ES2711923T3 - Método, dispositivo, programa y soporte de registro del análisis de la causa de la retracción - Google Patents

Abstract

Un método implementado por ordenador para analizar una causa de la retracción en un producto formado que es formado a presión a partir de una placa de acero o una placa de otro metal, que comprende: realizar un análisis de la formación a través de una simulación numérica mediante un método del elemento finito mediante el uso de múltiples elementos basados en una condición de formación de un producto basado de manera plástica para calcular los datos de formación del producto formado, donde la condición de formación incluye datos relativos a la configuración y naturaleza del producto formado de manera plástica, una configuración de un molde y condiciones de presión, y donde los datos de formación incluyen datos de estrés y variables, tales como grosor de la placa de una pieza de trabajo, valores de componentes del estrés y valores de componentes de tensión o una distribución de estas variables; descomponer, una superficie completa del producto formado, datos del estrés incluidos en los datos de formación del producto formado en un componente del estrés en plano y un componente del momento de flexión con respecto a al menos un componente direccional de componentes direccionales del estrés; generar, a partir de los datos de formación del producto formado, datos de descomposición que incluyen al menos uno de unos primeros datos de descomposición y unos segundos datos de descomposición como unos datos de descomposición previos al cálculo, los primeros datos de descomposición que tienen solo un componente del estrés en plano al respecto del estrés del componente direccional, los segundos datos de descomposición que tienen solo un componente del momento de flexión al respecto de un estrés del componente direccional; realizar un cálculo de multiplicación de al menos un componente direccional de los componentes direccionales del estrés en los datos de formación de descomposición previos al cálculo al respecto de cada una de las áreas dividas del producto formado por un coeficiente k en el intervalo de -2 <= k <= 2, para generar unos datos de formación de descomposición posteriores al cálculo; analizar una primera configuración de la retracción obtenida como datos de análisis del elemento finito a través de simulación numérica con respecto a los datos de formación de descomposición previos al cálculo y una segunda configuración de la retracción obtenida como datos del análisis del elemento finito a través de una simulación numérica con respecto a los datos de formación de descomposición posteriores al cálculo; obtener un grado de influencia de un estrés en cada una de las áreas con respecto a una deformación de la retracción, calculada mediante la multiplicación por un recíproco de 1 - el coeficiente k, donde la diferencia es una diferencia entre - una cantidad de retracción que es una diferencia entre una configuración de la retracción previa del producto formado incluido en los datos de formación y la primera configuración de la retracción, y - una cantidad de retracción que es una diferencia entre una configuración de la retracción previa y la segunda configuración de la retracción; y presentar el grado de influencia con respecto a la deformación de la retracción calculada para cada área.

Description

DESCRIPCION

Metodo, dispositivo, programa y soporte de registro del analisis de la causa de la retraccion

[Campo tecnico]

La presente invencion se relaciona con un metodo, un dispositivo, un programa, y un soporte de registro del analisis de la causa de la retraccion en un producto formado que es formado a presion a partir de una placa de acero o una placa de otro metal en partes de automoviles o electrodomesticos. Aunque la invencion sera descrita con referencia a una placa de acero, la invencion puede tambien ser aplicada a placas de otro metal, placas de plastico y materiales lineales.

[Antecedentes]

Muchas partes de los automoviles, tales como puertas y parachoques, o electrodomesticos, tales como paneles del refrigerador, son formados a presion a partir de una placa de acero o placa de otro metal. Hay una demanda en aumento de productos formados a presion ligeros. Por lo tanto, las placas de acero de alta resistencia son usadas para proporcionar productos delgados y ligeros. Las placas de acero de alta resistencia, sin embargo, tienen mayor resistencia a la deformacion, lo que puede aumentar la probabilidad de ocurrencia de retraccion causada por estres residual durante el proceso de formacion a presion.

Hay una reciente tendencia a que la planificacion del proceso de formacion para formar productos comience al mismo tiempo que la fase de diseno de automoviles o similares, para reducir los costes del desarrollo de horas hombre y fabricacion. Para seguir la tendencia, una configuracion de un producto formado a presion y sus datos de formacion son analizados por un ordenador. El analisis proporciona el calculo de una cantidad de retraccion del producto formado a presion estimada a partir del estres residual tras la formacion. La configuracion del molde es corregida segun la cantidad de retraccion calculada.

El Documento de patente 1 y Documento de No Patente 1 describen un metodo para determinar una configuracion del molde mediante una retraccion estimada como se describe anteriormente. En particular, el estres residual en una placa de acero presionada en un molde en el centro muerto inferior de presion es analizado por un metodo del elemento finito, y un molde que tiene una configuracion de deformacion (esto es, retraccion inversa) causada por un estres residual hacia la direccion opuesta del estres residual mencionado anteriormente es analizado numericamente. De este modo, una configuracion del molde que aborda el problema de la retraccion puede ser obtenido facilmente.

Sin embargo, es muy diflcil disenar un molde a traves del analisis numerico tomando el problema de la retraccion en consideracion de una manera completa, porque es un problema no lineal. Los metodos en los documentos precedentes son propuestos solo para obtener un molde simple que sea disenado tomando una consideracion de retraccion mediante el metodo del elemento finito. Los documentos por lo tanto no sugieren contramedidas contra un producto obtenido mediante formacion a presion en un molde que esta fuera de la tolerancia de la retraccion, que es un fenomeno que es diflcil de analizar numericamente.

Si un producto formado que satisface el valor de tolerancia para la retraccion no puede ser obtenido mediante el uso de un molde disenado considerando el problema de la retraccion, las contramedidas para ser llevadas a cabo deben ser determinadas mediante personal tecnico experimentado. En consecuencia, existe la necesidad de producir un molde real y modificar repetidamente la configuracion del molde mientras se presionan placas de acero en el molde.

Otro enfoque para reducir la retraccion es modificar la configuracion de las placas de acero o productos formados, no la configuracion del molde, para eliminar el estres residual. Un metodo de modificacion ejemplar es proporcionar una abertura o una hendidura en el producto formado en un area donde la retraccion este ocurriendo.

Este enfoque puede reducir el estres residual que puede de otro modo causar retraccion al llevar a cabo una contramedida contra areas donde este ocurriendo la retraccion. Sin embargo, dado que cortar o perforar puede disminuir la rigidez del propio producto, solo un ligero estres residual tiende a causar una gran retraccion. Por esta razon, este enfoque falla en eliminar completamente el problema de la retraccion. Ademas, tal enfoque necesita pruebas con un molde de prueba real y una placa de acero, que aumenta las horas hombre y costes en la fase de diseno.

Los Documentos de Patentes 2-5 tambien describen simulaciones mediante el metodo del elemento finito. Los metodos descritos en los Documentos de Patentes 2-4 usan liberacion y modificacion del estres parcial. En el Documento de Patente 2, sin embargo, la evaluacion solo se hace con respecto a una cantidad de variaciones de angulos, esto es, torsion, antes y despues de que ocurra la retraccion en partes y as! factores que pueden causar una deformacion diferente a la torsion quedan fuera de la discusion. En el Documento de Patente 2, todos los componentes del estres en posiciones de liberacion durante la liberacion del estres se establecen a 0. Si la deformacion es grande, la aproximacion lineal realizada con respecto a los gradientes del estres produce grandes inconsistencias entre la aproximaciOn lineal y la transiciOn no lineal real.

[Documentos de la tecnica relacionados]

[Documentos de patentes]

[Documento de Patente 1] Solicitud de Patente no Examinada japonesa, Primera Solicitud No. 2003-33828

[Documento de Patente 2] Solicitud de Patente no Examinada japonesa, Primera Solicitud No. 2007-229724

[Documento de Patente 3] Solicitud de Patente no Examinada japonesa, Primera Solicitud No. 2008-49389

[Documento de Patente 4] Solicitud de Patente no Examinada japonesa, Primera Solicitud No. 2008-55476

[Documento de Patente 5] Solicitud de Patente no Examinada japonesa, Primera Solicitud No. 2004-148381

[Documentos de No Patentes]

[Documento de No Patente 1] revision tecnica de Mitsubishi Motors Corporation (No.18, 2006, paginas 126 a 131)

[DescripciOn de la InvenciOn]

[Problema que la InvenciOn ha de resolver]

Como se describiO anteriormente, aunque el proceso de formaciOn a presiOn y el producto formado a presiOn han sido analizados a traves de analisis numerico, es diflcil especificar de manera precisa la causa de la retracciOn en un producto formado a presiOn en la fase de diseno antes de conducir pruebas de formaciOn reales.

Es por lo tanto un objeto de la invenciOn proporcionar analisis de la causa de retracciOn con la cual un area de un producto formado a presiOn en el cual ocurre la retracciOn puede ser analizada de manera mas precisa que nunca traves del analisis numerico y as! el tiempo y coste necesarios para determinar un proceso para un producto de formaciOn se puede reducir.

[Medios para resolver el problema]

Los problemas anteriores son resueltos segun las reivindicaciones adjuntas.

La invenciOn tiene los siguientes aspectos:

(1) Un primer aspecto de la invenciOn es un metodo de analizar una causa de retracciOn, que incluye: realizar un analisis de formaciOn a traves de una simulaciOn numerica en base a una condiciOn de formaciOn de un producto formado de manera plastica para calcular datos de formaciOn del producto formado; descomponer, sobre el producto formado completo, datos del estres incluidos en los datos de formaciOn del producto formado en un componente de estres en plano y un componente del momento de flexiOn con respecto a al menos un componente direccional de los componentes direccionales del estres; generar, a partir de los datos de formaciOn del producto formado, unos datos de descomposiciOn individual que incluyen al menos uno entre unos primeros datos de descomposiciOn individual y unos segundos datos de descomposiciOn individual como unos datos de descomposiciOn individual calculados previamente, los primeros datos de descomposiciOn individual que tienen solo una componente de estres en plano al respecto del estres del componente direccional descompuesto, los segundos datos de descomposiciOn individual que tienen solo un componente del momento de flexiOn al respecto de un estres del componente direcciOn descompuesto; realizar un calculo para al menos un componente direccional del estres en los datos de formaciOn de descomposiciOn individual del calculo previo al respecto de cada area una de las areas divididas a partir del producto formado, para generar unos datos de formaciOn de descomposiciOn individual del calculo posterior; analizar una primera configuraciOn de retracciOn obtenida a traves de una simulaciOn numerica con respecto a los datos de formaciOn de descomposiciOn individual del calculo previo y una segunda configuraciOn de retracciOn obtenida a traves de una simulaciOn numerica con respecto a los datos de formaciOn de descomposiciOn individuales del calculo posterior; obtener un grado de influencia de un estres en cada una de las areas con respecto a una deformaciOn de la retracciOn, calculada en base a una configuraciOn de la retracciOn previa del producto formado incluido en los datos de formaciOn, la primera configuraciOn de la retracciOn, y la segunda configuraciOn de la retracciOn; y presentar el grado de influencia con respecto a la deformaciOn de la retracciOn calculada para cada area.

(2) En el metodo de (1), la realizaciOn del analisis de formaciOn puede ser ejecutada a traves de simulaciOn numerica mediante un metodo del elemento finito mediante el uso de multiples elementos; un estres promedio en una direcciOn del grosor de la placa de cada componente direccional para cada elemento en los datos de formacion del producto formado puede ser usada como el componente del estres en plano del componente direccional; y un valor obtenido mediante la sustraccion del promedio del estres en plano de cada uno de los componentes direccionales del valor del estres para todos los puntos de integracion que surgen para cada elemento puede ser usado como el componente del momento de flexion del componente direccional.

(3) En el metodo de (1), el calculo puede ejecutarse mediante la multiplicacion de al menos uno de los componentes direccionales de un estres de los datos de formacion de descomposicion individual del calculo previo por un coeficiente k en un intervalo de -2 < k < 2.

(4) En el metodo de (3), el intervalo del coeficiente k puede ser 0 < k < 1.

(5) En el metodo de (4), el intervalo del coeficiente k puede ser 0,5 < k < 0,95.

(6) En el metodo de (1), el producto formado puede ser un producto formado a presion.

(7) Un segundo aspecto de la invencion es un dispositivo de analisis de la causa de la retraccion, que incluye: una seccion de analisis de formacion que realiza un analisis de formacion a traves de una simulacion numerica basada en una condicion de formacion de un producto formado de manera plastica para calcular datos de formacion del producto formado;

una seccion de descomposicion que descompone, sobre todo el producto formado, datos de estres incluidos en los datos de formacion del producto formado en un componente del estres en plano y un componente del momento de flexion con respecto a al menos un componente direccional de los componentes direccionales del estres; una seccion de generacion de datos de formacion de descomposicion individual del calculo previo que generan, a partir de los datos de formacion del producto formado, unos datos de descomposicion individual que incluyen al menos uno entre unos primeros datos de descomposicion individual y unos segundos datos de descomposicion individual como unos datos de descomposicion individual de calculo previo, los primeros datos de descomposicion individual que tienen solo un componente de estres en plano al respecto del estres del componente direccional descompuesto, los segundos datos de descomposicion individual que tienen solo un componente del momento de flexion al respecto de un estres del componente direccional descompuesto; una seccion de calculo que realiza un calculo para al menos un componente direccional del estres en los datos de formacion de descomposicion individual del calculo previo al respecto de cada una de las areas divididas a partir del producto formado, para generar unos datos de formacion de descomposicion individual de calculo posterior; una seccion de analisis de la retraccion que analiza una primera configuracion de la retraccion obtenida a traves de una simulacion numerica con respecto a los datos de formacion de descomposicion individual del calculo previo y una segunda configuracion de retraccion obtenida a traves de una simulacion numerica con respecto a los datos de formacion de descomposicion individual del calculo posterior; una seccion de obtencion de influencia que obtiene un grado de influencia de un estres en cada una de las areas con respecto a una deformacion de la retraccion, calculado en base a una configuracion de la retraccion previa del producto formado incluido en los datos de formacion, la primera configuracion de la retraccion, y la segunda configuracion de la retraccion; y una seccion de presentacion que presenta el grado de influencia con respecto a la deformacion de la retraccion calculada para cada area.

(8) En el dispositivo (7), la seccion de presentacion puede presentar el grado de influencia con respecto a la deformacion de la retraccion calculada para cada una de las areas como una presentacion de contorno.

(9) Un tercer aspecto de la invencion es un programa para analizar una causa de la retraccion, que incluye: realizar un analisis de formacion a traves de una simulacion numerica en base a una condicion de formacion de un producto formado de manera plastica para calcular datos de formacion del producto formado; descomponer, sobre un producto formado completo, datos del estres incluidos en los datos de formacion del producto formado en un componente del estres en plano y un componente del momento de flexion con respecto a al menos un componente direccional de componentes direccionales del estres; generar, a partir de los datos de formacion del producto formado, unos datos de descomposicion individual que incluyen al menos uno de entre unos primeros datos de descomposicion individual y unos segundos datos de descomposicion individual como unos datos de descomposicion individual del calculo previo, los primeros datos de descomposicion individual que tienen solo un componente del estres en plano al respecto del estres del componte direccional descompuesto, los segundos datos de descomposicion individual que tienen solo un componente del momento de flexion al respecto a un estres del componente direccional descompuesto; realizar un calculo para al menos un componente direccional del estres en los datos de formacion de descomposicion individual del calculo previo al respecto de cada una de las areas divididas a partir del producto formado, para generar unos datos de formacion de descomposicion individual del calculo posterior; analizar una primera configuracion de la retraccion obtenida a traves de una simulacion numerica con respecto a los datos de formacion de descomposicion individual del calculo previo y una segunda configuracion de retraccion obtenida a traves de una simulacion numerica con respecto a los datos de formacion de descomposicion individual del calculo posterior; obtener un grado de influencia del estres en cada una de las areas con respecto a una deformacion de la retraccion, calculada en base a una configuracion de la retraccion previa del producto formado incluido en los datos de formacion, la primera configuracion de la retraccion, y la segunda configuracion de la retraccion; y presentar el grado de influencia con respecto a la deformacion de la retraccion calculada para cada area.

(10) En el programa de (9), la realizacion del analisis puede ser ejecutada a traves de una simulacion numerica mediante un metodo del elemento finito mediante el uso de multiples elementos; un estres promedio en una direccion del grosor de la placa de cada componente direccional para cada elemento en los datos de formacion del producto formado puede ser usada como el componente del estres en plano del componente direccional; y un valor obtenido mediante la sustraccion del promedio del estres en plano de cada uno de los componentes direccionales del valor de estres para todos los puntos de integracion que surgen para cada elemento puede ser usado como el componente del momento de flexion del componente direccional.

(11) Un cuarto aspecto de la invencion es un soporte de registro legible por un ordenador en el cual el programa para analizar la causa de la retraccion segun (9) es grabado.

(12) Un quinto aspecto de la invencion es un metodo de analizar una causa de la retraccion, que incluye: realizar un analisis de formacion a traves de una simulacion numerica en base a una condicion de formacion de un producto formado de manera plastica para calcular datos de formacion del producto formado; descomponer, sobre un producto formado completo, datos del estres incluidos en los datos de formacion del producto formado en un componente del estres en plano y un componente del momento de flexion con respecto a al menos un componente direccional de componentes direccionales del estres; generar, a partir de los datos de formacion del producto formado, unos datos de descomposicion individual que incluyen al menos uno entre unos primeros datos de descomposicion individual y unos segundos datos de descomposicion individual como unos datos de descomposicion individual del calculo previo, los primeros datos de descomposicion individual que tienen solo un componente del estres en plano al respecto del estres del componente direccional descompuesto, los segundos datos de descomposicion individual que tienen solo un componente del momento de flexion al respecto a un estres del componente direccional descompuesto; realizar un calculo para al menos un componente direccional del estres en los datos de formacion de descomposicion individual del calculo previo al respecto a cada una de las areas divididas a partir del producto formado, para generar unos datos de formacion de descomposicion individual del calculo posterior; analizar una primera configuracion de la retraccion obtenida a traves de una simulacion numerica con respecto a los datos de formacion de descomposicion individual del calculo previo y una segunda configuracion de retraccion obtenida a traves de una simulacion numerica con respecto a los datos de formacion de descomposicion individual del calculo posterior; obtener un grado de influencia del estres en cada una de las areas con respecto a una deformacion de la retraccion, calculada en base a una configuracion de la retraccion previa del producto formado incluido en los datos de formacion, la primera configuracion de la retraccion, y la segunda configuracion de la retraccion; y presentar el grado de influencia con respecto a la deformacion de la retraccion calculada para cada area.

[Efectos de la Invencion]

Segun la presente invencion, la causa de la retraccion puede ser analizada de manera precisa y el tiempo necesario para determinar un proceso de formacion para un producto formado puede reducirse.

Ademas, la presente invencion proporciona un analisis de la causa de la retraccion que no puede ser realizado con productos reales. Contramedidas contra la retraccion pueden ser llevadas a cabo mediante la descomposicion del problema en componentes mas pequenos.

La presente invencion incluye dividir un producto formado a presion en areas y multiplicar, por un coeficiente k, al menos un componente direccional del estres en datos de formacion de descomposicion individual en un area de interes para cada una de las areas. El coeficiente k esta preferiblemente en un intervalo -2 < k < 2 (incluyendo 0). Si el coeficiente k es 0, el calculo se simplifica y la influencia del estres para cada area con respecto a la deformacion de la retraccion puede ser evaluada claramente, en base al grado calculado de influencia. Si el coeficiente k es un valor cercano a 1, el grado de influencia puede calcularse y evaluarse con mayor precision. La precision de evaluacion es mejorada con el valor del coeficiente k cercano a 1 comparado con el coeficiente k cercano a 0 porque una relacion entre el estres y el desplazamiento es practicamente no lineal. Si la deformacion es pequena, casi no existe diferencia en los gradientes del estres y tras editar con respecto al desplazamiento entre la simulacion de aproximacion lineal y un proceso no lineal real. En este caso, aun si el calculo es realizado con el coeficiente k establecido a 0, el valor del grado de influencia del estres con respecto a la retraccion para cada area puede ser suficientemente preciso para el analisis y evaluacion. Si la deformacion es grande, por el contrario, la diferencia en los gradientes del estres antes y despues de editar con respecto al desplazamiento se vuelven grandes entre la simulacion de aproximacion lineal y un proceso no lineal real. Por lo tanto, la aproximacion lineal puede incluir errores. Si el calculo es realizado para que un valor del estres despues de la edicion este cercano a un valor del estres antes de la edicion (esto es, si el coeficiente k es cercano a 1), el calculo es realizado con los gradientes del estres antes y despues de la edicion con respecto a la deformacion y cercano al de un proceso no lineal real. La precision en la evaluacion de valores del grado de influencia del estres con respecto a la retraccion de cada area es por lo tanto mejorada en comparacion con un caso donde el coeficiente k es 0 (vease la Figura 10). Es especialmente ventajoso ajustar el coeficiente k a que sea un valor cercano a 1.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

La Figura 1 ilustra una configuracion de un dispositivo que analiza una causa de la retraccion segun una realizacion de la presente invencion.

La Figura 2 ilustra de manera esquematica un metodo para analizar la causa de la retraccion segun una realizacion de la presente invencion.

La Figura 3 ilustra una configuracion de hardware ejemplar de un dispositivo que analiza una causa de la retraccion.

La Figura 4 es una vista en perspectiva que ilustra una configuracion de un producto formado a presion en el Ejemplo 1.

La Figura 5 ilustra areas divididas del producto formado a presion en el Ejemplo 1.

La Figura 6 ilustra un resultado del analisis de la retraccion en base a datos originales adquiridos a partir del analisis de la formacion a presion.

La Figura 7A ilustra una cantidad de retraccion en cada area para la cual se realiza el calculo con respecto a los datos de descomposicion del componente del momento de flexion (esto es, estres desviador).

La Figura 7B ilustra una cantidad de retraccion en cada area para la cual se realiza el calculo con respecto a los datos de descomposicion del componente del estres en plano (esto es, estres promedio). La Figura 8A ilustra una configuracion de un producto formado a presion en el Ejemplo 2.

La Figura 8B ilustra areas divididas y puntos fijos del producto formado a presion en el Ejemplo 2. La Figura 9A ilustra una configuracion de un producto formado a presion en el Ejemplo 3.

La Figura 10 es una grafica que ilustra una relacion entre estres y desplazamiento.

La Figura 11A ilustra una configuracion de un producto formado a presion en el Ejemplo 5.

La Figura 11B ilustra areas divididas y puntos fijos del producto formado a presion en el Ejemplo 5. La Figura 11C ilustra un angulo torsional sobre el eje X relacionado con el producto formado a presion en el Ejemplo 5.

La Figura 12A ilustra una configuracion de un productor formado a presion en el Ejemplo 6.

La Figura 12B ilustra areas divididas y puntos fijos del producto formado a presion en el Ejemplo 6. La Figura 13A ilustra una configuracion de un productor formado a presion en el Ejemplo 7.

La Figura 13B ilustra areas divididas y puntos fijos del producto formado a presion en el Ejemplo 7. La Figura 14A ilustra una configuracion de un productor formado a presion en el Ejemplo 8.

La Figura 14B ilustra areas divididas y puntos fijos del producto formado a presion en el Ejemplo 8. La Figura 14C ilustra desplazamiento relativo (esto es, torsion) de cuatro nodos relacionados con el producto formado a presion en el Ejemplo 5.

La Figura 15A ilustra una configuracion de un producto formado a presion en el Ejemplo 9.

La Figura 15B ilustra areas divididas y puntos fijos del producto formado a presion en el Ejemplo 9. La Figura 16A ilustra un sistema de coordenadas global del producto formado a presion en el Ejemplo 9. La Figura 16B es una vista de corte transversal de la Figura 16A tomada a lo largo de la llnea F-F.

La Figura 17A ilustra un sistema de coordenadas local del producto formado a presion en el Ejemplo 9. La Figura 17B es una vista de corte transversal de la Figura 17A tomada a lo largo de la llnea G-G.

[Realizaciones de la invencion]

En adelante, las realizaciones preferidas de la presente invencion seran descritas en referencia al analisis de una causa de la retraccion en un producto formado a presion a partir de un material de placa delgado. La aplicacion de la presente invencion, sin embargo, no esta limitada al mismo, y puede incluir productos formados en laminas y materiales lineales formados.

La Figura 1 ilustra una configuracion funcional de un dispositivo 1 de analisis de la causa de la retraccion segun una realizacion de la presente invencion. El dispositivo 1 de analisis de la causa de la retraccion incluye una seccion 2 de entrada de condiciones de formacion, una seccion 3 de analisis de formacion de presion, una seccion 4 de generacion e datos de formacion de descomposicion, una seccion 5 de division de area y calculo, una seccion 6 de analisis de retraccion, una seccion 19 de calculo del grado de influencia, una pantalla 20 de salida del grado de influencia que es una seccion de presentacion, y una seccion S de almacenamiento de archivos.

La seccion 2 de entrada de condiciones de formacion es para introducir condiciones de formacion, que incluye datos de configuracion (que incluye grosor, longitud, ancho, curvatura y distorsion de la placa), naturaleza (que incluye calidad del material, tal como resistencia y extension), una configuracion del molde (que incluye configuraciones de un molde y una condicion de perforacion, curvatura, diametro, espacio y lubricacion), condiciones de presion (que incluye carga para arrugas de presion, carga de taco, tension de gota, presion de presion y temperatura) al respecto de una placa de acero a ser analizada en la seccion 3 de analisis de la formacion a presion y la seccion 6 de analisis de la retraccion. Las areas de datos usadas para el analisis de la formacion, areas de datos usadas en la seccion 4 de generacion de los datos de formacion de descomposicion, areas de datos usadas en la seccion 5 de division de area y calculo y areas divididas usadas para presentar un resultado del analisis en una pantalla de salida pueden ser configurados por separado y pueden ser introducidos.

La seccion 3 de analisis de la formacion a presion obtiene, a traves del analisis numerico, una configuracion, estres, distorsion, grosor de la placa de un producto formado a ser formado a presion en la base de la entrada de datos a partir de la seccion 2 de entrada de condiciones de formacion. El analisis numerico puede ser realizado mediante un metodo del elemento finito de plastico elastico, un metodo del elemento finito de plastico rlgido, un metodo del elemento finito de un paso y un metodo del elemento frontera. La seccion 3 de analisis de la formacion a presion saca resultados del analisis numerico en la forma de variables, tales como grosor de la placa de una pieza de trabajo, valores de componentes del estres y valores de componentes de la tension o una distribucion de estas variables. Los datos de salida (esto es, datos originales) son sacados a la seccion 4 de generacion de datos de formacion de descomposicion, la seccion 5 de division de area y calculo, la seccion 6 de analisis de la retraccion y la seccion 19 de calculo del grado de influencia como, por ejemplo, un archivo “P org.k” y es almacenado en la seccion S de almacenamiento de archivos.

El analisis numerico en la seccion 3 de analisis de la formacion a presion puede incluir configurar las condiciones de formacion, tales como datos de configuracion, naturaleza, configuracion del molde y condiciones de presion, mediante el uso del metodo del elemento finito y la realizacion del analisis de la formacion para obtener de manera numerica la distribucion del estres y tension tras la formacion. Ejemplos de software usado para el analisis numerico en el metodo del elemento finito incluye software disponible de manera comercial, tal como PAM-STANP, LSDYNA,AUTOFORM, OPTRIS, ITAS-3D, ASU/P-FORM, ABAQUS, MARC, HYSTAMP, HYPERFORM, SIMEX, FASTFORM-3D y QUICKSTAMP.

La seccion 4 de generacion de datos de formacion de descomposicion descompone, sobre el producto formado a presion completo, los datos de formacion al respecto del producto formado a presion adquiridos en la seccion 3 de analisis de la formacion a presion en un componente del estres en plan y un componente del momento de flexion con respecto a al menos una de las direcciones de los componentes direccionales del estres para cada elemento. Al respecto del estres de los componentes direccionales obtenidos mediante la descomposicion de los datos de formacion del producto formado a presion adquiridos en la seccion 3 de analisis de la formacion a presion, los datos de descomposicion individual que tienen solo un componente del estres en plan y datos de descomposicion individual que tienen solo un componente del momento de flexion son generados. El componente del estres en plano en este documento es un componente del estres promedio de la distribucion en una direccion del grosor de la placa del estres de direccion en plano del producto formado. El componente del momento de flexion es un estres desviador de la distribucion de la direccion del grosor de la placa en el estres de direccion en plano del producto formado, esto es, un componente del estres que tiene una distribucion en la direccion del grosor de la placa obtenida mediante la sustraccion del componente del estres promedio de la distribucion en la direccion de grosor de la placa, en el estres de direccion en plano.

El estres promedio de la distribucion en la direccion del grosor de la placa para cada elemento del resultado del analisis de la formacion es asignado a todos los puntos de integracion en la direccion del grosor de la placa para cada elemento a generar datos de descomposicion de componente del estres en plano generado. Los datos de descomposicion de componente del momento de flexion son tambien generados mediante la substraccion del estres promedio extraldo del resultado del analisis de formacion original de los valores de estres de todos los puntos de integracion en la direccion de grosor de la placa generados para cada elemento. Esto es, el estres promedio en los datos de formacion es usado como el componente del estres en plano y un valor obtenido mediante la sustraccion del estres promedio en plano de los valores de estres de todos los puntos de integracion en la direccion de grosor de la placa generados para cada elemento es usado como el componente del momento de flexion.

La descomposicion de las direcciones del estres en este documento puede ser realizada en base de un sistema de coordenadas global o un sistema de coordenadas local. El sistema de coordenadas local esta basado en un sistema de coordenadas de nodos que constituyen cada uno de los elementos. El sistema de coordenadas local puede ser establecido a cada elemento en la base del sistema de coordenadas global en un estado inicial en el analisis de formacion a presion de cada elemento, esto es, en un estado vaclo inicial de la presion, y el estres puede ser descompuesto en la base de un sistema de coordenadas tras la formacion a presion obtenida mediante el movimiento y rotacion del sistema de coordenadas local ajustado para cada elemento que sigue la deformacion de cada elemento en la formacion a presion.

De este modo, “P rem.hei.k” y “P rem.hen.k” son adquiridos. “P rem.hei.k” son datos de la descomposicion individual obtenidos mediante los datos de descomposicion del resultado del analisis de formacion obtenidos mediante el analisis numerico de las condiciones de formacion del producto formado a presion en datos del componente del estres en plano con respecto a al menos una de las direcciones de los componentes de direccion del estres sobre el producto formado a presion completo. “P rem.hen.k” son datos de descomposicion individual obtenidos por los datos de descomposicion del resultado del analisis de formacion mediante el analisis numerico de las condiciones de formacion del producto formado a presion en datos del componente del momento de flexion con respecto a al menos una de las direcciones de los componentes direccionales del estres sobre el producto formado a presion completo. Esos datos de descomposicion individual son sacados a la seccion 5 de division de area y calculo y la seccion 6 de analisis de la retraccion, y son almacenados en la seccion S de almacenamiento de archivos.

La seccion 5 de division de area y calculo introduce los archivos de datos “P rem.hei.k” y “P rem.hen.k” sacados de la seccion 4 de generacion de datos de formacion de descomposicion, realiza division de area en la base de los datos de configuracion del producto formado a presion, realiza calculos para cada area, saca “P rem2.hei.k” y “P rem2.hen.k” para cada area como un resultado del calculo a la seccion 6 de analisis de retraccion y almacena los datos en la seccion S de almacenamiento de archivos. El calculo es realizado con respecto a al menos uno de los componentes direccionales del estres en un area de interes para cada una de las areas divididas al respecto de “P rem.hei.k” y “P rem.hen.k”. El calculo es una multiplicacion que usa un coeficiente k, que es preferiblemente -2 < k < 2, mas preferiblemente 0 < k < 1 y aun mas preferiblemente 0,5 < k < 0,95.

El calculo descrito anteriormente es para multiplicar los componentes del estres de solo un area especificada entre las areas divididas por el coeficiente k (i=1 a 6).

k O

Aqul, los componentes del estres antes del punto de integracion de un area seleccionada son representados por (ox0, ay0, az0, Txy0 Tyz0, tzx0). El componente del estres tras el calculo es representado por (ax, ay, az, Txy, Tyz, ^tzx). El coeficiente ki es -2 < ki < 2. Todos los ki pueden ser 0, o al menos uno de los ki pueden ser 0 y otros pueden ser cualquier valor dentro del intervalo descrito anteriormente.

La seccion 5 de division de area y calculo adquiere datos del producto formado a presion de los datos de entrada y divide los datos del producto formado a presion en areas multiples. Las areas pueden dividirse en tamanos uniformes en la base de la configuracion del producto formado a presion. De manera alternativa, las areas pueden dividirse de manera uniforme en la base de la configuracion de un material en blanco antes de ser formados a presion. Las areas divididas del producto formado pueden ser determinadas en la base de la curvatura o la magnitud del estres obtenido como un resultado del analisis de formacion a presion o pueden ser especificadas por un operador del analisis.

La seccion 6 de analisis de la retraccion realiza un analisis de la retraccion mediante el uso de los archivos de datos “P rem.hei.k” y “P rem.hen.k” sacados de la seccion 4 de generacion de datos de formacion de descomposicion, y archivos de datos “P rem2.hei.k” y “P rem2.hen.k” sacados de la seccion 5 de division de area y calculo como datos de entrada. La seccion 6 de analisis de la retraccion entonces calcula la configuracion del producto formado despues de que ocurra la retraccion, y saca “SB rem.hei.k”, “SB rem.hen.k”, “SB rem2.hei.k” y “SB rem2.hen.k” como datos del resultado del calculo a la seccion 19 de calculo del grado de influencia y almacena los datos en la seccion S de almacenamiento de archivos. El analisis de la retraccion es un analisis numerico de la configuracion de un producto formado despues de que la retraccion ocurra mediante la realizacion del calculo para un proceso de descarga mediante, por ejemplo, un metodo del elemento finito elastico, un metodo del elemento finito de plastico elastico o un metodo del elemento finito de un paso en la base de variables y distribucion de las variables tales como grosor de la placa, un valor del componente del estres y un valor del componente de la distorsion adquirido por la seccion 4 de generacion de datos de formacion de descomposicion y la seccion 5 de division de area y calculo. La configuracion de la retraccion es adquirida como datos de analisis del elemento finito (esto es, datos al respecto de cada elemento y datos al respecto de los nodos que constituyen cada elemento).

La seccion 19 de calculo del grado de influencia calcula un grado de influencia con respecto a la retraccion para cada area dividida en la base de los datos de formacion a presion que son un resultado del analisis de la seccion 3 de analisis de formacion a presion y “SB rem.hei.k”, “SB rem.hen.k”, “SB rem2.hei.k” y “SB rem2.hen.k” que son resultados del analisis de la seccion 6 de analisis de la retraccion.

El grado de influencia con respecto a la retraccion es calculado mediante la comparacion de una cantidad de retraccion obtenida mediante el uso de, como datos de entrada, los datos de descomposicion individual “P rem.hei.k” y “P rem.hen.k” generados en la seccion 4 de generacion de datos de formacion de descomposicion, y la cantidad de retraccion obtenida mediante el uso de, como datos de entrada, los archivos de datos “P rem2.hei.k” y “P rem2.hen.k” sacados de la seccion 5 de division de area y calculo

Lo siguiente puede ser usado para una cantidad de retraccion, como un objetivo de la evaluacion del grado de influencia, esto es, una diferencia posicional (esto es, desplazamiento) de un punto especlfico (esto es, un nodo especlfico de los datos del elemento finito) en un sistema de coordenadas antes y despues de que ocurra la retraccion, una diferencia angular (esto es, torsion) de una llnea que conecta dos puntos especlficos antes y despues de que ocurra la retraccion, una diferente en desplazamiento relativo de dos puntos especlficos (esto es, desplazamiento relativo) antes y despues de que ocurra la retraccion, o una diferencia angular (esto es, torsion relativa) de un angulo definido por una llnea que conecta dos puntos especlficos y una llnea que conecta otros dos puntos especlficos antes y despues de que ocurra la retraccion.

La cantidad de retraccion de los datos de descomposicion individual “P rem.hei.k” y “P rem.hen.k” pueden ser obtenidos en base a una diferencia entre las configuraciones antes y despues de que ocurra la retraccion. Una configuracion de los datos de formacion a presion que es un resultado del analisis de la seccion 3 de analisis de formacion a presion puede ser usada como la configuracion antes de que ocurra la retraccion, y “SB rem.hei.k” y “SB rem.hen.k” que son resultados del analisis de la seccion 6 de analisis de la retraccion pueden ser usados como la configuracion despues de que ocurra la retraccion.

La cantidad de retraccion de “P rem2.hei.k” y “P rem2.hen.k” calculadas para cada area dividida puede obtenerse en base a una diferencia entre las configuraciones antes y despues de que ocurra la retraccion. Los datos de formacion a presion que son resultado del analisis de la seccion 3 de analisis de formacion a presion pueden ser usados como la configuracion antes de que ocurra la retraccion, y “SB rem2.hei.k” y “SB rem2.hen.k” que son resultados del analisis de la seccion 6 de analisis de la retraccion pueden ser usados como la configuracion despues de que ocurra la retraccion.

El grado de influencia con respecto a la retraccion es obtenido mediante la multiplicacion de una diferencia entre una cantidad de retraccion de los datos de descomposicion individual “P rem.hei.k” y “P rem.hen.k” y una cantidad de retraccion de “P rem2.hei.k” y “P rem2.hen.k” calculados para cada area dividida por un reclproco de un “1 - coeficiente k (que fue usado para el calculo).” Si las areas de las areas divididas no son iguales, el resultado de la multiplicacion puede ser ademas dividido por el area del area para adquirir el grado de influencia por unidad de area.

La cantidad de retraccion descrita anteriormente es calculada en la base del analisis de la retraccion mediante el uso de un punto fijo establecido en un archivo de datos original “P org.k”. Sin embargo, la cantidad de retraccion varla ampliamente dependiendo de la posicion del punto fijo. Si el grado de influencia con respecto a la retraccion ha de ser adquirido en la base de otro punto fijo, es preferible que los datos de formacion a presion que son resultado del analisis de la seccion 3 de analisis de formacion a presion y “SB rem.hei.k”, “SB rem.hen.k”, “SB rem2.hei.k” y “SB rem2.hen.k” que son resultado del analisis de la seccion 6 de analisis de la retraccion estan alineados entre ellos (esto es, movidos o rotados) en un punto fijo para el cual la evaluacion ha de ser realizada y entonces calcular el grado de influencia con respecto a la retraccion. De este modo, el grado de influencia con respecto a la retraccion de otro punto fijo puede ser obtenido facilmente sin realizar otra vez el analisis de la formacion o el analisis de la retraccion.

La seccion 19 de calculo del grado de influencia puede adquirir una distribucion del grado de influencia con respecto a la retraccion sobre el producto formado a presion completo mediante el calculo secuencial del grado de influencia con respecto a la retraccion descrita anteriormente para cada area dividida.

Es preferible que el grado de influencia de cada area dividida con respecto a la retraccion sea presentada como una presentacion de contorno en una pantalla 20 de salida de la seccion de presentacion del grado de influencia. Segun la presente invencion, como se describe en Ejemplos mas adelante, la retraccion es analizada en la base de los datos de descomposicion individual descompuestos en los componentes del estres en plan y el componente del momento de flexion, y datos de descomposicion individual obtenidos mediante la multiplicacion, por un coeficiente k, de al menos un componente direccional del estres en un area de interes para cada una de las areas divididas de un producto formado a presion. Entonces, un grado de influencia de los componentes direccionales del estres en cada area con respecto a la retraccion es calculado. En la presente invencion, el as! calculado grado de influencia puede ser presentado por separado o puede ser presentado como una presentacion de contorno sobre un componente completo. Estas presentaciones pueden hacerse para cada componente del estres. De este modo, la causa de la retraccion puede ser analizada mas facil y precisamente que nunca antes.

La Figura 2 ilustra un flujo de un metodo de analisis de la causa de la retraccion segun una realizacion de la presente invencion descrita anteriormente. Como se ilustra en la Figura 2, las condiciones de formacion son introducidas en la seccion 2 de entrada de condiciones de formacion en el paso 1. En el paso 2, la seccion 3 de analisis de la formacion a presion realiza un proceso de analisis de la formacion a presion a traves de analisis numerico en la base de las condiciones de formacion del producto formado a presion para calcular los datos de formacion del producto formado a presion. En el paso 3, la seccion 4 de generacion de datos de formacion de descomposicion descompone el estres en un componente del estres en plano y un componente del momento de flexion para generar datos de descomposicion individual. En el paso 4, la seccion 5 de division de area y calculo divide los datos del producto formado a presion en multiples areas, y realiza el calculo con respecto a al menos una direccion de los datos de estres para cada area para generar datos de calculo. En el paso 5, una seccion 6 de analisis de la retraccion realiza analisis de la retraccion para calcular una configuracion despues de que ocurra la retraccion. En el paso 6, una seccion 7 de calculo del grado de influencia calcula un grado de influencia para cada area dividida con respecto a la retraccion en la base de la configuracion del producto formado a presion despues de que ocurra la retraccion. En el paso 7, una seccion 8 de presentacion presenta los resultados del calculo como una presentacion de contorno en una pantalla de la seccion de presentacion o saca el resultado del calculo a una impresora. En el paso 9, en la base del as! obtenido resultado de salida, si es necesario, una seccion 9 de cambio de la condicion de fijado cambia un punto fijo de la retraccion para calcular un grado de influencia con respecto a la retraccion para la evaluacion detallada. El anterior producto puede ser formado en la base del metodo precedente de analizar la causa de la retraccion. Por ejemplo, un area dividida con un alto grado de influencia con respecto a la retraccion puede ser especificado en la base del resultado precedente obtenido por el metodo de analizar la causa de la retraccion. Al respecto de la as! especificada area de la causa de la retraccion, si tanto el promedio del estres en plano o el estres desviador, que son las causas de la ocurrencia de la retraccion, son altas, una contramedida puede ser tomada de manera separada contra la causa especificada de retraccion. El diseno del molde puede ser cambiado segun la causa especificada de retraccion para proporcionar un producto formado con una cantidad de retraccion reducida.

La Figura 3 ilustra una configuracion de hardware ejemplar de un dispositivo usado para analizar la causa de la retraccion. Los procesos en la seccion 3 de analisis de la formacion a presion, la seccion 4 de generacion de datos de formacion de descomposicion, la seccion 5 de division de area y calculo y la seccion 6 de analisis de la retraccion son proporcionadas por un programa 10 para analizar la causa de la retraccion, y son ejecutadas por un ordenador. El ordenador incluye una CPU 11, una memoria 12 que almacena el resultado del procesamiento, un elemento de presentacion 13 que es una seccion de presentacion, dispositivos 14 de entrada, tales como un teclado y un raton, un disco 15 duro, un dispositivo 16 de almacenamiento externo, tal como una unidad de CD/DVD, una tarjeta 17 de interfaz de red (NIC) y una impresora 18. El programa 10 para analizar la causa de la retraccion puede grabar datos en un soporte de registro legible por un ordenador para distribucion. En adelante, la presente invencion sera descrita mas en detalle con referencia a los Ejemplos.

[Ejemplos]

[(Ejemplo 1: un Ejemplo en el cual los componentes del estres fueron establecidos a 0)]

La Figura 4 es una vista en perspectiva que ilustra una configuracion de un producto formado a presion en el Ejemplo 1 segun la presente invencion. Primero, un analisis de la formacion a presion fue realizado mediante software disponible comercialmente LS-DYNA para analisis de simulacion de la formacion de la placa en la base del metodo del elemento finito. Como los datos al respecto de la naturaleza de una placa de metal, datos al respecto de una placa de acero de alta resistencia que tiene un grosor de placa de 1,6 mm y resistencia tensil de 590MPa fueron usados. La configuracion del molde (esto es, un molde, una perforacion o un soporte) fue modelado en elementos de revestimiento, y entonces analizado como cuerpos rlgidos. El espacio del molde fue establecido a 0 mm. El coeficiente de friccion fue establecido a 0,15. La carga de formacion fue establecida a 3000 kN.

Un programa que genera datos de descomposicion individual descompuestos en el componente del estres en plano (esto es, el estres promedio) y el componente del momento de flexion (esto es, el estres desviador) toma un archivo cuyos datos al respecto del estres y distorsion adquiridos del analisis de la formacion a presion son sacados, como datos de entrada, y los datos de descomposicion individual generados a partir de los datos de entrada tomados. Aqul, el estres promedio para cada elemento extraldo del resultado del analisis de formacion originales asignado a todos los puntos de integracion de la direccion del grosor de la placa para cada elemento, y los datos de descomposicion del componente de estres en plano son generados. El estres promedio extraldo del resultado del analisis de la formacion original es substraldo de los valores de estres (que fueron generados respectivamente en cada elemento) de todos los puntos de integracion en la direccion de grosor de la placa para generar datos de descomposicion del componente del momento de flexion.

Un programa que ejecuta division de area y calculo toma un archivo al cual los datos al respecto del estres y distorsion adquiridos a partir de datos de descomposicion individual fueron sacados como datos de entrada, y divide las areas del producto formado a presion para el calculo. La Figura 5 ilustra areas divididas del producto formado a presion ilustrado en la Figura 4 en el Ejemplo 1 de la presente invencion. El calculo aqul fue realizado para todos los puntos de integracion de elementos pertenecientes a cada area. En el calculo, todos los componentes del estres fueron multiplicados por el coeficiente 0 para obtener ox=0, ay=0, az=0,Txy=0, Tyz=0 y Tzx=0

Los componentes del estres antes del calculo en los puntos de integracion de un area seleccionada son representados como (ax0, ay0, az0, Txy0 Tyz0, Tzx0). Los componentes del estres despues del calculo en los puntos de integracion del area seleccionada son representados como (ax, ay, az, Txy, Tyz, Tzx). El estres calculado fue sacado como un archivo de resultado del calculo.

A continuacion, un proceso de analisis de la retraccion fue realizado mediante el uso del software mencionado anteriormente LS-DYNA. Los resultados de salida del programa que ejecuta la division de area y calculo fueron introducidos en el software LS-DYNA para analizar la retraccion. La retraccion fue analizada mediante el uso de analisis elastico mediante un metodo impllcito estatico. El calculo y analisis de la retraccion fueron repetidos para todas las areas divididas.

La Figura 6 ilustra un resultado del analisis de la retraccion basado en los datos originales adquiridos a partir del analisis de la formacion a presion del Ejemplo 1 de la presente invencion. La Figura 6 ilustra una evaluacion del desplazamiento en la direccion Y. En el dibujo, Vmax=0,49 mm representa que la cantidad de retraccion en una posicion en la cual el desplazamiento en la direccion Y se vuelve un maximo fue 0,49mm. Las Figura 7A y 7B son ejemplos del analisis de la superficie completa de la parte a la cual el componente del momento de flexion (esto es, el estres desviador) y el componente del estres en plano (esto el, el estres promedio) con respecto a la cantidad de retraccion con Vmax=0,49 mm en la Figura 6 son influenciados.

La Figura 7A ilustra la cantidad de retraccion en cada area para la cual el calculo es realizado con respecto a los datos de descomposicion del componente del momento de flexion (esto es, estres desviador) del Ejemplo 1 de la presente invencion.

La Figura 7B ilustra la cantidad de retraccion en cada area para la cual el calculo es realizado con respecto a los datos de descomposicion del componente del estres en plan (esto es, estres promedio) del Ejemplo 1 de la presente invencion.

Como se ilustra en las Figura 7A y 7B, un area causa de la retraccion con respecto al desplazamiento en la direccion Y (Vmax) en la posicion de desplazamiento maximo en la direccion Y ilustrada en la Figura 6 fue separada en la influencia del componente del estres en plano y la influencia del componente del momento de flexion de forma que grados de influencia de los mismos fueron especificados. En la Figura 7A que ilustra la influencia del estres desviador, las cantidades de influencia de areas representadas por A, B, C y D fueron 0,28 mm, -0,43 mm, 0,21 mm y 0,34 mm, respectivamente. En la Figura 7B que ilustra la influencia del estres promedio, la cantidad de influencia de un area representada por E fue 0,10 mm. Como se ve en las Figura 7A y 7B, tanto el componente del estres en plano como el componente del momento de flexion tienen influencia en la cantidad de retraccion en la direccion Y.

Como se describe en el Ejemplo 1, segun una realizacion de la presente invencion, el area causa de la retraccion puede ser analizada de manera cuantitativa. Ademas, puede ser facil y precisamente analizado si la retraccion es causada por el componente del estres en plano o por el componente del estres del momento de flexion a traves de analisis numerico. El resultado del analisis fue presentado visualmente para que el area causa de la retraccion pudiera ser especificada facilmente. El analisis puede ser realizado en un ordenador sin requerir un molde real o una placa de acero. En consecuencia, el proceso de formacion puede ser seleccionado facilmente en la fase de diseno.

(Ejemplo 2: un Ejemplo en el cual solo ay del componente del estres en plano fue establecido a 0)

En el Ejemplo 1 anteriormente descrito, todos los componentes del estres de todos los puntos de integracion de elementos pertenecientes a cada area fueron multiplicados por el coeficiente 0. Varios otros calculos seran descritos a continuacion. La Figura 8A ilustra una configuracion de un producto formado a presion del Ejemplo 2. La Figura 8B ilustra areas divididas del producto formado a presion ilustrado en la Figura 8A. En la Figura 8B, tres clrculos pequenos representan puntos fijos. Los datos de descomposicion individual que tienen solo el componente del estres en plano fueron generados a partir de los datos originales y el estres en plano fue analizado. Una cantidad de desplazamiento en la direccion del eje Z (esto es, una direccion perpendicular a la hoja de papel) representado por Za fue evaluada como la cantidad de retraccion.

El producto formado a presion completo fue dividido en cinco areas: area 801 hasta area 805. En el Ejemplo 2, solo ay que es considerado a tener la mayor influencia entre los componentes del estres en plano en cada area como se muestra en la Tabla 1 fue multiplicada por 0. No se realizo calculo a otros componentes del estres (esto es, el coeficiente k=1). El resultado del analisis de la retraccion basado en el as! obtenido calculo del estres es mostrado en una parte mas baja de la Tabla 1. La Tabla 1 muestra que la relacion de influencia con la ay del area 804 establecida a 0 se vuelve el maximo. Esto es, en el Ejemplo 2, se muestra que los componentes del estres en plano en la direccion del eje Y en las areas 803 y 804 son causas principales de la ocurrencia de la cantidad de retraccion en el desplazamiento a lo largo de la direccion Z en la seccion Za causada por el estres en plano. La cantidad de retraccion en una parte final (Za) calculada en la base de los datos de descomposicion individual que tienen solo el componente del estres en plano fue 23,292 mm. Dado que la suma de las cantidades de influencia de las areas mostradas en la Tabla 1 es 26,44 mm, se puede confirmar que la presente invencion proporciona un analisis substancialmente preciso.

(Ejemplo 3: un Ejemplo en el cual los puntos fijos fueron desplazados)

En el Ejemplo 3, un producto formado a presion ilustrado en la Figura 9A que tiene la misma configuracion que la del Ejemplo 2 fue usado. En el Ejemplo 3, las posiciones del punto fijo ilustradas en la Figura 8B del Ejemplo 2 fueron desplazadas como se ilustra en la Figura 9B. Primero, como en el Ejemplo 1, todos los componentes del estres de elementos pertenecientes a cada area fueron multiplicados por el coeficiente 0. El as! obtenido resultado del analisis es mostrado en la Tabla 2. El desplazamiento de los puntos fijos puede permitir a un espectador determinar si el producto parece deformarse por su forma disenada o porque esta realmente deformado. Las posiciones de los puntos fijos son desplazadas en la fase final del calculo, asl, no es necesario rehacer el calculo desde el principio.

(Ejemplo 4: un Ejemplo en el cual todos los componentes del estres en plano fueron multiplicados por el coeficiente 0,5)

En el Ejemplo 4, el producto formado a presion de una configuracion ilustrada en la Figura 8A fue analizado en la base de los datos de descomposicion individual que solo tenia un componente del estres en plano generado a partir de los datos originales. Primero, una cantidad de retraccion fue evaluada con todos los componentes del estres en plano de las areas a ser analizadas siendo establecidos a 0. Como un resultado de la evaluacion, la cantidad de retraccion con todos los componentes del estres en plano de, por ejemplo, el area 801 siendo establecida a 0 fue de 26,59 mm mientras que la cantidad de retraccion de los datos de descomposicion individual mostrados en la Tabla 3 eran de 26,76 mm. En consecuencia, la diferencia que era el grado de influencia era de 0,17 mm. La suma de las cantidades de influencia con respecto a la retraccion de cada una de las areas 801 a 805 fue 31,63 mm y el error fue 21,93%.

Entonces, al respecto del producto formado a presion de una configuracion ilustrada en la Figura 8A, todos los componentes del estres en plano fueron multiplicados por un coeficiente 0,5 como se muestra en la Tabla 4 y la cantidad de retraccion fue evaluada. Como un resultado de la evaluacion, la cantidad de retraccion con todos los componentes del estres en plano de, por ejemplo, el area 801 multiplicada por 0,5 fue de 27,07 mm mientras que la cantidad de retraccion de los datos de descomposicion individual fue de 26,76 mm. Aqul, el grado de influencia era de -0,63 que fue obtenido mediante la multiplicacion de la diferencia, -0,32 mm, por el reclproco de (1-k), esto es, 1/(1 -0,5) = 2,0. La suma de la cantidad del grado de influencia de las areas 801 a 805 calculado de manera similar fue de 27,50 mm y el error fue reducido desde 21,93% a 2,78%. Se muestra que los componentes del estres en plano en las areas 803 y 804 son causas principales de ocurrencia de la cantidad de retraccion en la parte final.

La precision de la evaluacion fue aumentada con un coeficiente de 0,5 al compararla con el caso con un coeficiente de 0. Esto es porque la relacion entre el estres y el desplazamiento no es realmente lineal. Si la relacion entre el estres y el desplazamiento fuera lineal, el calculo podrla haberse realizado con coeficiente 0, como un coeficiente a ser multiplicado con un componente del estres de una cierta area. Sin embargo, la relacion real entre el estres y el desplazamiento es no lineal como se ilustra en la Figura 10. En consecuencia, un gradiente del estres a0 difiere de un gradiente del estres editado a, y el error se vuelve grande cuando la aproximacion lineal es realizada. Cuando el coeficiente fue establecido a 0,5, sin embargo, el valor del estres editado a podrla aproximarse el valor del estres real.

(Ejemplo 5: un Ejemplo en el cual todos los componentes del estres del momento de flexion fueron multiplicados por el coeficiente 0,5)

En el Ejemplo 5, la influencia del componente del momento de flexion (esto es, el componente del estres desviador) fue analizada con respecto al angulo torsional sobre el eje X en una parte final del producto formado a presion ilustrado en la Figura 11A fue analizado. Primero, los datos de formacion de descomposicion individual que solo tenlan el componen del momento de flexion fueron creados a partir de los datos originales. Los datos fueron divididos en cinco areas: area 1101 a 1105 como se ilustra en la Figura 11B. El grado de influencia con respecto al angulo torsional relativo de todos los componentes del momento de flexion en cada area fue evaluado. El angulo torsional sobre el eje X 0 en el producto formado a presion del Ejemplo 5 es la suma de 01 y 02 ilustrados en la Figura 11C. El coeficiente k aqul fue 0. En esta evaluacion, como se ilustra en la Tabla 5, la cantidad de retraccion (esto es, la cantidad de torsion relativa) de los datos de formacion de descomposicion individual fue de 4,48 grados. La cantidad de retraccion fue de 3,75 grados con el componente de fuerza del momento de, por ejemplo, el area 1101 establecido a cero. El grado de influencia fue de 0,74 grados que fue obtenido mediante la multiplicacion de la diferencia 0,74 grados por el reclproco de (1-k), esto es, 1/(1 -0)=1. La as! obtenida influencia total del angulo torsional relativo desde el area 1101 al area 1105 fue de 4,19 grados y el error fue de -6,60%.

La evaluacion fue hecha con el coeficiente k siendo 0,5 como se muestra en la Tabla 6. Como resultado de la evaluacion, la cantidad de retraccion obtenida mediante, por ejemplo, la multiplicacion del componente del momento del area 1101 por 0,5 fue de 4,09 grados. El grado de influencia fue de -0,78 grados que fue obtenido mediante la multiplicacion de -0,39 grados que es la diferencia de la cantidad de retraccion de los datos de formacion de descomposicion individual 4,48 por el reclproco de (1-k), esto es, 1/(1-0,5) = 2,0. La suma de las cantidades de influencia con respecto al angulo torsional de cada area obtenida de manera similar fue de 4,40 grados y el error fue reducido desde -6,60% a -1,81%. El resultado en la Tabla 6 muestra que el area 1103 tiene la mayor influencia con respecto a la ocurrencia de la torsion.

(Ejemplo 6: un Ejemplo en el cual los criterios de evaluacion son cambiados)

En el Ejemplo 6, el producto formado a presion ilustrado en la Figura 12A que tiene la misma configuracion que la del Ejemplo 2 fue analizado en la base de los datos de descomposicion individual que solo tienen el componente del estres en plano generado a partir de los datos originales. En el analisis, el valor promedio del desplazamiento de dos nodos (puntos N1 y N2) en una parte final fueron usados como criterios de evaluacion. La cantidad de retraccion fue calculada con respecto a los componentes del estres en plano mediante el uso del coeficiente k=0 y el valor promedio del desplazamiento de los dos nodos (los puntos N1 y N2) en la parte final ilustrada en la Figura 12A fueron evaluados. La Figura 12B ilustra las areas divididas. El resultado del calculo es mostrado en la Tabla 7.

(Ejemplo 7: un Ejemplo en el cual los criterios de evaluacion son cambiados)

En el Ejemplo 7, al respecto del producto formado a presion ilustrado en la Figura 13A, un desplazamiento relativo del desplazamiento de dos nodos (puntos N3 y N4) en una parte final de OLE_LINK1 fue usado como un criterio de evaluacion basado en los datos de descomposicion individual que solo tiene el componente del estres en plano generado a partir de los datos originales de OLE_LINK1. La cantidad de retraccion fue calculada con todos los componentes del estres en plano siendo 0 y el desplazamiento relativo entre los dos nodos (los puntos N3 y N4) (esto es, diferencia entre los puntos N3 y N4) en la parte final ilustrada en la Figura 13A fue evaluado. La Figura 13B ilustra las areas divididas. El resultado del calculo es mostrado en la Tabla 8.

(Ejemplo 8: Un Ejemplo en el cual los criterios de evaluacion son cambiados)

En el Ejemplo 8, al respecto del producto formado a presion ilustrado en la Figura 14A, la influencia del componente del momento de flexion (esto es, el componente del estres desviador) fue analizada con respecto al desplazamiento relativo sobre el eje X en la base de los datos de descomposicion individual que solo tenlan el componente del estres del momento generado a partir de los datos originales. Los puntos fijos fueron establecidos a una parte central del producto formado a presion como se ilustra en la Figura 14B. Entonces, como se ilustra en la Figura 14C, el desplazamiento en la direccion del eje Z fue calculada con respecto a los cuatro puntos Z1, Z2, Z3 y Z4 en los extremos y A=(Z2-Z1)+(Z3-Z4) fue evaluado como desplazamiento relativo sobre el eje X en los cuatro nodos. El resultado del calculo es mostrado en la Tabla 9. Como se describio anteriormente, varios criterios de evaluacion pueden ser usados en la presente invencion.

(Ejemplo 9: un ejemplo en el cual la evaluacion se hizo con un sistema de coordinadas globales convertido a un sistema de coordenadas local)

En el Ejemplo 9, el analisis de la retraccion fue realizado con respecto al producto formado a presion ilustrado en la Figura 15A. En el Ejemplo 9, la evaluacion se hizo con un sistema de coordenadas global ilustrado en la Figura 16A convertido a un sistema de coordenadas local ilustrado en la Figura 17A. La Figura 16B es una vista de corte transversal tomada a lo largo de la llnea F-F y la Figura 17B es una vista de corte transversal de la Figura 17A tomada a lo largo de la llnea G-G. Solo oy1 en el sistema de coordenadas local convertido a partir del sistema de coordenadas global en la base de los datos de descomposicion individual que solo tienen el componente de estres en plano generado a partir de los datos originales fue multiplicado por 0,5. No se realizaron calculos a los otros componentes del estres (esto es, el coeficiente K=1). El maximo desplazamiento de una seccion Za ilustrado en la Figura 15A fue usado como un criterio de evaluacion. El resultado del analisis de la retraccion realizado en la base del as! obtenido estres de operacion es mostrado en la Tabla 10.

Aplicabilidad industrial

Segun una realizacion de la presente invencion, la causa de la retraccion puede ser analizada de manera precisa y el tiempo necesario para determinar un proceso de formacion para un producto formado puede reducirse.

Explicaciones para los slmbolos de referencia

1: Dispositivo de analisis de la retraccion

2: Seccion de entrada de condicion de formacion

3: Seccion de analisis de formacion de presion

4: Seccion de generacion de datos de formacion de descomposicion

5: Seccion de division de area y calculo

6: Seccion de analisis de la retraccion

7: Seccion de calculo del grado de influencia

8: Seccion de presentacion

9: seccion de cambio de la condicion de fijado

10: Programa

11: CPU

12: Memoria

13: Dispositivo de presentacion

14: Dispositivo de entrada

15: Disco duro

16: Dispositivo de almacenamiento externo

17: NIC (Tarjeta de Interfaz de Red)

18: Impresora

S: Seccion de almacenamiento

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un metodo implementado por ordenador para analizar una causa de la retraccion en un producto formado que es formado a presion a partir de una placa de acero o una placa de otro metal, que comprende:

realizar un analisis de la formacion a traves de una simulacion numerica mediante un metodo del elemento finito mediante el uso de multiples elementos basados en una condicion de formacion de un producto basado de manera plastica para calcular los datos de formacion del producto formado, donde la condicion de formacion incluye datos relativos a la configuracion y naturaleza del producto formado de manera plastica, una configuracion de un molde y condiciones de presion, y donde los datos de formacion incluyen datos de estres y variables, tales como grosor de la placa de una pieza de trabajo, valores de componentes del estres y valores de componentes de tension o una distribucion de estas variables;

descomponer, una superficie completa del producto formado, datos del estres incluidos en los datos de formacion del producto formado en un componente del estres en plano y un componente del momento de flexion con respecto a al menos un componente direccional de componentes direccionales del estres; generar, a partir de los datos de formacion del producto formado, datos de descomposicion que incluyen al menos uno de unos primeros datos de descomposicion y unos segundos datos de descomposicion como unos datos de descomposicion previos al calculo, los primeros datos de descomposicion que tienen solo un componente del estres en plano al respecto del estres del componente direccional, los segundos datos de descomposicion que tienen solo un componente del momento de flexion al respecto de un estres del componente direccional;

realizar un calculo de multiplicacion de al menos un componente direccional de los componentes direccionales del estres en los datos de formacion de descomposicion previos al calculo al respecto de cada una de las areas dividas del producto formado por un coeficiente k en el intervalo de -2 < k < 2, para generar unos datos de formacion de descomposicion posteriores al calculo;

analizar una primera configuracion de la retraccion obtenida como datos de analisis del elemento finito a traves de simulacion numerica con respecto a los datos de formacion de descomposicion previos al calculo y una segunda configuracion de la retraccion obtenida como datos del analisis del elemento finito a traves de una simulacion numerica con respecto a los datos de formacion de descomposicion posteriores al calculo; obtener un grado de influencia de un estres en cada una de las areas con respecto a una deformacion de la retraccion, calculada mediante la multiplicacion por un reclproco de 1 - el coeficiente k, donde la diferencia es una diferencia entre

- una cantidad de retraccion que es una diferencia entre una configuracion de la retraccion previa del producto formado incluido en los datos de formacion y la primera configuracion de la retraccion, y - una cantidad de retraccion que es una diferencia entre una configuracion de la retraccion previa y la segunda configuracion de la retraccion; y

presentar el grado de influencia con respecto a la deformacion de la retraccion calculada para cada area.

2. El metodo de analizar una causa de retraccion segun la reivindicacion 1, donde:

la realizacion del analisis de formacion ejecutado a traves de simulacion numerica por el metodo del elemento finito mediante el uso de multiples elementos;

un estres promedio en una direccion de grosor de la placa de cada componente direccional para cada elemento en los datos de formacion del producto formado es usado como el componente del estres en plano del componente direccional; y

un valor obtenido mediante la substraccion del promedio del estres en plano de cada uno de los componentes direccionales del valor del estres para todos los puntos de integracion que surjan para cada elemento es usado como el componente del momento de flexion del componente direccional.

3. El metodo de analizar una causa de la retraccion segun la reivindicacion 1, donde el intervalo del coeficiente k es -0 < k < 1.

4. El metodo de analizar una causa de la retraccion segun la reivindicacion 1, donde el intervalo del coeficiente k es -0,5 < k < 0,95.

5. El metodo de analizar una casusa de la retraccion segun la reivindicacion 1, donde el producto formado es un producto formado a presion.

6. Un dispositivo para analizar una causa de la retraccion en un producto formado que es formado a presion a partir de una placa de acero o una placa de otro metal, que comprende:

medios de analisis de la formacion que realizan un analisis de formacion a traves de una simulacion numerica mediante un metodo del elemento finito mediante el uso de multiples elementos basados en una condicion de formacion de un producto basado de manera plastica para calcular los datos de formacion del producto formado, donde la condicion de formacion incluye datos relativos a la configuracion y naturaleza del producto formado de manera plastica, una configuracion de un molde y condiciones de presion, y donde los datos de formacion incluyen datos de estres y variables, tales como grosor de la placa de una pieza de trabajo, valores de componentes del estres y valores de componentes de tension o una distribucion de estas variables; medios de descomposicion que descomponen, en una superficie completa del producto formado, datos del estres incluidos en los datos de formacion del producto formado en un componente del estres en plano y un componente del momento de flexion con respecto a al menos un componente direccional de componentes direccionales del estres;

medios de generation de datos de formacion de descomposicion del calculo previo que generan, a partir de los datos de formacion del producto formado, datos de descomposicion que incluyen al menos uno de unos primeros datos de descomposicion y unos segundos datos de descomposicion como unos datos de descomposicion previos al calculo, los primeros datos de descomposicion que tienen solo un componente del estres en plano al respecto del estres del componente direccional, los segundos datos de descomposicion que tienen solo un componente del momento de flexion al respecto de un estres del componente direccional; medios de calculo que realizan un calculo de multiplication de al menos un componente direccional de los componentes direccionales del estres en los datos de formacion de descomposicion previos al calculo al respecto de cada una de las areas dividas del producto formado por un coeficiente k en el intervalo de -2 < k < 2, para generar unos datos de formacion de descomposicion posteriores al calculo;

medios de analisis de la retraction que analizan una primera configuracion de la retraction obtenida como datos de analisis del elemento finito a traves de simulation numerica con respecto a los datos de formacion de descomposicion previos al calculo y una segunda configuracion de la retraccion obtenida como datos del analisis del elemento finito a traves de una simulacion numerica con respecto a los datos de formacion de descomposicion posteriores al calculo;

medios de obtencion de influencia que obtienen un grado de influencia de un estres en cada una de las areas con respecto a una deformation de la retraccion, calculada mediante la multiplicacion por un reclproco de 1 -el coeficiente k, donde la diferencia es una diferencia entre

- una cantidad de retraccion que es una diferencia entre una configuracion de la retraccion previa del producto formado incluido en los datos de formacion y la primera configuracion de la retraccion, y - una cantidad de retraccion que es una diferencia entre una configuracion de la retraccion previa y la segunda configuracion de la retraccion; y

un medio de presentation que presenta el grado de influencia con respecto a la deformacion de la retraccion calculada para cada area.

7. El dispositivo de analisis de la causa de retraccion segun la revindication 6, donde los medios de presentacion presentan el grado de influencia con respecto a la deformacion de la retraccion calculada para cada una de las areas como una presentacion de contorno.

8. Un programa para analizar una causa de la retraccion en un producto formado que es formado a presion a partir de una placa de acero o una placa de otro metal, que comprende instrucciones que, cuando son ejecutadas por un ordenador, causan que el ordenador realice los siguientes pasos:

realizar un analisis de la formacion a traves de una simulacion numerica mediante un metodo del elemento finito mediante el uso de multiples elementos basados en una condicion de formacion de un producto basado de manera plastica para calcular los datos de formacion del producto formado, donde la condicion de formacion incluye datos relativos a la configuracion y naturaleza del producto formado de manera plastica, una configuracion de un molde y condiciones de presion, y donde los datos de formacion incluyen datos de estres y variables, tales como grosor de la placa de una pieza de trabajo, valores de componentes del estres y valores de componentes de tension o una distribucion de estas variables;

descomponer, una superficie completa del producto formado, datos del estres incluidos en los datos de formacion del producto formado en un componente del estres en plano y un componente del momento de flexion con respecto a al menos un componente direccional de componentes direccionales del estres; generar, a partir de los datos de formacion del producto formado, datos de descomposicion que incluyen al menos uno de unos primeros datos de descomposicion y unos segundos datos de descomposicion como unos datos de descomposicion previos al calculo, los primeros datos de descomposicion que tienen solo un componente del estres en plano al respecto del estres del componente direccional, los segundos datos de descomposicion que tienen solo un componente del momento de flexion al respecto de un estres del componente direccional;

realizar un calculo de multiplicacion de al menos un componente direccional de los componentes direccionales del estres en los datos de formacion de descomposicion previos al calculo al respecto de cada una de las areas dividas del producto formado por un coeficiente k en el intervalo de -2 < k < 2, para generar unos datos de formacion de descomposicion posteriores al calculo;

analizar una primera configuracion de la retraccion obtenida como datos de analisis del elemento finito a traves de simulacion numerica con respecto a los datos de formacion de descomposicion previos al calculo y una segunda configuracion de la retraccion obtenida como datos del analisis del elemento finito a traves de una simulacion numerica con respecto a los datos de formacion de descomposicion posteriores al calculo; obtener un grado de influencia de un estres en cada una de las areas con respecto a una deformacion de la retraccion, calculada mediante la multiplicacion por un reciproco de 1 - el coeficiente k, donde la diferencia es una diferencia entre

- una cantidad de retraccion que es una diferencia entre una configuration de la retraccion previa del producto formado incluido en los datos de formation y la primera configuracion de la retraccion, y - una cantidad de retraccion que es una diferencia entre una configuracion de la retraccion previa y la segunda configuracion de la retraccion; y

presentar el grado de influencia con respecto a la deformacion de la retraccion calculada para cada area.

9. Un programa segun la revindication 8, donde:

la realization del analisis es ejecutada a traves de simulation numerica por un metodo del elemento finito mediante el uso de multiples elementos;

un estres promedio en una direction del grosor de la placa de cada componente direccional para cada elemento en los datos de formacion del producto formado es usado como un componente del estres en plan o del componente direccional; y

un valor obtenido mediante la substraccion del promedio del estres en plano de cada uno de los componentes direccionales del valor del estres para todos los puntos de integration para cada elemento es usado como un componente del momento de flexion del componente direccional.

10. Un soporte de registro legible por un ordenador en el cual el programa para analizar la causa de la retraccion segun la reivindicacion 8 es grabado.