JP2023092415A - Press molding analysis method, press molding analysis device, and press molding analysis program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は形状変動のある金属板から採取したブランクを用いてプレス成形した際の前記ブランクの形状変動の影響を予測するプレス成形解析方法、プレス成形解析装置及びプレス成形解析プログラムに関する。 The present invention relates to a press-forming analysis method, a press-forming analysis apparatus, and a press-forming analysis program for estimating the influence of shape variation of a blank taken from a metal plate having shape variation, when the blank is press-formed.
自動車の衝突安全性基準の厳格化により、自動車車体の衝突安全性の向上が進展する中で、昨今の二酸化炭素排出規制を受けて自動車の燃費向上を図るため、車体の軽量化も必要とされている。これら衝突安全性能と車体の軽量化を両立するために、従来よりさらに高強度な金属板が車体に採用されつつある。 With the tightening of automobile collision safety standards, the collision safety of automobile bodies is progressing, and in response to the recent carbon dioxide emission regulations, it is necessary to reduce the weight of automobile bodies in order to improve fuel efficiency. ing. In order to achieve both collision safety performance and weight reduction of the vehicle body, a metal plate with higher strength than before is being adopted for the vehicle body.
従来から、プレス成形品を得るためのブランクを採取する実際の金属板は、完全に平坦なものはなく、波形状(形状変動)を有している。
したがって、金属板から採取した実際のブランクもまた、必ずしも平坦であるとは限らず、形状変動を有する場合がある。
Conventionally, an actual metal plate from which a blank for obtaining a press-formed product is taken does not have a completely flat plate, but has a corrugated shape (variation in shape).
Therefore, the actual blank taken from the metal plate is also not necessarily flat and may have shape variations.
このような波打ち形状の金属板をブランクとして用いて、車体部品にプレス成形した場合、プレス成形後に得られたプレス成形品は、その形状変動が影響して、目標となる寸法精度から外れることが危惧される。 When such a corrugated metal plate is used as a blank and press-formed into a vehicle body part, the press-formed product obtained after press-forming may deviate from the target dimensional accuracy due to the influence of the shape variation. feared.
目標となる寸法精度から離れたプレス成形品を選別する技術として、例えば特許文献1、2に開示されている。
Techniques for selecting press-formed products that are far from the target dimensional accuracy are disclosed in, for example,
特許文献1または特許文献2に開示の技術は、プレス成形後の成形品同士の形状を比較するものであって、プレス成形前のブランクの形状変動によるプレス成形後のプレス成形品への影響を予測できるものではない。
従来は、ブランクの形状変動によるプレス成形品の形状への影響を予測することは行われておらず、また、プレス成形品のどの部位がブランクの形状変動の影響を受けやすいかを特定することも行われていなかった。
The technique disclosed in
Conventionally, it has not been possible to predict the effect of blank shape variation on the shape of a press-formed product, and it is necessary to specify which parts of a press-formed product are susceptible to blank shape variation. was not done.
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、形状変動のある金属板から採取したブランクを用いてプレス成形した際の前記ブランクの形状変動の影響を予測するプレス成形解析方法、プレス成形解析装置及びプレス成形解析プログラムを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such problems. An object of the present invention is to provide a forming analysis device and a press forming analysis program.
(1)本発明に係るプレス成形解析方法は、形状変動のある金属板から採取したブランクを用いてプレス成形した際の前記ブランクの形状変動の影響を予測する方法であって、
前記形状変動のある金属板から採取した実ブランクを用いて所定の金型でプレス成形された実プレス成形品の離型後の形状を測定した測定データに基づいて前記実プレス成形品と同じ形状の実プレス成形品形状を生成する実プレス成形品形状生成ステップと、
平坦な形状の平坦ブランクモデルを用いて、前記所定の金型と同形の金型モデルでプレス成形したときのプレス成形解析を行い、離型後のプレス成形品形状を平坦ブランクプレス成形品形状として取得する平坦ブランクプレス成形品形状取得ステップと、
前記平坦ブランクプレス成形品形状と前記実プレス成形品形状とを比較し、両形状の乖離する部位と、乖離量とを求める乖離量取得ステップと、を備えたことを特徴とするものである。
(1) A press forming analysis method according to the present invention is a method for predicting the influence of shape variation of a blank obtained from a metal plate with shape variation when press forming is performed,
The same shape as the actual press-formed product based on the measurement data obtained by measuring the shape after release of the actual press-formed product press-molded with a predetermined mold using the actual blank sampled from the metal plate having the shape variation. an actual press-formed product shape generation step for generating an actual press-formed product shape of
Using a flat blank model with a flat shape, press molding analysis is performed when press molding is performed with a mold model of the same shape as the predetermined mold, and the shape of the press molded product after mold release is defined as the shape of the flat blank press molded product. obtaining a flat blank press-form shape obtaining step;
The method is characterized by comprising a deviation amount acquisition step of comparing the shape of the flat blank press-formed product and the shape of the actual press-formed product, and obtaining the part where the two shapes diverge and the amount of deviation.
(2)また、上記(1)に記載のものにおいて、前記乖離量取得ステップは、
前記平坦ブランクモデルを用いたプレス成形解析での成形下死点形状を基準として求め、該成形下死点形状の所定位置に対応する前記実プレス成形品形状との差異と、前記成形下死点形状の前記所定位置に対応する前記平坦ブランクプレス成形品形状との差異と、の差を前記乖離量として取得することを特徴とするものである。
(2) Further, in the device described in (1) above, the divergence amount acquisition step includes:
Based on the molding bottom dead center shape in the press molding analysis using the flat blank model, the difference between the actual press molded product shape corresponding to the predetermined position of the molding bottom dead center shape, and the molding bottom dead center The difference between the shape and the shape of the flat blank press-molded product corresponding to the predetermined position of the shape is obtained as the divergence amount.
(3)また、上記(1)に記載のものにおいて、前記乖離量取得ステップは、
前記金型モデルの成形面形状を基準として求め、該成形面形状の所定位置に対応する前記実プレス成形品形状との差異と、前記成形面形状の前記所定位置に対応する前記平坦ブランクプレス成形品形状との差異と、の差を前記乖離量として取得することを特徴とするものである。
(3) In addition, in the device described in (1) above, the divergence amount acquisition step includes:
Obtained based on the molding surface shape of the mold model, the difference from the actual press-molded product shape corresponding to the predetermined position of the molding surface shape, and the flat blank press molding corresponding to the predetermined position of the molding surface shape It is characterized in that the difference between the product shape and the product shape is obtained as the divergence amount.
(4)また、上記(1)乃至(3)のいずれかに記載のものにおいて、前記乖離量が予め設定した閾値を超えた部位を、要対策部位として特定する要対策部位特定ステップをさらに備えたことを特徴とするものである。 (4) In addition, in any one of (1) to (3) above, it further comprises a step of identifying a portion requiring countermeasure as a portion where the amount of deviation exceeds a preset threshold value. It is characterized by
(5)また、本発明に係るプレス成形解析装置は、形状変動のある金属板から採取したブランクを用いてプレス成形した際の前記ブランクの形状変動の影響を予測するものであって、
前記形状変動のある金属板から採取した実ブランクを用いて所定の金型でプレス成形された実プレス成形品の離型後の形状を測定した測定データに基づいて前記実プレス成形品と同じ形状の実プレス成形品形状を生成する実プレス成形品形状生成部と、
平坦な形状の平坦ブランクモデルを用いて、前記所定の金型と同形の金型モデルでプレス成形したときのプレス成形解析を行い、離型後のプレス成形品形状を平坦ブランクプレス成形品形状として取得する平坦ブランクプレス成形品形状取得部と、
前記平坦ブランクプレス成形品形状と前記実プレス成形品形状とを比較し、両形状の乖離する部位と、乖離量とを求める乖離量取得部と、を備えたことを特徴とするものである。
(5) In addition, the press forming analysis device according to the present invention predicts the influence of shape variation of the blank when press forming is performed using a blank taken from a metal plate with shape variation,
The same shape as the actual press-formed product based on the measurement data obtained by measuring the shape after release of the actual press-formed product press-molded with a predetermined mold using the actual blank sampled from the metal plate having the shape variation. an actual press-formed product shape generation unit that generates an actual press-formed product shape of
Using a flat blank model with a flat shape, press molding analysis is performed when press molding is performed with a mold model of the same shape as the predetermined mold, and the shape of the press molded product after mold release is defined as the shape of the flat blank press molded product. a flat blank press molded product shape acquisition unit to acquire;
The flat blank press-formed product shape and the actual press-formed product shape are compared, and a divergence amount acquisition unit for obtaining a divergence portion and a divergence amount is provided.
(6)また、上記(5)に記載のものにおいて、前記乖離量取得部は、
前記平坦ブランクモデルを用いたプレス成形解析での成形下死点形状を基準として求め、該成形下死点形状の所定位置に対応する前記実プレス成形品形状との差異と、前記成形下死点形状の前記所定位置に対応する前記平坦ブランクプレス成形品形状との差異と、の差を前記乖離量として取得することを特徴とするものである。
(6) In addition, in the device described in (5) above, the divergence amount acquisition unit
Based on the molding bottom dead center shape in the press molding analysis using the flat blank model, the difference between the actual press molded product shape corresponding to the predetermined position of the molding bottom dead center shape, and the molding bottom dead center The difference between the shape and the shape of the flat blank press-molded product corresponding to the predetermined position of the shape is obtained as the divergence amount.
(7)また、上記(5)に記載のものにおいて、前記乖離量取得部は、
前記金型モデルの成形面形状を基準として求め、該成形面形状の所定位置に対応する前記実プレス成形品形状との差異と、前記成形面形状の前記所定位置に対応する前記平坦ブランクプレス成形品形状との差異と、の差を前記乖離量として取得することを特徴とするものである。
(7) In addition, in the device described in (5) above, the divergence amount acquisition unit
Obtained based on the molding surface shape of the mold model, the difference from the actual press-molded product shape corresponding to the predetermined position of the molding surface shape, and the flat blank press molding corresponding to the predetermined position of the molding surface shape It is characterized in that the difference between the product shape and the product shape is obtained as the divergence amount.
(8)また、上記(5)乃至(7)のいずれかに記載のものにおいて、前記乖離量が予め設定した閾値を超えた部位を、要対策部位として特定する要対策部位特定部をさらに備えたことを特徴とするものである。 (8) In addition, in any one of the above (5) to (7), there is further provided an action required portion identification unit that identifies a portion where the amount of deviation exceeds a preset threshold value as an action required portion. It is characterized by
(9)また、本発明に係るプレス成形解析プログラムは、コンピュータを上記(5)乃至(8)のいずれかに記載のプレス成形解析装置として機能させることを特徴とするものである。 (9) Further, a press-forming analysis program according to the present invention is characterized by causing a computer to function as the press-forming analysis apparatus according to any one of (5) to (8) above.
本発明によれば、ブランクにおける形状変動がプレス成形品のスプリングバック後の形状に与える影響、すなわち影響の大きい部位や形状変動に起因する乖離量を知ることができる。
また、乖離量と予め定めた閾値とに基づいてプレス成形品の良否を判定し、これによってブランクの良否を予測できる。これにより、プレス成形品に要求される形状精度に収まるブランクの形状精度の限界を把握できて、適切な形状のブランクを選定することにより安定してプレス成形が可能になる。
また、プレス成形品の形状不良が発生した場合、プレス成形前のブランクのどの部位が形状不良の原因であったのかも特定できて、早急にその対策も採れるようになり、生産性の向上にもつながる。
According to the present invention, it is possible to know the influence of the shape change in the blank on the shape of the press-formed product after springback, that is, the portion having a large influence and the amount of divergence caused by the shape change.
Also, the quality of the press-formed product can be determined based on the amount of deviation and the predetermined threshold value, and the quality of the blank can be predicted based on this. As a result, it is possible to grasp the limit of the shape accuracy of the blank within the shape accuracy required for the press-formed product, and by selecting a blank having an appropriate shape, stable press-forming becomes possible.
In addition, if a shape defect occurs in a press-formed product, it will be possible to identify the part of the blank that caused the shape defect before press-forming. also connected.
[実施の形態1]
本実施の形態に係るプレス成形解析方法は、形状変動(凹凸)のある金属板から採取したブランクを用いてプレス成形(フォーム成形やドロー成形など)した際のブランクの形状変動の影響を予測するプレス成形解析方法であって、図1に示すように、実プレス成形品形状生成ステップS1と、平坦ブランクプレス成形品形状取得ステップS3と、乖離量取得ステップS5と、を備えている。
図2に示すプレス成形品1を目標形状としてプレス成形する場合を例に挙げて、以下、各構成を詳細に説明する。なお、本実施形態では、板厚1.2mmの1.5GPa級鋼板からなるブランクを用いたが、これにこだわるものではない。
[Embodiment 1]
The press forming analysis method according to the present embodiment predicts the influence of blank shape change when press forming (form forming, draw forming, etc.) is performed using a blank taken from a metal plate with shape change (unevenness). The press forming analysis method, as shown in FIG. 1, includes an actual press-formed product shape generation step S1, a flat blank press-formed product shape acquisition step S3, and a divergence amount acquisition step S5.
Hereinafter, each configuration will be described in detail, taking as an example a case where the press-formed
<実プレス成形品形状生成ステップ>
実プレス成形品形状生成ステップS1は、形状変動のある金属板から採取した実ブランクを用いてプレス成形された実プレス成形品に基づき、実プレス成形品と同じ形状の実プレス成形品形状を生成するステップである。
<Actual press molded product shape generation step>
An actual press-formed product shape generation step S1 generates an actual press-formed product shape having the same shape as the actual press-formed product, based on the actual press-formed product press-formed using an actual blank taken from a metal plate with shape variation. It is a step to
まずは、形状変動のある金属板から採取した実ブランクについて説明する。一例として、形状変動を有する1.5GPa級の板厚1.2mmの鋼板からせん断された実ブランク3を図3に示す。
図3(a)は実ブランク3の形状を測定して凹凸を色の濃淡で表現したものである。また、図3(b)は図3(a)の破線で示す断面を矢視A-Aから見たときの凹凸量をグラフ化したものであり、凹凸の中央値をゼロとしている。
実ブランク3は、図3(b)に示したように凹凸量が最大で±1.3mmの不規則な凹凸形状を有している。
First, a real blank sampled from a metal plate with shape variation will be described. As an example, FIG. 3 shows an actual blank 3 sheared from a 1.5 GPa class steel plate having a thickness of 1.2 mm with shape variation.
FIG. 3(a) shows the shape of the actual blank 3 measured and the unevenness represented by color densities. FIG. 3(b) is a graph showing the amount of unevenness when the cross section indicated by the dashed line in FIG.
As shown in FIG. 3(b), the actual blank 3 has an irregular concave-convex shape with a maximum concave-convex amount of ±1.3 mm.
実プレス成形品形状生成ステップS1においては、上記実ブランク3を用いてプレス成形された実プレス成形品と同じ形状の実プレス成形品形状を生成する。
例えば、図3の実ブランク3を所定の金型を用いてプレス成形し、これによって得た実プレス成形品の離型後の形状を、レーザ距離計による3次元形状測定器などを用いて測定し、該測定した測定データに基づいて実プレス成形品形状を生成する。
実プレス成形品の成形はフォーム成形でもドロー成形でもよいが、本実施の形態ではドロー成形を例に挙げて説明し、後述の実施例ではフォーム成形を例に挙げて説明する。
In the actual press-formed product shape generation step S1, the actual press-formed product shape having the same shape as that of the actual press-formed product press-formed using the actual blank 3 is generated.
For example, the actual blank 3 in FIG. 3 is press-molded using a predetermined mold, and the shape of the actual press-molded product obtained by this is measured using a three-dimensional shape measuring instrument such as a laser rangefinder. Then, the shape of the actual press-formed product is generated based on the measured data.
The molding of the actual press-molded product may be either form molding or draw molding. In the present embodiment, draw molding will be described as an example, and in the later-described examples, foam molding will be described as an example.
なお、上記の説明では、実ブランク3のプレス成形、実プレス成形品の測定、実プレス成形品形状の生成という一連の工程が行われる場合について説明した。
なお、プレス成形された実プレス成形品が予め用意されている場合には、該実プレス成形品の形状を測定して実プレス成形品形状を生成してもよいし、また、実プレス成形品の形状を測定したデータが予め用意されている場合には、該データに基づいて実プレス成形品形状を生成してもよい。
In the above description, a series of steps of press molding of the actual blank 3, measurement of the actual press-formed product, and generation of the shape of the actual press-formed product are performed.
When the actual press-formed product is prepared in advance, the shape of the actual press-formed product may be measured to generate the shape of the actual press-formed product. When data obtained by measuring the shape of is prepared in advance, the shape of the actual press-formed product may be generated based on the data.
上記のようにして生成した実プレス成形品形状5を図4に示す。図4では、形状に加えて金型モデルでプレス成形した時の成形下死点形状との差異量を色の濃淡で示している。なお、成形下死点形状は実ブランク3をモデル化し、プレス成形解析して求めることができる。
金型モデルとは、実プレス成形品の成形に用いた金型をモデル化したものであり、実際の金型の成形面と同じ形状を有するように生成されたモデルである(図示なし)。
そして成形下死点形状との差異量とは、プレス成形方向において、実プレス成形品形状の各部位の高さから、成形下死点形状の対応する部位の高さを差し引いた値であり、プレス成形方向のスプリングバック量である。
高さの差(差異量)が+(プラス)の場合は成形下死点形状より凸状となり、高さの差(差異量)が-(マイナス)の場合は成形下死点形状より凹み状となる。
FIG. 4 shows the actual press-formed
A mold model is a model of a mold used for molding an actual press-formed product, and is a model generated so as to have the same shape as the molding surface of the actual mold (not shown).
And the amount of difference from the molding bottom dead center shape is a value obtained by subtracting the height of the corresponding part of the molding bottom dead center shape from the height of each part of the actual press-formed product shape in the press forming direction, This is the amount of springback in the direction of press forming.
If the height difference (difference amount) is + (plus), it will be convex from the molding bottom dead center shape, and if the height difference (difference amount) is - (minus), it will be concave from the molding bottom dead center shape. becomes.
図4においては、成形下死点形状よりも凹み状になる部位の色を薄くし、凸状になる部位の色を濃くしている。また、図中に表示した数字は、+が凸方向への差異量、-が凹方向への差異量で、単位はmmである。
本例においては、図4に示すように、実プレス成形品形状5のフランジ部の左端の差異量は、6.2mmであり、湾曲部の天板部は、-4.4mm、長手方向の中央部は、縦壁部で4.1mm、フランジ部で2.9mm、右端近傍のフランジ部は、-3.9mmであった。
In FIG. 4, the color of the recessed portion is lighter than the molding bottom dead center shape, and the color of the convex portion is darker. In the figures shown in the figure, + is the amount of difference in the convex direction, and - is the amount of difference in the concave direction, and the unit is mm.
In this example, as shown in FIG. 4, the difference amount at the left end of the flange portion of the actual press-formed
<平坦ブランクプレス成形品形状取得ステップ>
平坦ブランクプレス成形品形状取得ステップS3は、図5に示すような、平坦なブランクモデル(以下、「平坦ブランクモデル7」という)を用いて、前述した金型モデルでプレス成形したときのプレス成形解析を行い、離型後のプレス成形品形状を平坦ブランクプレス成形品形状として取得するステップである。
<Flat blank press molded product shape acquisition step>
The flat blank press-formed product shape acquisition step S3 uses a flat blank model (hereinafter referred to as "flat
平坦ブランクモデル7とは、従来、一般的にプレス成形解析で用いられるブランクモデルであり、凹凸のない平らな形状のものである。
The flat
プレス成形解析は、通常、有限要素法(FEM)などのCAE解析が行われる。本実施の形態の実プレス成形品は前述したようにドロー成形されたものであるので、CAE解析もドロー成形としてプレス成形解析を行う。 For press forming analysis, CAE analysis such as finite element method (FEM) is usually performed. Since the actual press-formed product of the present embodiment is draw-formed as described above, press-forming analysis is also performed as draw-forming in CAE analysis.
プレス成形解析による離型後の平坦ブランクプレス成形品形状9を図6に示す。図6に示す、色や数値は図4と同様に、成形下死点形状との差異量を示す。なお、前記モデル化した実ブランク3の代わりに、平坦ブランクモデル7をプレス成形解析しても、金型モデルが同じであり、成形下死点形状は同じとなって比較可能である。
図6に示すように、平坦ブランクプレス成形品形状9のフランジ部の左端の差異量は、5.1mmであり、湾曲部の天板部は、-3.6mm、長手方向の中央部は、縦壁部で2.7mm、フランジ部で2.1mm、右端近傍のフランジ部は、-1.6mmであった。
FIG. 6 shows the flat blank press-formed
As shown in Fig. 6, the difference amount of the left end of the flange portion of the flat blank press-formed
<乖離量取得ステップ>
乖離量取得ステップS5は、実プレス成形品形状5と平坦ブランクプレス成形品形状9とを比較し、両形状の乖離する部位と、乖離量とを求めるステップである。
<Deviation amount acquisition step>
The divergence amount acquisition step S5 is a step for comparing the actual press-formed
本実施の形態では、実プレス成形品形状5と平坦ブランクプレス成形品形状9の各部位における成形下死点形状との差異量(スプリングバック量)を求めて比較し、これら差異量の差を乖離量として求めた。
すなわち、乖離量とは、実プレス成形品に基づいて生成した実プレス成形品形状5と成形下死点形状との差異量から、平坦なブランクモデルを用いてプレス成形解析した平坦ブランクプレス成形品形状9と成形下死点形状との差異量を差し引いた値となる。したがって、差異量の差(乖離量)が+(プラス)の場合は、実プレス成形品形状5の当該部位は、平坦ブランクプレス成形品形状9に比べて凸形状となり、差異量の差(乖離量)が-(マイナス)の場合は、実プレス成形品形状5の当該部位は、平坦ブランクプレス成形品形状9に比べて凹み形状となる。
In the present embodiment, the amount of difference (springback amount) between the shape of the actual press-formed
That is, the deviation amount is a flat blank press-formed product obtained by press-forming analysis using a flat blank model from the amount of difference between the actual press-formed
実プレス成形品形状5と平坦ブランクプレス成形品形状9とを比較して求めた乖離量を図7(a)に示す。図中、+(プラス)の乖離量は実線、-(マイナス)の乖離量は破線で囲っている。また、Maxは凸方向の乖離量の最大値であることを示し、Minは凹方向の乖離量の最大値(数値では最小)であることを示している。この点は、図10でも同様である。
図7(a)に示されるように、中央部の縦壁部で凸方向の乖離が最も大きくみられ、右端近傍のフランジ部で凹方向の乖離が最も大きくみられた。したがって、実ブランク3の形状変動がこれらの部位に大きく影響している。
FIG. 7A shows the amount of deviation obtained by comparing the actual press-formed
As shown in FIG. 7(a), the greatest divergence in the convex direction was observed in the central vertical wall portion, and the greatest divergence in the concave direction was observed in the flange portion near the right end. Therefore, the shape variation of the actual blank 3 greatly affects these parts.
上述した各部位の乖離量と実ブランク3の凹凸形状との対応を確認するため、図3(a)と同様の図を図7(b)に示す。
本実施の形態では図7(a)において乖離量が+(プラス)となった部位に関し、この部位に対応するプレス成形前の実ブランク3の部位を確認すると、いずれも凸形状となっているのがわかる(実線円参照)。これにより、実ブランク3における当該部位の凸形状が実プレス成形品形状5の凸方向の乖離に影響を与えていることが予測できる。
同様に、図7(a)において乖離量が-(マイナス)となった部位に関し、この部位に対応するプレス成形前の実ブランク3の部位を確認すると、いずれも凹形状となっているのがわかる(破線円参照)。これにより、実ブランク3における当該部位の凹形状が実プレス成形品形状5の凹方向の乖離に影響を与えていることが予測できる。
In order to confirm the correspondence between the amount of deviation of each part described above and the uneven shape of the actual blank 3, a diagram similar to FIG. 3(a) is shown in FIG. 7(b).
In the present embodiment, when confirming the part of the actual blank 3 before press forming corresponding to the part where the deviation amount is + (plus) in FIG. 7A, all of them have a convex shape. can be seen (see the solid line circle). From this, it can be predicted that the convex shape of the relevant portion of the actual blank 3 affects the divergence in the convex direction of the actual press-formed
Similarly, with respect to the portion where the amount of deviation is - (minus) in FIG. I understand (see dashed circle). From this, it can be predicted that the concave shape of the relevant portion of the actual blank 3 affects the divergence of the actual press-formed
上記のように、プレス成形前の実ブランク3の形状を予め測定しておき、測定したデータを蓄積して、PC(パーソナルコンピュータ)などのコンピュータの画面に表示させると、実プレス成形品形状5との比較が容易であるので好ましい。
As described above, when the shape of the actual blank 3 before press molding is measured in advance, the measured data is accumulated, and displayed on a computer screen such as a PC (personal computer), the actual press molded
なお、実ブランク3の形状変動はプレス成形品の形状に応じて複雑に影響するので、実プレス成形品形状5における乖離量と実ブランク3における凹凸形状との間に必ずしも本実施の形態のような対応関係が表れるとは限らない。
In addition, since the shape variation of the actual blank 3 has a complicated effect according to the shape of the press-formed product, there is not necessarily a difference between the deviation amount in the actual press-formed
本実施の形態によれば、ブランクにおける形状変動がプレス成形品のスプリングバック後の形状に与える影響、すなわち影響の大きい部位や形状変動に起因する乖離量を知ることができる。
また、乖離量と予め定めた閾値とに基づいてプレス成形品の良否を判定し、これによってブランクの良否を予測できる。
例えば、複数のプレス成形品を重ね合わせて接合して車体のメンバー類に組み立てる際など、特にフランジ部分の乖離量が大きいとプレス成形品同士の接合が困難になる。
そこで、乖離量に所定の閾値を設けておき、乖離量が閾値を超えるプレス成形品となるブランクは形状変動の影響が大きく、使用不可のブランクと判定することでブランクの良否を予測できる。これにより、プレス成形品に要求される形状精度に収まるブランクの形状精度の限界を把握できて、適切な形状のブランクを選定することにより安定してプレス成形が可能になる。
また、プレス成形品の形状不良が発生した場合、プレス成形前のブランクのどの部位が形状不良の原因であったのかも特定できて、早急にその対策も採れるようになり、生産性の向上にもつながる。
According to the present embodiment, it is possible to know the influence of shape variation in the blank on the shape of the press-formed product after springback, that is, the amount of divergence caused by the portion having a large influence and the shape variation.
Also, the quality of the press-formed product can be determined based on the amount of deviation and the predetermined threshold value, and the quality of the blank can be predicted based on this.
For example, when a plurality of press-formed products are superimposed and joined to assemble members of a vehicle body, it is difficult to join the press-formed products together if the deviation amount of the flange portion is particularly large.
Therefore, a predetermined threshold value is set for the amount of deviation, and blanks that become press-formed products with the amount of deviation exceeding the threshold value are greatly affected by shape variation, and are judged to be unusable blanks, making it possible to predict the quality of the blank. As a result, it is possible to grasp the limit of the shape accuracy of the blank within the shape accuracy required for the press-formed product, and by selecting a blank having an appropriate shape, stable press-forming becomes possible.
In addition, if a shape defect occurs in a press-formed product, it will be possible to identify the part of the blank that caused the shape defect before press-forming. also connected.
また、乖離量の最大値が予め設定した閾値を超えた部位を、要対策部位として特定する要対策部位特定ステップをさらに備えることで、形状変動のあるブランクを用いる場合に金型の形状による対策や成形品形状の変更による対策を講じる部位を特定できる。
例えば、図7において、実プレス成形品形状5の乖離量の閾値を±1.5mmとすると、実プレス成形品形状5の右端部のみを修正して、閾値以内に収めるようにすればよく、該当部分の金型の一部を修正するなどの対策をとることができる。
In addition, by further providing a portion requiring countermeasure identification step for identifying a portion where the maximum value of deviation exceeds a preset threshold value as a portion requiring countermeasure, countermeasures based on the shape of the mold when using a blank with shape variation It is possible to specify the part to take countermeasures by changing the shape of the molded product.
For example, in FIG. 7, if the deviation threshold of the actual press-formed
なお、ブランク形状の相違により求める乖離量として、直接、プレス成形方向において、ブランクが凹凸を有する場合の実プレス成形品形状5の各部位の高さから、ブランクが平坦な場合のプレス成形後に離型しスプリングバックした後の平坦ブランクプレス成形品形状9の各部位の高さを差し引いた差を求めたものを適用してもよい。
もっとも、ブランクの違いによるプレス成形品の形状を比較するために、それぞれのプレス成形品に共通する固定点を設定する必要があり、固定点の選び方によって、プレス成形品の各部位の差が異なる場合がある。
この点、上記実施の形態のように、成形下死点形状との差異量同士を比較するようにすれば、安定した基準に基づいて乖離量を求めることができて好ましい。
また、上述したプレス成形下死点形状の代わりに、金型モデルの成形面形状との差異量を比較して、その乖離量を求めても、安定した基準に基づくため、好ましい。
The amount of deviation obtained from the difference in blank shape is directly in the press-forming direction from the height of each part of the actual press-formed
However, in order to compare the shapes of press-formed products with different blanks, it is necessary to set a common fixing point for each press-formed product. Sometimes.
In this respect, it is preferable to compare the amount of difference from the forming bottom dead center shape as in the above embodiment, because the amount of divergence can be obtained based on a stable reference.
Also, instead of the above-described press-molding bottom dead center shape, comparing the amount of difference with the molding surface shape of the mold model to determine the amount of divergence is also preferable because it is based on a stable standard.
[実施の形態2]
実施の形態1で説明したプレス成形解析方法は、予め設定されたプログラムをコンピュータに実行させることで実現できる。そのような装置の一例であるプレス成形解析装置を本実施の形態で説明する。
本実施の形態に係るプレス成形解析装置11は、図8に示すように、PC(パーソナルコンピュータ)等のコンピュータによって構成され、表示装置13、入力装置15、記憶装置17、作業用データメモリ19及び演算処理部21を有している。
そして、表示装置13、入力装置15、記憶装置17及び作業用データメモリ19は、演算処理部21に接続され、演算処理部21からの指令によってそれぞれの機能が実行される。
以下、図2に示すプレス成形品1を解析対象とし、本実施の形態に係るプレス成形解析装置11の各構成について説明する。
[Embodiment 2]
The press forming analysis method described in
As shown in FIG. 8, the press forming
The display device 13, the input device 15, the
Hereinafter, each configuration of the press-forming
≪表示装置≫
表示装置13は、解析結果の表示等に用いられ、液晶モニター等で構成される。
≪Display device≫
The display device 13 is used for displaying analysis results, etc., and is composed of a liquid crystal monitor or the like.
≪入力装置≫
入力装置15は、ブランクやプレス成形品等の表示指示や操作者の条件入力等に用いられ、キーボードやマウス等で構成される。
≪Input device≫
The input device 15 is used for displaying instructions for blanks, press-molded products, etc., for inputting conditions by an operator, etc., and is composed of a keyboard, a mouse, and the like.
≪記憶装置≫
記憶装置17は、ブランク及びプレス成形品の形状ファイル29等の各種ファイルの記憶等に用いられ、ハードディスク等で構成される。
≪Storage device≫
The
≪作業用データメモリ≫
作業用データメモリ19は、演算処理部21で使用するデータの一時保存や演算に用いられ、RAM(Random Access Memory)等で構成される。
≪Work data memory≫
The working
≪演算処理部≫
演算処理部21は、図8に示すように、実プレス成形品形状生成部23と、平坦ブランクプレス成形品形状取得部25と、乖離量取得部27と、を有し、CPU(中央演算処理装置)によって構成される。
また、要対策部位特定部をさらに有してもよい。
これらの各部は、CPUが所定のプログラムを実行することによって機能する。
演算処理部21における上記の各部の機能を以下に説明する。
≪Arithmetic processing section≫
As shown in FIG. 8, the
Moreover, you may have a countermeasure required site|part specific part further.
Each of these units functions when the CPU executes a predetermined program.
Functions of the above-described units in the
実プレス成形品形状生成部23は、実施の形態1において説明した実プレス成形品形状生成ステップS1を実行するものである。同様に、平坦ブランクプレス成形品形状取得部25は平坦ブランクプレス成形品形状取得ステップS3を、乖離量取得部27は乖離量取得ステップS5を、要対策部位特定部は要対策部位特定ステップを、それぞれ実行する。
The actual press-formed product
本実施の形態に係るプレス成形解析装置11によれば、実施の形態1と同様に、ブランクにおける形状変動がプレス成形品の形状に与える影響、すなわち影響の大きい部位や形状変動に起因する乖離量を知ることができる。
また、乖離量と予め定めた閾値とに基づいてプレス成形品の良否を判定し、これによってブランクの良否を予測できる。
さらに、乖離量が予め設定した閾値を超えた部位を、要対策部位として特定する要対策部位特定部を備えることで、形状変動のあるブランクを用いる場合に金型の形状による対策や成形品形状の変更による対策を講じる部位を特定できる。
According to the press-forming
Also, the quality of the press-formed product can be determined based on the amount of deviation and the predetermined threshold value, and the quality of the blank can be predicted based on this.
In addition, by providing an area requiring countermeasure identification unit that identifies areas where the amount of deviation exceeds a preset threshold as areas requiring countermeasures, when blanks with shape variations are used, countermeasures based on the shape of the mold and the shape of the molded product can be obtained. It is possible to specify the part to take countermeasures by changing the
なお、上述したように、本実施の形態のプレス成形解析装置11における実プレス成形品形状生成部23、平坦ブランクプレス成形品形状取得部25及び乖離量取得部27、さらに要対策部位特定部は、CPUが所定のプログラムを実行することで実現されるものである。
したがって、プログラムを主体に発明を構成するなら、本発明に係るプレス成形解析プログラムは、コンピュータを、実プレス成形品形状生成部、平坦ブランクプレス成形品形状取得部及び乖離量取得部、さらに要対策部位特定部として機能させるもの、と特定することができる。
As described above, the actual press-formed product
Therefore, if the invention is composed mainly of a program, the press-forming analysis program according to the present invention comprises a computer, an actual press-formed product shape generation unit, a flat blank press-formed product shape acquisition unit, a deviation amount acquisition unit, and a countermeasure required It can be specified that it functions as a part specifying part.
本発明の効果を確認するために、実施の形態1で説明したプレス成形解析方法について、ドロー成形からフォーム成形に代えて実施したので図9、図10に基づいて以下に説明する。また、板厚1.2mmの1.5GPa級鋼板からなるブランクを用いた。
なお、図9、図10において示している数値、濃淡、凸状、凹み状とは上記の実施の形態1で示したものと同義である。
In order to confirm the effects of the present invention, the press molding analysis method described in
9 and 10 have the same meanings as those in the first embodiment.
図9は、実プレス成形品の成形及びCAE解析による成形をフォーム成形とした場合の離型後のプレス成形品形状を示しており、図9(a)は図5に示した平坦ブランクモデル7を用いてプレス成形解析したもので、図9(b)は図3に示した凹凸形状を有する実ブランク3と同様の凹凸形状を有するブランクを用いてプレス成形した実プレス成形品に基づき生成したものである。
FIG. 9 shows the shape of the press-formed product after release when the molding of the actual press-formed product and the forming by CAE analysis are form forming, and FIG. 9A shows the flat
平坦ブランクモデルを用いてプレス成形解析した平坦ブランクプレス成形品形状9の場合、図9(a)に示すように、フランジ部の左端の差異量は5.1mmであり、湾曲部の天板部は-3.6mm、長手方向中央部は、縦壁部で2.7mm、フランジ部で2.1mm、右端近傍のフランジ部は-1.6mmであった。
これに対して、実プレス成形品に基づいて生成した実プレス成形品形状5の場合、図9(b)に示すように、フランジ部の左端の差異量は6.3mmであり、湾曲部の天板部は-5.2mm、長手方向中央部は、縦壁部で5.5mm、フランジ部で3.5mm、右端近傍のフランジ部は-4.8mmであった。
In the case of flat blank press-formed
On the other hand, in the case of the actual press-formed
図9(a)の平坦ブランクプレス成形品形状9と図9(b)の実プレス成形品形状5とを比較して求めた乖離量と凹凸形状を有する実ブランク3とを対応させて、図10に示す。図10に示されるように、実プレス成形品形状5の右端部の乖離量が-3.3mmと最も大きく、この部位に対応する成形前の実ブランク3の凹形状の影響が最も大きいことがわかる。
また、中央部も乖離量が2.8mmと大きく、この部位に対応するプレス成形前の実ブランク3の凸形状の影響が大きいことがわかる。
The amount of deviation obtained by comparing the flat blank press-formed
Also, the amount of deviation is large at 2.8 mm in the central portion, and it can be seen that the convex shape of the actual blank 3 before press forming corresponding to this portion has a large effect.
車体を構成する部品同士の接合を行うため、ここでは、形状精度に対応する乖離量に±1.5mmの閾値を設けて、凹凸形状の実ブランクを用いたプレス成形品の良否を予測した。
その結果、図10に示す実プレス成形品形状5の右端部、中央部、及び湾曲部の天板部の形状を修正する必要があることが一見して把握できたので、当該部位に対応する金型を修正してプレス成形することで良好な形状のプレス成形品が製造できる。
In order to join the parts that make up the car body, we set a threshold of ±1.5 mm for the amount of deviation corresponding to the shape accuracy, and predicted the quality of press-formed products using actual blanks with uneven shapes.
As a result, it was possible to grasp at a glance that it was necessary to correct the shape of the right end portion, the center portion, and the top plate portion of the curved portion of the actual press-formed
1 プレス成形品(目標形状)
3 実ブランク
5 実プレス成形品形状
7 平坦ブランクモデル
9 平坦ブランクプレス成形品形状
11 プレス成形解析装置
13 表示装置
15 入力装置
17 記憶装置
19 作業用データメモリ
21 演算処理部
23 実プレス成形品形状生成部
25 平坦ブランクプレス成形品形状取得部
27 乖離量取得部
29 ブランク及びプレス成形品の形状ファイル
1 Press-formed product (target shape)
3 Actual blank 5 Shape of actual press-formed
Claims (9)
前記形状変動のある金属板から採取した実ブランクを用いて所定の金型でプレス成形された実プレス成形品の離型後の形状を測定した測定データに基づいて前記実プレス成形品と同じ形状の実プレス成形品形状を生成する実プレス成形品形状生成ステップと、
平坦な形状の平坦ブランクモデルを用いて、前記所定の金型と同形の金型モデルでプレス成形したときのプレス成形解析を行い、離型後のプレス成形品形状を平坦ブランクプレス成形品形状として取得する平坦ブランクプレス成形品形状取得ステップと、
前記平坦ブランクプレス成形品形状と前記実プレス成形品形状とを比較し、両形状の乖離する部位と、乖離量とを求める乖離量取得ステップと、を備えたことを特徴とするプレス成形解析方法。 A press forming analysis method for predicting the influence of shape variation of a blank when press forming is performed using a blank taken from a metal plate with shape variation,
The same shape as the actual press-formed product based on the measurement data obtained by measuring the shape after release of the actual press-formed product press-molded with a predetermined mold using the actual blank sampled from the metal plate having the shape variation. an actual press-formed product shape generation step of generating an actual press-formed product shape of
Using a flat blank model with a flat shape, press molding analysis is performed when press molding is performed with a mold model of the same shape as the predetermined mold, and the shape of the press molded product after mold release is defined as the shape of the flat blank press molded product. obtaining a flat blank press-form shape obtaining step;
A press-forming analysis method, comprising: comparing the shape of the flat blank press-formed product and the shape of the actual press-formed product, and obtaining a divergence amount and a portion where the two shapes diverge and the deviation amount. .
前記平坦ブランクモデルを用いたプレス成形解析での成形下死点形状を基準として求め、該成形下死点形状の所定位置に対応する前記実プレス成形品形状との差異と、前記成形下死点形状の前記所定位置に対応する前記平坦ブランクプレス成形品形状との差異と、の差を前記乖離量として取得することを特徴とする請求項1に記載のプレス成形解析方法。 The divergence amount acquisition step includes:
Based on the molding bottom dead center shape in the press molding analysis using the flat blank model, the difference between the actual press molded product shape corresponding to the predetermined position of the molding bottom dead center shape, and the molding bottom dead center 2. The press forming analysis method according to claim 1, wherein a difference between the shape and the shape of the flat blank press-formed product corresponding to the predetermined position is obtained as the divergence amount.
前記金型モデルの成形面形状を基準として求め、該成形面形状の所定位置に対応する前記実プレス成形品形状との差異と、前記成形面形状の前記所定位置に対応する前記平坦ブランクプレス成形品形状との差異と、の差を前記乖離量として取得することを特徴とする請求項1に記載のプレス成形解析方法。 The divergence amount acquisition step includes:
Obtained based on the molding surface shape of the mold model, the difference from the actual press-molded product shape corresponding to the predetermined position of the molding surface shape, and the flat blank press molding corresponding to the predetermined position of the molding surface shape 2. The press forming analysis method according to claim 1, wherein a difference from a product shape is obtained as the divergence amount.
前記形状変動のある金属板から採取した実ブランクを用いて所定の金型でプレス成形された実プレス成形品の離型後の形状を測定した測定データに基づいて前記実プレス成形品と同じ形状の実プレス成形品形状を生成する実プレス成形品形状生成部と、
平坦な形状の平坦ブランクモデルを用いて、前記所定の金型と同形の金型モデルでプレス成形したときのプレス成形解析を行い、離型後のプレス成形品形状を平坦ブランクプレス成形品形状として取得する平坦ブランクプレス成形品形状取得部と、
前記平坦ブランクプレス成形品形状と前記実プレス成形品形状とを比較し、両形状の乖離する部位と、乖離量とを求める乖離量取得部と、を備えたことを特徴とするプレス成形解析装置。 A press forming analysis apparatus for predicting the influence of shape variation of a blank obtained from a metal plate with shape variation when the blank is press-formed,
The same shape as the actual press-formed product based on the measurement data obtained by measuring the shape after release of the actual press-formed product press-molded with a predetermined mold using the actual blank sampled from the metal plate having the shape variation. an actual press-formed product shape generation unit that generates an actual press-formed product shape of
Using a flat blank model with a flat shape, press molding analysis is performed when press molding is performed with a mold model of the same shape as the predetermined mold, and the shape of the press molded product after mold release is defined as the shape of the flat blank press molded product. a flat blank press molded product shape acquisition unit to acquire;
A press-forming analysis device, comprising: a deviation amount acquisition unit that compares the shape of the flat blank press-formed product with the shape of the actual press-formed product, and obtains a portion where both shapes diverge and the amount of deviation. .
前記平坦ブランクモデルを用いたプレス成形解析での成形下死点形状を基準として求め、該成形下死点形状の所定位置に対応する前記実プレス成形品形状との差異と、前記成形下死点形状の前記所定位置に対応する前記平坦ブランクプレス成形品形状との差異と、の差を前記乖離量として取得することを特徴とする請求項5に記載のプレス成形解析装置。 The divergence amount acquisition unit
Based on the molding bottom dead center shape in the press molding analysis using the flat blank model, the difference between the actual press molded product shape corresponding to the predetermined position of the molding bottom dead center shape, and the molding bottom dead center 6. The press forming analysis apparatus according to claim 5, wherein a difference between the shape and the shape of the flat blank press-formed product corresponding to the predetermined position of the shape is obtained as the divergence amount.
前記金型モデルの成形面形状を基準として求め、該成形面形状の所定位置に対応する前記実プレス成形品形状との差異と、前記成形面形状の前記所定位置に対応する前記平坦ブランクプレス成形品形状との差異と、の差を前記乖離量として取得することを特徴とする請求項5に記載のプレス成形解析装置。 The divergence amount acquisition unit
Obtained based on the molding surface shape of the mold model, the difference from the actual press-molded product shape corresponding to the predetermined position of the molding surface shape, and the flat blank press molding corresponding to the predetermined position of the molding surface shape 6. The press-forming analysis apparatus according to claim 5, wherein a difference from a product shape is obtained as the divergence amount.
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