CN111163875A - 变形极限的评价方法、破裂预测方法及冲压模具的设计方法 - Google Patents

变形极限的评价方法、破裂预测方法及冲压模具的设计方法 Download PDF

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Abstract

提供一种为了防止冲压成形引起的剪切端面的破裂的产生而对金属板的剪切端面的破裂极限进行评价/预测并决定冲压成形条件的技术。在评价将剪切加工后的金属板(1)利用冲压成形进行变形时的上述金属板(1)的剪切端面处的变形极限的变形极限的评价方法中，利用根据两个应力梯度而求出的指标值来评价变形极限，上述两个应力梯度为通过上述冲压成形而在上述金属板(1)的剪切端面附近产生的应力分布中的、评价位置处的板厚方向X上的应力梯度和远离剪切端面的方向上的应力梯度。

Description

变形极限的评价方法、破裂预测方法及冲压模具的设计方法
技术领域
本发明涉及对于利用冲压成形对剪切加工之后的金属板进行成形加工时的、在弯曲变形、拉伸变形、或拉伸变形与弯曲变形的复合的变形产生的剪切加工面(剪切端面)产生的破裂进行评价/预测的技术。而且，本发明涉及能够基于该技术抑制金属板的破裂的模具形状的设计方法(决定方法)的技术。
背景技术
目前，对汽车要求由轻量化产生的燃油经济性提高和碰撞安全性的提高。因此，在同时实现车身的轻量化和碰撞时的搭乘者保护的目的下，处于对汽车部件使用高强度钢板的倾向。高强度钢板的冲压成形时的成形不良之一是存在破裂。特别是剪切加工后的由剪切加工面构成的端面(以下，也称为剪切端面)的破裂成为重要的课题之一。
剪切端面的破裂大致分类的话分类成基于伸长凸缘变形的破裂和基于弯曲变形的破裂。伸长凸缘破裂存在例如专利文献1～3记载的预测方法。专利文献1提出了考虑了板面内方向的应变梯度的预测方法、考虑了板面内的应力梯度的预测方法。专利文献2提出了使用伸长凸缘变形中的应变梯度与应变集中与断裂应变的关系的方法。专利文献3提出了使用成形极限应变与板面内方向及板厚方向的应变梯度的关系的破裂预测方法。
另一方面，与剪切端面的弯曲破裂相关的破裂的预测方法还未开发，要求包含该弯曲破裂的剪切端面的破裂的预测方法的开发。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-69533号公报
专利文献2：日本特开2011-140046号公报
专利文献3：日本特开2014-115269号公报
发明内容
发明要解决的课题
通过采用高强度钢板作为进行冲压成形的金属板，在冲压成形时，伸长凸缘变形、弯曲变形引起的剪切端面的破裂明显化。
本发明鉴于上述那样的点而作出，其目的在于提供一种为了防止冲压成形引起的剪切端面的破裂的产生而对金属板的剪切端面的破裂极限进行评价/预测，并决定冲压成形条件的技术。
用于解决课题的方案
并且，为了解决课题，本发明的一方案涉及一种变形极限的评价方法，评价通过冲压成形使剪切加工后的金属板变形时的上述金属板的剪切加工面处的变形极限，上述变形极限的评价方法的特征在于，利用根据两个表面应力分布的梯度而求出的指标值来评价变形极限，上述两个表面应力分布的梯度为通过上述冲压成形而在上述金属板的剪切加工面附近产生的应力分布中的、评价位置处的板厚方向上的表面应力分布的梯度和远离剪切加工面的方向上的表面应力分布的梯度。
发明效果
根据本发明的一方案，能够高精度地评价/预测为了对成为对象的金属板进行冲压成形所需的金属板的剪切端面的变形极限。
其结果是，根据本发明的一方案，能够高精度地预测对汽车的板部件、构造/骨架部件等各种部件进行冲压成形时使用的金属板的选定是否适当，能够稳定地进行冲压成形，并且也能够较大地有助于冲压成形品的不良率的降低。而且，根据本发明的一方案，能够在设计阶段高精度地预测冲压模具的形状，能够对冲压模具的制造期间的缩短作出贡献。
附图说明
图1是表示利用包含弯曲加工的冲压成形进行了成形的成形品的一例的图。
图2是表示在弯曲加工时产生了从模具的浮起的状态的一例的图。
图3是表示变形极限线及剪切端面处的未产生破裂的区域的例子的图。
图4是表示V弯曲试验的试验片形状的图。
图5是表示缺口拉伸试验的试验片形状的图。
图6是表示V弯曲试验中的裂纹长度与弯曲半径的关系的图。
图7是表示缺口拉伸试验中的裂纹长度与行程量的关系的图。
图8是表示在V弯曲试验的FEM解析中取得的裂纹产生部的最大主应变与弯曲半径的关系的图。
图9是表示在缺口拉伸试验的FEM解析中取得的裂纹产生部的最大主应变与弯曲半径的关系的图。
图10是表示根据V弯曲试验和缺口拉伸试验而求出的裂纹产生部的变形极限应变与组合应力梯度(基于本发明的指标值)的关系的图。
图11是表示各成形试验中的裂纹产生部的变形极限应变与组合应力梯度(基于本发明的指标值)的关系的图。
图12是表示各成形试验中的裂纹产生部的变形极限应变与面内方向的应变梯度的关系的图。
图13是表示各成形试验中的裂纹产生部的变形极限应变与面内方向的应力梯度的关系的图。
具体实施方式
接下来，参照附图，说明本发明的实施方式。
以下所示的本实施方式的方法也能够适用于在冲压成形中未产生弯曲变形的位置。图1示出利用包含弯曲加工的冲压成形对金属板1进行了成形的成形品10的例子。图1是将金属板1冲压成形为鞍状形状的情况的例子。在该图1中，标号1B表示将金属板1弯曲时的成为弯曲线位置的弯曲棱线。标号10A表示端面(剪切端面)。而且，标号Z是弯曲外侧表面与剪切端面的交界附近中的未产生裂纹的部位的例子。
如图1那样，上述的弯曲棱线是通过弯曲加工(弯曲变形)而朝向远离剪切端面(剪切加工面)的方向的弯曲棱线。以下，将该弯曲棱线也记载为第一弯曲棱线。
需要说明的是，图1中的平板状的部分记载的标号Z是一并记载有在弯曲部以外的剪切端面设定有评价位置的情况的例子的标号。
关于包含弯曲加工的冲压成形，发明者们进行了各种研讨的结果是在对金属板1进行冲压成形时，如图2所示，金属板1的端面在弯曲加工时产生翘曲，金属板1的端面侧从模具的弯曲部浮起。因此，在金属板1的中央部侧(参照图1的标号1Ba)以与模具的弯曲半径R接近的弯曲半径承受弯曲变形，但是在金属板1的端面侧(参照图1的1Bb)，以与模具的弯曲半径R不同的弯曲半径承受弯曲变形。
此时，在弯曲变形与拉伸变形的复合变形的情况下，如果加强拉伸变形，则存在金属板1端面相对于模具的浮起减少的倾向。然而，可知，如果金属板1的强度为590MPa以上或板厚成为1.0mm以上，则在金属板1的端面10A处的浮起消失之前会产生破裂。因此，可知，如以往那样，在使用了模具的弯曲半径R的破裂的预测方法中，无法高精度地预测从端面10A的破裂。
另外，在弯曲变形时沿金属板1的板厚方向X产生非常大的应力梯度，因此沿金属板1的端面10A的方向的应力梯度、与端面10A正交的面内方向的应力梯度相对性地影响减小。因此，可知，在使用了它们的以往的预测方法中，在包含弯曲变形的冲压成形的情况下，难以预测端面10A的破裂。
此外，发明者们关于将评价的冲压变形位置扩展而包含上述的弯曲加工的冲压成形中的弯曲变形位置(弯曲变形、拉伸变形与弯曲变形的复合变形)与没有弯曲变形而承受拉伸变形的变形位置的、剪切端面10A的破裂的产生，反复进行了各种研讨。其结果是，将在金属板1的剪切端面10A产生破裂的成形条件中的剪切端面10A的最大主应变确定为极限应变εlimit、将破裂产生部附近的应力梯度确定为Δσ的情况下，发明者们发现了极限应变εlimit与破裂产生部附近的应力梯度Δσ的相关性较强的情况。此外，发明者们得到了如下见解：通过将冲压成形时的剪切端面10A的应变与根据应力梯度确定的极限应变εlimit进行比较，能够预测剪切端面10A的破裂的产生。
发明者们基于上述那样的见解，设计出利用根据裂纹产生部的附近Z的板厚方向X上的表面应力分布的梯度和远离剪切端面10A的方向Y(在弯曲变形的附近，与弯曲棱线方向平行的方向)上的表面应力分布的梯度这2个表面应力分布的梯度而求出的指标值，来评价金属板1的剪切端面10A处的变形极限的评价方法、基于此的端面破裂的预测方法。
即，在本实施方式的方法中，利用根据2个表面应力分布的梯度而求出的指标值来评价变形极限，上述2个表面应力分布的梯度为由于冲压成形而在金属板1的剪切端面10A附近产生的应力分布中的、评价位置处的板厚方向X上的表面应力分布的梯度和远离剪切端面10A的方向上的表面应力分布的梯度。例如，根据评价位置处的指标值与成形极限应变的关系，来评价剪切端面10A处的变形极限，或预测破裂。
此时，在成为对象的冲压成形包含弯曲变形的情况下，可以将远离剪切端面10A的方向上的表面应力分布的梯度设为金属板1的弯曲外侧表面的与弯曲棱线方向平行的方向上的表面应力分布的梯度。
在此，本实施方式的方法提供一种技术，无论是冲压加工中的金属板1的剪切端面10A处的单纯弯曲变形、拉伸变形与弯曲变形复合的变形、及拉伸变形中的哪种变形，都能够利用一个指标值统一且高精度地评价剪切端面10A(通过剪切而形成的端面10A)处的变形极限的评价、破裂的预测。本实施方式的方法也以没有弯曲变形的冲压加工位置的剪切端面10A为对象。
(关于指标值)
说明对于本实施方式中使用的金属板1的剪切端面10A处的变形极限进行评价的评价、基于此的端面破裂的预测中使用的指标值。
本实施方式的指标值是以裂纹产生部的附近Z的板厚方向X上的表面应力分布的梯度和远离剪切端面10A的方向上的表面应力分布的梯度这2个表面应力分布的梯度为变量的值。
需要说明的是，将表面应力分布的梯度也仅称为应力梯度，将远离剪切端面10A的方向Y上的应力梯度也称为面内方向的应力梯度。
远离剪切端面10A的方向设为例如剪切端面10A的法线方向或与端面的缘线正交的方向(参照图1)。远离剪切端面10A的方向也可以是与最接近的弯曲棱线方向平行的方向。
被施加弯曲变形的变形位置处的向远离剪切端面10A的方向的应力梯度是在接受弯曲加工的金属板1的弯曲外侧表面与剪切端面10A的交界附近产生的应力分布，是与最接近的弯曲棱线方向平行的方向的应力梯度。弯曲外侧表面是由于弯曲加工而凸出地变形的一侧的表面。
指标值由以板厚方向X上的应力梯度△σthickness和面内方向的应力梯度△σin-plane这2个为变量的下述(1)式的函数表示。
在本实施方式中，组合应力△σcombine成为指标值。
△σcombine＝F(△σthickness，△σin-plane)…(1)
指标值设为例如下述(2)式那样的上述2个应力梯度的平均值。
△σcombine＝(△σthickness+△σin-plane)/2…(2)
虽然得到从端面10A产生的裂纹与裂纹产生部的附近Z的板厚方向X和面内方向这2个应力梯度存在相关性的见解，但是如(3)式那样，由这2个方向的梯度的均方根构成的指标值△σcombine还与端面10A处的裂纹的相关性高。因此，通过使用由(3)式算出的评价值，能够以高精度进行剪切端面10A处的变形极限的评价、端面破裂的预测。
Figure BDA0002423139680000071
另外，作为简便的方法，也可以如(4)式那样，以板厚方向X和面内方向Y这2个应力梯度之和为指标值。
△σcombine＝△σthickness+△σin-plane…(4)
在此，上述的(2)式是在根据2个应力梯度来求出指标值时，将2个应力梯度以单纯平均进行了平均化的情况的例子。在弯曲加工中，从板厚方向X上的应力梯度对于破裂的评价的有助度高的观点出发，也可以根据弯曲变形而如(5)式那样对各应力梯度加权来求出指标值。
△σcombine＝(a×△σthickness+b×△σin-plane)…(5)
在此，a、b为加权系数，在弯曲加工的情况下，设定为a>b的关系。例如，设定为a＝1.3、b＝0.7。在单纯拉伸变形的情况下，例如，设定为a<b的关系。例如，设定为a＝0.7，b＝1.3。
同样，在(3)式或(4)式中，也可以对于2个应力梯度进行上述那样的加权。
(关于裂纹产生部附近的应力梯度的算出方法)
各应力梯度例如如下算出。
例如，裂纹产生部的应力梯度根据破裂判定中的成形条件的FEM解析结果来求出。裂纹产生部的应力梯度从取得了变形极限应变的有限要素中取得试验片的有限要素模型的板厚方向X及成为剪切端面10A的法线方向的面内方向这2个方向的应力梯度。取得应力梯度的范围设为成为破裂判定基准的裂纹长度。需要说明的是，梯度的算出范围优选为10mm以下，更优选为5mm以下。
在此，在冲压成形是包含弯曲变形且通过该弯曲变形形成朝向远离剪切端面10A的方向的弯曲棱线(第一弯曲棱线)的冲压成形的情况下，例如，远离剪切加工面的方向上的表面应力分布的梯度也可以设为金属板的弯曲外侧表面的与第一弯曲棱线的方向平行的方向上的表面应力分布的梯度。在该情况下，在评价与第一弯曲棱线平行的方向上的表面应力分布的梯度的范围内存在与第一弯曲棱线不同的其他的1个以上的弯曲棱线的情况下，优选在直至小于与第一弯曲棱线平行的方向和其他的弯曲棱线的交点中的与剪切加工面最接近的交点为止的距离内算出上述表面应力分布的梯度。其理由是因为，2个弯曲棱线的交点由于突出变形而变形从而表现高应力，相对于剪切端面，该交点往前的部分对剪切端面的变形极限的影响非常小。而且，与第一弯曲棱线平行的方向(除了第一弯曲棱线方向之外)和其他的弯曲棱线的交点由于与小于该交点的位置相比成为局部高的应力，因此即使在与第一弯曲棱线平行的方向上(除了第一弯曲棱线方向之外)，也优选在直至小于交点的距离的范围内算出表面应力分布的梯度。
应力梯度优选由FEM解析结果取得等效塑性应变，使用金属板1的等效应力-等效塑性应变关系来算出等效应力，并作为它们的平均梯度。由此，以变形极限应变的取得位置为基准，算出板厚方向X的应力梯度和面内方向的应力梯度。
这样，通过成形模拟来算出板厚方向X和远离剪切端面的方向这2个的表面应变，根据算出的各表面应变，求出板厚方向X上的应力梯度和远离剪切端面的方向上的应力梯度。
在此，用于求出应力梯度的表面应变也可以实际进行成形试验来取得。
并且，算出由同时考虑了板厚方向X和面内方向的应力梯度的组合应力梯度构成的上述的指标值。
在此，基于成形条件的FEM解析结果等，设定推定为在端面的变形时产生裂纹的位置作为评价位置。
(变形极限应变的算出方法)
为了决定剪切端面10A的变形极限，需要准备具有剪切端面10A的试验片，实施在变形中产生的应力梯度不同的2个种类以上的试验。
作为试验方法，优选变形中的剪切端面10A附近的应力梯度大的V弯曲试验和变形中的剪切端面10A附近的应力梯度小的缺口拉伸试验。然而，只要能够向具有以同一条件制造的剪切端面10A的试验片赋予应力梯度不同的变形并通过后述的FEM解析能够使试验再现即可，可以为任意的试验方法。
在试验开始前，预先决定各成形试验中的破裂判定基准。破裂判定基准的决定方法没有特别限定，可以使用任意的判定基准。作为决定方法，例如，可以例示预先对于作为破裂判定的裂纹长度进行规定的方法、预先以裂纹长度相对于板厚的比例进行规定的方法、通过板厚方向X上的裂纹贯通判定为破裂的方法等。
在实施了各种成形试验之后，测定在剪切端面10A产生的裂纹长度，取得裂纹长度与成形条件的关系。
接下来，实施同条件的FEM解析。根据解析结果，从剪切端面10A的裂纹产生部的有限要素取得最大主应变，取得剪切端面10A的破裂产生部的最大主应变与成形条件的关系。求出前述的破裂判定中的成形条件下的最大主应变，将其定义为变形极限应变。这样，算出变形极限应变。
(变形极限应变与裂纹产生部附近的应力梯度的关系)
通过前述的方法，求出各成形试验的变形极限应变与裂纹产生部附近的应力梯度的关系。并且，根据2个种类以上的试验结果，求出(6)式所示的线性近似的关系式，将其作为图3所示那样的剪切端面10A的变形极限线。
εlim＝A×△σcombine+B，B≥0…(6)
在此，A、B为材料常数。
需要说明的是，该实施方式是纵轴采用了变形极限应变的例子，但只要是与指标值存在相关性的变量即可，也可以将其他的变量设定为纵轴。作为其他的变量，可以例示例如张力等。而且，变形极限应变没有限定为上述那样的由最大主应变定义的值。例如，变形极限应变也可以是以等效塑性应变定义的值。
(冲压成形时的剪切端面10A的破裂判定方法)
实施冲压成形的FEM解析，算出想要判定破裂的评价位置的剪切端面10A的最大主应变εedge及板厚方向X上的应力梯度△σthickness和面内方向的应力梯度△σin-plane。而且，如上所述计算指标值△σcombine的变形极限应变εlim，通过将想要判定破裂的评价位置的剪切端面10A的最大主应变εedge与变形极限应变εlim进行比较来判定破裂。具体而言，在满足(7)式的条件时预测(判定)为产生破裂。
εedge≥εlim…(7)
(关于由剪切加工产生的剪切端面10A)
在此，说明剪切加工后的剪切端面10A。
剪切加工是通过使用一对的冲头和冲模向金属板1赋予剪切变形而使其产生破裂，从而将金属板1分离成2个以上的方法。
在本实施方式中，通过一般的剪切加工剪切成规定轮廓形状，制造具有剪切端面10A的金属板1。
剪切加工后的剪切端面10A的性状根据冲头与冲模的间隔即间隙而变化，但是本实施方式没有限定为端面的性状。但是，间隙可以设为加工载荷低且冲头和冲模的损伤减少的金属板1的板厚的5～20％的范围。特别是对于抗拉强度为590MPa以上的钢板，优选设为8～15％。需要说明的是，也存在通过使间隙为5％以下进行剪切加工而将剪切端面10A制成得较宽的方法，但是也可以利用任意的方法进行剪切加工，来制造进行评价的试验片(金属板1)。
(作用等)
根据本实施方式，能够高精度地评价、预测为了对成为对象的金属板1进行冲压成形所需的金属板1的剪切端面10A的变形极限。
其结果是，根据本实施方式，能够高精度地预测对汽车的板部件、构造/骨架部件等各种部件进行冲压成形时使用的金属板1的选定是否适当。并且，根据本实施方式，能够稳定地进行冲压成形，并且也能够较大地有助于冲压成形品的不良率的降低。而且，根据本实施方式，在设计阶段能够高精度地预测冲压模具的形状，能够对冲压模具的制造期间的缩短作出贡献。
强度高的金属板1一般延展性低，因此通过使金属板1的剪切端面10A变形而容易引起破裂。因此，本发明越是使用强度高的金属板1越有效。具体而言，优选以抗拉强度为590MPa以上的金属板1为对象，更优选拉弯强度为980MPa以上的金属板1。而且，作为金属板1的种类，以如冲压成形那样进行大量生产的金属板1为对象时，在成本方面优秀，优选以金属板1特别是以钢板为对象。
实施例1
接下来，说明基于本发明的实施例。
作为试验片，使用了表1所示的3个种类的供试材料A、B及C。表1示出各供试材料的材料特性。
[表1]
Figure BDA0002423139680000131
对于各供试材料，在制造了冲孔之后，切断而制造成规定的试验片形状。冲裁间隙优选为板厚的5％以上且20％以下。当小于5％时，可能会产生二次剪切面，当大于20％时，可能会产生显著的毛刺。并且，二次剪切面或显著的毛刺成为裂纹产生的起点，使端面的成形性不稳定且下降，因此不优选。这作为部件量产时的间隙也不优选。间隙设为更窄的范围的10％以上且15％以下而成形性稳定，因此更优选。
图4示出V弯曲试验用的试验片形状，图5示出缺口拉伸试验用的试验片形状。需要说明的是，各图所示的尺寸的单位为mm。
对于图4及图5的试验片进行V弯曲试验及缺口拉伸试验，由此取得了图6及图7那样的剪切端面10A的裂纹长度与成形条件的关系。
在本实施例中，将裂纹长度200μm以上的试验结果判定为破裂。然而，如前所述，判定基准可以任意决定，不受裂纹长度的制约。判定基准的裂纹长度可以设为板厚的100％，也可以设为板厚的50％。需要说明的是，为了降低作为对象的冲压部件的不良率，可以在裂纹长度更短时判定为破裂。在该情况下，优选为板厚的50％以下，更优选为30％以下。
通过该破裂判定，决定了各试验中的破裂判定时的成形条件。
接下来，由再现了试验的FEM解析取得了图8及图9那样的表面应变与成形条件的关系。根据该取得的结果，V弯曲试验及缺口拉伸试验的破裂判定条件下的变形极限应变如表2那样。
[表2]
Figure BDA0002423139680000141
此外，从破裂判定时的成形条件下的FEM解析结果，取得裂纹产生部附近的板厚方向X及成为剪切端面10A的法线方向的面内方向的应力梯度，当求出变形极限应变与作为裂纹产生部附近的指标值的组合应力梯度(使用(3)式)的关系时，成为图10。
根据该图10的结果，如果使其他的成形条件在FEM解析中再现，并求出剪切端面10A的应变和应力梯度，则能够预测剪切端面10A的破裂产生的有无。
作为一例，将圆锥孔扩孔试验与帽形拉深试验的变形极限应变及变形极限时的裂纹产生部附近的应力梯度的关系与图10重叠的结果如图11所示。
从图11可知，各试验的变形极限位于变形极限应变与应力梯度的关系的附近，表示能够高精度地预测破裂极限的情况。
(实施例的有用性的验证)
<比较例1>
图12示出对变形极限应变与板面内方向的应变梯度Δεin-plane的关系进行了整理的结果。
从图12可知，如果将专利文献1的使用了板面内方向的应变梯度Δεin-plane的方法原封不动地使用，则预测精度差。
<比较例2>
图13示出对变形极限应变与板面内方向的应力梯度Δσin-plane的关系进行了整理的结果。
从图13可知，如果将专利文献1的使用了板面内方向的应力梯度Δσin-plane的方法原封不动地使用，则预测精度差。
与该比较例1、2相比，可知如上所述基于本发明的变形极限的评价/破裂的预测方法的精度高。
在本实施例中，示出适用于抗拉强度为980MPa级以上的钢板的例子，优选适用于这样的高强度钢板的冲压成形，但是并不局限于上述的材料。本发明也可以广泛地适用于抗拉强度为590MPa级以上的钢板、铝板等金属板1。
以上，本申请主张优先权的日本专利申请2017-184706(2017年9月26日提出申请)的全部内容通过参照而作为本公开的一部分。在此，参照有限的个数的实施方式进行了说明，但是权利范围没有限定于此，基于上述公开的各实施方式的改变对于本领域技术人员来说不言自明。
标号说明
1 金属板
1B 弯曲棱线(第一弯曲棱线)
10 成形品
10A 剪切端面(剪切加工面)
X 板厚方向
Y 远离剪切端面的方向(面内方向)。

Claims (10)

1.一种变形极限的评价方法，评价通过冲压成形使剪切加工后的金属板变形时的上述金属板的剪切加工面处的变形极限，上述变形极限的评价方法的特征在于，
利用根据两个表面应力分布的梯度而求出的指标值来评价变形极限，上述两个表面应力分布的梯度为通过上述冲压成形而在上述金属板的剪切加工面附近产生的应力分布中的、评价位置处的板厚方向上的表面应力分布的梯度和远离剪切加工面的方向上的表面应力分布的梯度。
2.根据权利要求1所述的变形极限的评价方法，其特征在于，
上述冲压成形是包含弯曲变形并利用该弯曲变形形成朝向远离上述剪切加工面的方向的弯曲棱线的冲压成形，
远离上述剪切加工面的方向上的表面应力分布的梯度是金属板的弯曲外侧表面的与弯曲棱线的方向平行的方向上的表面应力分布的梯度。
3.根据权利要求2所述的变形极限的评价方法，其特征在于，
在将朝向远离上述剪切加工面的方向的弯曲棱线记载为第一弯曲棱线时，
在评价与上述第一弯曲棱线平行的方向上的表面应力分布的梯度的范围内存在与上述第一弯曲棱线不同的其他的1个以上的弯曲棱线的情况下，在直至小于与上述第一弯曲棱线平行的方向和上述其他的弯曲棱线的交点中的与上述剪切加工面最接近的交点为止的距离内算出上述表面应力分布的梯度。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的变形极限的评价方法，其特征在于，
根据评价位置处的上述指标值与剪切加工面处的变形极限应变之间的关系，评价剪切加工面处的变形极限。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的变形极限的评价方法，其特征在于，
上述指标值是上述两个表面应力分布的梯度的均方根。
6.根据权利要求1～4中任一项所述的变形极限的评价方法，其特征在于，
上述指标值是上述两个表面应力分布的梯度之和。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的变形极限的评价方法，其特征在于，
通过成形模拟来算出板厚方向和远离剪切加工面的方向的两个表面应变，根据算出的各表面应变来求出上述两个表面应力分布的梯度。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的变形极限的评价方法，其特征在于，
将上述评价位置设为推定为在端面的变形时产生裂纹的位置。
9.一种破裂预测方法，预测通过冲压成形使剪切加工后的金属板变形时的破裂的有无，上述破裂预测方法的特征在于，
预先求出指标值与剪切加工面处的极限应变的关系，该指标值以两个表面应力分布的梯度为变量，上述两个表面应力分布的梯度为通过上述冲压成形而在上述金属板的剪切加工面附近产生的应力分布中的板厚方向上的表面应力分布的梯度和远离剪切加工面的方向上的表面应力分布的梯度，
根据上述关系和由评价位置处的上述两个表面应力分布的梯度求出的指标值，来预测剪切加工面处的破裂。
10.一种冲压模具的设计方法，其特征在于，使用权利要求1～8中任一项所述的变形极限的评价方法或权利要求9所述的破裂预测方法，来设计抑制了金属板端面处的破裂的产生的冲压模具的形状。
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