JP2014065411A - Panel component evaluation method, panel component evaluation device, and method of manufacturing automobile panel component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドアパネル、フードパネル、ルーフパネル等の自動車用パネル部品を製造する際に適用されるパネル部品評価方法とパネル部品評価装置に関する。また、本発明はドアパネル、フードパネル、ルーフパネル等の自動車用パネル部品を製造する方法に関する。 The present invention relates to a panel component evaluation method and a panel component evaluation apparatus applied when manufacturing automotive panel components such as door panels, hood panels, and roof panels. The present invention also relates to a method for manufacturing automotive panel components such as door panels, hood panels, and roof panels.
一般に、ドアパネル等の自動車用パネル部品は、鋼板などの金属板をプレス成形して製造される。このような自動車用パネル部品に求められる特性の一つに張り剛性があり、この張り剛性を高めたり意匠性を高めたりする目的で、キャラクターラインと呼ばれる折り目をパネル部品に配することが従来から行われている。 Generally, automotive panel components such as door panels are manufactured by press-molding a metal plate such as a steel plate. One of the characteristics required for such automotive panel parts is tension rigidity. For the purpose of increasing the rigidity rigidity and design, it has traditionally been possible to arrange creases called character lines on the panel parts. Has been done.
キャラクターラインを配することによる張り剛性の向上効果は高いほうが良い。しかし、キャラクターラインを配したときの張り剛性については予測する手段がないため、従来では、デザインされたパネル部品に対して試作を行い、試作されたパネル部品の張り剛性を測定し、その測定値を目標値と比較して試作品の良否を判断している。この場合、張り剛性の測定値が目標値より低い場合にはデザインからやり直したり、パネル部品の裏側に補強部材を配したりする必要があるため、自動車用パネル部品のデザインから量産化までに長期間を要するという問題がある。また、自動車用パネル部品の裏側に補強部材を配して張り剛性を確保する方法では、自動車用パネル部品の軽量化を阻害するという問題がある。
ところで、特許文献1および特許文献2には、パネル部品の形状から剛性を予測する技術が記載されている。また、特許文献3には、板部材の所定点に対し負荷を加えた際の当該板部材の負荷方向の耐荷重量としてデント剛性を予測する技術が記載されている。
The improvement effect of the tension rigidity by arranging the character line is better. However, since there is no means to predict the tension stiffness when the character line is arranged, conventionally, the prototype panel component is prototyped, the stiffness of the prototype panel component is measured, and the measured value Is compared with the target value to judge the quality of the prototype. In this case, if the measured value of the tension stiffness is lower than the target value, it is necessary to start over from the design or arrange a reinforcing member on the back side of the panel part. There is a problem that it takes time. In addition, the method of securing reinforcement rigidity by arranging a reinforcing member on the back side of the automotive panel component has a problem of inhibiting the weight reduction of the automotive panel component.
By the way,
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載された技術では、キャラクターラインのようにパネル形状が急激に変化している部分の張り剛性については予測が困難であるという問題がある。
また、特許文献3に記載された技術では、デント剛性を予測するためにキャラクターラインの位置を変数としているため、キャラクターラインそのものの剛性については予測できないという問題がある。
However, the techniques described in
Further, the technique described in
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、デザインされた自動車用パネル部品を試作する際にキャラクターライン上あるいはキャラクターライン近傍の張り剛性を容易に評価することのできるパネル部品評価方法およびパネル部品評価装置を提供することを目的としている。また、本発明の他の目的は、自動車用パネル部品をデザインしてから量産化するまでに要する期間の短縮とコストの低減を図ることのできる自動車用パネル部品の製造方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and can easily evaluate the tension rigidity on the character line or in the vicinity of the character line when the designed automotive panel component is prototyped. An object is to provide an evaluation method and a panel component evaluation apparatus. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an automotive panel component capable of shortening the time required from designing the automotive panel component to mass production and reducing the cost. It is said.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、凸曲面と凹曲面とから構成されるキャラクターラインを有する自動車用パネル部品を評価するパネル部品評価方法であって、前記自動車用パネル部品の板厚と、前記凸曲面および前記凹曲面の曲率半径と、前記キャラクターラインの開き角とに基づいて、前記自動車用パネル部品の張り剛性を予測することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、前記自動車用パネル部品の張り剛性を下式から予測することを特徴とする。
P’=P0’×(t2/g)×(h×Rt+i)
ただし、
P’:張り剛性(N/mm)
P0’:P0’=(a×α+b)×(180−θ)2+(c×β+d)×(180−θ)+(e×γ+f)、
α:α=ln(R1)×ln(R2)、
β:β=(ln(R2))2/ln(R1)、
γ:γ=(ln(R1))2/ln(R2)、
θ:キャラクターラインの開き角(°)、
R1,R2:自動車用パネル部品のキャラクターラインを構成する凸曲面と凹曲面の曲率半径(mm)、
t:自動車用パネル部品の板厚(mm)、
Rt:キャラクターライン頂点部の曲率半径(mm)、
a〜i:定数。
The invention of
P ′ = P 0 ′ × (t 2 / g) × (h × Rt + i)
However,
P ': Tension rigidity (N / mm)
P 0 ′: P 0 ′ = (a × α + b) × (180−θ) 2 + (c × β + d) × (180−θ) + (e × γ + f),
α: α = ln (R1) × ln (R2),
β: β = (ln (R2)) 2 / ln (R1),
γ: γ = (ln (R1)) 2 / ln (R2),
θ: Character line opening angle (°),
R1, R2: curvature radius (mm) of the convex curved surface and the concave curved surface constituting the character line of the automotive panel part,
t: Thickness (mm) of automotive panel parts,
Rt: radius of curvature of the vertex of the character line (mm),
ai: Constants.
請求項3の発明は、凸曲面と凹曲面とから構成されるキャラクターラインを有する自動車用パネル部品を評価するパネル部品評価装置であって、前記凸曲面および前記凹曲面の曲率半径の対数積を演算する対数積演算部と、該対数積演算部で算出された対数積と前記自動車用パネル部品の板厚、前記キャラクターラインの開き角および前記キャラクターラインの頂点部の曲率半径に基づいて前記自動車用パネル部品の張り剛性を演算する張り剛性演算部と、を備えたことを特徴とする。
請求項4の発明は、請求項2に記載の方法により予測された張り剛性の予測値を目標値と比較し、前記張り剛性の予測値が目標値以上に達した後に前記自動車用パネル部品の試作を行うことを特徴とする。
The invention of
The invention according to
請求項1〜3の発明によれば、デザインされた自動車用パネル部品を試作する際にキャラクターライン上あるいはキャラクターライン近傍の張り剛性を容易に評価することができる。
請求項4の発明によれば、自動車用パネル部品の張り剛性が目標値に達するまで自動車用パネル部品の試作を繰り返して行う必要がない。従って、自動車用パネル部品をデザインしてから量産化するまでに要する期間の短縮とコストの低減を図ることができる。
According to the first to third aspects of the present invention, it is possible to easily evaluate the tension rigidity on the character line or in the vicinity of the character line when the designed automotive panel part is prototyped.
According to invention of
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、自動車用ドアパネルの一例を示す図である。図1に示される自動車用パネル部品1はキャラクターライン2および取っ手用エンボス3を有し、キャラクターライン2は凸曲面4と凹曲面5によって構成されている。
ここで、キャラクターライン2を構成する二つの曲面の組合せとしては、凸曲面と凸曲面、凸曲面と凹曲面、凹曲面と凹曲面の三通りが考えられるが、本発明の一実施形態では、図1に示すように、キャラクターライン2が凸曲面4と凹曲面5によって構成されるものを対象としている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an automobile door panel. An
Here, as a combination of the two curved surfaces constituting the
図2は図1に示す自動車用パネル部品の有限要素解析モデルを示す図、図3は図2のA−A'断面を示す図、図4はキャラクターライン上に円筒形圧子を押し当てたときの荷重−変位曲線を示す図であり、本発明者らは、自動車用パネル部品の形状寸法と張り剛性との相関を調査するために、図2に示す有限要素解析モデルを作製した。
具体的には、図3に示す凸曲面4の曲率半径R1と凹曲面5の曲率半径R2を500mm〜3000mm、図3に示すキャラクターライン2の開き角θを165°〜175°、図3に示すキャラクターライン頂点部の曲率半径Rtを5mm〜60mm、自動車用パネル部品の板厚tを0.55mm〜0.8mmの範囲で変化させ、モデル全体の投影面積が1100mm×800mmの有限要素解析モデルを作製した。
2 is a diagram showing a finite element analysis model of the automotive panel component shown in FIG. 1, FIG. 3 is a diagram showing a cross section taken along the line AA ′ of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram when pressing a cylindrical indenter on the character line FIG. 2 is a diagram showing a load-displacement curve, and the present inventors made a finite element analysis model shown in FIG. 2 in order to investigate the correlation between the shape dimension of the automotive panel part and the tension rigidity.
Specifically, the curvature radius R1 of the convex
なお、ここで言うキャラクターラインの開き角とは、キャラクターライン頂点部の曲率半径部と曲面4,5との境界部における二つの接線6a,6bがなす角度のことである。また、キャラクターライン頂点部の曲率半径とは、凸曲面4と凹曲面5との間の曲面部の曲率半径のことである。
凸曲面4がキャラクターラインから垂直に150mm以内の範囲で一律に凸形状をなし、かつ凹曲面5がキャラクターラインから垂直に150mm以内の範囲で一律に凹形状をなしている場合は、例えば図15に示すように、キャラクターラインの頂点(点A,a)、キャラクターラインから垂直に150mm離れた地点(点C,c)、キャラクターラインから垂直に75mm離れた地点(点B,b)の3点を通る円の半径を、凸曲面4と凹曲面5の曲率半径として定義することができる。ここで、点C,cの位置をキャラクターラインから垂直に150mm離れた位置とした理由は、キャラクターラインから150mm以上離れた位置で曲率が変化しても、キャラクターラインの剛性に影響を及ぼさないためである。
The opening angle of the character line referred to here is an angle formed by two
For example, when the convex
図2に示す有限要素解析モデルの作製は、Altair社のHyperMeshを用いて行った。そして、解析モデルのメッシュサイズはキャラクターライン近傍が0.5mm、パネル端部が5mm、その中間はなめらかにメッシュが繋がるようなサイズとした。また、要素はシェル要素を用いて解析モデルの四辺を併進拘束とした。 The finite element analysis model shown in FIG. 2 was produced by using HyperMesh from Altair. The mesh size of the analysis model was 0.5 mm near the character line, 5 mm at the panel edge, and a size that smoothly connected the mesh in the middle. Moreover, the element was made into the translational constraint on the four sides of the analysis model using the shell element.
本発明者らは、次に、直径45mmの円筒形圧子を模した解析モデルを作製し、このモデルを図2に示すモデルのキャラクターライン上に押し当てることで、図4に示す荷重−変位曲線を作成した。そして、自動車用パネル部品が0.0mmから0.5mmに変位するときの荷重−変位曲線の傾きを張り剛性として解析した結果、自動車用パネル部品の張り剛性P’(N/mm)を次式から予測することができるという知見を得た。なお、解析にはLS−DYNA ver971d R3.2.1を用い、静的陰解法で行った。
P’=P0’×(t2/g)×(h×Rt+i) ‥‥(1)
ただし、
P0’:P0’=(a×α+b)×(180−θ)2+(c×β+d)×(180−θ)+(e×γ+f)、
α:α=ln(R1)×ln(R2)、
β:β=(ln(R2))2/ln(R1)、
γ:γ=(ln(R1))2/ln(R2)、
θ:キャラクターラインの開き角(°)、
R1,R2:自動車用パネル部品のキャラクターラインを構成する凸曲面と凹曲面の曲率半径(mm)、
t:自動車用パネル部品の板厚(mm)、
Rt:キャラクターライン頂点部の曲率半径(mm)、
a〜i:定数。
Next, the inventors produce an analytical model that imitates a cylindrical indenter having a diameter of 45 mm, and press this model on the character line of the model shown in FIG. 2 to thereby obtain a load-displacement curve shown in FIG. It was created. As a result of analyzing the inclination of the load-displacement curve when the automotive panel component is displaced from 0.0 mm to 0.5 mm as the tensile stiffness, the tensile stiffness P ′ (N / mm) of the automotive panel component is expressed by the following equation: The knowledge that it can be predicted from. In addition, LS-DYNA ver971d R3.2.1 was used for the analysis, and the static implicit method was used.
P ′ = P 0 ′ × (t 2 / g) × (h × Rt + i) (1)
However,
P 0 ′: P 0 ′ = (a × α + b) × (180−θ) 2 + (c × β + d) × (180−θ) + (e × γ + f),
α: α = ln (R1) × ln (R2),
β: β = (ln (R2)) 2 / ln (R1),
γ: γ = (ln (R1)) 2 / ln (R2),
θ: Character line opening angle (°),
R1, R2: curvature radius (mm) of the convex curved surface and the concave curved surface constituting the character line of the automotive panel part,
t: Thickness (mm) of automotive panel parts,
Rt: radius of curvature of the vertex of the character line (mm),
ai: Constants.
式(1)の定数a〜iは試験に用いる圧子形状によって変化するが、試験および解析によって得られるものである。
図5は本発明の一実施形態に係るパネル部品評価装置の概略構成を示す図であり、図5に示すパネル部品評価装置51は、自動車用パネル部品の板厚t、凸曲面4および凹曲面5の曲率半径R1,R2、キャラクターラインの開き角θおよびキャラクターライン頂点部曲率半径Rtを入力するための入力部52と、入力部52に入力された曲率半径R1,R2の対数積(ln(R1)×ln(R2))を演算する対数積演算部53と、対数積演算部53で算出された対数積に基づいて自動車用パネル部品の張り剛性を式(1)から演算する張り剛性演算部54とを備えている。
The constants a to i in Equation (1) vary depending on the shape of the indenter used for the test, but are obtained by testing and analysis.
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a panel component evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention. The panel
また、パネル部品評価装置51は張り剛性演算部54で算出された張り剛性を目標値と比較する比較部55と、比較部55の比較結果を出力する出力部56とを備えている。
図6は、本発明に係る自動車用パネル部品の製造方法の一実施形態を示す図である。ドアパネル等の自動車用パネル部品はデザイン、設計および試作を経て製造されるが、本発明の一実施形態では、図6に示すように、自動車用パネル部品のデザインと設計をデザイン工程S1及び設計工程S2で行ったならばステップS3に進み、自動車用パネル部品の張り剛性P’を式(1)から予測する。
The panel
FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of a method for manufacturing an automotive panel component according to the present invention. Automotive panel parts such as door panels are manufactured through design, design, and prototyping. In an embodiment of the present invention, as shown in FIG. If it is performed in S2, the process proceeds to Step S3, and the tension rigidity P ′ of the automotive panel part is predicted from the equation (1).
この場合、自動車用パネル部品の板厚t、凸曲面4および凹曲面5の曲率半径R1,R2、キャラクターライン頂点部の曲率半径Rt、キャラクターラインの開き角θを図5に示すパネル部品評価装置51の入力部52に入力すると、張り剛性P’がパネル部品評価装置51の張り剛性演算部54で算出される。
ステップS3で張り剛性P’を予測したならばステップS4に進み、張り剛性P’の予測値を目標値と比較する。ここで、張り剛性P’の予測値が目標値より小さい場合はステップS2に戻り、張り剛性P’が目標値以上となるように自動車用パネル部品の設計を再度行う。また、張り剛性P’の予測値が目標値以上の場合はステップS5に進み、自動車用パネル部品の試作を行う。
In this case, the panel component evaluation apparatus shown in FIG. 5 shows the plate thickness t of the automotive panel component, the curvature radii R1, R2 of the convex
If the tension stiffness P ′ is predicted in step S3, the process proceeds to step S4, and the predicted value of the tension stiffness P ′ is compared with the target value. Here, if the predicted value of the tension stiffness P ′ is smaller than the target value, the process returns to step S2, and the automotive panel component is designed again so that the tension stiffness P ′ is equal to or greater than the target value. On the other hand, if the predicted value of the tension stiffness P ′ is equal to or greater than the target value, the process proceeds to step S5, and a prototype of the automotive panel component is produced.
なお、張り剛性P’を精度よく予測するためには、凸曲面4と凹曲面5の曲率半径R1,R2は500mm以上3000mm以下であることが望ましく、キャラクターライン2の開き角θは165°以上175°以下であることが望ましい。また、キャラクターライン頂点部の曲率半径Rtは5mm以上100mm以下であることが望ましく、板厚tは0.5mm以上1.2mm以下であることが望ましい。
In order to accurately predict the tension stiffness P ′, the radii of curvature R1 and R2 of the convex
上記のように、自動車用パネル部品を試作する前に、自動車用パネル部品の張り剛性P’を式(1)から予測することにより、デザインされた自動車用パネル部品を試作する際にキャラクターライン上あるいはキャラクターライン近傍の張り剛性を容易に評価できると共に、自動車用パネル部品の張り剛性が目標値に達するまで自動車用パネル部品の試作を繰り返して行う必要がない。 As described above, by predicting the tension stiffness P ′ of the automotive panel part from the formula (1) before making the prototype of the automotive panel part, Alternatively, it is possible to easily evaluate the tension stiffness in the vicinity of the character line, and it is not necessary to repeat trial manufacture of the automotive panel component until the tension stiffness of the automotive panel component reaches a target value.
従って、張り剛性の予測値を目標値と比較し、張り剛性の予測値が目標値以上に達した後に自動車用パネル部品の試作を行うことで、自動車用パネル部品をデザインしてから量産化するまでの多くの期間やコストを要することなく張り剛性の高い自動車用パネル部品を得ることができる。自動車用パネル部品を製造する場合、従来では、図7に示すように、デザイン後に設計、試作と進み、試作を経て張り剛性の判定を行い、そこで特性が足りていなければデザイン、設計に戻り、修正が必要となる。この際、金型修正等も必要となるため、一般に「設計やり直し→金型修正→試作」のループには2ヶ月以上の期間は必要となる。さらに、このループをまわしたとしても張り剛性は再度の試作を行うまでは判明しないため、張り剛性が期待する値となるまで「設計やり直し→金型修正→試作」のループをまわし続ける必要がある。仮に3回ループをまわした場合、デザイン終了から量産化までに必要な期間は24ヶ月程度となる。 Therefore, compare the predicted stiffness stiffness value with the target value, and prototype the automotive panel component after the predicted stiffness stiffness reaches the target value. Thus, it is possible to obtain an automotive panel component having high tension rigidity without requiring many periods and costs. When manufacturing automotive panel parts, conventionally, as shown in FIG. 7, after design, proceed to design and trial production, determine the stiffness stiffness through trial production, if there is not enough characteristics, return to design and design, Correction is required. At this time, since a mold correction or the like is required, a loop of “redesigning → mold correction → prototype” generally requires a period of two months or more. Furthermore, even if this loop is turned, the tension stiffness is not known until the trial production is performed again. Therefore, it is necessary to continue the loop of “Redesign → Mold correction → Trial production” until the tension stiffness reaches the expected value. . If the loop is rotated three times, the period required from the end of design to mass production is about 24 months.
一方、本発明の一実施形態を適用することにより、図8に示すように、張り剛性の推測をパネル形状が決定される段階、つまりデザイン、設計の段階で可能となる。これにより、従来、張り剛性が期待する値を満たしていない場合に必要であった「設計やり直し→金型修正→試作」のループから、特に時間と手間が必要な金型修正、試作の工程を省き、「設計やり直し」のみで済むことになる。 On the other hand, by applying one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, it is possible to estimate the tension rigidity at the stage where the panel shape is determined, that is, at the stage of design and design. In this way, from the loop of “Redo design → Die correction → Prototype”, which was necessary when the tension stiffness did not meet the expected value, the mold correction and prototyping process, which required time and effort, was required. Omitting and only “redesigning” is required.
従って、本発明を適用した場合は仮に3回ループをまわした場合、デザイン終了から量産化するまでに必要な期間はデザイン終了から量産化までに必要な期間は19ヶ月程度となり、従来の工程を経た場合と比較して21%期間を短縮することが可能となる。また、それに伴い金型修正等の工数も削減することが可能となる。
また、自動車用パネル部品の裏側に補強部材を配して張り剛性を確保する必要もないので、自動車用パネル部品の軽量化を図ることができる。
Therefore, when the present invention is applied, if the loop is rotated three times, the period required from the end of the design to the mass production is about 19 months from the end of the design to the mass production. It becomes possible to shorten the period by 21% compared with the case where it passes. Accordingly, it is possible to reduce the man-hours for mold correction and the like.
Moreover, since it is not necessary to arrange a reinforcing member on the back side of the automotive panel component to ensure the rigidity of the tension, it is possible to reduce the weight of the automotive panel component.
(実施例1)
また、本発明の一実施形態を用いてパネル部品上に効果的にキャラクターラインを配することにより、パネル部品の軽量化が可能となる。
自動車用パネル部品の例として、板厚が0.7mmのドアパネルを図9及び図10に示す。ドアパネルの素材としては、引張強度340MPa級の鋼板(弾性率:210GPa、降伏強度:235MPa、引張強度:345MPa、全伸び:40%)を用いた。図9及び図10に示されるドアパネル7の張り剛性を図11に示す方法で測定した。すなわち、ドアパネル7上のA点(図10参照)に直径45mmの円筒形のゴム圧子8を押圧し、このときのA点の変位を変位計9で測定した。そして、A点の変位が0.5mmになったときの張り剛性をロードセル10で測定した。その結果、ドアパネル7(板厚0.7mm)の張り剛性の測定値は40N/mmであった。
Example 1
In addition, it is possible to reduce the weight of the panel component by effectively arranging the character line on the panel component using the embodiment of the present invention.
As an example of an automotive panel part, a door panel having a thickness of 0.7 mm is shown in FIGS. As a material of the door panel, a steel plate having a tensile strength of 340 MPa (elastic modulus: 210 GPa, yield strength: 235 MPa, tensile strength: 345 MPa, total elongation: 40%) was used. The tension stiffness of the
この張り剛性を保ったまま、板厚を0.60mmとしてパネル部品の軽量化について考える。板厚を減少させるため、パネル部品の張り剛性は低下し、対策を施さない場合はA点での張り剛性は30N/mmとなり、目標を満たさない。そのため、対策が必須となる。考えられる対策として、A点の裏側に補強部材を配する方法(従来法)と、本発明を用いてキャラクターラインを配する方法(発明法)が挙げられる。 Considering the weight reduction of the panel parts by setting the plate thickness to 0.60 mm while maintaining the tension rigidity. In order to reduce the plate thickness, the tension stiffness of the panel parts is reduced. If no countermeasure is taken, the tension stiffness at point A is 30 N / mm, which does not meet the target. Therefore, measures are essential. Possible measures include a method of arranging a reinforcing member behind the point A (conventional method) and a method of arranging a character line using the present invention (invention method).
補強部材を配する場合、例えば図12に示す寸法の補強部材11(軟質鋼板;弾性率:210GPa、降伏強度:170MPa、引張強度:290MPa、全伸び:48%)を、図13に示す位置に配した場合、張り剛性は60N/mmとなった。これは目標を達しているが、不必要に張り剛性が大きくなっている。また、補強部材11を入れることにより重量が増加し、ドアパネルの板厚を減らしたことによる軽量化効果を減少させてしまう。
補強部材11の寸法を小さくし、適切な張り剛性を狙うことも可能であるが、トライアンドエラーが必要となり、大きな時間が必要となる。また、寸法を小さくできたとしても補強部材11を入れなければならないという事実に変わりは無く、板厚を減少させることによる軽量化効果を最大限に発揮することはできない。
When arranging the reinforcing member, for example, the reinforcing
Although it is possible to reduce the size of the reinforcing
一方、本発明の一実施形態を適用した場合、ドアパネルの裏側に補強部材を配置する必要がなくなる。図10に示すドアパネルの、矢印方向の曲率半径は1500mmであった。キャラクターラインを構成する凸曲面4と凹曲面5の曲率半径R1,R2をR1=1500mm、R2=1000mmとし、板厚tを0.60mm、目標とする張り剛性P’を40N/mm、表1に示す値を定数a〜iの値として式(1)に代入することにより、キャラクターラインの開き角θとキャラクターライン頂点部の曲率半径Rtの関係式を得ることが可能となる。
On the other hand, when one embodiment of the present invention is applied, it is not necessary to arrange a reinforcing member on the back side of the door panel. The curvature radius of the door panel shown in FIG. 10 in the arrow direction was 1500 mm. The curvature radii R1 and R2 of the convex
キャラクターライン頂点部の曲率半径Rtを10mmとした場合、キャラクターラインの開き角θを175°以下とすることにより、補強部材を追加することなくA点での張り剛性を目標以上とすることが可能となった。
キャラクターラインの開き角θを175°とし、キャラクターライン2を図14に示す位置に配した場合の結果を表2に示す。
When the radius of curvature Rt of the character line apex is 10 mm, the tension angle at point A can be made higher than the target without adding a reinforcing member by setting the opening angle θ of the character line to 175 ° or less. It became.
Table 2 shows the results when the opening angle θ of the character line is 175 ° and the
本発明の一実施形態を用いることにより、張り剛性を損なうことなく、効率的に軽量化が可能となっていることがわかる。 By using one embodiment of the present invention, it can be seen that the weight can be efficiently reduced without impairing the tension rigidity.
1…自動車用パネル部品
2…キャラクターライン
3…取っ手用エンボス
4…凸曲面
5…凹曲面
6a,6b…接線
7…ドアパネル
8…ゴム圧子
9…変位計
10…ロードセル
51…パネル部品評価装置
52…入力部
53…対数積演算部
54…張り剛性演算部
55…比較部
56…出力部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
P’=P0’×(t2/g)×(h×Rt+i)
ただし、
P’:張り剛性(N/mm)
P0’:P0’=(a×α+b)×(180−θ)2+(c×β+d)×(180−θ)+(e×γ+f)、
α:α=ln(R1)×ln(R2)、
β:β=(ln(R2))2/ln(R1)、
γ:γ=(ln(R1))2/ln(R2)、
θ:キャラクターラインの開き角(°)、
R1,R2:自動車用パネル部品のキャラクターラインを構成する凸曲面と凹曲面の曲率半径(mm)、
t:自動車用パネル部品の板厚(mm)、
Rt:キャラクターライン頂点部の曲率半径(mm)、
a〜i:定数。 The panel component evaluation method according to claim 1, wherein the tension rigidity of the automotive panel component is predicted from the following equation.
P ′ = P 0 ′ × (t 2 / g) × (h × Rt + i)
However,
P ': Tension rigidity (N / mm)
P 0 ′: P 0 ′ = (a × α + b) × (180−θ) 2 + (c × β + d) × (180−θ) + (e × γ + f),
α: α = ln (R1) × ln (R2),
β: β = (ln (R2)) 2 / ln (R1),
γ: γ = (ln (R1)) 2 / ln (R2),
θ: Character line opening angle (°),
R1, R2: curvature radius (mm) of the convex curved surface and the concave curved surface constituting the character line of the automotive panel part,
t: Thickness (mm) of automotive panel parts,
Rt: radius of curvature of the vertex of the character line (mm),
ai: Constants.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016103682A1 (en) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 新日鐵住金株式会社 | Panel-shaped molded article and production method for panel-shaped molded article |
CN107148320A (en) * | 2014-11-12 | 2017-09-08 | 新日铁住金株式会社 | The manufacture method and manufacture device of compressing product |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0733048A (en) * | 1993-07-23 | 1995-02-03 | Mitsubishi Motors Corp | Reinforcing member disposing method for panel structure body |
JP2001171349A (en) * | 1999-12-16 | 2001-06-26 | Mitsubishi Automob Eng Co Ltd | Reinforcement arrangement method for panel structure |
JP2007033067A (en) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Daihatsu Motor Co Ltd | Method of estimating dent rigidity |
JP2009204468A (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Jfe Steel Corp | Flare rigidity measuring method and device |
JP2011158271A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Daihatsu Motor Co Ltd | Method for predicting dent rigidity |
JP2011158270A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Daihatsu Motor Co Ltd | Method of estimating dent rigidity |
JP2012122948A (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Jfe Steel Corp | Flare rigidity evaluation indenter model, and flare rigidity analysis apparatus and flare rigidity analysis method using indenter model |
-
2012
- 2012-09-26 JP JP2012212468A patent/JP5673636B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0733048A (en) * | 1993-07-23 | 1995-02-03 | Mitsubishi Motors Corp | Reinforcing member disposing method for panel structure body |
JP2001171349A (en) * | 1999-12-16 | 2001-06-26 | Mitsubishi Automob Eng Co Ltd | Reinforcement arrangement method for panel structure |
JP2007033067A (en) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Daihatsu Motor Co Ltd | Method of estimating dent rigidity |
JP2009204468A (en) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Jfe Steel Corp | Flare rigidity measuring method and device |
JP2011158271A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Daihatsu Motor Co Ltd | Method for predicting dent rigidity |
JP2011158270A (en) * | 2010-01-29 | 2011-08-18 | Daihatsu Motor Co Ltd | Method of estimating dent rigidity |
JP2012122948A (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Jfe Steel Corp | Flare rigidity evaluation indenter model, and flare rigidity analysis apparatus and flare rigidity analysis method using indenter model |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6013054798; 中山善夫 等: '自動車ドアモデルの構造解析とLCA評価' 日本機械学会2004年度年次大会講演論文集(1) , 20040904, 451-452 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107148320A (en) * | 2014-11-12 | 2017-09-08 | 新日铁住金株式会社 | The manufacture method and manufacture device of compressing product |
WO2016103682A1 (en) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | 新日鐵住金株式会社 | Panel-shaped molded article and production method for panel-shaped molded article |
JPWO2016103682A1 (en) * | 2014-12-25 | 2017-09-07 | 新日鐵住金株式会社 | Panel-shaped molded product and method for producing panel-shaped molded product |
US11000890B2 (en) | 2014-12-25 | 2021-05-11 | Nippon Steel Corporation | Panel-shaped formed product and method for producing panel-shaped formed product |
US11998967B2 (en) | 2014-12-25 | 2024-06-04 | Nippon Steel Corporation | Panel-shaped formed product |
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