CN109891209B

CN109891209B - 烧结处理成型品的强度推断方法

Info

Publication number: CN109891209B
Application number: CN201780065610.1A
Authority: CN
Inventors: 扬场辽; 石渡亮伸
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2017-08-01
Publication date: 2021-06-22
Anticipated expiration: 2037-08-01
Also published as: JP6264425B1; KR20190066628A; KR102143835B1; JP2018072060A; CN109891209A; WO2018078996A1

Abstract

本发明提供烧结处理成型品的强度推断方法，对将通过烧结来固化的钢板的冲压成型品进行烧结处理而得的烧结处理成型品的强度进行推断。本发明所涉及的强度推断方法具有以下步骤：步骤(S1)，取得通过烧结来固化的钢板的材料特性与预应变的关系；步骤(S3)，计算冲压成型品(1)的冲压成型过程中的单轴等效塑性应变；步骤(S5)，取得该单轴等效塑性应变的在冲压成型过程的应变路径的最大值；步骤(S7)，使用该取得的最大值而对冲压成型品(1)设定烧结固化后的材料特性；以及步骤(S9)，进行被设定了该烧结固化后的材料特性的冲压成型品(1)的强度解析，而对烧结处理成型品的强度进行推断。

Description

烧结处理成型品的强度推断方法

相关申请的交叉引用

本申请主张日本专利申请2016-209313号(2016年10月26日申请)的优先权，并在此通过参照而引入该申请的全部公开内容。

技术领域

本发明涉及针对使用通过烧结来固化的钢板进行冲压成型且进行烧结处理而得的部件(在本说明书以及权利要求书中，称为“烧结处理成型品”)，对耐碰撞性能等强度进行推断的烧结处理成型品的强度推断方法。

背景技术

作为对用于汽车、汽车车身的汽车部件的耐碰撞性能进行解析的手法，存在使用计算机模拟的碰撞解析。在汽车、汽车车身的碰撞解析中，根据用于汽车部件的材料的特性来进行。

用于汽车部件的材料中的一种存在通过烧结来固化的钢板。在汽车制造时，白车身经过各汽车部件的冲压成型、组装、电沉积涂敷、以及烧结处理的工序。通过烧结来固化的钢板具有与在上述工序中的冲压成型工序中被赋予的加工应变的程度相应地，在烧结处理工序中烧结固化从而强度上升的特性。因此，为了利用计算机模拟来对使用通过烧结来固化的钢板而制造出的汽车部件的强度进行预测，需要正确地掌握预先赋予的加工应变(预应变)与由烧结固化引起的强度的上升的关系，获得基于该关系的汽车部件的材料特性，而进行碰撞解析等的计算机模拟。

关于对冲压成型品的烧结固化后的强度进行预测的手法，能够举出几个现有技术。

在专利文献1中公开有如下手法：依据冲压成型后的冲压成型品的应变状态来计算等效塑性应变，将该计算出的等效塑性应变与通过烧结来固化的钢板的固化量建立关联而对上述冲压成型品的抗凹坑性进行预测。

另外，在专利文献2中公开有对在赋予预应变后进行烧结处理而固化的钢材的应力与应变的关系进行推断的方法。

专利文献1：日本特开2000-249636号公报

专利文献2：日本专利5131212号公报

一般情况下，在讨论冲压成型品的强度时，与在冲压成型中赋予钢板的累积等效塑性应变、流动应力建立关联而完成的情况较多。因此，在对烧结处理而固化的烧结处理成型品的强度进行推断的情况下，也能够考虑使用累积等效塑性应变、流动应力。

但是，关于在冲压成型中应变路径变化较大的部位、例如关于在将帽形剖面部件拉深成型时受到弯曲和弯曲复原变形的纵壁部等，目前为止针对应该如何估算塑性应变还未有详细的讨论。

根据专利文献1中公开的方法，能够基于冲压成型后的等效塑性应变的值而对烧结固化的冲压成型品的强度进行预测，但未考虑冲压成型中的应变路径，例如，针对受到从拉伸至压缩或者从压缩至拉伸的面内的反向负荷而应变的值在冲压成型后变为0那样的部位，存在无法通过上述等效塑性应变的值正确地预测烧结固化后的烧结处理成型品的强度的问题。

另外，在专利文献2中公开的方法中，为了对烧结处理而固化的钢材的应力进行推断而使用的等效塑性应变的定义含糊，未考虑成型中的应变路径。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供以下烧结处理成型品的强度推断方法：针对例如使用通过烧结来固化的钢板受到应变路径以从拉伸至压缩、从压缩至拉伸的方式而变化的变形且被冲压成型的冲压成型品，对烧结处理后的烧结处理成型品的耐碰撞性能等强度进行推断。

(1)本发明所涉及的烧结处理成型品的强度推断方法对将通过烧结来固化的钢板的冲压成型品进行烧结处理而得的烧结处理成型品的强度进行推断，其特征在于，具有以下步骤：烧结固化材料特性取得步骤，取得施加预应变且进行了烧结处理的通过烧结来固化的钢板的烧结固化后的材料特性、与上述预应变的关系；冲压成型解析步骤，进行将通过上述烧结来固化的钢板冲压成型为上述冲压成型品的冲压成型解析，而计算冲压成型过程中的单轴等效塑性应变；单轴等效塑性应变最大值取得步骤，将该计算出的单轴等效塑性应变的在冲压成型过程的应变路径中的最大值求出；烧结固化材料特性设定步骤，使用在上述烧结固化材料特性取得步骤中取得的烧结固化后的材料特性与预应变的关系，将与上述单轴等效塑性应变的最大值对应的烧结固化后的材料特性设定为上述冲压成型品的材料数据；以及强度解析步骤，进行被设定了该烧结固化后的材料特性的上述冲压成型品的强度解析，而对上述烧结处理成型品的强度进行推断。

(2)根据上述(1)所记载的烧结处理成型品的强度推断方法，其特征在于，在上述单轴等效塑性应变最大值取得步骤中，针对每个要素而取得上述单轴等效塑性应变的最大值，在上述烧结固化材料特性设定步骤中，将上述冲压成型品分割为由上述单轴等效塑性应变的最大值包含于规定的范围的要素群构成的区域，且针对每个该分割出的区域而设定上述烧结固化后的材料特性。

本发明对将通过烧结来固化的钢板的冲压成型品进行烧结处理而得的烧结处理成型品的强度进行推断，其中，具有以下步骤：烧结固化材料特性取得步骤，取得施加预应变且进行了烧结处理的通过烧结来固化的钢板的烧结固化后的材料特性、与上述预应变的关系；冲压成型解析步骤，进行将通过上述烧结来固化的钢板冲压成型为上述冲压成型品的冲压成型解析，而计算冲压成型过程中的单轴等效塑性应变；单轴等效塑性应变最大值取得步骤，将该计算出的单轴等效塑性应变的在冲压成型过程的应变路径的最大值求出；烧结固化材料特性设定步骤，使用在上述烧结固化材料特性取得步骤中取得的烧结固化后的材料特性与预应变的关系，将与上述单轴等效塑性应变的最大值对应的烧结固化后的材料特性设定为上述冲压成型品的材料数据；以及强度解析步骤，进行被设定了该烧结固化后的材料特性的上述冲压成型品的强度解析，而对上述烧结处理成型品的强度进行推断，由此能够对在冲压成型过程中受到应变路径变化那样的变形而被冲压成型的上述冲压成型品的烧结固化后的材料特性准确地进行设定，能够对上述烧结处理成型品的耐碰撞性能等强度高精度地进行推断。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的烧结处理成型品的强度推断方法的处理的流程的流程图。

图2是表示施加了单轴拉伸载荷/压缩载荷的通过烧结来固化的钢板的试样的单轴等效塑性应变的最大值、与因该试样的烧结处理引起的维氏硬度的上升量(ΔHv)的关系的图表。

图3是表示施加了单轴拉伸载荷/压缩载荷的通过烧结来固化的钢板的试样的单轴等效塑性应变的累积值与因该试样的烧结处理引起的维氏硬度的上升量(ΔHv)的关系的图表。

图4是表示施加了单轴拉伸载荷/压缩载荷的通过烧结来固化的钢板的试样的流动应力、与因该试样的烧结处理引起的维氏硬度的上升量(ΔHv)的关系的图表。

图5是表示本发明所涉及的通过烧结来固化的钢板的冲压成型品的一个例子的图。

图6是表示施加单轴拉伸载荷/压缩载荷而赋予预应变且进行了烧结处理的烧结固化后的拉伸试验中的应变与真应力(强度)的关系的图表。

图7是对本发明的实施方式的强度解析方法进行说明的图。

图8是表示本实施例中获得的冲压成型品的强度解析的结果的图表。

具体实施方式

在本发明的实施方式所涉及的烧结处理成型品的强度推断方法的说明之前，对在本发明中作为对象的通过烧结来固化的钢板、烧结固化后的强度与应变的关系进行说明。

通过烧结来固化的钢板是指具有与因冲压成型等而被赋予的加工应变(预应变)的量相应地通过烧结处理而固化强度上升的性质的钢板。将该烧结处理时的强度上升称为时效固化或烧结固化。

通过烧结来固化的钢板中存在通过烧结处理而屈服强度上升的BH钢板(BakeHardened)、除屈服强度以外拉伸强度也上升的BHT(注册商标：Bake Hardenable steelwith Tensile strength increase)钢板。

烧结固化的基本机理对于BH钢板、BHT钢板均是通用的，在利用冲压成型等而对通过烧结来固化的钢板赋予了预应变时，钢板内的位错密度上升，若在钢板中已经导入了位错的状态下因烧结涂敷等而温度上升，则留在钢板中的晶界的碳原子、氮原子移动，吸附于位错从而使钢板固化。因此，烧结固化量与被导入至钢板的位错的量(位错密度)、即预应变具有关联性。

因此，为了对烧结固化的烧结处理成型品的强度进行推断，正确估算因冲压成型等而被赋予的预应变，且基于该预应变而掌握烧结固化后的强度等材料特性是非常重要的。

如上所述，以往，烧结固化后的烧结处理成型品的强度是使用冲压成型中的累积等效塑性应变作为因冲压成型而被赋予的预应变来预测的。然而，在受到应变路径变化的变形而被冲压成型的情况下，累积等效塑性应变是在冲压成型过程中受到的压缩、拉伸的各应变的绝对值的相加值，因此存在无法正确预测烧结固化后的强度，不知如何估算预应变的课题。

因此，发明人们在对各种材料试验的结果进行了深入研究的结果是，发现烧结处理成型品的烧结固化后的强度与从冲压成型开始至冲压成型结束的期间的应变路径的单轴等效塑性应变的最大值有很强的关联。

这里，本发明的单轴等效塑性应变是指在冲压成型的一系列的应变路径中，各塑性变形过程中的各自的应变。

例如，若是单轴方向的应变路径，则是指在拉伸以及/或者压缩的一系列的应变路径中，各拉伸过程或者各压缩过程中的各自的应变。即，若是成为拉伸(1)、压缩(1)、拉伸(2)的顺序的一系列的应变路径，则分别是指拉伸(1)的应变、压缩(1)的应变、拉伸(2)的应变。

另外，若是两轴方向的应变路径，则由于在两轴交叉的方向作用有拉伸-拉伸、拉伸-压缩、压缩-压缩中的任一个的应变，所以是指在上述一系列的应变路径中，将它们分别换算为单轴等效应变而求出的值。即，若表示为“X轴方向应变-Y轴方向应变”，则在是成为“拉伸-拉伸”(1)、“拉伸-压缩”(1)、“压缩-压缩”(1)、“拉伸-拉伸”(2)的顺序的一系列的应变路径的情况下，是指将“拉伸-拉伸”(1)、“拉伸-压缩”(1)、“压缩-压缩”(1)、“拉伸-拉伸”(2)的两轴方向应变分别换算为单轴等效的各自的值。而且，单轴等效塑性应变的最大值是指冲压成型中的应变路径的最大值。

此外，在具有应变路径的塑性变形的情况下，一般等效塑性应变的最大值是指将应变路径的单轴等效塑性应变的绝对值相加而得的累积值，但本发明所涉及的单轴等效塑性应变并非像上述定义那样是应变路径的累积值，因此本发明所涉及的单轴等效塑性应变的最大值与上述等效塑性应变的最大值不同。

另外，在本发明中，单轴等效塑性应变的最大值能够如下这样求出。

假定为对通过烧结来固化的钢板施加单轴载荷时的应力-应变的关系例如遵循下式的Swift这一公式。

σ＝K(ε₀+ε_p)ⁿ…(1)

这里，σ是真应力，ε_p是应变，K、ε₀、n是常量。

根据公式(1)，塑性应变ε_p能够如下这样表示。

ε_p＝(σ)^1/n/K-ε₀＝f(σ)…(2)

而且，若通过烧结来固化的钢板的冲压成型品的冲压成型过程中的单轴等效塑性应变是通过将冲压成型过程中的等效应力作为公式(2)中的真应力σ而赋予由此进行表示，则与等效应力对应的塑性应变从应力-应变曲线唯一地求出，因此单轴等效塑性应变的最大值使用冲压成型中的等效应力的最大值σmax而表示为εeqmax＝f(σmax)。

这样，能够通过冲压成型中等效应力成为最大值σmax时的塑性应变来求出单轴等效塑性应变的最大值εeqmax。

此外，在上述的例子中，将应力-应变的关系以Swift公式表示，但若塑性应变能够相对于应力而以唯一确定的关系表达，则无需一定利用Swift公式，例如也可以将应力与应变通过点列数据来建立关联。

包含上述例子在内求出的单轴等效塑性应变的最大值与烧结固化后的强度存在关系是表示单轴等效塑性应变的最大值与位错密度有关联。因此，为了验证该关系，进行了单轴拉伸压缩试验以及维氏硬度测定试验，以下，示出其结果。

首先，针对440MPa級、板厚2.0mm的BH钢板的试样作用单轴拉伸载荷或者单轴压缩载荷而施加预应变。对预应变施加后的试样进行烧结处理并对烧结固化后的试样的维氏硬度进行测定，求出由烧结处理引起的硬度的上升量。

这里，从施加于试样的预应变中，抽出使拉伸载荷或者压缩载荷以单轴的方式作用于试样而产生于该试样的应变路径的塑性应变(上述单轴等效塑性应变)的最大值(绝对值)。

在表1中示出使单轴拉伸载荷以及/或者单轴压缩载荷作用而产生于试样的应变路径与塑性应变的最大值。

[表1]

表1

为了区分在表1的各条件下作用于试样的拉伸载荷与压缩载荷，将拉伸载荷的情况下的拉伸应变的值以正(+)表示，将压缩载荷的情况下的压缩应变以负(-)表示，但施加于试样的预应变亦即单轴等效塑性应变能够以各应变的绝对值表示。

条件0是未对试样施加压缩应变以及拉伸应变中的任一个而进行了烧结处理的条件，施加于试样的预应变是0％。

条件1～4是对使单轴拉伸载荷作用而赋予拉伸应变且去除载荷而得的试样进行了烧结处理的条件。在条件1～4中，施加于试样的预应变是在各条件下赋予给试样的拉伸应变的绝对值(＝1％、3％、5％以及9％)。

条件5～7是对使单轴压缩载荷作用而赋予压缩应变且去除载荷而得的试样进行了烧结处理的条件。在条件5～7中，施加于试样的预应变是在各条件下赋予给试样的压缩应变的绝对值(＝1％、3％、5％)。

条件8～12是对首先使单轴拉伸载荷作用而赋予拉伸应变之后使单轴压缩载荷作用而赋予压缩应变且去除载荷而得的试样进行了烧结处理的条件。在条件8～12中，施加于试样的预应变是使拉伸载荷或者压缩载荷作用而赋予的应变的最大值(绝对值)。

例如，条件11是从使单轴拉伸载荷作用而赋予了+5％的拉伸应变的状态开始，使单轴压缩载荷作用而赋予-3％的压缩应变且去除载荷的条件，在条件11中施加的塑性应变的最大值是5％。

此外，作为比较的累积等效塑性应变是将在拉伸变形→压缩变形的各过程中赋予的应变(绝对值)累积而得的值，因此，例如，条件11的累积等效塑性应变为5+3＝8％。

条件13～17是对首先使单轴拉伸载荷作用，之后使单轴压缩载荷作用，进而使单轴拉伸载荷作用而得的试样进行了烧结处理的条件。

例如，条件14是从使单轴拉伸载荷作用而赋予了+5％的拉伸应变的状态开始，使单轴压缩载荷作用而赋予-5％的压缩应变，进而使单轴拉伸载荷作用而赋予+3％的拉伸应变且去除载荷的条件，在条件14中施加的塑性应变的最大值是5％。

相对于此，条件14的作为比较的累积等效塑性应变是将在拉伸变形→压缩变形→拉伸变形的各过程中赋予的应变(绝对值)累积而得的值，为5+5+3＝13％。

在图2中示出在各条件下施加于试样的塑性应变的最大值与作为烧结固化后的试样的强度的指标的维氏硬度的上升量(ΔHv)的结果。另外，作为比较，在图3中示出在各条件下施加于试样的应变的累积值(累积等效塑性应变)与烧结固化后的试样的维氏硬度的上升量(ΔHv)的结果，在图4中示出在各条件下产生于试样的流动应力与烧结固化后的试样的维氏硬度的上升量(ΔHv)的结果。

根据图2～4可知，烧结处理引起的试样的维氏硬度的上升量与使拉伸载荷以及压缩载荷作用时的塑性应变的最大值关联较强，相对于此，与作为比较的累积等效塑性应变、流动应力的关联较弱。

其结果显示，在对受到像从压缩至拉伸这样应变路径变化的变形而被冲压成型的烧结处理成型品的强度进行推断时，能够作为与烧结固化后的强度有关联的预应变而使用该应变路径的塑性应变的最大值来对烧结处理成型品的材料特性进行估算。

本发明所涉及的烧结处理成型品的强度推断方法是基于这些验证结果而完成的。以下，对本发明的实施方式所涉及的烧结处理成型品的强度推断方法详细地进行说明。

本实施方式所涉及的烧结处理成型品的强度推断方法是对将图5中作为一个例子而示出的通过烧结来固化的钢板的冲压成型品1进行烧结处理而得的烧结处理成型品的强度进行推断的方法，如图1所示，具有烧结固化材料特性取得步骤S1、冲压成型解析步骤S3、单轴等效塑性应变最大值取得步骤S5、烧结固化材料特性设定步骤S7、以及强度解析步骤S9。

以下，对上述各步骤详细地进行说明。

＜烧结固化材料特性取得步骤＞

在烧结固化材料特性取得步骤S1中，取得施加预应变且进行了烧结处理的通过烧结来固化的钢板的烧结固化后的材料特性、与预应变的关系。

作为在本实施方式中取得的烧结固化后的材料特性，存在烧结固化后的应力与应变的关系(应力-应变曲线)，应力-应变曲线例如能够通过单轴拉伸试验等而获得。

作为施加预应变且进行烧结处理后的材料特性的一个例子，在图6中示出施加0％、1％、5％、10％以及15％的预应变且进行烧结处理后的应力-应变曲线的图表。

此外，以下的步骤是由计算机进行的，冲压成型解析步骤S3以及强度解析步骤S9可以使用例如市面出售的构造解析软件。

＜冲压成型解析步骤＞

在冲压成型解析步骤S3中，进行将通过烧结来固化的钢板冲压成型为目标形状的冲压成型品1的冲压成型解析，而计算成型过程中的单轴等效塑性应变。

在本实施方式中，在冲压成型解析步骤S3中，针对每个要素而计算单轴等效塑性应变，也可以针对每个节点而计算单轴等效塑性应变。

＜单轴等效塑性应变最大值取得步骤＞

在单轴等效塑性应变最大值取得步骤S5中，求出冲压成型解析步骤S3中计算出的单轴等效塑性应变的在冲压成型过程(应变路径)中的最大值由此取得。单轴等效塑性应变的最大值用于在后述的强度解析步骤S9中的强度解析中，将烧结固化后的材料特性设定为冲压成型品1的材料数据。

例如，在使用通过烧结来固化的钢板而将图5所示的剖面呈帽形状的冲压成型品1拉深成型的情况下，纵壁部3由于在成型中受到弯曲和弯曲复原变形，因此是应变路径变化较大的部位。因此，考虑应变路径的变化而求出冲压成型过程中的单轴等效塑性应变的最大值。

在本实施方式中，在单轴等效塑性应变最大值取得步骤S5中，求出针对每个要素而计算出的单轴等效塑性应变的最大值，但也可以在冲压成型解析步骤S3中针对每个节点而计算出单轴等效塑性应变的情况下，针对每个节点而求出单轴等效塑性应变的最大值。

＜烧结固化材料特性设定步骤＞

在烧结固化材料特性设定步骤S7中，使用在烧结固化材料特性取得步骤S1中取得的应力-应变曲线与预应变的关系(参照图6)，将与在单轴等效塑性应变最大值取得步骤S5中取得的单轴等效塑性应变的最大值对应的烧结固化后的材料特性设定为冲压成型品1的材料数据。

在本实施方式所涉及的烧结固化材料特性设定步骤S7中，也可以将冲压成型品1分割为由在单轴等效塑性应变最大值取得步骤S5中取得的单轴等效塑性应变的最大值包含于规定的范围的要素群构成的区域，且针对每个该分割出的区域而设定烧结固化后的材料特性(应力-应变曲线)。

区域分割中的单轴等效塑性应变的最大值的规定的范围、和与该单轴等效塑性应变的最大值对应的烧结固化后的材料特性例如能够以如下的方式进行设定。

针对由在单轴等效塑性应变最大值取得步骤S5中取得的单轴等效塑性应变的最大值包含于0％以上且不足1％的范围的要素群构成的区域，将使预应变为0％即不赋予预应变地进行了烧结处理的应力-应变曲线设定为上述区域的材料特性。

同样地，针对由在单轴等效塑性应变最大值取得步骤S5中取得的单轴等效塑性应变的最大值包含于1％以上且不足5％的范围的要素群构成的区域，将施加1％的预应变并进行了烧结处理的应力-应变曲线设定为上述区域的材料特性。

并且，针对由单轴等效塑性应变的最大值包含于5％以上且不足10％以及10％以上且不足15％的范围的要素群构成的区域，将分别施加5％以及10％的预应变并进行了烧结处理的应力-应变曲线分别设定为上述区域的材料特性。

在上述例子中，作为单轴等效塑性应变的最大值的规定范围而设定0％以上且不足1％、1％以上且不足5％、5％以上且不足10％以及10％以上且不足15％，并且与各规定范围对应地对冲压成型品1进行了区域分割，但只要针对单轴等效塑性应变的最大值的规定的范围的每一个而取得材料特性(应力-应变曲线)即可，用于区域分割的单轴等效塑性应变的最大值的规定的范围能够任意设定。

＜强度解析步骤＞

在强度解析步骤S9中，进行在烧结固化材料特性设定步骤S7中设定了烧结固化后的材料特性的冲压成型品1的强度解析，而对将冲压成型品1进行烧结处理而得的烧结处理成型品的强度进行推断。

例如，如图7所示，强度解析步骤S9的强度解析能够在约束了冲压成型品1的下部的两点的状态下对冲压成型品1的上表面赋予强制位移来进行，在该情况下，将上述下部的两点处的反作用力作为冲压成型品1的强度而求出。

以上，根据本实施方式所涉及的烧结处理成型品的强度推断方法，使用冲压成型中的单轴等效塑性应变的最大值，将通过烧结处理而烧结固化后的材料特性作为冲压成型品的材料数据而设定，针对设定了该材料数据的冲压成型品进行强度解析，由此能够对进行烧结处理而得的烧结处理成型品的强度进行高精度的推断。

进行了用于确认本发明的作用效果的验证，因此以下对此进行说明。

在本实施例中，根据本发明所涉及的部件强度推断方法，对将图5所示的通过烧结来固化的钢板的冲压成型品1进行烧结处理而得的烧结处理成型品的强度进行推断，且验证了其合理性。

首先，在对拉伸强度440MPa級、板厚2.0mm的通过烧结来固化的钢板(BHT钢板)施加1％、5％、10％以及15％的预应变并进行了烧结处理(170℃×20分)之后进行单轴拉伸试验，并取得了作为烧结固化后的材料特性的应力-应变曲线与烧结固化前的预应变的关系(参照图6)。

接下来，进行将通过上述烧结来固化的钢板拉深成型为冲压成型品1的冲压成型解析，且针对每个要素而计算出了成型过程中的冲压成型品1的单轴等效塑性应变。这里，在冲压成型解析中，使用作为FEM模拟的通用解算器的LS-DYNA(注册商标：LivermoreSoftware Technology Corporation)，应用了动态显式法。

而且，针对每个要素而取得了冲压成型过程中的单轴等效塑性应变的最大值。

与基于冲压成型解析结果而取得的单轴等效塑性应变的最大值相应地，将作为烧结固化前的各预应变(0％、1％、5％、10％以及15％)下的烧结固化后的材料特性的、应力-应变曲线(参照图6)设定为冲压成型品1的材料数据。

这里，在作为烧结固化后的材料特性的应力-应变曲线的设定中，将冲压成型品1分割为由针对每个要素而取得的单轴等效塑性应变的最大值包含于规定的范围的要素群构成的区域，且针对每个该分割出的区域而设定了烧结固化后的应力-应变曲线。

在本实施例中，针对单轴等效塑性应变的最大值的规定范围与烧结固化后的材料特性而使用图6所示的应力-应变曲线。即，针对由所取得的单轴等效塑性应变的最大值为不足1％的要素群构成的区域，将预应变0％的应力-应变曲线设定为该区域的材料数据，针对由单轴等效塑性应变的最大值为1％以上且不足5％的要素群构成的区域，将预应变1％的应力-应变曲线设定为该区域的材料数据，针对由单轴等效塑性应变的最大值为5％以上且不足10％的要素群构成的区域，将预应变5％的应力-应变曲线设定为该区域的材料数据，针对由单轴等效塑性应变的最大值为10％以上且不足15％的要素群构成的区域，将预应变10％的应力-应变曲线设定为该区域的材料数据，针对由单轴等效塑性应变的最大值为15％以上的要素群构成的区域，将预应变15％的应力-应变曲线设定为该区域的材料数据。

而且，进行像上述那样设定了烧结固化后的材料特性的冲压成型品1的强度解析，而计算冲压成型品1的强度。在强度解析中，如图7所示，对约束冲压成型品1的下部的两点并对上表面赋予强制位移时的上述两点处的反作用力的历史记录进行计量，将该反作用力的最大值作为冲压成型品1的强度。

在本实施例中，将以下例子作为发明例，即、通过上述顺序来对将冲压成型品1进行烧结处理而得的烧结处理成型品的强度进行推断的例子。并且，作为比较对象而使用以往利用的指标亦即成型紧后的单轴等效塑性应变的值(比较例1)、以及成型中的累积等效塑性应变(比较例2)而将烧结固化后的材料特性设定为冲压成型品1的材料数据，且进行其强度解析。

关于使用这些成型紧后的单轴等效塑性应变、累积等效塑性应变的烧结固化后的材料特性的设定，与上述发明例同样地，将成型紧后的单轴等效塑性应变或者累积等效塑性应变作为施加于冲压成型品1的预应变，将与该预应变对应的应力-应变曲线设定为冲压成型品1的材料数据。

并且，将发明例、比较例1以及比较例2中的冲压成型品1的强度的解析值、与对实际使用通过烧结来固化的钢板进行了冲压成型以及烧结处理而得的烧结处理成型品的强度进行测定所得的实验值进行比较。

在图8中示出冲压成型品1的强度解析的结果。在图8中，纵轴是烧结处理成型品的强度的实验值与通过强度解析而计算出的解析值的比。根据图8可知，与比较例1以及比较例2相比，发明例的强度的解析值与实验值最良好地吻合。

以上证实了：根据本发明所涉及的强度推断方法，能够对将通过烧结来固化的钢板的冲压成型品进行烧结处理而得的烧结处理品的烧结固化后的材料特性正确地进行设定，能够对烧结处理品的强度良好地进行推断。

附图标记说明

1…冲压成型品；3…纵壁部。

Claims

1.一种烧结处理成型品的强度推断方法，对将通过烧结来固化的钢板的冲压成型品进行烧结处理而得的烧结处理成型品的强度进行推断，

其特征在于，具有以下步骤：

烧结固化材料特性取得步骤，取得施加预应变且进行了烧结处理的通过烧结来固化的钢板的烧结固化后的材料特性、与所述预应变的关系；

冲压成型解析步骤，进行将通过所述烧结来固化的钢板冲压成型为所述冲压成型品的冲压成型解析，而计算冲压成型过程中的单轴等效塑性应变；

单轴等效塑性应变最大值取得步骤，将该计算出的单轴等效塑性应变的在冲压成型过程的应变路径中的最大值求出；

烧结固化材料特性设定步骤，使用在所述烧结固化材料特性取得步骤中取得的烧结固化后的材料特性与预应变的关系，将与所述单轴等效塑性应变的最大值对应的烧结固化后的材料特性设定为所述冲压成型品的材料数据；以及

强度解析步骤，进行被设定了该烧结固化后的材料特性的所述冲压成型品的强度解析，而对所述烧结处理成型品的强度进行推断。

2.根据权利要求1所述的烧结处理成型品的强度推断方法，其特征在于，

在所述单轴等效塑性应变最大值取得步骤中，针对每个所述冲压成型解析的要素而取得所述单轴等效塑性应变的最大值，

在所述烧结固化材料特性设定步骤中，将所述冲压成型品分割为由所述单轴等效塑性应变的最大值包含于规定的范围的所述冲压成型解析的要素群构成的区域，且针对每个该分割出的区域而设定所述烧结固化后的材料特性。