JP2007245162A - 表面形状定量化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ショックラインなどのドローマークをシミュレーションにより定量化して、金型等の作成前の評価を可能とする表面形状定量化方法を提供する。
【解決手段】表面形状定量化方法は、プレス加工時に素材が工具の角部と接触しながら流入することによって素材表面に生じる形状痕をシミュレーションする工程と、シミュレーション結果に基づいて、前記形状痕と該形状痕以外の領域との表面粗さの誤差、および、前記形状痕と該形状痕以外の領域との段差を測定する工程と、前記表面粗さの誤差および前記段差を変数とする評価式に基づいて、前記形状痕を含む前記製品の表面形状を具体的な評価値として定量化する工程と、を含む。
【選択図】図２１

Description

本発明は、プレスにより加工される製品の表面形状を客観的に評価するために、該表面形状を定量化することができる表面形状定量化方法に関する。

プレス加工製品の外観不具合に、いわゆる、ドローマーク（形状痕）がある。ドローマークとは、プレス加工時に絞り等で付く線状の凹凸ラインである。ドローマークは、すべり傷と、ショックラインとに大別される。

すべり傷とは、成形初期にシワ押さえ面上にあった素板がＲ部で摺動した際の表面損傷の跡である。ショックラインとは、静摩擦状態での引っ張り曲げ加工により加工硬化した跡、または、Ｒ部で引っ張り曲げ加工を受け加工硬化した跡である。

上記のようなドローマークが製品外表面に現れた場合、程度によっては外観不良となってしまう。これに鑑みて、素板のうち製品形状以外の部分、いわゆる余肉にドローマークを発生させて、余肉を切除する手法がある。この手法によれば、ドローマーク発生部分が完全に排除されるため、きれいな製品外表面が得られる。しかし、この手法では、切除される余肉部分を大きくする必要があり、歩留まりが悪化するという問題がある。

この問題を解決するものとして、素材流入が始まる瞬間に素材に加える衝撃を可能な限り小さくして、ショックラインを抑制する技術が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
特開平１０−２５８３２６号公報

しかし、上記特許文献１記載の発明では、ショックラインの抑制はできるものの、どの程度まで抑制できているのかは製品を確認するまでは判断できない。したがって、製品形状を確認したときに、ショックラインの程度が予想以上に大きく、所望の仕上がりになっていない可能性がある。

これでは、さらなる金型の調整等、莫大な修正費が必要となり得る。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ショックラインなどのドローマークをシミュレーションにより定量化して、金型等の作成前に製品表面を客観的に評価可能とする表面形状定量化方法を提供することを目的とする。

表面形状定量化方法は、プレス加工時に素材が工具の角部と接触しながら流入することによって素材表面に生じる形状痕をシミュレーションする工程と、シミュレーション結果に基づいて、前記形状痕と該形状痕以外の領域との表面粗さの誤差、および、前記形状痕と該形状痕以外の領域との段差を測定する工程と、前記表面粗さの誤差および前記段差を変数とする評価式に基づいて、前記形状痕を含む前記製品の表面形状を具体的な評価値として定量化する工程とを含む。

また、他の表面形状定量化方法は、プレス加工時に素材が工具の角部と接触しながら流入することによって素材表面に生じる形状痕をシミュレーションする工程と、シミュレーション結果に基づいて、前記形状痕から該形状痕以外の領域へ推移する境界領域の傾斜角、または、前記形状痕と該形状痕以外の領域との段差を測定する工程と、前記傾斜角または前記段差を変数とする評価式に基づいて、前記形状痕を含む前記製品の表面形状を具体的な評価値として定量化する工程とを含む。

本発明に係る表面形状定量化方法によれば、製品の表面形状を具体的な評価値として定量化するので、該評価値に基づいて、製品の出来上がり形状を、金型等の設備を準備する前に評価できる。したがって、製品の表面形状が「良」と判断されるまで、評価式の変数を調整することによって金型を設計できる。結果として、金型作成後に、その変更などの必要が生じることがなく、製造コストを低減できる。しかも、製品の出来上がり形状として問題がない形状痕を残すことも可能にすることができるので、形状痕が全く残らないように素材に余肉を多く設ける必要がなく、歩留まりが向上される。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

本実施形態では、製品の表面に形成されるドローマークを定量化する。定量化は、シミュレーションにより達成される。したがって、本実施形態は、実際に金型を製作し、素材を加工する前に行われる。

説明の容易のために、まず、最初にドローマークが素材の表面に形成される過程について説明する。

図１〜３は、プレス加工時の素材の流入の様子を示す概略断面図である。

素材（製品）１０が、ダイ（工具）２０およびポンチ（工具）３０によってプレスされることによって、素材１０が所望の形状に加工される。

ここで、プレスが開始されると、図１に示すように、素材１０は、ダイ２０とポンチ３０によって挟まれ、ダイ２０の形状に沿ってダイ２０とポンチ３０との隙間内に流入する。流入に伴って、素材１０は、まずポイントＡにおいてダイ２０と接触する。さらに、図２に示すように、ダイ２０が下死点に近づけられると、素材１０の成形が進み、ポイントＡの部位が図面中右の方向に引き込まれる。素材１０は、ポイントＡから常にダイ２０の角部と接触しつつ流入することになる。

図３に示すように、ポンチ３０が下死点に到達すると、ポイントＡは、たとえば、工具の中腹まで移動する。素材１０には、現在ダイ２０の角部と接触しているところからポイントＡの部位までドローマークが形成される。図示のように製品部分と廃棄部分が決められている場合、製品部分の端部からポイントＡの部位まではドローマーク残存部分が存在することになる。

本実施形態では、このようなドローマークの外観を定量化する。

ドローマークは、すべり傷と、ショックラインとに大別される。すべり傷とは、成形初期にシワ押さえ面上にあった素材がＲ部で摺動した際の表面損傷の跡である。ショックラインとは、静摩擦状態での引っ張り曲げ加工により加工硬化した跡、または、Ｒ部で引っ張り曲げ加工を受け加工硬化した跡である。

すべり傷が発生した場合と、ショックラインが発生した場合とでは、定量化の手法が異なる。まず、それぞれについて、定量化のためにどのような要素が考えられるかについて説明する。

（すべり傷の定量化のための要素）
すべり傷がどのような損傷であるかを確認するために、まず、プレス成形による一般的なパネル（素材）表面の損傷について説明する。

図４は成形度と表面粗さの関係を示す図である。

プレス成形の成形度が小さい場合、パネルの表面は平滑化する。一方、それ以上に成形度が大きくなると、パネルの表面は金型との擦れによって損傷され、平滑化から、軽かじり、中かじり、重かじりと、表面粗さが次第に大きくなる。

図５は一般的なプレス成形時のパネル表面の損傷を示す図、図６はすべり傷内外のＳＥＭ撮影結果を示す図、図７は図６のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に沿った断面の表面測定結果を示す図である。

図５に示すように、パネルの未加工の表面に比べて、平滑化された表面は表面粗さが小さい。軽かじりは、より平坦化が進み、中かじりでは表面が粗くなっている。重かじりでは、表面は非常に粗い。

図６に示すＳＥＭ撮影結果と、図５に示す各段階の表面を比較すると、すべり傷（ドローマーク）内のパネル表面は、平坦化段階のパネル表面と同等であることがわかる。

図７に示す表面の凹凸の測定結果を参照すると、すべり傷内の表面の方が、すべり傷外（素材本来の表面）よりも、表面の高さが小さく、凹凸間のピッチも小さいことがわかる。概略イメージは次の通りである。

図８はすべり傷内外の表面を示す概略図である。

図８に示すように、すべり傷内の表面高さをＲ_ｔ１、すべり傷外の表面高さをＲ_ｔ２、それらの段差をΔＲ_ｔとする。これらの関係は、ΔＲ_ｔ＝Ｒ_ｔ１−Ｒ_ｔ２で表すことができる。このように、すべり傷内外では、段差ΔＲ_ｔが生じることから、この段差ΔＲ_ｔを、すべり傷の定量化のための要素として扱う。

図９はすべり傷ができる前後の素材表面の凹凸形状のピッチを示す概略図、図１０はすべり傷内外での素材表面の凹凸形状のピッチを示す概略図である。

図９では、初期形状、すなわち、すべり傷ができる前の素材表面を点線で示している。すべり傷ができた後の素材表面は実線で示している。すべり傷ができる前の表面の凹凸形状と、すべり傷ができた後の凹凸形状とでは、図９に示すように、山頂同士のピッチ、すなわち表面粗さが異なる。すべり傷ができる前の方が、できた後よりも、山頂ピッチが大きく、表面粗さが粗い。すべり傷ができると、山頂が平滑化されるからである。

図１０に示すように、すべり傷内の表面粗さをＲ_ｓ１、すべり傷外の表面粗さをＲ_ｓ２、それらの誤差を表面粗さ誤差ΔＲ_ｓとする。すると、表面粗さ誤差ΔＲ_ｓ＝Ｒ_ｓ１−Ｒ_ｓ２で表すことができる。このように、すべり傷内外では、山頂ピッチの誤差ΔＲ_ｓが生じることから、この誤差ΔＲ_ｓを、すべり傷の定量化のための要素として扱う。

（ショックラインの定量化のための要素）
図１１および図１２は、金型のビード部およびダイＲ部で引っ張り曲げ加工を行う場合の例を示す図である。

図１１および図１２において、円で囲んだ範囲では、Ｒ部が引っ張り曲げ加工を受けている。このような加工を受けて、加工硬化した跡が、ショックラインとなる。

図１３はショックラインの板厚方向の断面図、図１４は図１３に示す断面図の測定結果を示す概略図である。

図１３および図１４に示すように、ショックライン内のパネル表面は、ショックライン外のパネル表面から次第に傾斜して段差を形成する境界部１２を含む。一例の測定結果では、４２．７μｍの段差ができていた。境界部１２は、ショックライン外の素材表面に対して、１．００°の傾斜角であった。

図１５は、ショックライン内外の形状の比較を示す概略図である。

図１５に示すように、ショックラインが形成されると、ショックライン内とショックライン外とでは、ショックライン内の方が段差Ｐ_ｔだけ低い。したがってこの段差Ｐ_ｔを、ショックラインの定量化のための要素として扱う。また、ショックライン内の境界部１２の傾斜角Ｐ_θも、ショックラインが形成されなければ生じない要素なので、ショックラインの定量化のための要素として扱える。さらに、境界部１２の幅Ｐ_ｗも、ショックラインが形成されなければ生じない要素なので、ショックラインの定量化のための要素として扱える。

上記のように、すべり傷およびショックラインについて、定量化のための要素が特定できる。これらの要素を変数として、すべり傷およびショックラインを定量化するための演算式を決定する一手法について説明する。

（すべり傷の定量化式について）
図１６は、すべり傷の定量化式を示す図である。

図１６では、上述のすべり傷を定量化するための要素、すなわち、表面粗さ誤差ΔＲ_ｓをＸ座標値、段差ΔＲ_ｔをＹ座標値としてＸＹ座標系にプロットしている。ここでプロットされるＸ，Ｙ値は、サンプル材料を実際に測定したものである。プロットの際には、官能評価によりサンプルの表面形状（すべり傷）が製品表面として許容されるかどうかを判断する。許容される場合のＸＹ座標値をＯＫ、許容されない場合のＸＹ座標値をＮＧとしてグループ化する。そして、グループ化された許容範囲および非許容範囲を二分する関数を求める。該関数が、すべり傷の定量化式となる。たとえば、次のような式である。

Ｚ＝α−β×ΔＲ_ｔ−γ×ΔＲ_ｓ … 定量化式（１）
ここで、αは定数項、βおよびγは比例定数である。

上記定量化式（１）には、金型を用いて製品を成形する工程をコンピュータ上でシミュレーションして得られるΔＲ_ｔ値およびΔＲ_ｓ値が代入される。これにより、ΔＲ_ｔ値およびΔＲ_ｓ値から、すべり傷を定量化したＺ値が得られる。定量化されたＺ値を評価することによって、金型を実際に製造しなくても、すべり傷が、製品にとって許容されるか否かの判断が可能となる。

なお、すべり傷の定量化について、表面粗さ誤差ΔＲ_ｓをＹ座標値、段差ΔＲ_ｔをＸ座標値としてＸＹ座標系にプロットしてもよい。

（ショックラインの定量化式について）
図１７は、ショックラインの定量化式を示す図である。

図１７では、上述のショックラインを定量化するための要素のうち、傾斜角Ｐ_θをＸ座領値、段差Ｐ_ｔをＹ座標値として、ＸＹ座標系にプロットしている。プロットの際には、官能評価によりサンプルの表面形状（ショックライン）が製品表面として許容されるかどうかを判断する。許容される場合のＸＹ座標値をＯＫ、許容されない場合のＸＹ座標値をＮＧとしてグループ化する。そして、グループ化された許容範囲および非許容範囲を二分する関数を求める。該関数が、すべり傷の定量化式となる。たとえば、次のような式である。

Ｚ＝δ−ε×Ｐ_ｔ … 定量化式（２）
ここで、δは定数項、εは比例定数である。

ここで、定量化式（２）に傾斜角Ｐ_θ値が含まれないのは、図１７を参照すると明らかなように、許容範囲となるかどうかについて、Ｐ_θ値の影響は小さく、近似的に無視できるからである。

上記定量化式（２）には、金型を用いて製品を成形する工程をコンピュータ上でシミュレーションして得られるＰ_ｔ値が代入される。これにより、Ｐ_ｔ値から、ショックラインを定量化したＺ値が得られる。定量化されたＺ値を評価することによって、金型を実際に製造しなくても、ショックラインが、製品にとって許容されるか否かの判断が可能となる。

なお、ショックラインの定量化について、傾斜角Ｐ_θをＹ座領値、段差Ｐ_ｔをＸ座標値として、ＸＹ座標系にプロットしてもよい。さらに、ショックラインを定量化する要素としては、上述のように、傾斜角Ｐ_θ、段差Ｐ_ｔの他に、幅Ｐ_ｗもある。したがって、これらの３つの要素のうちいずれか一つをＸ座標値、残りのいずれか一方をＹ座標値として、ＸＹ座標系にプロットできる。そして、上記手法により定量化式を決定できる。

上記定量化式は、次のような手順において利用できる。

まず、プレス加工時に素材が工具の角部と接触しながら流入することによって素材表面に生じるすべり傷（形状痕）をシミュレーションする。シミュレーション結果に基づいて、すべり傷とすべり傷以外の領域との表面粗さの誤差ΔＲ_ｓ、および、すべり傷とすべり傷以外の領域との段差ΔＲ_ｔを測定する。そして、表面粗さの誤差ΔＲ_ｓおよび段差ΔＲ_ｔに基づいて、すべり傷を含む製品の表面形状を具体的な評価値として定量化する。

定量化した数値に基づいて、表面形状の良否を判定する。判定した表面形状がＮＧの場合、段差ΔＲ_ｔや誤差ΔＲ_ｓが異なる値となるように、すなわち、Ｒ_ｓ１、Ｒ_ｓ２、Ｒ_ｔ１、Ｒ_ｔ２が変わるように、工具のパラメータを変更して、変更後の値を評価式に代入する。そして、製品の表面形状がＯＫ（良品）となるまで、パラメータを変更して、表面の仕上がりの許容を満たすパラメータを探す。

形状痕がショックラインの場合、シミュレーションにより、ショックライン内外の高さの段差Ｐ_ｔ、ショックライン内の境界部１２の傾斜角Ｐ_θ、境界部１２の幅Ｐ_ｗを測定する。そして、これらの値により、ショックラインを定量化し、評価する。表面形状がＮＧの場合、段差Ｐ_ｔ、傾斜角Ｐ_θ、幅Ｐ_ｗが異なる値となるように、工具のパラメータを変更して、変更後の値を評価式に代入する。そして、製品の表面形状がＯＫ（良品）となるまで、パラメータを変更して、表面の仕上がりの許容を満たすパラメータを探す。

以上のように、定量化式（１）、（２）を予め用意しておき、該定量化式（１）、（２）に、プレス加工のシミュレーション値を代入することによって、プレス加工により成形される製品の表面形状を具体的な評価値として定量化できる。該評価値に基づいて、製品の出来上がり形状を、金型等の設備を準備する前に評価できる。したがって、評価値がＯＫとなるまで、評価式の変数を調整して、金型を設計できる。結果として、金型作成後に、その変更などの必要が生じることがなく、製造コストおよびサイクルを低減できる。しかも、製品の出来上がり形状として問題がないように、形状痕を残すので、形状痕が全く残らないように素材に余肉を多く設ける必要がない。歩留まりが向上される。

図１８はドローマークを評価する箇所の一例を示す図である。

ドローマークの評価を必要とする箇所については、たとえば、製品が車体の場合、図１８に示すような箇所が考えられる。図示するように、車体全体の外表面パネルについても、ドローマークの評価を行い、製品として許容されるドローマークしか現れないように、設備を設計できる。これにより、歩留まり向上効果が得られ、車両原価を低減できる。

（実施例）
次に、具体的な金型を想定して、できる製品のドローマークを評価した実施例について説明する。

図１９は具体的に想定した金型の例を示す図、図２０は成形時の素材の流入を示す図である。

本実施例では、図１９に示す形状の金型により製品を成形することを想定して、ドローマークの評価を行った。図１９では、ダイとポンチを重ねた状態を示している。ダイとポンチからなる各部を次のように定義する。

点Ｐｏは、ドローマークの発生予測部位において、ポンチ底と３０度線との接点である。高さＨａは、絞り深さを示す。幅Ｌａは、ポンチのしわ押さえ面を除いた成形面の幅を示す。Ｒａは、製品延長面とプレス成形棚上面との交点を示す。θａは、ダイＲおよびプレス成形棚部Ｒに接する線としわ押さえ面の延長線とのなす角度を示す。θｂは、製品延長面とプレス成形棚面とのなす角度を示す。θｃは、製品延長面もしくはポンチ立壁面としわ押さえ面とのなす角度を示す。

上記工具を用いて素材を成形した場合、図２０に示すように、工具（ダイ）のＡ部位およびＢ部位を起点として、ドローマークが発生する。Ａ部位で素材が擦れて発生するドローマークは、工具が下死点に到達したときに、Ａ部位からＡ’の位置まで形成される。Ｂ部位で素材が擦れて発生したドローマークは、工具が下死点に到達したときに、Ｂ部位からＢ’の位置まで形成される。ここで、Ｂ部位から形成されるドローマークの方が、Ａ部位から形成されるドローマークよりも長い。これは、素材が工具に接触するタイミングがＡ部位よりもＢ部位の方が早いからである。

このように、図１９に示す工具形状を採用した場合、実験的にＡ部位およびＢ部位の２箇所でドローマークが形成されることがわかっている。

図１９に示す上記工具形状および上述の評価式（１）、（２）に基づいて重回帰分析を行った結果として、次の式（３）〜（８）が得られた。本実施例では、下記式をドローマークの評価に用いる。評価式（３）および（４）は、ドローマークがすべり傷かショックラインかを判別する。評価式（５）〜（８）は、ドローマークの程度を定量化する。

ドローマークはＡ部位およびＢ部位で発生する。したがって、各部位ごとの評価式が必要である。

タイプ判別式
Ａ部位を起点として発生するドローマークのタイプ判別式
Ｘ＝ａ−ｂ×Ｈａ＋ｃ×Ｒａ＋ｄ×θａ＋ｅ×θｂ … 評価式（３）
ここで、ａは定数項、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは比例定数である。

Ｂ部位を起点として発生するドローマークのタイプ判別式
Ｘ＝ｆ＋ｇ×Ｌａ−ｈ×Ｈａ＋ｉ×θｃ … 評価式（４）
ここで、ｆは定数項、ｇ、ｈ、ｉは比例定数である。

評価式（３）および評価式（４）によって、Ｘ＞０であれば、“すべり傷”、Ｘ≦０であれば、“ショックライン”と判定する。

定量化式
Ａ部位を起点として発生するドローマークで、タイプが“すべり傷”の場合
Ｙ＝ｊ＋ｋ×θａ＋ｌ×θｂ … 評価式（５）
ここで、ｊは定数項、ｋ、ｌは比例定数である。

Ａ部位を起点として発生するドローマークで、タイプが“ショックライン”の場合
Ｙ＝ｍ＋ｎ×θｂ … 評価式（６）
ここで、ｍは定数項、ｎは比例定数である。

Ｂ部位を起点として発生するドローマークで、タイプが“すべり傷”の場合
Ｙ＝ｐ＋ｑ×Ｌａ−ｒ×Ｈａ … 評価式（７）
ここで、ｐは定数項、ｑ、ｒは比例定数である。

Ａ部位を起点として発生するドローマークで、タイプが“ショックライン”の場合
Ｙ＝ｍ＋ｎ×θｂ … 評価式（８）
ここで、ｍは定数項、ｎは比例定数である。

図２１は、ドローマークの判定手順を示すフローチャートである。図２２は車体製品の歩留まり決定ポイントの一例を示す図、図２３は余肉の削減による歩留まり効果を示す図である。

まず、歩留まり決定ポイントが選別される（ステップＳ１）。歩留まり決定ポイントとは、素材の余肉を削減することによって、歩留まり向上が図れるポイントである。歩留まり決定ポイントにおいて、製品表面に許容範囲のドローマークしか残らないように、成形工具を設計すれば、素材の余肉を削減できる。歩留まり決定ポイントは、たとえば、図２２に示すように、車両ボディの一部である。

次に、歩留まり決定ポイントの断面形状が、予め用意されているデータベースから取得される（ステップＳ２）。ここでは、該断面形状を形成するための工具（ダイ、ポンチなど）の形状も取得される。たとえば、図１〜３および図１９に示すような工具形状が取得される。

そして、工具形状およ歩留まり決定ポイントの断面形状に基づいて、ドローマークの位置が予測される（ステップＳ３）。すなわち、工具をシミュレーションにより動かし、ドローマークがどのように形成さるかが予測される。たとえば、図２０に示すように、Ａ部位からＡ’まで、Ｂ部位からＢ’までドローマークが形成され、該表面にドローマークの一部が露出することが予測される。

そして、余肉の削減がシミュレーションされる（ステップＳ４）。余肉の削減とは、図２３に示すように、素材の大きさを低減することである。従来では、製品表面に全くドローマークが残らないように、製品表面とならない素材の範囲が大きかった。しかし、本手法では、製品の外観を損なわない程度にドローマークを調整可能であるので、その分余肉を削減できる。たとえば、図２３に示すように、余肉部分を削減すれば、余肉削減前が３３．３９ｋｇで削減後が３３．０４ｋｇなので、車両一台当り０．７ｋｇの素材を削減できる。

ドローマークの発生起点Ａ、Ｂごとにドローマークのタイプが判別される（ステップＳ５）。ドローマークのタイプ判別には、たとえば、上述の評価式（３）、（４）が用いられる。

さらに、ドローマークが定量化される（ステップＳ６）。ドローマークのタイプに基づいて、上述の評価式（５）〜（８）のうち適当なものが選択され、Ｙ値が算出される。ここでは、図１９に示す工具形状のパラメータＰｏ、Ｈａ、Ｒａ、θａ、θｂ、θｃが適宜、評価式に代入され、Ｙ値が算出される。このＹ値は、ドローマークを定量的に示す評価値となる。

Ｙ値に基づいて、ドローマークの程度が製品表面として許容されるか否かが判断される（ステップＳ７）。許容されるか否かは、事前の実験により決定された閾値との比較によりなされる。

ドローマークが許容されない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、評価式（５）〜（８）に代入したパラメータＰｏ、Ｈａ、Ｒａ、θａ、θｂ、θｃが任意に変更される（ステップＳ８）。そして、ステップＳ５に戻って、変更したパラメータＨａ、Ｒａ、θａ、θｂ、θｃを有する工具により素材が加工された場合のドローマークが評価される。許容されるドローマークとなるまで、パラメータの変更およびステップＳ５〜７のドローマークの評価が行われる。

ドローマークが許容される場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、許容されるドローマークが達成される金型のパラメータＨａ、Ｒａ、θａ、θｂ、θｃに基づいて、金型が作成される（ステップＳ９）。

以上のように、上記手法では、工具のパラメータを評価式に代入して、ドローマークを定量化した上で、ドローマークの良否を判定している。したがって、実際に金型を作成する前に、ドローマークを定量的に評価できる。

さらに、定量化されたドローマークが、許容範囲でない場合には、ドローマークが良品となるまで工具のパラメータが変更される。したがって、金型を作成して、実際に製品を製造した後に、許容範囲外のドローマークが発見されることがない。したがって、金型の変更などの莫大な修正費の発生を回避できる。

許容範囲のドローマークを製品表面に残すので、ドローマークを全く残さない場合に比べて、素材の余肉を低減できる。結果として、歩留まりを向上できる。

プレス加工時の素材の流入の様子を示す概略断面図である。 プレス加工時の素材の流入の様子を示す概略断面図である。 プレス加工時の素材の流入の様子を示す概略断面図である。 成形度と表面粗さの関係を示す図である。 一般的なプレス成形時の素材表面の損傷を示す図である。 すべり傷内外のＳＥＭ撮影結果を示す図である。 図６のＡ−Ａ線およびＢ−Ｂ線に沿った断面の表面測定結果を示す図である。 傷内外の表面を示す概略図である。 はすべり傷ができる前後の素材表面の凹凸形状のピッチを示す概略図である。 すべり傷内外での素材表面の凹凸形状のピッチを示す概略図である。 Ｒ部で引っ張り曲げ加工の例を示す図である。 Ｒ部で引っ張り曲げ加工の例を示す図である。 ショックラインの板厚方向の断面図である。 図１３に示す断面図の測定結果を示す概略図である。 ショックライン内外の形状の比較を示す概略図である。 すべり傷の定量化式を示す図である。 ショックラインの定量化式を示す図である。 ドローマークを評価する箇所の一例を示す図である。 具体的に想定した金型の例を示す図である。 成形時の素材の流入を示す図である。 ドローマークの判定手順を示すフローチャートである。 車体製品の歩留まり決定ポイントの一例を示す図である。 余肉の削減による歩留まり効果を示す図である。

符号の説明

１０…素材、
１２…境界部、
２０、３０…工具。

Claims (5)

1. プレス加工時に素材が工具の角部と接触しながら流入することによって素材表面に生じる形状痕をシミュレーションする工程と、
   シミュレーション結果に基づいて、前記形状痕と該形状痕以外の領域との表面粗さの誤差、および、前記形状痕と該形状痕以外の領域との段差を測定する工程と、
   前記表面粗さの誤差および前記段差を変数とする評価式に基づいて、前記形状痕を含む前記製品の表面形状を具体的な評価値として定量化する工程と、
   を含むことを特徴とする表面形状定量化方法。
2. プレス加工時に素材が工具の角部と接触しながら流入することによって素材表面に生じる形状痕をシミュレーションする工程と、
   シミュレーション結果に基づいて、前記形状痕から該形状痕以外の領域へ推移する境界領域の傾斜角、または、前記形状痕と該形状痕以外の領域との段差を測定する工程と、
   前記傾斜角または前記段差を変数とする評価式に基づいて、前記形状痕を含む前記製品の表面形状を具体的な評価値として定量化する工程と、
   を含むことを特徴とする表面形状定量化方法。
3. 前記評価値に基づいて、前記製品の表面形状の良否を判断する工程をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表面形状定量化方法。
4. 前記製品の表面形状が「否」と判断された場合、前記変数の値を変更し、前記評価式に代入して、再度、前記製品の表面形状の良否を判断する工程をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の表面形状定量化方法。
5. 前記形状痕が、すべり傷かショックラインかを判定する工程をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の表面形状定量化方法。