JP2009119522A - 材料の応力歪関係予測方法、材料の加工方法および材料の応力歪関係予測装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】材料の応力と歪との関係に基づいて、前記材料と同種の材料に第1のプレス加工をするときに得られるであろう加工ストロークと加工力との関係を計算し取得する第1の加工ストローク加工力関係取得段階と、前記第1のプレス加工を前記材料と同種の材料に実際に施したときにおける加工ストロークと加工力との関係を測定して取得する第2の加工ストローク加工力関係取得段階と、前記第1の加工ストロークと加工力との関係と、前記第2の加工ストロークと加工力との関係とを用いて、前記同種の材料における応力と歪との関係を予測する応力歪関係予測段階とを有する。
【選択図】 図1
Description
H 貫通孔
P パンチ
D ダイ
A 影響係数
ΔFi 加工力の差
Δσi 応力の差
Claims (8)
- 材料の応力と歪との関係に基づいて、前記材料と同種の材料に第1のプレス加工をするときに得られるであろう加工ストロークと加工力との関係を計算し取得する第1の加工ストローク加工力関係取得段階と;
前記第1のプレス加工を前記材料と同種の材料に実際に施したときにおける加工ストロークと加工力との関係を測定して取得する第2の加工ストローク加工力関係取得段階と;
前記第1の加工ストローク加工力関係取得段階で取得した第1の加工ストロークと加工力との関係と、前記第2の加工ストローク加工力関係取得段階で取得した第2の加工ストロークと加工力との関係とを用いて、前記同種の材料における応力と歪との関係を予測する応力歪関係予測段階と;
を有することを特徴とする材料の応力歪関係予測方法。 - 材料の応力と歪との関係に基づいて、前記材料と同種の材料に第1のプレス加工をするときに得られるであろう加工ストロークと加工力との関係を計算し取得する第1の加工ストローク加工力関係取得段階と;
前記第1のプレス加工を前記材料と同種の材料に実際に施したときにおける加工ストロークと加工力との関係を測定して取得する第2の加工ストローク加工力関係取得段階と;
前記第1の加工ストローク加工力関係取得段階で取得した第1の加工ストロークと加工力との関係における加工力と、前記第2の加工ストローク加工力関係取得段階で取得した第2の加工ストロークと加工力との関係における加工力とを、加工ストロークの値をそろえて比較して、加工ストロークと加工力の差との関係を取得する加工ストローク加工力差取得段階と;
前記加工ストローク加工力差取得段階で取得した加工ストロークと加工力の差との関係を用いて、前記同種の材料の応力と歪との関係を予測する応力歪関係予測段階と;
を有することを特徴とする材料の応力歪関係予測方法。 - 材料の応力と歪との関係に基づいて、前記材料と同種の材料に第1のプレス加工をするときに得られるであろう加工ストロークと加工力との関係を計算し取得する第1の加工ストローク加工力関係取得段階と;
前記材料の応力と歪との関係における歪の変域で、お互いが異なる歪の値を複数設定する歪値設定段階と;
前記第1の加工ストローク加工力関係取得段階で取得した加工ストロークと加工力との関係において、前記歪値設定段階で設定した各歪の値に対応する加工ストロークの各値を計算し取得するストローク値取得段階と;
前記第1の加工ストローク加工力関係取得段階で取得した加工ストロークと加工力との関係において、前記ストローク値取得段階で取得した各ストローク値に対応した加工力の各値を求める第1の加工力値取得段階と;
前記歪値設定段階で設定した1つの歪値に対する応力の値であって前記材料の応力と歪との関係から得られる応力の値を僅かに変化させたときに得られる応力と歪との関係に基づいて、前記材料と同種の材料に前記第1のプレス加工をするときに得られるであろう加工ストロークと加工力との関係を計算し取得する第2の加工ストローク加工力関係取得段階と;
前記第2の加工ストローク加工力関係取得段階で取得した加工ストロークと加工力との関係において、前記第1のストローク値取得段階で取得した各ストローク値に対応した加工力の各値を求める第2の加工力値取得段階と;
前記第2の加工力値取得段階で取得した各加工力値と、前記第1の加工力値取得段階で取得した各加工力値との差の各値を、前記ストローク値取得段階で取得した各ストローク値毎に計算して求める第1の加工力差取得段階と;
前記第1の加工力差取得段階で取得した各加工力差の値を、前記第2の加工ストローク加工力関係取得段階で変化させた応力の変化量で除して、加工力差と応力変化量との比を1組求める加工力差・応力変化量比取得段階と;
前記第2の加工ストローク加工力関係取得段階、前記第2の加工力値取得段階、前記第1の加工力差取得段階、前記加工力差・応力変化量比取得段階の各段階を、前記歪値設定段階で取得した各歪値毎に順に繰り返して求められる複数組の加工力差と応力変化量との比で構成される影響係数を求める影響係数取得段階と;
前記第1のプレス加工を前記材料と同種の材料に実際に施したときにおける加工ストロークと加工力との関係を測定して取得する第3の加工ストローク加工力関係取得段階と;
前記第3の加工ストローク加工力関係取得段階で求めた加工ストロークと加工力との関係において、前記第1のストローク値取得段階で取得した各ストローク値に対応した加工力の各値を求める第3の加工力値取得段階と;
前記第3の加工力値取得段階で取得した各加工力値と、前記第1の加工力値取得段階で取得した各加工力値との差の各値を、前記ストローク値取得段階で取得した各ストローク値毎に求める第2の加工力差取得段階と;
前記影響係数取得段階で求めた影響係数と、前記第2の加工力差取得段階で求めた各加工力の差とを用いて、前記歪値設定段階で設定した各歪値毎に、前記第1の加工ストローク加工力関係取得段階で使用した応力と歪との関係に対する応力の変化量を計算して求める応力値変化量取得段階と;
前記応力値変化量取得段階で取得した各応力の変化量と、第1の加工ストローク加工力関係取得段階で使用した応力と歪との関係とから前記同種の材料における実際の応力と歪との関係を計算して取得する応力歪関係取得段階と;
を有することを特徴とする材料の応力歪関係予測方法。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の材料の応力歪関係予測方法を用いて取得した前記同種の材料における実際の応力と歪との関係を用いて、前記同種の材料に第2のプレス加工を施す加工段階を有することを特徴とする材料の加工方法。
- 平板状で帯状に形成されている金属材料における引っ張り応力と歪との関係に基づいて、前記金属材料と同種の材料にパンチを用いた打ち抜き加工をするときに得られるであろう加工ストロークと加工力との関係を、有限要素法を用いて計算し取得する第1の加工ストローク加工力関係取得段階と;
前記金属材料の応力と歪との関係における歪のほぼ全変域にわたって、所定の間隔をあけてほぼ万遍なくお互いが異なる歪の値を設定する歪値設定段階と;
前記第1の加工ストローク加工力関係取得段階で取得した加工ストロークと加工力との関係において、前記歪値設定段階で設定した各歪の値に対応する加工ストロークの各値を計算し取得するストローク値取得段階と;
前記第1の加工ストローク加工力関係取得段階で取得した加工ストロークと加工力との関係において、前記ストローク値取得段階で取得した各ストローク値に対応した加工力の各値を求める第1の加工力値取得段階と;
前記歪値設定段階で設定した1つの歪値に対する応力の値であって前記金属材料の応力と歪との関係から得られる応力の値を僅かに変化させたときに得られる応力と歪との関係に基づいて、前記金属材料と同種の材料に前記パンチを用いた打ち抜き加工をするときに得られるであろう加工ストロークと加工力との関係を計算し取得する第2の加工ストローク加工力関係取得段階と;
前記第2の加工ストローク加工力関係取得段階で取得した加工ストロークと加工力との関係において、前記第1のストローク値取得段階で取得した各ストローク値に対応した加工力の各値を求める第2の加工力値取得段階と;
前記第2の加工力値取得段階で取得した各加工力値と、前記第1の加工力値取得段階で取得した各加工力値との差の各値を、前記ストローク値取得段階で取得した各ストローク値毎に計算して求める第1の加工力差取得段階と;
前記第1の加工力差取得段階で取得した各加工力差の値を、前記第2の加工ストローク加工力関係取得段階で変化させた応力の変化量で除して、加工力差と応力変化量との1組の比を行列の1列として求める加工力差・応力変化量比取得段階と;
前記第2の加工ストローク加工力関係取得段階、前記第2の加工力値取得段階、前記第1の加工力差取得段階、前記加工力差・応力変化量比取得段階の各段階を、前記歪値設定段階で取得した各歪値毎に順に繰り返して求められる複数組の加工力差と応力変化量との比によって行列として構成される影響係数を求める影響係数取得段階と;
前記パンチを用いた打ち抜き加工を前記金属材料と同種の材料に実際に施したときにおける加工ストロークと加工力との関係を測定して取得する第3の加工ストローク加工力関係取得段階と;
前記第3の加工ストローク加工力関係取得段階で求めた加工ストロークと加工力との関係において、前記第1のストローク値取得段階で取得した各ストローク値に対応した加工力の各値を求める第3の加工力値取得段階と;
前記第3の加工力値取得段階で取得した各加工力値と、前記第1の加工力値取得段階で取得した各加工力値との差の各値を、前記ストローク値取得段階で取得した各ストローク値毎に1列の行列として求める第2の加工力差取得段階と;
前記第2の加工力差取得段階で求めた1列の行列に、前記影響係数取得段階で求めた影響係数の逆行列を掛けて、前記歪値設定段階で設定した各歪値毎に、前記第1の加工ストローク加工力関係取得段階で使用した引っ張り応力と歪との関係に対する応力の変化量を計算して求める応力値変化量取得段階と;
前記応力値変化量取得段階で取得した各応力の変化量と前記第1の加工ストローク加工力関係取得段階で使用した引っ張り応力と歪との関係とから前記同種の材料における実際の引っ張り応力と歪との関係を計算して取得する応力歪関係取得段階と;
を有することを特徴とする材料の応力歪関係予測方法。 - 請求項5に記載の材料の応力歪関係予測方法を用いて取得した前記同種の金属材料における実際の引っ張り応力と歪との関係を用いて、前記同種の材料に曲げ加工を施す加工段階を有することを特徴とする材料の加工方法。
- 材料の応力と歪との関係に基づいて、前記材料と同種の材料にプレス加工をするときに得られるであろう加工ストロークと加工力との関係を計算し取得する第1の加工ストローク加工力関係取得手段と;
前記材料の応力と歪との関係における歪の変域で、お互いが異なる歪の値を複数設定する歪値設定手段と;
前記第1の加工ストローク加工力関係取得手段が取得した加工ストロークと加工力との関係において、前記歪値設定手段が設定した各歪の値に対応する加工ストロークの各値を計算して取得するストローク値取得手段と;
前記第1の加工ストローク加工力関係取得手段が取得した加工ストロークと加工力との関係において、前記ストローク値取得手段が取得した各ストローク値に対応した加工力の各値を求める第1の加工力値取得手段と;
前記歪値設定手段が設定した1つの歪値に対する応力の値であって前記材料の応力と歪との関係から得られる応力の値を僅かに変化させたときに得られる応力と歪との関係に基づいて、前記材料と同種の材料に前記プレス加工をするときに得られるであろう加工ストロークと加工力との関係を計算し取得する第2の加工ストローク加工力関係取得手段と;
前記第2の加工ストローク加工力関係取得手段が取得した加工ストロークと加工力との関係において、前記第1のストローク値取得手段が取得した各ストローク値に対応した加工力の各値を求める第2の加工力値取得手段と;
前記第2の加工力値取得手段が取得した各加工力値と、前記第1の加工力値取得手段が取得した各加工力値との差の各値を、前記ストローク値取得手段が取得した各ストローク値毎に計算して求める第1の加工力差取得手段と;
前記第1の加工力差取得手段が取得した各加工力差値を、前記第2の加工ストローク加工力関係取得手段で変化させた応力の変化量で除して、加工力差と応力変化量との1組の比を求める加工力差・応力変化量比取得手段と;
前記第2の加工ストローク加工力関係取得手段、前記第2の加工力値取得手段、前記第1の加工力差取得手段、前記加工力差・応力変化量比取得手段の各手段による動作を、前記歪値設定手段が取得した各歪値毎に順に繰り返して求められる複数組の加工力差と応力変化量との比で構成される影響係数を求める影響係数取得手段と;
前記プレス加工を前記材料と同種の材料に実際に施したときにおける加工ストロークと加工力との関係を測定して取得する第3の加工ストローク加工力関係取得手段と;
前記第3の加工ストローク加工力関係取得手段が求めた加工ストロークと加工力との関係において、前記第1のストローク値取得手段が取得した各ストローク値に対応した加工力の各値を求める第3の加工力値取得手段と;
前記第3の加工力値取得手段が取得した各加工力値と、前記第1の加工力値取得手段が取得した各加工力値との差の各値を、前記ストローク値取得手段が取得した各ストローク値毎に求める第2の加工力差取得手段と;
前記影響係数取得手段が求めた影響係数と、前記第2の加工力差取得手段が求めた各加工力の差とを用いて、前記歪値設定手段が設定した各歪値毎に、前記第1の加工ストローク加工力関係取得手段で使用した応力と歪との関係に対する応力の変化量を計算して求める応力値変化量取得手段と;
前記応力値変化量取得手段が取得した各応力の変化量と前記第1の加工ストローク加工力関係取得手段で使用した応力と歪との関係から前記同種の材料における実際の応力と歪との関係を計算して取得する応力歪関係取得手段と;
を有することを特徴とする材料の応力歪関係予測装置。 - 材料に第1のプレス加工を実際にするときにおける加工ストロークと加工力との関係を測定して求め、この求めた加工ストロークと加工力との関係から、前記材料の応力と歪との関係を求め、この求めた材料の応力と歪との関係を用いて、前記材料に第2のプレス加工を施すことを特徴とする材料の加工方法。
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