并且取得至少包含成形速度的生产条件；

提取机构，基于从上述存储机构提取出的参照数据的生产条件、以及上述裂缝判定对象数据的生产条件，提取满足规定的条件的上述参照数据作为比较数据；以及

判定机构，比较上述比较数据的应变和上述裂缝判定对象数据的应变，在满足了规定的条件时，进行判定为冲压成形品的裂缝已产生的裂缝判定。

Images