JP2003117617A - プレス成形のシミュレーション方法 - Google Patents
プレス成形のシミュレーション方法Info
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- JP2003117617A JP2003117617A JP2001311627A JP2001311627A JP2003117617A JP 2003117617 A JP2003117617 A JP 2003117617A JP 2001311627 A JP2001311627 A JP 2001311627A JP 2001311627 A JP2001311627 A JP 2001311627A JP 2003117617 A JP2003117617 A JP 2003117617A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ビードによる効果とともに、ブランクホルダ
によるクッション圧による影響をも考慮されたプレス成
形のシミュレーション方法を提供する。 【解決手段】 ビード力、クッション圧を読み込み（Ｓ
１，Ｓ２）、ビード力に等価クッション圧係数αを求め
（Ｓ４）、この等価クッション圧係数αを用いて、クッ
ション圧がビード力に換算されて元もビード力に加算さ
れた相当ビード力を求め（Ｓ５）、求めた相当ビード力
を用いてシミュレーションを行う（Ｓ６）。
によるクッション圧による影響をも考慮されたプレス成
形のシミュレーション方法を提供する。 【解決手段】 ビード力、クッション圧を読み込み（Ｓ
１，Ｓ２）、ビード力に等価クッション圧係数αを求め
（Ｓ４）、この等価クッション圧係数αを用いて、クッ
ション圧がビード力に換算されて元もビード力に加算さ
れた相当ビード力を求め（Ｓ５）、求めた相当ビード力
を用いてシミュレーションを行う（Ｓ６）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プレス成形のシミ
ュレーション方法に関する。
ュレーション方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、プレス成形品や、これを成形する
ためのプレス成形型の設計において、有限要素法を用い
たプレス成形品のシミュレーションが用いられている。
ためのプレス成形型の設計において、有限要素法を用い
たプレス成形品のシミュレーションが用いられている。
【０００３】このシミュレーションにおいては、ブラン
ク材のわれやしわをコントロールして良好な成形品を得
るためにダイフェース上に設けられた絞りビードの効果
をどのようにシミュレーションするかがシミュレーショ
ン精度を向上させる上で重要な要素の一つとなってい
る。
ク材のわれやしわをコントロールして良好な成形品を得
るためにダイフェース上に設けられた絞りビードの効果
をどのようにシミュレーションするかがシミュレーショ
ン精度を向上させる上で重要な要素の一つとなってい
る。
【０００４】ここで、実際のプレス工程の概略について
説明する。
説明する。
【０００５】図５は、実際のプレス工程の概略を示す図
面である。
面である。
【０００６】実際のプレス工程では、まず、下型（ダ
イ）１０１上にブランク材１００を配置する（図５
Ａ）。このときブランク材１００は自重によってたわ
み、変形する。その後、ブランクホルダ１０２を降ろし
てブランクホールドを成形する（図５Ｂ）。このときビ
ード１０４も形成されてわれやしわをコントロールされ
る。続いて、上型（ポンチ）１０３を降ろしてプレス
し、ポンチ成形が行われ（図５Ｃ）、そして上型１０３
が下死点に到達した時点でプレス完了となる（図５
Ｄ）。
イ）１０１上にブランク材１００を配置する（図５
Ａ）。このときブランク材１００は自重によってたわ
み、変形する。その後、ブランクホルダ１０２を降ろし
てブランクホールドを成形する（図５Ｂ）。このときビ
ード１０４も形成されてわれやしわをコントロールされ
る。続いて、上型（ポンチ）１０３を降ろしてプレス
し、ポンチ成形が行われ（図５Ｃ）、そして上型１０３
が下死点に到達した時点でプレス完了となる（図５
Ｄ）。
【０００７】このような一連の工程において、ビードに
よる効果をシミュレーションするためには、ビードライ
ンを通過するブランク材の有限要素に変位抵抗を与えて
数値モデルにより表現している。このようなモデルを絞
りビードモデルと称するが、例えば特開２０００−３０
１２６３号公報では、絞りビードモデルによるブランク
材の流入抵抗（ビード引き抜き力）を求めるために、絞
りビードの断面形状、ブランク材の引き抜き方向、ダイ
フェースの傾きなどが考慮されている。
よる効果をシミュレーションするためには、ビードライ
ンを通過するブランク材の有限要素に変位抵抗を与えて
数値モデルにより表現している。このようなモデルを絞
りビードモデルと称するが、例えば特開２０００−３０
１２６３号公報では、絞りビードモデルによるブランク
材の流入抵抗（ビード引き抜き力）を求めるために、絞
りビードの断面形状、ブランク材の引き抜き方向、ダイ
フェースの傾きなどが考慮されている。
【０００８】ところが、このシミュレーションでは、絞
りビードモデルのみによりブランク材の流入抵抗を表現
しているため、ブランクホルダによって与えられるクッ
ション圧による影響が考慮されていない。
りビードモデルのみによりブランク材の流入抵抗を表現
しているため、ブランクホルダによって与えられるクッ
ション圧による影響が考慮されていない。
【０００９】そこで、ビードによる効果とともに、クッ
ション圧がブランク材の流入に与える影響をシミュレー
ションする場合は、従来の静的陽解法を用いた有限要素
法解析シミュレーションプログラムにおいて、上記公報
のような絞りビードによる影響を計算するためのアルゴ
リズムとは別に、各増分ステップの中でブランクホルダ
を上下させ、所定のクッション圧に到達するまで、繰り
返し収束計算を行うことによりクッション圧の効果をモ
デル化してきた。
ション圧がブランク材の流入に与える影響をシミュレー
ションする場合は、従来の静的陽解法を用いた有限要素
法解析シミュレーションプログラムにおいて、上記公報
のような絞りビードによる影響を計算するためのアルゴ
リズムとは別に、各増分ステップの中でブランクホルダ
を上下させ、所定のクッション圧に到達するまで、繰り
返し収束計算を行うことによりクッション圧の効果をモ
デル化してきた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ク
ッション圧による影響を与えるためのアルゴリズムにお
いては、繰り返し計算ときに、工具の上下に対する反力
の応答が敏感なためが収束しないことが多いといった問
題がある。
ッション圧による影響を与えるためのアルゴリズムにお
いては、繰り返し計算ときに、工具の上下に対する反力
の応答が敏感なためが収束しないことが多いといった問
題がある。
【００１１】また、計算を収束させるためには、ブラン
ク材に使用する要素の特性（たとえばシェルかソリッド
か）や、板厚、成形形状など、工具変位増分量を算出す
るための要素をどのように選択するかが難しいといった
問題がある。
ク材に使用する要素の特性（たとえばシェルかソリッド
か）や、板厚、成形形状など、工具変位増分量を算出す
るための要素をどのように選択するかが難しいといった
問題がある。
【００１２】さらに収束したとしても計算に時間がかか
るといった問題があり、正確なブランク材の流入抵抗を
考慮したシミュレーションを行う上での妨げとなってい
た。
るといった問題があり、正確なブランク材の流入抵抗を
考慮したシミュレーションを行う上での妨げとなってい
た。
【００１３】そこで、本発明の目的は、ビードによる効
果とともに、ブランクホルダによるクッション圧による
影響をも考慮されたシミュレーションを、精度良く実施
することのできるプレス成形のシミュレーション方法を
提供することである。
果とともに、ブランクホルダによるクッション圧による
影響をも考慮されたシミュレーションを、精度良く実施
することのできるプレス成形のシミュレーション方法を
提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、以下の
構成により達成される。
構成により達成される。
【００１５】（１）ブランクホルダによるクッション圧
をビードによるブランク材の流入抵抗に相当する力に換
算する段階と、前記換算した力をビードによるブランク
材の流入抵抗に加算して、ビード条件を求める段階と、
前記求められたビード条件を用いてシミュレーションを
実行する段階と、を有することを特徴とするプレス成形
のシミュレーション方法。
をビードによるブランク材の流入抵抗に相当する力に換
算する段階と、前記換算した力をビードによるブランク
材の流入抵抗に加算して、ビード条件を求める段階と、
前記求められたビード条件を用いてシミュレーションを
実行する段階と、を有することを特徴とするプレス成形
のシミュレーション方法。
【００１６】（２）ブランク材流入と逆方向の単位長さ
当たりの変位抵抗が部位ごとに異なる場合、部位ごとに
分割した変位抵抗値を用いて、部位ごとに前記ビード条
件を求めることを特徴とする。
当たりの変位抵抗が部位ごとに異なる場合、部位ごとに
分割した変位抵抗値を用いて、部位ごとに前記ビード条
件を求めることを特徴とする。
【００１７】（３）ビード全長をＬｂ、ビードによるブ
ランク材流入方向と逆方向の単位長さ当たりの変位抵抗
をｆｂ、ブランクホルダによるクッション圧をＰ、ブラ
ンクホルダとブランク材の間の摩擦係数をμ、とし、下
記（５）式により、ビード条件となる力ｆｐを求め、 ｆｐ＝（１＋２×μ×Ｐ／（Ｌｂ×ｆｂ））×ｆｂ …（５） 前記求めた力ｆｐをビード条件として有限要素法による
シミュレーションを実行することを特徴とするプレス成
形のシミュレーション方法。
ランク材流入方向と逆方向の単位長さ当たりの変位抵抗
をｆｂ、ブランクホルダによるクッション圧をＰ、ブラ
ンクホルダとブランク材の間の摩擦係数をμ、とし、下
記（５）式により、ビード条件となる力ｆｐを求め、 ｆｐ＝（１＋２×μ×Ｐ／（Ｌｂ×ｆｂ））×ｆｂ …（５） 前記求めた力ｆｐをビード条件として有限要素法による
シミュレーションを実行することを特徴とするプレス成
形のシミュレーション方法。
【００１８】（４）ビード全長をＬｂ、部位ごとに分割
されたブランク材流入と逆方向の単位長さ当たりの変位
抵抗をｆｂｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎ）、クッション圧を
Ｐ、ブランクホルダとブランク材の間の摩擦係数をμ、
とし、下記（７）式により、部位ｉにおけるビード条件
となる力ｆｐｉを求め、 ｆｐｉ＝（１＋α）×ｆｂｉ＝（１＋２×μ×Ｐ／（Ｌｂ１×ｆｂ１＋Ｌｂ２ ×ｆｂ２＋・・・＋Ｌｂｎ×ｆｂｎ））×ｆｂｉ …（７） 前記求めた力ｆｐｉをビード条件として有限要素法によ
るシミュレーションを実行することを特徴とするプレス
成形のシミュレーション方法。
されたブランク材流入と逆方向の単位長さ当たりの変位
抵抗をｆｂｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎ）、クッション圧を
Ｐ、ブランクホルダとブランク材の間の摩擦係数をμ、
とし、下記（７）式により、部位ｉにおけるビード条件
となる力ｆｐｉを求め、 ｆｐｉ＝（１＋α）×ｆｂｉ＝（１＋２×μ×Ｐ／（Ｌｂ１×ｆｂ１＋Ｌｂ２ ×ｆｂ２＋・・・＋Ｌｂｎ×ｆｂｎ））×ｆｂｉ …（７） 前記求めた力ｆｐｉをビード条件として有限要素法によ
るシミュレーションを実行することを特徴とするプレス
成形のシミュレーション方法。
【００１９】
【発明の効果】上記のように構成された本発明は、請求
項ごとに以下のような効果を奏する。
項ごとに以下のような効果を奏する。
【００２０】請求項１記載の発明によれば、クッション
圧をビードによるブランク材の流入抵抗に換算して、換
算されたクッション圧を実際のビードによるブランク材
の流入抵抗の条件に加えた値をビード条件としてシミュ
レーションを行うこととしたので、クッション圧が考慮
された精度の高いプレス成形シミュレーションを行うこ
とができる。また、クッション圧をシミュレーションす
るための繰り返し計算がないので、従来のように繰り返
し計算のための時間が不要となり、また繰り返し計算が
収束せずにシミュレーションが停止してしまうこともな
い。
圧をビードによるブランク材の流入抵抗に換算して、換
算されたクッション圧を実際のビードによるブランク材
の流入抵抗の条件に加えた値をビード条件としてシミュ
レーションを行うこととしたので、クッション圧が考慮
された精度の高いプレス成形シミュレーションを行うこ
とができる。また、クッション圧をシミュレーションす
るための繰り返し計算がないので、従来のように繰り返
し計算のための時間が不要となり、また繰り返し計算が
収束せずにシミュレーションが停止してしまうこともな
い。
【００２１】請求項２記載の発明によれば、ビードによ
るブランク材の流入抵抗を部分ごとに異なる値として考
慮することとしたので、より精度の高いプレス成形シミ
ュレーションを行うことができる。
るブランク材の流入抵抗を部分ごとに異なる値として考
慮することとしたので、より精度の高いプレス成形シミ
ュレーションを行うことができる。
【００２２】請求項３記載の発明によれば、前記（５）
式を用いて、クッション圧がビードによるブランク材の
流入抵抗に換算されて、元のビード力に加算されたビー
ド条件となる力ｆｐを求め、このビード条件を用いてシ
ミュレーションを行うこととしたので、クッション圧が
考慮された精度の高いプレス成形シミュレーションを行
うことができ、クッション圧をシミュレーションするた
めの繰り返し計算がないので、従来のように繰り返し計
算のための時間が不要となり、また繰り返し計算自体が
収束せずにシミュレーションが停止してしまうこともな
い。
式を用いて、クッション圧がビードによるブランク材の
流入抵抗に換算されて、元のビード力に加算されたビー
ド条件となる力ｆｐを求め、このビード条件を用いてシ
ミュレーションを行うこととしたので、クッション圧が
考慮された精度の高いプレス成形シミュレーションを行
うことができ、クッション圧をシミュレーションするた
めの繰り返し計算がないので、従来のように繰り返し計
算のための時間が不要となり、また繰り返し計算自体が
収束せずにシミュレーションが停止してしまうこともな
い。
【００２３】請求項２記載の発明によれば、ビードによ
るブランク材の流入抵抗を部分ごとに異なる値として考
慮し、部分ごとに前記（７）式により、クッション圧が
ビードによるブランク材の流入抵抗に換算されて、元の
ビード力に加算されたビード条件となる力ｆｐを求めて
シミュレーションを行うこととしたので、より精度の高
いプレス成形シミュレーションを行うことができる。
るブランク材の流入抵抗を部分ごとに異なる値として考
慮し、部分ごとに前記（７）式により、クッション圧が
ビードによるブランク材の流入抵抗に換算されて、元の
ビード力に加算されたビード条件となる力ｆｐを求めて
シミュレーションを行うこととしたので、より精度の高
いプレス成形シミュレーションを行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下添付した図面を参照して本発
明の一実施の形態を説明する。
明の一実施の形態を説明する。
【００２５】図１は、本発明を適用したプレス成形シミ
ュレーション方法の手順を示すフローチャートである。
ュレーション方法の手順を示すフローチャートである。
【００２６】本実施の形態は、シミュレーションを実行
する前に、ブランクホルダによるクッション圧をすべて
ビード力による影響としてシミュレーションすることが
できるようにするものである。
する前に、ブランクホルダによるクッション圧をすべて
ビード力による影響としてシミュレーションすることが
できるようにするものである。
【００２７】そこで、まず、ビードにより加えられる絞
りビード力を読み込み（Ｓ１）、続いて、ブランクホル
ダによって加えられるクッション圧を読み込む（Ｓ
２）。ここで絞りビード力は成形品に設けられているビ
ードラインの単位長さ当たりの力（Ｎ／ｍｍ）であり、
クッション圧はすべての力（Ｎ）である。なお、ビード
力は、例えば特開２０００−３０１２６３号公報に開示
されているものと同様に、絞りビードモデルによるブラ
ンク材の流入抵抗（ビード引き抜き力）として求めたも
のを用いればよい。
りビード力を読み込み（Ｓ１）、続いて、ブランクホル
ダによって加えられるクッション圧を読み込む（Ｓ
２）。ここで絞りビード力は成形品に設けられているビ
ードラインの単位長さ当たりの力（Ｎ／ｍｍ）であり、
クッション圧はすべての力（Ｎ）である。なお、ビード
力は、例えば特開２０００−３０１２６３号公報に開示
されているものと同様に、絞りビードモデルによるブラ
ンク材の流入抵抗（ビード引き抜き力）として求めたも
のを用いればよい。
【００２８】続いて、クッション圧をそれと等価な絞り
ビード力に換算するための係数α（等価クッション圧係
数と称する）を算出する（Ｓ３）。
ビード力に換算するための係数α（等価クッション圧係
数と称する）を算出する（Ｓ３）。
【００２９】ここでビード力は、全長Ｌｂのビードに対
してブランク材流入方向と逆方向に単位長さ当たりの変
位抵抗をｆｂとして、図２に示すように、ビードライン
ラインｂの全長に対して均一に定義する。
してブランク材流入方向と逆方向に単位長さ当たりの変
位抵抗をｆｂとして、図２に示すように、ビードライン
ラインｂの全長に対して均一に定義する。
【００３０】一方、ブランクホルダによって与えられる
クッション圧をＰ、ブランクホルダとブランク材の間の
摩擦係数をμとしたとき、ブランク材にかかるドロー流
入抵抗の合計をＦとすると、 Ｆ＝２×μ×Ｐ …（１） となる。なお、（１）式中、係数「２」は、ブランク材
の両面に摩擦が生じるので２倍するためのものである。
クッション圧をＰ、ブランクホルダとブランク材の間の
摩擦係数をμとしたとき、ブランク材にかかるドロー流
入抵抗の合計をＦとすると、 Ｆ＝２×μ×Ｐ …（１） となる。なお、（１）式中、係数「２」は、ブランク材
の両面に摩擦が生じるので２倍するためのものである。
【００３１】そして、クッション圧をビード力に換算す
るための等価クッション圧係数をα、クッション圧分の
力を付与した後の単位長さ当たりの絞りビード力（これ
を相当ビード力と称する）をｆｐとすると、 ｆｐ＝ｆｂ＋α×ｆｂ＝（１＋α）×ｆｂ …（２） となるので、ビード全長Ｌｂでは、 Ｌｂ×α×ｆｐ＝Ｆ＝２×μ×Ｐ …（３） の関係が成り立つ。
るための等価クッション圧係数をα、クッション圧分の
力を付与した後の単位長さ当たりの絞りビード力（これ
を相当ビード力と称する）をｆｐとすると、 ｆｐ＝ｆｂ＋α×ｆｂ＝（１＋α）×ｆｂ …（２） となるので、ビード全長Ｌｂでは、 Ｌｂ×α×ｆｐ＝Ｆ＝２×μ×Ｐ …（３） の関係が成り立つ。
【００３２】よって、等価クッション圧係数αは、
α＝Ｆ／（Ｌｂ×ｆｂ）＝２×μ×Ｐ／（Ｌｂ×ｆｂ） …（４）
となる。
【００３３】続いて、算出された係数αを用いて相当ビ
ード力を算出する（Ｓ４）。
ード力を算出する（Ｓ４）。
【００３４】相当ビード力ｆｐは、上記（２）式、およ
び（４）式から、 ｆｐ＝（１＋２×μ×Ｐ／（Ｌｂ×ｆｂ））×ｆｂ …（５） となる。
び（４）式から、 ｆｐ＝（１＋２×μ×Ｐ／（Ｌｂ×ｆｂ））×ｆｂ …（５） となる。
【００３５】これでクッション圧がビード力に相当する
ものとして換算されて、もともとのビード力に加算され
た値として得られるので、この値ｆｐをビード条件とし
て用いて、有限要素法によるシミュレーションを実行す
る（Ｓ６）。
ものとして換算されて、もともとのビード力に加算され
た値として得られるので、この値ｆｐをビード条件とし
て用いて、有限要素法によるシミュレーションを実行す
る（Ｓ６）。
【００３６】これにより、シミュレーションを実行する
際には、ブランクホルダによるクッション圧もビードに
よるブランク材の流入抵抗としてシミュレーションを実
行することができる。
際には、ブランクホルダによるクッション圧もビードに
よるブランク材の流入抵抗としてシミュレーションを実
行することができる。
【００３７】なお、シミュレーション自体は、周知の有
限要素法によるシミュレーションプログラムを用いる。
有限要素法シミュレーションプログラムは、周知のとお
り、プレス成形工程をたとえば数千〜数万時間のステッ
プに区切って計算を行うもので、各時間ステップでは有
限要素メッシュに分割されたブランク材モデルの各節点
における節点力増分対節点変位増分の線形方程式を解く
問題に帰着させて計算している。したがって、各有限要
素節点のなかのビードを構成する要素節点に、従来ビー
ド力として付与していた値に代わり、上記相当ビード力
ｆｐを付与することになる。
限要素法によるシミュレーションプログラムを用いる。
有限要素法シミュレーションプログラムは、周知のとお
り、プレス成形工程をたとえば数千〜数万時間のステッ
プに区切って計算を行うもので、各時間ステップでは有
限要素メッシュに分割されたブランク材モデルの各節点
における節点力増分対節点変位増分の線形方程式を解く
問題に帰着させて計算している。したがって、各有限要
素節点のなかのビードを構成する要素節点に、従来ビー
ド力として付与していた値に代わり、上記相当ビード力
ｆｐを付与することになる。
【００３８】以上は、ビード張力がブランク材に対し均
一に加わるものとした場合であるが、実際には、成形す
る製品の形状やビードの位置、本数などによって、部分
的にビード張力が異なることがある。
一に加わるものとした場合であるが、実際には、成形す
る製品の形状やビードの位置、本数などによって、部分
的にビード張力が異なることがある。
【００３９】たとえばビードが複数本（ｎ本）存在し、
それぞれに異なる単位長さ当たりビード張力が定義され
ている場合である。このような場合には、図３に示すよ
うに、ビード張力を、加わる力の異なる部位ごとに分割
して、相当ビード力を算出するとよい。
それぞれに異なる単位長さ当たりビード張力が定義され
ている場合である。このような場合には、図３に示すよ
うに、ビード張力を、加わる力の異なる部位ごとに分割
して、相当ビード力を算出するとよい。
【００４０】具体的には、分割した部位ごとの各ビード
張力をｆｂ１、ｆｂ２、ｆｂ３、…、ｆｂｎとすると、
それぞれのビードにおいて相当ビード力が元のビード張
力に比例すると考え、ｉ番目の部位のビードの長さをＬ
ｂｉ、各部のビード張力をｆｂｉ、各部の相当ビード力
をｆｐｉとすると、等価クッション圧係数αは、 α＝Ｆ／（Ｌｂ１×ｆｂ１＋Ｌｂ２×ｆｂ２＋・・・＋Ｌｂｎ×ｆｂｎ）＝２ ×μ×Ｐ／（Ｌｂ１×ｆｂ１＋Ｌｂ２×ｆｂ２＋・・・＋Ｌｂｎ×ｆｂｎ） …（６） となる。
張力をｆｂ１、ｆｂ２、ｆｂ３、…、ｆｂｎとすると、
それぞれのビードにおいて相当ビード力が元のビード張
力に比例すると考え、ｉ番目の部位のビードの長さをＬ
ｂｉ、各部のビード張力をｆｂｉ、各部の相当ビード力
をｆｐｉとすると、等価クッション圧係数αは、 α＝Ｆ／（Ｌｂ１×ｆｂ１＋Ｌｂ２×ｆｂ２＋・・・＋Ｌｂｎ×ｆｂｎ）＝２ ×μ×Ｐ／（Ｌｂ１×ｆｂ１＋Ｌｂ２×ｆｂ２＋・・・＋Ｌｂｎ×ｆｂｎ） …（６） となる。
【００４１】ただし、ｉは、１〜ｎの整数であり、分割
した複数の部位を区別するために順番に設定された番号
である。
した複数の部位を区別するために順番に設定された番号
である。
【００４２】よって、各部の相当ビード力ｆｐｉは、
ｆｐｉ＝（１＋α）×ｆｂｉ＝（１＋２×μ×Ｐ／（Ｌｂ１×ｆｂ１＋Ｌｂ２
×ｆｂ２＋・・・＋Ｌｂｎ×ｆｂｎ））×ｆｂｉ …（７）
となる。
【００４３】得られた各部ごとの相当ビード力ｆｐｉ
は、それぞれの位置に該当する有限要素のビード条件パ
ラメータとしてシミュレーションを実行する。これによ
り、部分ごとにビード張力の異なる場合においても正確
にビードによる効果を加味したシミュレーションを行う
ことができる。
は、それぞれの位置に該当する有限要素のビード条件パ
ラメータとしてシミュレーションを実行する。これによ
り、部分ごとにビード張力の異なる場合においても正確
にビードによる効果を加味したシミュレーションを行う
ことができる。
【００４４】図４は、本実施の形態を用いたシミュレー
ション結果と、従来の方法によりビード力のみを考慮
し、クッション圧を無視してシミュレーションを行った
場合の結果を示す図面である。なお、本実施形態により
考慮したクッション圧は１００ｔとした。
ション結果と、従来の方法によりビード力のみを考慮
し、クッション圧を無視してシミュレーションを行った
場合の結果を示す図面である。なお、本実施形態により
考慮したクッション圧は１００ｔとした。
【００４５】シミュレーションの結果、本実施の形態を
用いたものでは、図４Ａに示すように、右側流入量８
４．０ｍｍ、左側流入量８４．３ｍｍ、一方、従来法で
は、図４Ｂに示すように、右側流入量８７．４ｍｍ、左
側流入量８７．２ｍｍであった。これらに対して、実際
のプレス成型品では右側流入量８５．０ｍｍ、左側流入
量８５．０ｍｍであった。
用いたものでは、図４Ａに示すように、右側流入量８
４．０ｍｍ、左側流入量８４．３ｍｍ、一方、従来法で
は、図４Ｂに示すように、右側流入量８７．４ｍｍ、左
側流入量８７．２ｍｍであった。これらに対して、実際
のプレス成型品では右側流入量８５．０ｍｍ、左側流入
量８５．０ｍｍであった。
【００４６】これらの結果から本実施の形態を使用した
シミュレーションは、実際のプレス成形品に近い高精度
なシミュレーション結果が得られていることがわかる。
シミュレーションは、実際のプレス成形品に近い高精度
なシミュレーション結果が得られていることがわかる。
【００４７】以上のように本実施の形態によれば、クッ
ション圧アルゴリズムを用いてビードによる力を付加し
た場合とほば同等の効果を得ると同時に、収束性などの
問題が発生せず安定してシミュレーションを実行するこ
とができる。
ション圧アルゴリズムを用いてビードによる力を付加し
た場合とほば同等の効果を得ると同時に、収束性などの
問題が発生せず安定してシミュレーションを実行するこ
とができる。
【図１】 本発明を適用したプレス成形シミュレーショ
ン方法の手順を示すフローチャートである。
ン方法の手順を示すフローチャートである。
【図２】 ビード張力を説明するための図面である。
【図３】 部分ごとに異なるビード張力を説明するため
の図面である。
の図面である。
【図４】 シミュレーションの結果を示す図面である。
【図５】 実際のプレス工程を示した概略図である。
１００…ブランク材
１０１…下型
１０２…ブランクホール部分
１０３…上型
１０４…ビード
Claims (4)
- 【請求項１】 ブランクホルダによるクッション圧をビ
ードによるブランク材の流入抵抗に相当する力に換算す
る段階と、 前記換算した力をビードによるブランク材の流入抵抗に
加算して、ビード条件を求める段階と、 前記求められたビード条件を用いてシミュレーションを
実行する段階と、 を有することを特徴とするプレス成形のシミュレーショ
ン方法。 - 【請求項２】 ブランク材流入と逆方向の単位長さ当た
りの変位抵抗が部位ごとに異なる場合、部位ごとに分割
した変位抵抗値を用いて、部位ごとに前記ビード条件を
求めることを特徴とする請求項１記載のプレス成形のシ
ミュレーション方法。 - 【請求項３】 ビード全長をＬｂ、 ビードによるブランク材流入方向と逆方向の単位長さ当
たりの変位抵抗をｆｂ、 ブランクホルダによるクッション圧をＰ、 ブランクホルダとブランク材の間の摩擦係数をμ、と
し、下記（５）式により、ビード条件となる力ｆｐを求
め、 ｆｐ＝（１＋２×μ×Ｐ／（Ｌｂ×ｆｂ））×ｆｂ …（５） 前記求めた力ｆｐをビード条件として有限要素法による
シミュレーションを実行することを特徴とするプレス成
形のシミュレーション方法。 - 【請求項４】 ビード全長をＬｂ、 部位ごとに分割されたブランク材流入と逆方向の単位長
さ当たりの変位抵抗をｆｂｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎ）、 クッション圧をＰ、 ブランクホルダとブランク材の間の摩擦係数をμ、と
し、下記（７）式により、部位ｉにおけるビード条件と
なる力ｆｐｉを求め、 ｆｐｉ＝（１＋α）×ｆｂｉ＝（１＋２×μ×Ｐ／（Ｌｂ１×ｆｂ１＋Ｌｂ２ ×ｆｂ２＋・・・＋Ｌｂｎ×ｆｂｎ））×ｆｂｉ …（７） 前記求めた力ｆｐｉをビード条件として有限要素法によ
るシミュレーションを実行することを特徴とするプレス
成形のシミュレーション方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001311627A JP2003117617A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | プレス成形のシミュレーション方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001311627A JP2003117617A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | プレス成形のシミュレーション方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003117617A true JP2003117617A (ja) | 2003-04-23 |
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ID=19130422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001311627A Withdrawn JP2003117617A (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | プレス成形のシミュレーション方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003117617A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012006038A (ja) * | 2010-06-24 | 2012-01-12 | Nippon Steel Corp | 絞りビード試験方法及びその試験方法で求めた物性値を用いたプレス成形解析方法 |
| JP2012166224A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Toyota Central R&D Labs Inc | 成形解析方法、成形解析装置、プログラム、及び記憶媒体 |
| JP2016137514A (ja) * | 2015-01-28 | 2016-08-04 | 株式会社Ｊｓｏｌ | 絞りビード付プレス成形時のリフトアップ力の算出方法、並びにリフトアップ力を用いたプレス成形解析システム及びプログラム |
| CN105983608A (zh) * | 2015-02-02 | 2016-10-05 | 上海赛科利汽车模具技术应用有限公司 | 汽车隔音双层板拉延模具的板料流入量的控制方法 |
-
2001
- 2001-10-09 JP JP2001311627A patent/JP2003117617A/ja not_active Withdrawn
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| CN105983608B (zh) * | 2015-02-02 | 2018-04-17 | 上海赛科利汽车模具技术应用有限公司 | 汽车隔音双层板拉延模具的板料流入量的控制方法 |
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