JP2003033828A - 金型モデル成形方法およびプログラム - Google Patents
金型モデル成形方法およびプログラムInfo
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- JP2003033828A JP2003033828A JP2001221569A JP2001221569A JP2003033828A JP 2003033828 A JP2003033828 A JP 2003033828A JP 2001221569 A JP2001221569 A JP 2001221569A JP 2001221569 A JP2001221569 A JP 2001221569A JP 2003033828 A JP2003033828 A JP 2003033828A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/82—Elements for improving aerodynamics
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スプリングバックを考慮した金型モデルを簡
易に作成する。 【解決手段】 板材モデルを金型モデルにより成形する
過程を弾塑性有限要素法を用いてコンピュータ上で解析
する過程で、板材モデルが下死点までプレスされた状態
での板厚方向に作用する応力分布を演算（スプリングバ
ックシミュレーション）し（Ｓ１０６）、演算された応
力分布を反転して反転応力が板材モデルに作用している
と仮定した場合における弾性回復（スプリングフォワー
ド）の量を演算する処理（スプリングフォワードシミュ
レーション）を行なう（ステップＳ１１０）。そして、
弾性回復（スプリングフォワード）後の板材モデルの形
状に整合するように金型モデルの形状を修正する（Ｓ１
１２）。
易に作成する。 【解決手段】 板材モデルを金型モデルにより成形する
過程を弾塑性有限要素法を用いてコンピュータ上で解析
する過程で、板材モデルが下死点までプレスされた状態
での板厚方向に作用する応力分布を演算（スプリングバ
ックシミュレーション）し（Ｓ１０６）、演算された応
力分布を反転して反転応力が板材モデルに作用している
と仮定した場合における弾性回復（スプリングフォワー
ド）の量を演算する処理（スプリングフォワードシミュ
レーション）を行なう（ステップＳ１１０）。そして、
弾性回復（スプリングフォワード）後の板材モデルの形
状に整合するように金型モデルの形状を修正する（Ｓ１
１２）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレス成形方法お
よびプログラムに関し、詳しくは、金型により板材をプ
レスする過程を有限要素法により解析し、その解析結果
に基づいて解析前の金型モデルを修正して修正金型モデ
ルを成形する金型モデル成形方法およびプログラムに関
する。
よびプログラムに関し、詳しくは、金型により板材をプ
レスする過程を有限要素法により解析し、その解析結果
に基づいて解析前の金型モデルを修正して修正金型モデ
ルを成形する金型モデル成形方法およびプログラムに関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、板材をプレスする際に、その
板材に対して変形を加える金型を離間したときにあらわ
れる変形の弾性回復、即ちスプリングバックが発生しプ
レス品の精度の低下を招くことが知られている。このス
プリングバックに基づくプレス品の精度の低下を防ぐた
めには、プレス成形により発生するスプリングバックの
量を予測し、予測されたスプリングバック量を考慮して
金型を成形する必要がある。近年、自動車の新車開発プ
ロセスなどにおけるプレス金型作成には、設計段階でプ
レス成形の不具合（スプリングバック）を予測するプレ
ス成形シミュレーション技術が不可欠であり、その技術
開発が活発化している。
板材に対して変形を加える金型を離間したときにあらわ
れる変形の弾性回復、即ちスプリングバックが発生しプ
レス品の精度の低下を招くことが知られている。このス
プリングバックに基づくプレス品の精度の低下を防ぐた
めには、プレス成形により発生するスプリングバックの
量を予測し、予測されたスプリングバック量を考慮して
金型を成形する必要がある。近年、自動車の新車開発プ
ロセスなどにおけるプレス金型作成には、設計段階でプ
レス成形の不具合（スプリングバック）を予測するプレ
ス成形シミュレーション技術が不可欠であり、その技術
開発が活発化している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自動車
部品などの複雑な形状にプレス成形しようとする場合で
は、スプリングバック量を設計段階で予測し、予測した
スプリングバック量を見込んでプレス金型を成形するこ
とは困難である。即ち、現在のシミュレーション技術で
は、複雑な形状のプレス成形に実用上十分に対応できて
いない。
部品などの複雑な形状にプレス成形しようとする場合で
は、スプリングバック量を設計段階で予測し、予測した
スプリングバック量を見込んでプレス金型を成形するこ
とは困難である。即ち、現在のシミュレーション技術で
は、複雑な形状のプレス成形に実用上十分に対応できて
いない。
【０００４】本発明のプレス成形方法およびプログラム
は、より簡易にスプリングバックを見込んだ高精度の金
型モデルを成形することを目的の一つとする。また、本
発明のプレス成形方法およびプログラムは、金型モデル
を自動的に成形することを目的の一つとする。
は、より簡易にスプリングバックを見込んだ高精度の金
型モデルを成形することを目的の一つとする。また、本
発明のプレス成形方法およびプログラムは、金型モデル
を自動的に成形することを目的の一つとする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の金型モデル生成方法およびプログラムは、上述の
目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採
った。
発明の金型モデル生成方法およびプログラムは、上述の
目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採
った。
【０００６】本発明の金型モデル成形方法は、金型モデ
ルにより板材モデルをプレスする過程を有限要素法によ
り解析し、その解析結果に基づいて該金型モデルを修正
して修正金型モデルを成形する金型モデル成形方法であ
って、前記金型モデルにより前記板材モデルが下死点ま
でプレスされたときの該板材モデルに作用する板厚方向
の応力分布を演算し、該演算された応力分布を反転させ
る応力分布反転工程と、該反転された応力分布が作用し
ている場合における前記板材モデルの弾性回復量を演算
する弾性回復量演算工程と、該演算された弾性回復量に
基づいて前記金型モデルの形状を修正する金型モデル修
正工程と、を備えることを要旨とする。
ルにより板材モデルをプレスする過程を有限要素法によ
り解析し、その解析結果に基づいて該金型モデルを修正
して修正金型モデルを成形する金型モデル成形方法であ
って、前記金型モデルにより前記板材モデルが下死点ま
でプレスされたときの該板材モデルに作用する板厚方向
の応力分布を演算し、該演算された応力分布を反転させ
る応力分布反転工程と、該反転された応力分布が作用し
ている場合における前記板材モデルの弾性回復量を演算
する弾性回復量演算工程と、該演算された弾性回復量に
基づいて前記金型モデルの形状を修正する金型モデル修
正工程と、を備えることを要旨とする。
【０００７】この本発明の金型モデル成形方法では、応
力分布反転工程が、金型モデルにより板材モデルが下死
点までプレスされたときの板材モデルに作用する板厚方
向の応力分布を演算してその演算された応力分布を反転
し、弾性回復量演算工程が、反転された応力分布が作用
している場合における板材モデルの弾性回復量を演算す
る。そして、金型モデル修正工程が、演算された弾性回
復量に基づいて金型モデルの形状を修正する。これによ
り、より簡易にスプリングバックを考慮した金型モデル
を成形することができる。
力分布反転工程が、金型モデルにより板材モデルが下死
点までプレスされたときの板材モデルに作用する板厚方
向の応力分布を演算してその演算された応力分布を反転
し、弾性回復量演算工程が、反転された応力分布が作用
している場合における板材モデルの弾性回復量を演算す
る。そして、金型モデル修正工程が、演算された弾性回
復量に基づいて金型モデルの形状を修正する。これによ
り、より簡易にスプリングバックを考慮した金型モデル
を成形することができる。
【０００８】こうした本発明の金型モデル成形方法にお
いて、前記金型モデル修正工程は、前記金型モデルを構
成する各メッシュを、前記下死点の状態での前記板材モ
デルを構成するメッシュに投影する第１の投影工程と、
該投影されたメッシュにおける投影点の局所座標を記憶
する第１の記憶工程と、該記憶された局所座標を、前記
下死点の状態から前記反転された応力分布により弾性回
復した状態での前記板材モデルの対応メッシュにおける
局所座標として設定する第１の設定工程と、該設定され
た局所座標に基づいて前記金型モデルを構成する各メッ
シュを修正する修正工程とを備えるものとすることもで
きる。こうすれば、金型モデルを構成する各メッシュを
自動的に修正することができる。
いて、前記金型モデル修正工程は、前記金型モデルを構
成する各メッシュを、前記下死点の状態での前記板材モ
デルを構成するメッシュに投影する第１の投影工程と、
該投影されたメッシュにおける投影点の局所座標を記憶
する第１の記憶工程と、該記憶された局所座標を、前記
下死点の状態から前記反転された応力分布により弾性回
復した状態での前記板材モデルの対応メッシュにおける
局所座標として設定する第１の設定工程と、該設定され
た局所座標に基づいて前記金型モデルを構成する各メッ
シュを修正する修正工程とを備えるものとすることもで
きる。こうすれば、金型モデルを構成する各メッシュを
自動的に修正することができる。
【０００９】また、本発明の金型モデル成形方法におい
て、前記金型モデル修正工程は、前記解析前の金型モデ
ルのサーフェースモデルを構成するパッチを、有限要素
解析に用いる該解析前の金型モデルを構成するメッシュ
に投影する第２の投影工程と、該投影されたメッシュに
おける投影点の局所座標を記憶する第２の記憶工程と、
該記憶された局所座標を、前記修正工程により修正され
た金型モデルを構成する対応メッシュにおける局所座標
として設定する第２の設定工程と、該設定された局所座
標に基づいて前記修正された金型モデルを構成する各メ
ッシュからサーフェースモデルを生成する生成工程とを
備えるものとすることもできる。こうすれば、修正され
た金型モデルを構成する各メッシュからサーフェースモ
デルを自動的に生成することができる。
て、前記金型モデル修正工程は、前記解析前の金型モデ
ルのサーフェースモデルを構成するパッチを、有限要素
解析に用いる該解析前の金型モデルを構成するメッシュ
に投影する第２の投影工程と、該投影されたメッシュに
おける投影点の局所座標を記憶する第２の記憶工程と、
該記憶された局所座標を、前記修正工程により修正され
た金型モデルを構成する対応メッシュにおける局所座標
として設定する第２の設定工程と、該設定された局所座
標に基づいて前記修正された金型モデルを構成する各メ
ッシュからサーフェースモデルを生成する生成工程とを
備えるものとすることもできる。こうすれば、修正され
た金型モデルを構成する各メッシュからサーフェースモ
デルを自動的に生成することができる。
【００１０】本発明のプログラムは、コンピュータに、
金型モデルにより板材モデルが下死点までプレスされた
ときの該板材モデルに作用する応力分布を演算し、該演
算された応力分布を反転させる手順と、該反転された応
力分布が作用している場合における前記板材モデルの弾
性回復量を演算する手順と、該演算された弾性回復量に
基づいて前記金型モデルの形状を修正する手順とを実行
させることを要旨とする。
金型モデルにより板材モデルが下死点までプレスされた
ときの該板材モデルに作用する応力分布を演算し、該演
算された応力分布を反転させる手順と、該反転された応
力分布が作用している場合における前記板材モデルの弾
性回復量を演算する手順と、該演算された弾性回復量に
基づいて前記金型モデルの形状を修正する手順とを実行
させることを要旨とする。
【００１１】この本発明のプログラムでは、上記金型モ
デル成形方法をコンピュータに実行させることができ
る。
デル成形方法をコンピュータに実行させることができ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。本発明の金型モデル成形方法は、
板材を金型によりプレス成形（例えば、自動車車体のプ
レス成形など）する過程で発生する成形不具合（スプリ
ングバックやしわ、そりなど）を弾塑性有限要素法によ
る成形シミュレーション技術によりコンピュータ上で予
測してこれを反映させることで精度の高い金型モデルを
自動的に（あるいは半自動的に）作成するものである。
図１および図２は、本発明の金型モデル成形方法におけ
る金型モデルの成形処理の一例を示すフローチャートで
ある。この処理は、コンピュータのＣＰＵがハードディ
スクなどの記憶装置に記憶されたプログラムを実行する
ことにより実現される。
例を用いて説明する。本発明の金型モデル成形方法は、
板材を金型によりプレス成形（例えば、自動車車体のプ
レス成形など）する過程で発生する成形不具合（スプリ
ングバックやしわ、そりなど）を弾塑性有限要素法によ
る成形シミュレーション技術によりコンピュータ上で予
測してこれを反映させることで精度の高い金型モデルを
自動的に（あるいは半自動的に）作成するものである。
図１および図２は、本発明の金型モデル成形方法におけ
る金型モデルの成形処理の一例を示すフローチャートで
ある。この処理は、コンピュータのＣＰＵがハードディ
スクなどの記憶装置に記憶されたプログラムを実行する
ことにより実現される。
【００１３】この処理が開始されると、コンピュータの
ＣＰＵは、まず、金型モデルに関するデータ（例えば、
ダイフェースのサーフェースデータなど）や板材モデル
に関するデータを入力し（ステップＳ１００）、入力し
た金型モデルのサーフェースデータをメッシュデータに
変換して（ステップＳ１０２）、弾塑性有限要素法を用
いて金型モデルにより板材モデルをプレスする絞り（曲
げ）成形シミュレーションを行なう（ステップＳ１０
４）。次に、この成形シミュレーションを通じて板材モ
デルの板厚方向に作用する応力分布に基づくスプリング
バック量を演算、即ちスプリングバックシミュレーショ
ンを行なって（ステップＳ１０６）、スプリングバック
後の板材モデルの形状が最終の製品形状と整合している
か否かをチェックする（ステップＳ１０８）。整合して
いないと判断されたときには、以下に示すスプリングフ
ォワードシミュレーションを行なう（ステップＳ１１
０）。
ＣＰＵは、まず、金型モデルに関するデータ（例えば、
ダイフェースのサーフェースデータなど）や板材モデル
に関するデータを入力し（ステップＳ１００）、入力し
た金型モデルのサーフェースデータをメッシュデータに
変換して（ステップＳ１０２）、弾塑性有限要素法を用
いて金型モデルにより板材モデルをプレスする絞り（曲
げ）成形シミュレーションを行なう（ステップＳ１０
４）。次に、この成形シミュレーションを通じて板材モ
デルの板厚方向に作用する応力分布に基づくスプリング
バック量を演算、即ちスプリングバックシミュレーショ
ンを行なって（ステップＳ１０６）、スプリングバック
後の板材モデルの形状が最終の製品形状と整合している
か否かをチェックする（ステップＳ１０８）。整合して
いないと判断されたときには、以下に示すスプリングフ
ォワードシミュレーションを行なう（ステップＳ１１
０）。
【００１４】このスプリングフォワードシミュレーショ
ンは、スプリングバックシミュレーションにより演算さ
れた板材モデルの板厚方向に作用する応力分布を反転さ
せ（図３参照）、この反転された応力分布が板材モデル
に作用している場合の弾性回復（スプリングフォワー
ド）の量を演算する処理である。図４は、板材モデルの
スプリングバック後の形状とスプリングフォワード後の
形状を例示する図である。スプリングバックは、板材の
板厚方向に作用する応力の反発により生じるから、板材
モデルに作用する板厚方向の応力を反転させると、図４
に示すように、内側に弾性回復（スプリングフォワー
ド）した形状が得られることになる。したがって、内側
に弾性回復した板材モデルの形状に整合するように金型
モデル（ダイフェース）の形状を修正することにより、
より簡易にスプリングバックを考慮した高精度の金型モ
デルの設計を行なうことができる。
ンは、スプリングバックシミュレーションにより演算さ
れた板材モデルの板厚方向に作用する応力分布を反転さ
せ（図３参照）、この反転された応力分布が板材モデル
に作用している場合の弾性回復（スプリングフォワー
ド）の量を演算する処理である。図４は、板材モデルの
スプリングバック後の形状とスプリングフォワード後の
形状を例示する図である。スプリングバックは、板材の
板厚方向に作用する応力の反発により生じるから、板材
モデルに作用する板厚方向の応力を反転させると、図４
に示すように、内側に弾性回復（スプリングフォワー
ド）した形状が得られることになる。したがって、内側
に弾性回復した板材モデルの形状に整合するように金型
モデル（ダイフェース）の形状を修正することにより、
より簡易にスプリングバックを考慮した高精度の金型モ
デルの設計を行なうことができる。
【００１５】スプリングフォワードシミュレーションを
行なうと、スプリングフォワード後の板材モデルの形状
に整合するように金型モデル（ダイフェース）を構成す
る各メッシュを修正、即ち金型モデルを構成する各メッ
シュの節点を修正する処理を行なう（ステップＳ１１
２）。例えば、金型モデルを構成するメッシュ、即ち節
点を、金型モデルにより下死点までプレスされた状態
（下死点状態）での板材モデルを構成するメッシュ（例
えば、双１次曲面）に投影（例えば、節点から最も近い
重心をもつメッシュに投影）し、投影されたメッシュに
おける投影点の局所座標（ｕｖ座標）を位置座標データ
として記憶（メッシュを識別するメッシュＩＤと共に記
憶）しておく。次に、記憶された位置座標データを、反
転された応力分布に基づき弾性回復した後の金型モデル
の対応メッシュ（下死点状態でのメッシュと同じメッシ
ュＩＤをもつメッシュ）の位置座標データとして設定す
る。そして、設定された弾性回復後の各メッシュの位置
座標データを局所座標から全体座標に変換することによ
り金型モデルを構成するメッシュの節点の修正が行なわ
れる。
行なうと、スプリングフォワード後の板材モデルの形状
に整合するように金型モデル（ダイフェース）を構成す
る各メッシュを修正、即ち金型モデルを構成する各メッ
シュの節点を修正する処理を行なう（ステップＳ１１
２）。例えば、金型モデルを構成するメッシュ、即ち節
点を、金型モデルにより下死点までプレスされた状態
（下死点状態）での板材モデルを構成するメッシュ（例
えば、双１次曲面）に投影（例えば、節点から最も近い
重心をもつメッシュに投影）し、投影されたメッシュに
おける投影点の局所座標（ｕｖ座標）を位置座標データ
として記憶（メッシュを識別するメッシュＩＤと共に記
憶）しておく。次に、記憶された位置座標データを、反
転された応力分布に基づき弾性回復した後の金型モデル
の対応メッシュ（下死点状態でのメッシュと同じメッシ
ュＩＤをもつメッシュ）の位置座標データとして設定す
る。そして、設定された弾性回復後の各メッシュの位置
座標データを局所座標から全体座標に変換することによ
り金型モデルを構成するメッシュの節点の修正が行なわ
れる。
【００１６】こうして金型モデル（ダイフェース）を構
成するメッシュを修正すると、この修正された金型モデ
ルに基づいて再度ステップＳ１０６と同様のスプリング
バックシミュレーションを行ない（ステップＳ１１
４）、この修正金型モデルに基づいてプレスされた板材
モデルの形状が製品形状に整合するか否かをチェックす
る（ステップＳ１１６）。このチェックの結果、整合し
てないと判定された場合には、金型モデルを構成するメ
ッシュ、即ち節点の微修正を行なってステップ１１６へ
戻る（ステップＳ１１８）。この場合、スプリングフォ
ワードシミュレーションに基づく金型モデルを構成する
メッシュ（節点）の修正は既に行なっており、製品形状
との不整合の程度は小さなものと考えられる。したがっ
て、スプリングバックを線形問題として取り扱うことと
しても差し支えなく、例えば、スプリングバック後の板
材モデルの形状と製品モデルの形状とのずれ量を対応す
る金型モデルの節点の修正量として修正することができ
る。
成するメッシュを修正すると、この修正された金型モデ
ルに基づいて再度ステップＳ１０６と同様のスプリング
バックシミュレーションを行ない（ステップＳ１１
４）、この修正金型モデルに基づいてプレスされた板材
モデルの形状が製品形状に整合するか否かをチェックす
る（ステップＳ１１６）。このチェックの結果、整合し
てないと判定された場合には、金型モデルを構成するメ
ッシュ、即ち節点の微修正を行なってステップ１１６へ
戻る（ステップＳ１１８）。この場合、スプリングフォ
ワードシミュレーションに基づく金型モデルを構成する
メッシュ（節点）の修正は既に行なっており、製品形状
との不整合の程度は小さなものと考えられる。したがっ
て、スプリングバックを線形問題として取り扱うことと
しても差し支えなく、例えば、スプリングバック後の板
材モデルの形状と製品モデルの形状とのずれ量を対応す
る金型モデルの節点の修正量として修正することができ
る。
【００１７】ステップ１１６やステップ１０８で板材モ
デルのスプリングバック後の形状と製品形状とが整合し
ている（許容範囲内にある）と判定されたときには、金
型モデルを構成するメッシュをサーフェースデータに変
換する処理を行なう（ステップＳ１２０）。例えば、ス
テップＳ１０２において金型モデルのサーフェースデー
タ（例えば、３次のスプラインパッチ群（ベジエパッチ
群）など）からメッシュデータ（例えば、双１次曲面）
に変換する際に、サーフェースデータに基づくサーフェ
ースモデルを構成する各パッチのコントロールポイント
を、メッシュデータに基づくメッシュモデルを構成する
各メッシュに投影（メッシュから立てた法線方向へ投
影）し、投影されたメッシュにおける投影点の局所座標
（投影点に対応するメッシュ上の局所座標（ｕｖ座標）
とその座標から投影点までの法線方向の距離）を位置座
標データとして記憶（メッシュを識別するメッシュＩＤ
と共に記憶）しておく。そして、この記憶された位置座
標データを、ステップＳ１１２やＳ１１８で修正された
金型モデルの節点で構成される対応メッシュ（ステップ
Ｓ１０２で変換されたメッシュと同じメッシュＩＤをも
つメッシュ）における位置座標データとして設定する。
なお、投影点までの法線方向の距離については、修正前
後の法線方向の距離の比が、修正前後のメッシュの面積
の比となるように設定することができる。こうして修正
後の各メッシュにおける位置座標データが設定される
と、この設定された位置座標データに基づいて金型モデ
ルのサーフェースデータ（サーフェースモデルを構成す
る各パッチのコントロールポイント）が生成される。
デルのスプリングバック後の形状と製品形状とが整合し
ている（許容範囲内にある）と判定されたときには、金
型モデルを構成するメッシュをサーフェースデータに変
換する処理を行なう（ステップＳ１２０）。例えば、ス
テップＳ１０２において金型モデルのサーフェースデー
タ（例えば、３次のスプラインパッチ群（ベジエパッチ
群）など）からメッシュデータ（例えば、双１次曲面）
に変換する際に、サーフェースデータに基づくサーフェ
ースモデルを構成する各パッチのコントロールポイント
を、メッシュデータに基づくメッシュモデルを構成する
各メッシュに投影（メッシュから立てた法線方向へ投
影）し、投影されたメッシュにおける投影点の局所座標
（投影点に対応するメッシュ上の局所座標（ｕｖ座標）
とその座標から投影点までの法線方向の距離）を位置座
標データとして記憶（メッシュを識別するメッシュＩＤ
と共に記憶）しておく。そして、この記憶された位置座
標データを、ステップＳ１１２やＳ１１８で修正された
金型モデルの節点で構成される対応メッシュ（ステップ
Ｓ１０２で変換されたメッシュと同じメッシュＩＤをも
つメッシュ）における位置座標データとして設定する。
なお、投影点までの法線方向の距離については、修正前
後の法線方向の距離の比が、修正前後のメッシュの面積
の比となるように設定することができる。こうして修正
後の各メッシュにおける位置座標データが設定される
と、この設定された位置座標データに基づいて金型モデ
ルのサーフェースデータ（サーフェースモデルを構成す
る各パッチのコントロールポイント）が生成される。
【００１８】こうして修正された金型モデルのサーフェ
ースデータが生成されると、修正された金型モデルのサ
ーフェースデータを例えばＮＣ加工用のデータとしてＮ
Ｃ加工機のコントローラなどに出力して（ステップＳ１
２２）、本ルーチンを終了する。
ースデータが生成されると、修正された金型モデルのサ
ーフェースデータを例えばＮＣ加工用のデータとしてＮ
Ｃ加工機のコントローラなどに出力して（ステップＳ１
２２）、本ルーチンを終了する。
【００１９】以上説明した実施例の金型モデル成形方法
によれば、板材モデルが下死点までプレスされた状態で
の板厚方向に作用する応力分布を反転させた反転応力分
布を演算し、この反転応力分布に基づく弾性回復（スプ
リングフォワード）量から金型モデルの形状を修正する
から、より簡易にスプリングバックを考慮した高精度の
金型モデルを作成することができる。
によれば、板材モデルが下死点までプレスされた状態で
の板厚方向に作用する応力分布を反転させた反転応力分
布を演算し、この反転応力分布に基づく弾性回復（スプ
リングフォワード）量から金型モデルの形状を修正する
から、より簡易にスプリングバックを考慮した高精度の
金型モデルを作成することができる。
【００２０】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明のこうした実施例に何ら限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
を用いて説明したが、本発明のこうした実施例に何ら限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。
【図１】 本発明の金型モデル成形方法における金型モ
デルの成形処理の一例を示すフローチャートである。
デルの成形処理の一例を示すフローチャートである。
【図２】 本発明の金型モデル成形方法における金型モ
デルの成形処理の一例を示すフローチャートである。
デルの成形処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】 板材モデルの板厚方向に作用する応力分布を
反転する過程を説明する説明図である。
反転する過程を説明する説明図である。
【図４】 板材モデルのスプリングバック後の形状とス
プリングフォワード後の形状を例示する図である。
プリングフォワード後の形状を例示する図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 金型モデルにより板材モデルをプレスす
る過程を有限要素法により解析し、その解析結果に基づ
いて解析前の金型モデルを修正して修正金型モデルを成
形する金型モデル成形方法であって、 前記金型モデルにより前記板材モデルが下死点までプレ
スされたときの該板材モデルに作用する板厚方向の応力
分布を演算し、該演算された応力分布を反転させる応力
分布反転工程と、 該反転された応力分布が作用している場合における前記
板材モデルの弾性回復の量を演算する弾性回復量演算工
程と、 該演算された弾性回復の量に基づいて前記金型モデルの
形状を修正する金型モデル修正工程と、 を備える金型モデル成形方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の金型モデル成形方法であ
って、 前記金型モデル修正工程は、 前記金型モデルを構成する各メッシュを、前記下死点の
状態での前記板材モデルを構成するメッシュに投影する
第１の投影工程と、 該投影されたメッシュにおける投影点の局所座標を記憶
する第１の記憶工程と、 該記憶された局所座標を、前記下死点の状態から前記反
転された応力分布により弾性回復した状態での前記板材
モデルの対応メッシュにおける局所座標として設定する
第１の設定工程と、 該設定された局所座標に基づいて前記金型モデルを構成
する各メッシュを修正する修正工程とを備える金型モデ
ル成形方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の金型モデル成形方法であ
って、 前記金型モデル修正工程は、 前記解析前の金型モデルのサーフェースモデルを構成す
るパッチを、有限要素解析に用いる該解析前の金型モデ
ルを構成するメッシュに投影する第２の投影工程と、 該投影されたメッシュにおける投影点の局所座標を記憶
する第２の記憶工程と、 該記憶された局所座標を、前記修正工程により修正され
た金型モデルを構成する対応メッシュにおける局所座標
として設定する第２の設定工程と、 該設定された局所座標に基づいて前記修正された金型モ
デルを構成する各メッシュからサーフェースモデルを生
成する生成工程とを備える金型モデル成形方法。 - 【請求項４】 コンピュータに、 金型モデルにより板材モデルが下死点までプレスされた
ときの該板材モデルに作用する応力分布を演算し、該演
算された応力分布を反転させる手順と、 該反転された応力分布が作用している場合における前記
板材モデルの弾性回復量を演算する手順と、 該演算された弾性回復量に基づいて前記金型モデルの形
状を修正する手順とを実行させるプログラム。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2001221569A JP2003033828A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 金型モデル成形方法およびプログラム |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001221569A JP2003033828A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 金型モデル成形方法およびプログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003033828A true JP2003033828A (ja) | 2003-02-04 |
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ID=19055217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001221569A Pending JP2003033828A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 金型モデル成形方法およびプログラム |
Country Status (1)
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