JP2000040168A - 板成形解析方法及びその解析プログラムを記憶した記憶媒体 - Google Patents
板成形解析方法及びその解析プログラムを記憶した記憶媒体Info
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- JP2000040168A JP2000040168A JP10206139A JP20613998A JP2000040168A JP 2000040168 A JP2000040168 A JP 2000040168A JP 10206139 A JP10206139 A JP 10206139A JP 20613998 A JP20613998 A JP 20613998A JP 2000040168 A JP2000040168 A JP 2000040168A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 板状ブランク材１における金型３のダイ４と
ブランクホルダ６とで挟持された部位に、ダイ４の絞り
ビード４ｂにより金型３のダイ肩半径及びポンチ肩半径
よりも小さい曲率半径を有する凹凸部１ａを形成した状
態で、板状ブランク材１の絞り成形を動的陽解法有限要
素法によりシミュレーションする場合に、その精度を良
好に維持しつつ、シミュレーション時間の増大を最小限
に抑える。 【解決手段】 板状ブランク材１の凹凸部１ａに対応す
る有限要素を他の部位に対応する有限要素よりも小さく
構成すると共に、その凹凸部１ａに対応する有限要素に
おける板状ブランク材１の密度の設定値を実際の材料密
度よりも大きく設定する。
ブランクホルダ６とで挟持された部位に、ダイ４の絞り
ビード４ｂにより金型３のダイ肩半径及びポンチ肩半径
よりも小さい曲率半径を有する凹凸部１ａを形成した状
態で、板状ブランク材１の絞り成形を動的陽解法有限要
素法によりシミュレーションする場合に、その精度を良
好に維持しつつ、シミュレーション時間の増大を最小限
に抑える。 【解決手段】 板状ブランク材１の凹凸部１ａに対応す
る有限要素を他の部位に対応する有限要素よりも小さく
構成すると共に、その凹凸部１ａに対応する有限要素に
おける板状ブランク材１の密度の設定値を実際の材料密
度よりも大きく設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、板状ブランク材の
絞り成形を動的陽解法有限要素法によりシミュレーショ
ンする板成形解析方法及びその解析プログラムを記憶し
た記憶媒体に関する技術分野に属する。
絞り成形を動的陽解法有限要素法によりシミュレーショ
ンする板成形解析方法及びその解析プログラムを記憶し
た記憶媒体に関する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、この種の板成形解析方法はよ
く知られており、この解析方法では、成形開始から完了
までの時間を数万ステップに区切って計算を進める。こ
の１ステップの大きさΔｔは、板状ブランク材の密度を
ρ、ヤング率をＥ、有限要素（メッシュ）の大きさをＬ
として、 Δｔ≦Ｌ（ρ／Ｅ）1/2 を満たすように設定する。
く知られており、この解析方法では、成形開始から完了
までの時間を数万ステップに区切って計算を進める。こ
の１ステップの大きさΔｔは、板状ブランク材の密度を
ρ、ヤング率をＥ、有限要素（メッシュ）の大きさをＬ
として、 Δｔ≦Ｌ（ρ／Ｅ）1/2 を満たすように設定する。
【０００３】上記１ステップの間においては、金型から
受ける力によってブランク材がどのように変形するかを
運動方程式を立てて解いていく。つまり、単純化のた
め、１自由度系で考えると、運動方程式は、物体の質量
をｍ、バネ定数をｋ、外力をＦ（ｔ）（時間ｔの関数）
として、 ｍ（ｄ2ｘ／ｄｔ2）＋ｋｘ＝Ｆ（ｔ） となる。そして、このような計算を繰り返してブランク
材を変形させていき、最終的に板状ブランク材に対して
所望通りに絞り成形を行うことができるか否かを予測す
る。
受ける力によってブランク材がどのように変形するかを
運動方程式を立てて解いていく。つまり、単純化のた
め、１自由度系で考えると、運動方程式は、物体の質量
をｍ、バネ定数をｋ、外力をＦ（ｔ）（時間ｔの関数）
として、 ｍ（ｄ2ｘ／ｄｔ2）＋ｋｘ＝Ｆ（ｔ） となる。そして、このような計算を繰り返してブランク
材を変形させていき、最終的に板状ブランク材に対して
所望通りに絞り成形を行うことができるか否かを予測す
る。
【０００４】上記解析方法では、アダプティブメッシュ
という手法がよく用いられている。すなわち、成形開始
時はメッシュを比較的大きく構成しておき、成形過程の
進行に伴いブランク材において金型のダイ肩やポンチ肩
等に接する部位を曲げ角度等で自動判別してその部位に
対応するメッシュを他の部位よりも小さく構成し、さら
に成形が進んでその小さく構成したメッシュがダイ肩や
ポンチ肩から離れて平坦部に位置すると、メッシュの大
きさを元に戻すようにする。
という手法がよく用いられている。すなわち、成形開始
時はメッシュを比較的大きく構成しておき、成形過程の
進行に伴いブランク材において金型のダイ肩やポンチ肩
等に接する部位を曲げ角度等で自動判別してその部位に
対応するメッシュを他の部位よりも小さく構成し、さら
に成形が進んでその小さく構成したメッシュがダイ肩や
ポンチ肩から離れて平坦部に位置すると、メッシュの大
きさを元に戻すようにする。
【０００５】また、例えば特開平７−２００６４０号公
報に示されているように、プレス成形時に材料の流入す
る肩部分のメッシュ分割を密にして、メッシュの配列を
材料流入方向に沿わせ、シミュレーション精度を向上さ
せることが提案されている。
報に示されているように、プレス成形時に材料の流入す
る肩部分のメッシュ分割を密にして、メッシュの配列を
材料流入方向に沿わせ、シミュレーション精度を向上さ
せることが提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、シミュレー
ションに要する時間を短くするためには、上記１ステッ
プの大きさΔｔを出来る限り大きく設定する必要があ
る。つまり、１ステップの大きさΔｔを大きくすると、
成形開始から完了までの総ステップ数を少なくすること
ができ、この結果、繰り返し計算する回数が減ってシミ
ュレーション時間が短くなる。この１ステップの大きさ
Δｔを大きくするためには、メッシュの大きさを大きく
すればよいが、大きくし過ぎると、曲げ部等において正
確に計算することができなくなってしまう。そこで、上
記アダプティブメッシュや提案例（特開平７−２００６
４０号公報）のように部分的にメッシュを細分化すれ
ば、シミュレーション精度を維持しつつ、シミュレーシ
ョン時間の増大を抑制することができる。
ションに要する時間を短くするためには、上記１ステッ
プの大きさΔｔを出来る限り大きく設定する必要があ
る。つまり、１ステップの大きさΔｔを大きくすると、
成形開始から完了までの総ステップ数を少なくすること
ができ、この結果、繰り返し計算する回数が減ってシミ
ュレーション時間が短くなる。この１ステップの大きさ
Δｔを大きくするためには、メッシュの大きさを大きく
すればよいが、大きくし過ぎると、曲げ部等において正
確に計算することができなくなってしまう。そこで、上
記アダプティブメッシュや提案例（特開平７−２００６
４０号公報）のように部分的にメッシュを細分化すれ
ば、シミュレーション精度を維持しつつ、シミュレーシ
ョン時間の増大を抑制することができる。
【０００７】しかしながら、板状ブランク材の所定部位
に、金型の絞りビード等によりダイ肩半径及びポンチ肩
半径よりも小さい曲率半径を有する凹凸部が形成されて
いると、その凹凸部に対応するメッシュは、シミュレー
ション精度を向上させるためにダイ肩やポンチ肩に接す
る部位よりもさらに小さく構成しなければならず、アダ
プティブメッシュを用いたとしてもシミュレーション時
間が相当長くなり、改善の余地がある。
に、金型の絞りビード等によりダイ肩半径及びポンチ肩
半径よりも小さい曲率半径を有する凹凸部が形成されて
いると、その凹凸部に対応するメッシュは、シミュレー
ション精度を向上させるためにダイ肩やポンチ肩に接す
る部位よりもさらに小さく構成しなければならず、アダ
プティブメッシュを用いたとしてもシミュレーション時
間が相当長くなり、改善の余地がある。
【０００８】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、板状ブランク材の所定
部位に、金型のダイ肩半径及びポンチ肩半径よりも小さ
い曲率半径を有する凹凸部を形成した状態で、板状ブラ
ンク材の絞り成形を動的陽解法有限要素法によりシミュ
レーションする場合に、その方法に工夫を凝らすことに
よって、その精度を良好に維持しつつ、シミュレーショ
ン時間の増大を最小限に抑えようとすることにある。
あり、その目的とするところは、板状ブランク材の所定
部位に、金型のダイ肩半径及びポンチ肩半径よりも小さ
い曲率半径を有する凹凸部を形成した状態で、板状ブラ
ンク材の絞り成形を動的陽解法有限要素法によりシミュ
レーションする場合に、その方法に工夫を凝らすことに
よって、その精度を良好に維持しつつ、シミュレーショ
ン時間の増大を最小限に抑えようとすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、板状ブランク材の凹凸部に対応す
る有限要素を他の部位に対応する有限要素よりも小さく
構成すると共に、その凹凸部に対応する有限要素におけ
る板状ブランク材の密度の設定値を実際の材料密度より
も大きく設定するようにした。
めに、この発明では、板状ブランク材の凹凸部に対応す
る有限要素を他の部位に対応する有限要素よりも小さく
構成すると共に、その凹凸部に対応する有限要素におけ
る板状ブランク材の密度の設定値を実際の材料密度より
も大きく設定するようにした。
【００１０】具体的には、請求項１の発明では、板状ブ
ランク材の所定部位に、金型のダイ肩半径及びポンチ肩
半径よりも小さい曲率半径を有する凹凸部を形成した状
態で、該板状ブランク材の絞り成形を動的陽解法有限要
素法によりシミュレーションする板成形解析方法を対象
とする。
ランク材の所定部位に、金型のダイ肩半径及びポンチ肩
半径よりも小さい曲率半径を有する凹凸部を形成した状
態で、該板状ブランク材の絞り成形を動的陽解法有限要
素法によりシミュレーションする板成形解析方法を対象
とする。
【００１１】そして、上記板状ブランク材の凹凸部に対
応する有限要素を他の部位に対応する有限要素よりも小
さく構成すると共に、該凹凸部に対応する有限要素にお
ける上記板状ブランク材の密度の設定値を実際の材料密
度よりも大きく設定するようにする。
応する有限要素を他の部位に対応する有限要素よりも小
さく構成すると共に、該凹凸部に対応する有限要素にお
ける上記板状ブランク材の密度の設定値を実際の材料密
度よりも大きく設定するようにする。
【００１２】このことにより、アダプティブメッシュを
用いる等して凹凸部に対応する有限要素を他の部位に対
応する有限要素よりも小さく構成することで、その凹凸
部において計算を正確に行うことができる。しかも、凹
凸部に対応する有限要素を細分化しても、その有限要素
における板状ブランク材の密度の設定値を実際の材料密
度よりも大きく設定するので、１ステップの大きさΔｔ
を大きく設定することができ、シミュレーション時間が
長くなるのを抑制することができる。尚、密度の設定値
を大きく設定すると、運動方程式の質量ｍが大きくなっ
て慣性力が大きくなるものの、ブランク材の一部におい
て密度の設定値を大きくするだけであるので、ブランク
材全体としてのシミュレーション精度の悪化を抑制する
ことができる。
用いる等して凹凸部に対応する有限要素を他の部位に対
応する有限要素よりも小さく構成することで、その凹凸
部において計算を正確に行うことができる。しかも、凹
凸部に対応する有限要素を細分化しても、その有限要素
における板状ブランク材の密度の設定値を実際の材料密
度よりも大きく設定するので、１ステップの大きさΔｔ
を大きく設定することができ、シミュレーション時間が
長くなるのを抑制することができる。尚、密度の設定値
を大きく設定すると、運動方程式の質量ｍが大きくなっ
て慣性力が大きくなるものの、ブランク材の一部におい
て密度の設定値を大きくするだけであるので、ブランク
材全体としてのシミュレーション精度の悪化を抑制する
ことができる。
【００１３】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、成形過程の進行に伴い、小さく構成した有限要素
が凹凸部から離れたときに、該有限要素における板状ブ
ランク材の密度の設定値を実際の材料密度と略同じにな
るように変更する。
いて、成形過程の進行に伴い、小さく構成した有限要素
が凹凸部から離れたときに、該有限要素における板状ブ
ランク材の密度の設定値を実際の材料密度と略同じにな
るように変更する。
【００１４】この発明により、密度を変更することでシ
ミュレーション精度が悪化するのを有効に抑えることが
できる。また、凹凸部から離れているので、アダプティ
ブメッシュを用いる等して小さく構成した有限要素を大
きくしても問題はなく、そのようにすれば、密度の設定
値を変更してもシミュレーション時間が長くなるのを防
止することができる。
ミュレーション精度が悪化するのを有効に抑えることが
できる。また、凹凸部から離れているので、アダプティ
ブメッシュを用いる等して小さく構成した有限要素を大
きくしても問題はなく、そのようにすれば、密度の設定
値を変更してもシミュレーション時間が長くなるのを防
止することができる。
【００１５】請求項３の発明では、請求項１又は２の発
明において、板状ブランク材の凹凸部を、金型のダイと
ブランクホルダとで挟持された部位に形成するようにす
る。
明において、板状ブランク材の凹凸部を、金型のダイと
ブランクホルダとで挟持された部位に形成するようにす
る。
【００１６】このことで、板状ブランク材のダイとブラ
ンクホルダとで挟持された部位では、挟持された状態で
摺動するため慣性力の影響を受け難く、シミュレーショ
ン精度をより一層良好に維持することができる。
ンクホルダとで挟持された部位では、挟持された状態で
摺動するため慣性力の影響を受け難く、シミュレーショ
ン精度をより一層良好に維持することができる。
【００１７】請求項４の発明は、板状ブランク材の所定
部位に、金型のダイ肩半径及びポンチ肩半径よりも小さ
い曲率半径を有する凹凸部を形成した状態で、該板状ブ
ランク材の絞り成形を動的陽解法有限要素法によりシミ
ュレーションするための板成形解析プログラムを記憶し
た記憶媒体の発明である。
部位に、金型のダイ肩半径及びポンチ肩半径よりも小さ
い曲率半径を有する凹凸部を形成した状態で、該板状ブ
ランク材の絞り成形を動的陽解法有限要素法によりシミ
ュレーションするための板成形解析プログラムを記憶し
た記憶媒体の発明である。
【００１８】そして、この発明では、上記板成形解析プ
ログラムは、板状ブランク材の凹凸部に対応する有限要
素を他の部位に対応する有限要素よりも小さく構成させ
ると共に、該凹凸部に対応する有限要素における上記板
状ブランク材の密度の設定値を実際の材料密度よりも大
きく設定させるものとする。
ログラムは、板状ブランク材の凹凸部に対応する有限要
素を他の部位に対応する有限要素よりも小さく構成させ
ると共に、該凹凸部に対応する有限要素における上記板
状ブランク材の密度の設定値を実際の材料密度よりも大
きく設定させるものとする。
【００１９】こうすることで、この記憶媒体をコンピュ
ータに読み取らせれば、請求項１の発明の板成形解析方
法を実行することができ、請求項１の発明と同様の作用
効果が得られる。
ータに読み取らせれば、請求項１の発明の板成形解析方
法を実行することができ、請求項１の発明と同様の作用
効果が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図２は、板状ブランク材１を絞り成
形する金型３を示し、この金型３は、凹状のキャビティ
４ａを有するダイ４と、このダイ４のキャビティ内に挿
入されるパンチ５と、ダイ４と共にパンチ５の周囲でブ
ランク材１を挟持するブランクホルダ６とを備えてい
る。このダイ４のブランク材１を挟持する面（ダイフェ
ース）には、絞り成形時にブランク材１に張力を与える
絞りビード４ｂがキャビティ４ａの周囲全周に亘って突
状に設けられている。この絞りビード４ｂの先端部は、
金型３のダイ肩半径及びポンチ肩半径よりも小さい曲率
半径（２〜５ｍｍ程度）を有している。一方、ブランク
ホルダ６の上記絞りビード４ｂに対応する部分には、絞
りビード４ｂが嵌まる凹溝部６ａが形成されている。こ
のことで、絞り成形時にブランク材１がダイ４とブラン
クホルダ６とに挟持されると、ブランク材１のダイ４と
ブランクホルダ６とで挟持された部位に凹凸部１ａが形
成されることになる（図５参照）。この凹凸部１ａも、
金型３のダイ肩半径及びポンチ肩半径よりも小さい曲率
半径を有していることになる。そして、上記金型３によ
り成形が完了すると、図３に示す絞り成形品９が得られ
るようになっている。
基づいて説明する。図２は、板状ブランク材１を絞り成
形する金型３を示し、この金型３は、凹状のキャビティ
４ａを有するダイ４と、このダイ４のキャビティ内に挿
入されるパンチ５と、ダイ４と共にパンチ５の周囲でブ
ランク材１を挟持するブランクホルダ６とを備えてい
る。このダイ４のブランク材１を挟持する面（ダイフェ
ース）には、絞り成形時にブランク材１に張力を与える
絞りビード４ｂがキャビティ４ａの周囲全周に亘って突
状に設けられている。この絞りビード４ｂの先端部は、
金型３のダイ肩半径及びポンチ肩半径よりも小さい曲率
半径（２〜５ｍｍ程度）を有している。一方、ブランク
ホルダ６の上記絞りビード４ｂに対応する部分には、絞
りビード４ｂが嵌まる凹溝部６ａが形成されている。こ
のことで、絞り成形時にブランク材１がダイ４とブラン
クホルダ６とに挟持されると、ブランク材１のダイ４と
ブランクホルダ６とで挟持された部位に凹凸部１ａが形
成されることになる（図５参照）。この凹凸部１ａも、
金型３のダイ肩半径及びポンチ肩半径よりも小さい曲率
半径を有していることになる。そして、上記金型３によ
り成形が完了すると、図３に示す絞り成形品９が得られ
るようになっている。
【００２１】次に、上記板状ブランク材１の絞り成形を
動的陽解法有限要素法によりシミュレーションする板成
形解析方法を図１のフローチャートにより説明する。
尚、このフローチャートは本発明の特徴部分のみを示
し、解析計算等の他の部分は市販のものと略同じであ
る。また、この解析方法は記憶媒体に記憶された板成形
解析プログラムにより実現されるものである。
動的陽解法有限要素法によりシミュレーションする板成
形解析方法を図１のフローチャートにより説明する。
尚、このフローチャートは本発明の特徴部分のみを示
し、解析計算等の他の部分は市販のものと略同じであ
る。また、この解析方法は記憶媒体に記憶された板成形
解析プログラムにより実現されるものである。
【００２２】先ず、成形前の段階では、図４に示すよう
に、ブランク材１全体に亘ってメッシュ（有限要素）を
比較的大きく構成しておく。また、ブランク材１の密度
の設定値は、ブランク材１における実際の材料（例えば
鋼）の密度と略同じに設定しておく。
に、ブランク材１全体に亘ってメッシュ（有限要素）を
比較的大きく構成しておく。また、ブランク材１の密度
の設定値は、ブランク材１における実際の材料（例えば
鋼）の密度と略同じに設定しておく。
【００２３】次いで、図５に示すように、ブランク材１
を金型３のダイ４とブランクホルダ６とで挟持すると、
ブランク材１の絞りビード４ｂに対応する部位には凹凸
部１ａが形成される。
を金型３のダイ４とブランクホルダ６とで挟持すると、
ブランク材１の絞りビード４ｂに対応する部位には凹凸
部１ａが形成される。
【００２４】ここで、上記フローチャートにおいて、ス
テップＳ１で各メッシュが絞りビード４ｂと接している
か否かを判定し、この判定がＹＥＳであれば、ステップ
Ｓ２に進み、既にブランク材１の密度の設定値を増加さ
せているか否かを判定する。このステップＳ２の判定が
ＮＯであれば、ステップＳ３に進んで密度の設定値を増
加させ、次のステップＳ４でアダプティブメッシュによ
り絞りビード４ｂと接しているメッシュを細分化してリ
ターンする。一方、ステップＳ１の判定がＮＯであれ
ば、ステップＳ５に進み、既にブランク材１の密度を増
加させているか否かを判定する。このステップＳ５の判
定がＮＯであれば、そのままリターンする。すなわち、
ブランク材１の凹凸部１ａに対応するメッシュを、図６
に示すように、他の部位に対応するメッシュよりも小さ
く構成すると共に、その凹凸部１ａに対応するメッシュ
における板状ブランク材１の密度の設定値を実際の材料
密度よりも大きく設定する。一方、絞りビード４ｂと接
していないメッシュ（他の部位に対応するメッシュ）で
はその大きさ及び密度の設定値がそのまま維持される。
尚、図４及び図６では、ブランク材１の手前側及び奥側
の部分は省略しており、このため、凹凸部１ａは左右の
部分しか見えていない（図８も同様）。
テップＳ１で各メッシュが絞りビード４ｂと接している
か否かを判定し、この判定がＹＥＳであれば、ステップ
Ｓ２に進み、既にブランク材１の密度の設定値を増加さ
せているか否かを判定する。このステップＳ２の判定が
ＮＯであれば、ステップＳ３に進んで密度の設定値を増
加させ、次のステップＳ４でアダプティブメッシュによ
り絞りビード４ｂと接しているメッシュを細分化してリ
ターンする。一方、ステップＳ１の判定がＮＯであれ
ば、ステップＳ５に進み、既にブランク材１の密度を増
加させているか否かを判定する。このステップＳ５の判
定がＮＯであれば、そのままリターンする。すなわち、
ブランク材１の凹凸部１ａに対応するメッシュを、図６
に示すように、他の部位に対応するメッシュよりも小さ
く構成すると共に、その凹凸部１ａに対応するメッシュ
における板状ブランク材１の密度の設定値を実際の材料
密度よりも大きく設定する。一方、絞りビード４ｂと接
していないメッシュ（他の部位に対応するメッシュ）で
はその大きさ及び密度の設定値がそのまま維持される。
尚、図４及び図６では、ブランク材１の手前側及び奥側
の部分は省略しており、このため、凹凸部１ａは左右の
部分しか見えていない（図８も同様）。
【００２５】また、ステップＳ２の判定がＹＥＳであれ
ば、そのままリターンする。すなわち、一旦細分化され
かつ密度が増加されれば、絞りビード４ｂに接している
限りその状態が維持される。
ば、そのままリターンする。すなわち、一旦細分化され
かつ密度が増加されれば、絞りビード４ｂに接している
限りその状態が維持される。
【００２６】続いて、成形過程が進行すると、図７に示
すように、ブランク材１がダイ４のキャビティ４ａ内に
流入するため、上記細分化したメッシュがキャビティ４
ａ方向に移動して凹凸部１ａから離れる。つまり、その
メッシュは絞りビード４ｂと接しなくなる。
すように、ブランク材１がダイ４のキャビティ４ａ内に
流入するため、上記細分化したメッシュがキャビティ４
ａ方向に移動して凹凸部１ａから離れる。つまり、その
メッシュは絞りビード４ｂと接しなくなる。
【００２７】ここで、フローチャートにおいて、ステッ
プＳ５の判定がＹＥＳであると、ステップＳ６に進んで
密度の設定値を元に戻し、ステップＳ７で細分化したメ
ッシュがキャビティ４ａ内に流入しているか否かを判定
する。この判定がＹＥＳであれば、ステップＳ８に進ん
で細分化したメッシュをアダプティブメッシュにより元
に戻してリターンする。一方、ステップＳ７の判定がＮ
Ｏであれば、そのままリターンする。すなわち、細分化
したメッシュが凹凸部１ａから離れると、密度の設定値
を実際の材料密度と略同じになるように変更し、そのメ
ッシュがキャビティ４ａ内に流入した段階でメッシュの
大きさを元に戻す。尚、新たに凹凸部１ａに位置して絞
りビード４ｂに接したメッシュは、上述の如く細分化さ
れると共に、そのメッシュにおけるブランク材１の密度
の設定値が増大される。また、ダイ肩及びポンチ肩に接
するメッシュは、アダプティブメッシュにより細分化さ
れる（図８参照）が、その大きさは絞りビード４ｂに接
するメッシュよりも大きく、そのメッシュにおけるブラ
ンク材１の密度の設定値は、実際の材料密度のままに維
持される。
プＳ５の判定がＹＥＳであると、ステップＳ６に進んで
密度の設定値を元に戻し、ステップＳ７で細分化したメ
ッシュがキャビティ４ａ内に流入しているか否かを判定
する。この判定がＹＥＳであれば、ステップＳ８に進ん
で細分化したメッシュをアダプティブメッシュにより元
に戻してリターンする。一方、ステップＳ７の判定がＮ
Ｏであれば、そのままリターンする。すなわち、細分化
したメッシュが凹凸部１ａから離れると、密度の設定値
を実際の材料密度と略同じになるように変更し、そのメ
ッシュがキャビティ４ａ内に流入した段階でメッシュの
大きさを元に戻す。尚、新たに凹凸部１ａに位置して絞
りビード４ｂに接したメッシュは、上述の如く細分化さ
れると共に、そのメッシュにおけるブランク材１の密度
の設定値が増大される。また、ダイ肩及びポンチ肩に接
するメッシュは、アダプティブメッシュにより細分化さ
れる（図８参照）が、その大きさは絞りビード４ｂに接
するメッシュよりも大きく、そのメッシュにおけるブラ
ンク材１の密度の設定値は、実際の材料密度のままに維
持される。
【００２８】したがって、上記実施形態では、板状ブラ
ンク材１の凹凸部１ａに対応する有限要素を細分化して
も、その有限要素における板状ブランク材１の密度の設
定値を実際の材料密度よりも大きく設定するので、１ス
テップの大きさΔｔを大きく設定することができ、シミ
ュレーション時間が長くなるのを抑制することができ
る。しかも、ブランク材１の凹凸部１ａは、金型３のダ
イ４とブランクホルダ６とで挟持された部位に形成して
いるので、慣性力の影響を受け難く、密度の設定値を大
きくしてもシミュレーション精度への悪影響は殆どな
い。また、凹凸部１ａに対応する有限要素を小さく構成
することで、その凹凸部１ａにおいて正確に計算するこ
とができる。よって、シミュレーション精度を良好に維
持しつつ、シミュレーション時間の増大を最小限に抑制
することができる。
ンク材１の凹凸部１ａに対応する有限要素を細分化して
も、その有限要素における板状ブランク材１の密度の設
定値を実際の材料密度よりも大きく設定するので、１ス
テップの大きさΔｔを大きく設定することができ、シミ
ュレーション時間が長くなるのを抑制することができ
る。しかも、ブランク材１の凹凸部１ａは、金型３のダ
イ４とブランクホルダ６とで挟持された部位に形成して
いるので、慣性力の影響を受け難く、密度の設定値を大
きくしてもシミュレーション精度への悪影響は殆どな
い。また、凹凸部１ａに対応する有限要素を小さく構成
することで、その凹凸部１ａにおいて正確に計算するこ
とができる。よって、シミュレーション精度を良好に維
持しつつ、シミュレーション時間の増大を最小限に抑制
することができる。
【００２９】尚、上記実施形態では、板状ブランク材１
の金型３のダイ４とブランクホルダ６とで挟持された部
位に、ダイ４の絞りビード４ｂによりダイ肩半径及びポ
ンチ肩半径よりも小さい曲率半径を有する凹凸部１ａを
形成したが、他の部位に同様の凹凸部を形成しても本発
明を適用することができる。この場合には、その凹凸部
に対応するメッシュにおいて慣性力の影響を受けること
になるが、ブランク材１の一部において密度の設定値を
大きくするだけであるので、ブランク材１全体としての
シミュレーション精度の悪化を抑制することができる。
の金型３のダイ４とブランクホルダ６とで挟持された部
位に、ダイ４の絞りビード４ｂによりダイ肩半径及びポ
ンチ肩半径よりも小さい曲率半径を有する凹凸部１ａを
形成したが、他の部位に同様の凹凸部を形成しても本発
明を適用することができる。この場合には、その凹凸部
に対応するメッシュにおいて慣性力の影響を受けること
になるが、ブランク材１の一部において密度の設定値を
大きくするだけであるので、ブランク材１全体としての
シミュレーション精度の悪化を抑制することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は４の
発明によると、板状ブランク材の所定部位に、金型のダ
イ肩半径及びポンチ肩半径よりも小さい曲率半径を有す
る凹凸部を形成した状態で、板状ブランク材の絞り成形
を動的陽解法有限要素法によりシミュレーションする板
成形解析方法に対して、板状ブランク材の凹凸部に対応
する有限要素を他の部位に対応する有限要素よりも小さ
く構成すると共に、該凹凸部に対応する有限要素におけ
る板状ブランク材の密度の設定値を実際の材料密度より
も大きく設定するようにしたことにより、シミュレーシ
ョン精度を良好に維持しつつ、シミュレーション時間の
増大の抑制化を図ることができる。
発明によると、板状ブランク材の所定部位に、金型のダ
イ肩半径及びポンチ肩半径よりも小さい曲率半径を有す
る凹凸部を形成した状態で、板状ブランク材の絞り成形
を動的陽解法有限要素法によりシミュレーションする板
成形解析方法に対して、板状ブランク材の凹凸部に対応
する有限要素を他の部位に対応する有限要素よりも小さ
く構成すると共に、該凹凸部に対応する有限要素におけ
る板状ブランク材の密度の設定値を実際の材料密度より
も大きく設定するようにしたことにより、シミュレーシ
ョン精度を良好に維持しつつ、シミュレーション時間の
増大の抑制化を図ることができる。
【００３１】請求項２の発明によると、成形過程の進行
に伴い、小さく構成した有限要素が凹凸部から離れたと
きに、該有限要素における板状ブランク材の密度の設定
値を実際の材料密度と略同じになるように変更したこと
により、シミュレーション精度が悪化するのを有効に抑
えることができると共に、小さく構成した有限要素を大
きくすることでシミュレーション時間の増大を抑えるこ
とができる。
に伴い、小さく構成した有限要素が凹凸部から離れたと
きに、該有限要素における板状ブランク材の密度の設定
値を実際の材料密度と略同じになるように変更したこと
により、シミュレーション精度が悪化するのを有効に抑
えることができると共に、小さく構成した有限要素を大
きくすることでシミュレーション時間の増大を抑えるこ
とができる。
【００３２】請求項３の発明によると、板状ブランク材
の凹凸部を、金型のダイとブランクホルダとで挟持され
た部位に形成するようにしたことにより、シミュレーシ
ョン精度をより一層良好に維持することができる。
の凹凸部を、金型のダイとブランクホルダとで挟持され
た部位に形成するようにしたことにより、シミュレーシ
ョン精度をより一層良好に維持することができる。
【図１】本発明の実施形態に係る板成形解析方法を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図２】板状ブランク材を絞り成形する金型を示す断面
図である。
図である。
【図３】金型により成形された絞り成形品を示す斜視図
である。
である。
【図４】成形前のメッシュを示す板状ブランク材の斜視
図である。
図である。
【図５】ブランク材を金型のダイとブランクホルダとで
挟持した状態を示す図２相当図である。
挟持した状態を示す図２相当図である。
【図６】ブランク材を金型のダイとブランクホルダとで
挟持した状態のときのメッシュを示す板状ブランク材の
部分斜視図である。
挟持した状態のときのメッシュを示す板状ブランク材の
部分斜視図である。
【図７】成形中の状態を示す図２相当図である。
【図８】成形中の状態のときのメッシュを示す図６相当
図である。
図である。
１ 板状ブランク材 １ａ 凹凸部 ３ 金型 ４ ダイ ６ ブランクホルダ
Claims (4)
- 【請求項１】 板状ブランク材の所定部位に、金型のダ
イ肩半径及びポンチ肩半径よりも小さい曲率半径を有す
る凹凸部を形成した状態で、該板状ブランク材の絞り成
形を動的陽解法有限要素法によりシミュレーションする
板成形解析方法であって、 上記板状ブランク材の凹凸部に対応する有限要素を他の
部位に対応する有限要素よりも小さく構成すると共に、
該凹凸部に対応する有限要素における上記板状ブランク
材の密度の設定値を実際の材料密度よりも大きく設定す
ることを特徴とする板成形解析方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の板成形解析方法におい
て、 成形過程の進行に伴い、小さく構成した有限要素が凹凸
部から離れたときに、該有限要素における板状ブランク
材の密度の設定値を実際の材料密度と略同じになるよう
に変更することを特徴とする板成形解析方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の板成形解析方法に
おいて、 板状ブランク材の凹凸部を、金型のダイとブランクホル
ダとで挟持された部位に形成することを特徴とする板成
形解析方法。 - 【請求項４】 板状ブランク材の所定部位に、金型のダ
イ肩半径及びポンチ肩半径よりも小さい曲率半径を有す
る凹凸部を形成した状態で、該板状ブランク材の絞り成
形を動的陽解法有限要素法によりシミュレーションする
ための板成形解析プログラムを記憶した記憶媒体であっ
て、 上記板成形解析プログラムは、板状ブランク材の凹凸部
に対応する有限要素を他の部位に対応する有限要素より
も小さく構成させると共に、該凹凸部に対応する有限要
素における上記板状ブランク材の密度の設定値を実際の
材料密度よりも大きく設定させることを特徴とする板成
形解析プログラムを記憶した記憶媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10206139A JP2000040168A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 板成形解析方法及びその解析プログラムを記憶した記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10206139A JP2000040168A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 板成形解析方法及びその解析プログラムを記憶した記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000040168A true JP2000040168A (ja) | 2000-02-08 |
Family
ID=16518442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10206139A Withdrawn JP2000040168A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | 板成形解析方法及びその解析プログラムを記憶した記憶媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000040168A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007513777A (ja) * | 2003-12-11 | 2007-05-31 | ファインツール インターナショナル ホールディング アーゲー | 薄肉部品の製造方法及び装置 |
| KR100949463B1 (ko) | 2009-08-26 | 2010-03-29 | (주)명진 | 샤시의 엠보싱 부위 응력쏠림 방지장치 |
| JP2012166225A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Toyota Central R&D Labs Inc | スプリングバック解析方法、スプリングバック解析装置、プログラム、及び記憶媒体 |
| CN104182561A (zh) * | 2013-05-28 | 2014-12-03 | 利弗莫尔软件技术公司 | 加入金属板坯与导向销接触的影响的深冲压加工模拟的重力加载阶段 |
-
1998
- 1998-07-22 JP JP10206139A patent/JP2000040168A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007513777A (ja) * | 2003-12-11 | 2007-05-31 | ファインツール インターナショナル ホールディング アーゲー | 薄肉部品の製造方法及び装置 |
| KR100949463B1 (ko) | 2009-08-26 | 2010-03-29 | (주)명진 | 샤시의 엠보싱 부위 응력쏠림 방지장치 |
| JP2012166225A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Toyota Central R&D Labs Inc | スプリングバック解析方法、スプリングバック解析装置、プログラム、及び記憶媒体 |
| CN104182561A (zh) * | 2013-05-28 | 2014-12-03 | 利弗莫尔软件技术公司 | 加入金属板坯与导向销接触的影响的深冲压加工模拟的重力加载阶段 |
| CN104182561B (zh) * | 2013-05-28 | 2018-04-17 | 利弗莫尔软件技术公司 | 一种在钣金零件的深冲压加工模拟的重力加载阶段内加入金属板坯与导向销接触的影响的方法和系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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