JP2006263788A - Design system of anticipative die shape - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、プレス成形品のスプリングバック形状をシミュレーションし、目標とするプレス成形品形状を得るためのプレス金型形状を決定する見込み金型形状設計システムに関する。 The present invention relates to a prospective mold shape design system for simulating a springback shape of a press-molded product and determining a press mold shape for obtaining a target press-molded product shape.
近年、特に自動車などの車両の軽量化を実現するため、自動車部品等に高強度鋼板の適用拡大が進められている。高強度鋼板は、プレス成形後の弾性回復（スプリングバック）が軟鋼板と比較して大きく、成形品の寸法精度を確保することが難しい。このため、正規の成形品寸法を得るのに、実物のプレス金型の形状修正を幾度となく繰り返す作業が発生する。このような現場でのプレス金型の形状修正作業を廃止ないしは軽減する必要性からコンピュータシミュレーション技術を応用した解析システムが開発され、金型設計の段階で利用されている。特許文献１の解析システムはつぎの段階よりなる。
In recent years, in order to reduce the weight of vehicles such as automobiles in particular, the application of high-strength steel sheets to automobile parts has been promoted. High-strength steel sheets have a greater elastic recovery (spring back) after press forming than soft steel sheets, and it is difficult to ensure the dimensional accuracy of the molded product. For this reason, in order to obtain a normal molded product size, an operation of repeating the shape correction of the actual press die several times occurs. An analysis system that applies computer simulation technology has been developed and used in the mold design stage because of the need to eliminate or reduce the work of correcting the shape of the press mold on site. The analysis system of
(1) プレス金型による拘束の下での、材料の変形、応力、歪みの解析
(2) プレス金型による拘束から解放された状態での、弾性回復の解析
(3) 弾性回復によるプレス成形品の寸法変化に応じてプレス金型形状を修正する解析もしくは作業（コンピュータによる自動処理もしくは解析者の手作業）
続いて、従来から公知のスプリングバック理論式に基づいてスプリングバック理論値を算出してスプリングバック予測量を求める。このようにして形状モデルの全体にわたる成形部位のスプリングバック量を予測し、予測されたスプリングバック量を金型形状に見込んで金型寸法を決定するというものである。
(1) Analysis of deformation, stress and strain of material under restraint by press die
(2) Analysis of elastic recovery when released from restraint by press mold
(3) Analysis or work to correct the press die shape according to the dimensional change of the press-molded product due to elastic recovery (automatic processing by computer or manual operation of analyst)
Subsequently, a spring back theoretical value is calculated based on a conventionally known spring back theoretical formula to obtain a predicted spring back amount. In this way, the spring back amount of the molding site over the entire shape model is predicted, and the die size is determined by taking into account the predicted spring back amount in the mold shape.
特許文献２には、曲げ加工を行う前に、シミュレーションによって、目標織り込み角度を得るための最適な工具のストローク量を自動的に得る。曲げ加工シミュレーションのストローク量更新方法およびその装置が提案されている。その詳細は、初めに初期設定の処置として、ワーク条件、金型条件、目標角度等からなる曲げ情報を入力する。次に、これらの条件から目標ストローク量（Ｄ量）を求める。次に、ワークの断面を要素分割（メッシュを入れる）する。そして、工具の断面有限要素法によるワーク変形仮定のシミュレーションを行い、このときのワークの断面の角度を求める。 In Patent Document 2, an optimal tool stroke amount for obtaining a target weaving angle is automatically obtained by simulation before bending. A stroke amount updating method and apparatus for bending simulation have been proposed. More specifically, as an initial setting, bending information including a workpiece condition, a die condition, a target angle, and the like is first input. Next, a target stroke amount (D amount) is obtained from these conditions. Next, the cross section of the workpiece is divided into elements (with a mesh). Then, simulation of workpiece deformation assumption is performed by the cross-sectional finite element method of the tool, and the cross-sectional angle of the workpiece at this time is obtained.
次に、有限要素法によるスプリングバック過程のシミュレーションを行い、スプリングバック後のワークの変位角度を求める。変位角度と目標角度が一致しているかどうかを判定する。スプリングバック発生後のワークの角度が９０度に到達していないと判定したときは、再度目標ストローク量を算出するというものである。
特許文献３には、コンピュータを用いて、所定のプレス成形品を製造する金型の形状を最適化することを支援するシステムが提案されている。その詳細は、設計形状に基づいて金型の初期形状も算出する金型初期成形機能と、スプリングバック後のプレス成形品の形状を算出する加工品形状算出機能と、この加工品の形状と設計形状を比較する形状比較機能と、この比較結果に基づいて新たな設計形状を算出する加工品再設計機能と、この新たな設計形状に基づいて新たな金型を算出する金型再成形機能から構成されるシステムである。
Next, a simulation of the springback process by the finite element method is performed to obtain the displacement angle of the workpiece after the springback. It is determined whether the displacement angle matches the target angle. When it is determined that the work angle after the occurrence of springback has not reached 90 degrees, the target stroke amount is calculated again.
Patent Document 3 proposes a system that assists in optimizing the shape of a mold for manufacturing a predetermined press-formed product using a computer. The details are the initial mold function that calculates the initial shape of the mold based on the design shape, the processed product shape calculation function that calculates the shape of the press-formed product after springback, and the shape and design of this processed product. From the shape comparison function that compares shapes, the rework function that calculates a new design shape based on this comparison result, and the mold remolding function that calculates a new mold based on this new design shape It is a configured system.
当システムにおける加工品再設計機能は、プレス加工品のスプリングバック量と反対方向に形状を修正することで新たなプレス加工品の形状を算出するものである。
しかしながら、従来技術には次のような問題点がある。
特許文献１記載の技術は、有限要素法により得られた個々の成形部位の変形状態に応じて、スプリングバック予測量を理論的に求めているが、この予測量の理論式は、拘束がない状態での弾性回復量を表す式であり、スプリングバック量の予測精度が悪いため、目標とするプレス成形品形状を得るのが難しいという問題がある。
However, the prior art has the following problems.
The technique described in
特許文献２記載の技術では、単純曲げのスプリングバック過程を有限要素法でシミュレーションするというものであり、例えば、自動車部品のような複雑な成形品形状に適用した場合、目標とするプレス成形品形状を得るのが難しいという問題がある。
また特許文献３記載の技術では、スプリングバックを見込んだプレス成形品の形状を決定することができるが、スプリングバックを見込んだ金型形状まで決定できず、目的とする成形品形状を得ることができない場合がある。
In the technique described in Patent Document 2, a simple bending springback process is simulated by a finite element method. For example, when applied to a complicated molded product shape such as an automobile part, a target press molded product shape is used. There is a problem that it is difficult to get.
In the technique described in Patent Document 3, the shape of a press-molded product that allows for spring back can be determined, but the mold shape that allows for spring-back cannot be determined, and the desired molded product shape can be obtained. There are cases where it is not possible.
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、目的とする成形品形状を得ることが可能なスプリングバック見込み金型形状設計システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a springback prospective mold shape design system capable of solving the above-described problems of the prior art and obtaining a desired molded product shape.
本発明は、プレス成形品のスプリングバック形状をシミュレーションにより解析し、目標とするプレス成形品形状を得るためのプレス金型形状を決定する見込み金型形状設計システムであって、
プレス成形過程を有限要素法により解析した後、スプリングバックによる成形品の形状変化を有限要素法により予測し、有限要素法解析により得たスプリングバック量に応じて、成形品の各部位に強さを変化させたバネおよびダンパーを仮想的に配置した成形品モデルと金型変形モデルとを作成し、しかる後、前記成形品モデルと金型変形モデルとの連成モデルを用い、金型形状がバネおよびダンパーの力で変形する状態を有限要素法により解析し、次いで変形した金型形状を用い、前記スプリングバック量が許容値内となるまで前記プレス成形過程以降の解析を繰り返して金型形状を決定することを特徴とする見込み形状設計システムである。
The present invention is a prospective mold shape design system for analyzing a spring back shape of a press-molded product by simulation and determining a press mold shape for obtaining a target press-molded product shape,
After analyzing the press molding process by the finite element method, the shape change of the molded product due to the springback is predicted by the finite element method, and the strength of each part of the molded product is determined according to the amount of springback obtained by the finite element method analysis. A molded product model and a mold deformation model in which springs and dampers with varied springs are virtually arranged are created, and then the mold shape is determined using a combined model of the molded product model and the mold deformation model. Analyzing the state of deformation by the force of the spring and damper by the finite element method, then using the deformed mold shape, repeating the analysis after the press molding process until the spring back amount is within the allowable value It is a prospective shape design system characterized by determining.
本発明によれば、成形品のスプリングバック量を精度良く予測し、スプリングバック量に応じてスプリングバック量が許容値内となるまで、金型変形モデルを用い、プレス金型形状を修正するようにしたから、目的とする成形品形状を得ることが可能なスプリングバック見込み金型形状を決定することができる。
また本発明によれば、スプリングバック量に応じて、成形品の各部位での仮想的なバネの強さを変化させることにより、スプリングバック量の大きな部位は、バネの強さを強く設定することで、金型見込み量が大きくなるとともに、反対にスプリングバック量の小さい部位は、バネの強さを小さく設定することで、見込み量が小さくなる新たなダイ（雌型）形状を算出することが可能となる。パンチ（雄型）形状は、ダイ形状を素材板厚分オフセットすることにより、作成できる。
According to the present invention, the amount of spring back of the molded product is accurately predicted, and the press die shape is corrected using the mold deformation model until the amount of spring back falls within the allowable value according to the amount of spring back. Therefore, it is possible to determine a springback expected mold shape capable of obtaining a target molded product shape.
Further, according to the present invention, by changing the virtual spring strength at each part of the molded product according to the amount of spring back, the part having a large amount of spring back strongly sets the spring strength. As a result, the die expected amount is increased and, on the contrary, the spring back amount is set to a small value by calculating a new die (female) shape with a smaller expected amount by setting the spring strength small. Is possible. The punch (male) shape can be created by offsetting the die shape by the material plate thickness.
さらに本発明によれば、金型変形モデルの各部位に、金型形状を変化させたくない部位や角度・平行度などの形状拘束を与えることにより、プレス金型として妥当な形状を自動的に求めることが可能となる。またさらに本発明によれば、自動車部品のような複雑な成形品形状の場合においても、成形初期に素材を拘束するダイフェース面形状や破断やシワを防ぐための予肉形状などの金型形状を考慮することができる。 Furthermore, according to the present invention, by assigning to each part of the mold deformation model a part that does not want to change the mold shape and shape constraints such as angle and parallelism, an appropriate shape as a press mold is automatically set. It can be obtained. Furthermore, according to the present invention, even in the case of complicated molded product shapes such as automobile parts, die shape such as die face surface shape that constrains the material in the early stage of molding and pre-walled shape to prevent breakage and wrinkle. Can be considered.
本発明の実施の形態に係る金型形状設計システムは、複雑な形状の成形品を成形する場合を想定しており、複数のＦＥＭ解析モデルからなる。
主な解析モデルは、（ｉ）プレス成形過程のＦＥＭ解析モデル（ｉ−Ａ：有限要素法による材料の応力、変形、歪み解析、ｉ−Ｂ：プレス金型の有限要素法による変形解析）、（ｉｉ）プレス金型から成形品を取り出したとき、スプリングバックにより成形品形状が変化する過程をシミュレーションする成形品のスプリングバックＦＥＭ解析モデル、（ｉｉｉ）スプリングバック量に応じて、成形品の各部位に強さを変化させたバネおよびダンパーを仮想的に配置した成形品モデルと金型変形モデルとを作成し、これらを連成した連成モデルを用い、金型形状がバネおよびダンパーの力で変形する状態を有限要素法により解析する金型見込みＦＥＭ解析モデルである。
The mold shape design system according to the embodiment of the present invention assumes a case where a molded product having a complicated shape is formed, and includes a plurality of FEM analysis models.
The main analysis models are: (i) FEM analysis model of press forming process (i-A: stress, deformation, strain analysis of material by finite element method, i-B: deformation analysis of press mold by finite element method), (Ii) a spring back FEM analysis model of a molded product for simulating the process of changing the shape of the molded product by the spring back when the molded product is taken out from the press mold, and (iii) each of the molded products according to the amount of spring back. Create a molded product model with a virtual placement of springs and dampers with varying strength at the site and a mold deformation model, and use a coupled model that couples them, and the mold shape is the force of the spring and damper. It is a mold prospective FEM analysis model which analyzes the state which deforms by finite element method.
本発明の実施の形態に係る金型形状設計システムは、以下のように構成され、コンピュータを用い、実行することで所定のプレス成形品を製造する際、スプリングバックを見込んだプレス金型形状を決定することができる。本発明では、スプリングバックを見込んだプレス金型形状を、成形品の各部位に強さを変化させたバネおよびダンパーを仮想的に配置し、弾塑性体でモデル化した成形品モデルと弾塑性体と仮定した金型変形モデルとを用いて有限要素法により解析するので、不連続な形状変化がなく、連続的な曲面をもつ実現性の高い金型形状を自動的に決定できることが特徴である。 A mold shape design system according to an embodiment of the present invention is configured as follows, and when a predetermined press-molded product is manufactured by using a computer, a press mold shape that anticipates a spring back is used. Can be determined. In the present invention, a molded product model and an elasto-plastic model, which are modeled with an elastic-plastic body, are formed by virtually arranging springs and dampers with different strengths at each part of the molded product, with a press mold shape that anticipates spring back. The finite element method is used to analyze the mold deformation model that is assumed to be a body, so that there is no discontinuous shape change and a highly feasible mold shape with a continuous curved surface can be automatically determined. is there.
本発明に用いる解析モデルについて、シミュレーションのフローにしたがって図２を参照しつつ、順に説明する。
まず、プレス成形過程のＦＥＭ解析に用いる要素の定義を最初に行う（図２中のＳ１）。次いで、変形を考慮しない剛体でモデル化された初期金型形状モデルと、所定の材料特性値を有する弾塑性体によりモデル化された鋼板モデルとに基づいて、プレス成形過程のＦＥＭ解析を実施する（図２中のＳ２）。引き続き、プレス成形過程で発生した残留応力を解放させ、弾性回復による成形品形状の変化をスプリングバックのＦＥＭ解析により解析する（図２中のＳ３）。
The analysis model used in the present invention will be described in order according to a simulation flow with reference to FIG.
First, the elements used for the FEM analysis of the press forming process are first defined (S1 in FIG. 2). Next, an FEM analysis of the press forming process is performed based on an initial mold shape model modeled by a rigid body that does not consider deformation and a steel plate model modeled by an elastoplastic material having a predetermined material characteristic value. (S2 in FIG. 2). Subsequently, the residual stress generated in the press molding process is released, and the change in the shape of the molded product due to the elastic recovery is analyzed by FEM analysis of the spring back (S3 in FIG. 2).
スプリングバックのＦＥＭ解析によりスプリングバック後の成形品の座標点の位置が算出される。目標とする成形品形状は、正規の部品形状として与えられるので、その座標点は予め決まっている。
このコンピュータシミュレーション解析では、スプリングバック誤差ベクトルVを算出する（図２中のＳ４）。スプリングバック誤差ベクトルVは以下に示す式（１）により、正規の部品形状を表す全節点P1〜Pn（有限要素モデルの節点数ｎ）について、スプリングバック後の成形品形状の座標点P’1と目標とする成形品形状の座標点P1との差として算出する。３次元座標で表されるスプリングバック誤差ベクトルVを図１（ａ）に模式的に示すように成形品の各要素について求める。
The position of the coordinate point of the molded product after the spring back is calculated by FEM analysis of the spring back. Since the target molded product shape is given as a regular part shape, the coordinate point is predetermined.
In this computer simulation analysis, a springback error vector V is calculated (S4 in FIG. 2). The springback error vector V is expressed by the following equation (1), and all the nodes P 1 to P n (the number of nodes of the finite element model) representing the normal part shape are coordinate points P of the molded product shape after the spring back. 'is calculated as the difference between the coordinate point P 1 of the molded article shape 1 and the target. A springback error vector V expressed in three-dimensional coordinates is obtained for each element of the molded product as schematically shown in FIG.
最初のシミュレーション解析で得たスプリングバック後の成形品の寸法誤差は、許容値より大きいからＳ６に進む。Ｓ６では、以下に示す式（２）によりスプリングバック誤差ベクトルV1〜Vnに基づいて、スプリングバック見込みバネ要素の張力F1〜Fnを算出する。 Since the dimensional error of the molded product after the springback obtained in the first simulation analysis is larger than the allowable value, the process proceeds to S6. In S6, on the basis of the springback error vector V 1 ~V n by equation (2) below, to calculate the tensile force F 1 to F n of springback expected spring element.
Ｋは、バネ定数を表す。
Fｉ（X,Y,Z）は、負の符号をもつバネ定数Ｋと比例する形で算出されるため、スプリングバックによる誤差量Vｉが大きいほど、スプリングバック方向とは反対の向きに力が働くバネ張力を設定することになる。その際、バネによる運動エネルギーを吸収するダンパーをモデル化することもある。図１（ｂ）には、成形品のある一つの要素（節点番号ｉ＝ｎ）に設定するバネとダンパーを模式的に示した。
K represents a spring constant.
Since F i (X, Y, Z) is calculated in a form proportional to the spring constant K having a negative sign, the larger the error amount V i due to springback, the more force in the direction opposite to the springback direction. The spring tension that works is set. At that time, a damper that absorbs the kinetic energy of the spring may be modeled. FIG. 1B schematically shows a spring and a damper set for one element (node number i = n) of a molded product.
上記の方法で求めた張力F1〜Fnを有するバネ要素を仮想的に、成形品を構成するすべての要素に配置した成形品モデルと金型変形モデルとを作成し、連成する（図２中のＳ７）。なお、プレス金型も弾塑性体としてモデル化する。
ここで、弾塑性体としてモデル化した金型変形モデルとバネ及びダンパーをすべての要素に配置し、弾塑性体としてモデル化した成形品モデルとは、プレス成形直後の状態を表しているため、完全に接触した状態となっている。成形品モデルと金型変形モデルが接触している部位について、要素と要素を数値的に結合する拘束を与えて連成するとともに、境界条件の設定等、金型見込みFEM解析を行なうための準備を行う。
A molded product model and a mold deformation model in which spring elements having tensions F 1 to F n obtained by the above method are virtually arranged in all elements constituting the molded product are created and coupled (see FIG. 2 in S7). The press mold is also modeled as an elasto-plastic material.
Here, the mold deformation model modeled as an elastoplastic body and the spring and damper are arranged in all elements, and the molded product model modeled as an elastoplastic body represents the state immediately after press molding, They are in complete contact. At the part where the molded product model and the mold deformation model are in contact, the element is coupled with a numerically constraining element, and preparations are made for the mold prospective FEM analysis, such as setting boundary conditions. I do.
上記成形品モデルと金型変形モデルとの連成モデルに対して、金型の変形を拘束するための条件を実際のプレス条件などを勘案して要素毎に付与することができる。例えば、しわ押さえ面が平面であることが実際のプレス作業上望ましい場合、しわ押さえ面に対応する要素の節点について拘束条件を与える。
次いで、上記成形品モデルと金型変形モデルとの連成モデルを用い、バネとダンパーにより金型形状が変化する状態を解析する（図２中のＳ８）。すなわち、図２中のＳ８の金型見込みＦＥＭ解析では、設定された張力F1〜Fnを有するすべてのバネ要素が力学的に釣り合うように弾性的に伸縮を繰り返しながら変形する、金型変形モデル及び成形品モデルがある変形状態に収束していく。最終的に収束した状態で得られる形状が、金型見込みＦＥＭ解析で算出した金型形状である（図２中Ｓ９）。
A condition for constraining the deformation of the mold can be given to the combined model of the molded product model and the mold deformation model for each element in consideration of an actual press condition and the like. For example, when it is desirable in actual press work that the wrinkle pressing surface is a flat surface, a constraint condition is given to the node of the element corresponding to the wrinkle pressing surface.
Next, using the coupled model of the molded product model and the mold deformation model, the state in which the mold shape is changed by the spring and the damper is analyzed (S8 in FIG. 2). That is, in the mold prospective FEM analysis of S8 in FIG. 2, the mold deformation is deformed while elastically repeating expansion and contraction so that all the spring elements having the set tensions F 1 to F n are dynamically balanced. The model and the part model converge to a certain deformation state. The shape finally obtained in the converged state is the die shape calculated by die prospective FEM analysis (S9 in FIG. 2).
この金型見込みＦＥＭ解析で算出した金型形状を用い、前記スプリングバック量が許容値内になるまで、図２中のＳ２以降を繰り返し実行することで、スプリングバック見込み金型形状が決定される。すなわち、Ｓ５により、前記スプリングバック量が許容値を超えている場合には、Ｓ６に進み、前記スプリングバック量が許容値内になった場合には、Ｓ９で算出した金型形状がスプリングバック見込み金型形状として決定される。 By using the mold shape calculated by this mold prospective FEM analysis and repeatedly executing S2 and subsequent steps in FIG. 2 until the springback amount falls within the allowable value, the springback prospective mold shape is determined. . That is, if the springback amount exceeds the allowable value in S5, the process proceeds to S6. If the springback amount is within the allowable value, the mold shape calculated in S9 is expected to be springback. Determined as mold shape.
本発明の実施の形態に係る金型形状設計システムにおいては、前記スプリングバック量を、スプリングバック後の成形品形状の座標点と目標とする成形品形状の座標点との差に基づいて算出しているから、決定されたスプリングバック見込み金型形状を用いることによって、目的とする成形品形状を得ることが可能となる。図２は以上説明したフロー図である。なお目的に応じて、プレス成形過程のＦＥＭ解析（Ｓ２）、スプリングバックのＦＥＭ解析（Ｓ３）及び金型見込みＦＥＭ解析（Ｓ８）には、汎用ＦＥＭシミュレーション解析モデルを使用することができる。 In the mold shape design system according to the embodiment of the present invention, the spring back amount is calculated based on a difference between the coordinate point of the molded product shape after the spring back and the coordinate point of the target molded product shape. Therefore, by using the determined springback prospective mold shape, it becomes possible to obtain a target molded product shape. FIG. 2 is a flowchart described above. Depending on the purpose, a general-purpose FEM simulation analysis model can be used for the FEM analysis (S2) of the press forming process, the FEM analysis (S3) of the spring back, and the expected FEM analysis (S8).
高強度冷延鋼板を断面ハット形状に成形する際に用いるプレス金型に本発明を適用した。図３には、初期金型形状と対比し、本発明を適用することによって求めた金型形状を１／２断面で示している。なお、プレス成形過程のＦＥＭ解析（Ｓ２）、スプリングバックのＦＥＭ解析（Ｓ３）及び金型見込みＦＥＭ解析（Ｓ８）に汎用ＦＥＭシミュレーション解析モデルを用い、スプリングバック見込みプレス金型形状を図２のフロー図のように繰り返し計算を行って決定した。 The present invention was applied to a press die used when forming a high-strength cold-rolled steel sheet into a cross-sectional hat shape. FIG. 3 shows a half-section of a mold shape obtained by applying the present invention in contrast to the initial mold shape. A general-purpose FEM simulation analysis model is used for the FEM analysis (S2) of the press molding process (S2), the FEM analysis (S3) of the spring back, and the expected FEM analysis (S8) of the mold. It was determined by repeated calculations as shown in the figure.
本発明を適用することにより、スプリングバック量の小さいスプリングバック見込みプレス金型形状を決定することができていることがわかる。
ただし、プレス金型はダイの表面層のみをモデル化した。パンチとしわ押えは、図示を省略した。ａ〜ｂ間の要素は、曲げ曲げ戻し変形を施される範囲であり、図１（a）のように細分化されている。
It can be seen that by applying the present invention, a spring back expected press die shape having a small spring back amount can be determined.
However, the press mold modeled only the surface layer of the die. The punch and the presser foot are not shown. Elements between a and b are in a range where bending and bending back deformation is performed, and are subdivided as shown in FIG.
本発明に係るスプリングバック見込み金型形状設計システムは、有限要素法解析により得たスプリングバック量に応じて、成形品の各部位に強さを変化させたバネおよびダンパーを仮想的に配置した成形品モデルと金型変形モデルとを作成し、しかる後、成形品モデルと金型変形モデルとの連成モデルを用い、金型形状がバネおよびダンパーの力で変形する状態を有限要素法により解析し、次いで変形した金型形状を用い、前記スプリングバック量が許容値内となるまでプレス成形過程以降の解析を繰り返して金型形状を決定するので、複雑な３次元形状を有するプレス成形部品に対してもスプリングバックを見込んだプレス金型形状を自動的に決定することができる。 The spring back prospective mold shape design system according to the present invention is a molding in which springs and dampers having different strengths are virtually arranged in each part of a molded product according to the amount of spring back obtained by the finite element method analysis. Create a product model and a mold deformation model, and then use the coupled model of the molded product model and the mold deformation model to analyze the state in which the mold shape is deformed by the force of the spring and damper using the finite element method Then, the deformed mold shape is used, and the analysis after the press molding process is repeated until the amount of spring back is within the allowable value, and the mold shape is determined, so that the press molded part having a complicated three-dimensional shape is used. On the other hand, it is possible to automatically determine the press die shape in consideration of the spring back.
ａ、ｂ 要素
ｃ スプリングバック後の成形品形状と正規の部品形状の寸法誤差
a, b Element c Dimensional error between the shape of the molded part after springback and the normal part shape
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100862378B1 (en) | 2008-03-05 | 2008-10-13 | 주식회사 피에스디 | Press metallic pattern method and apparatus, storage device |
| JP2009157641A (en) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Honda Motor Co Ltd | Method of generating metallic mold model |
| JP2009289260A (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Livermore Software Technology Corp | System and method for regulating contact penetration in numerical simulation of non linear structural response |
| JP2010009574A (en) * | 2008-05-30 | 2010-01-14 | Nippon Yunishisu Kk | Metal mold design device and method thereof |
| JP2013208622A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Jsol Corp | System, program and method for simulating die shape |
| JPWO2015199231A1 (en) * | 2014-06-26 | 2017-05-25 | 新日鐵住金株式会社 | Manufacturing method of press-molded product and press mold |
| JP2018158369A (en) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | ダイハツ工業株式会社 | Simulation method of press forming |
| WO2020175723A1 (en) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 리얼룩앤컴퍼니 주식회사 | Water repellent film for car side-view mirror, and molding apparatus therefor |
| JP2020138215A (en) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | ダイハツ工業株式会社 | Shape setting method of press molding die |
-
2005
- 2005-03-25 JP JP2005087507A patent/JP2006263788A/en active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009157641A (en) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Honda Motor Co Ltd | Method of generating metallic mold model |
| KR100862378B1 (en) | 2008-03-05 | 2008-10-13 | 주식회사 피에스디 | Press metallic pattern method and apparatus, storage device |
| JP2009289260A (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Livermore Software Technology Corp | System and method for regulating contact penetration in numerical simulation of non linear structural response |
| JP2010009574A (en) * | 2008-05-30 | 2010-01-14 | Nippon Yunishisu Kk | Metal mold design device and method thereof |
| JP2013208622A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Jsol Corp | System, program and method for simulating die shape |
| JPWO2015199231A1 (en) * | 2014-06-26 | 2017-05-25 | 新日鐵住金株式会社 | Manufacturing method of press-molded product and press mold |
| US10730092B2 (en) | 2014-06-26 | 2020-08-04 | Nippon Steel Corporation | Pressed article manufacturing method and press mold |
| JP2018158369A (en) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | ダイハツ工業株式会社 | Simulation method of press forming |
| JP2020138215A (en) * | 2019-02-27 | 2020-09-03 | ダイハツ工業株式会社 | Shape setting method of press molding die |
| JP7209438B2 (en) | 2019-02-27 | 2023-01-20 | ダイハツ工業株式会社 | How to set the shape of the press mold |
| WO2020175723A1 (en) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | 리얼룩앤컴퍼니 주식회사 | Water repellent film for car side-view mirror, and molding apparatus therefor |
| CN113302047A (en) * | 2019-02-28 | 2021-08-24 | 韩国利迩乐公司 | Hydrophobic film for automobile rearview mirror and forming device thereof |
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