JP2023102880A

JP2023102880A - Method, device and program for evaluating amount of springback of press formed item

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Publication number: JP2023102880A
Application number: JP2022003607A
Authority: JP
Inventors: 正樹卜部; Masaki Urabe
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2022-01-13
Filing date: 2022-01-13
Publication date: 2023-07-26

Abstract

To provide a method, device and program for evaluating the amount of springback of a press formed item, configured to compare and evaluate the amounts of springback of two press formed items press formed using the same or similar metal molds under different forming conditions.SOLUTION: A method for evaluating springback of a press formed item includes: acquiring (S1), for a first press formed item 11 press formed under a first forming condition, a first press formed item workpiece bottom dead center shape model 17 equivalent to a forming dead center shape by elastic mechanical analysis; calculating (S3) the amount of springback by springback analysis; acquiring (S5), for a second press formed item 21 press formed under a second forming condition, a second press formed item workpiece bottom dead center shape model 27 equivalent to a forming dead center shape by elastic mechanical analysis; calculating (S7) the amount of springback by springback analysis; and comparing and evaluating (S9) the amounts of springback.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、異なる成形条件で同一又は同形状の金型を用いてプレス成形された２つのプレス成形品のスプリングバック量を比較し、それぞれを評価するプレス成形品のスプリングバック量評価方法、装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a springback amount evaluation method, apparatus, and program for comparing and evaluating springback amounts of two press-formed products press-formed using the same or same-shaped mold under different molding conditions.

金属板（ブランク）のプレス成形においては、プレス成形品に対して高い寸法精度が要求される。しかしながら、プレス成形では、金型の所定位置（例えば成形下死点）までブランクをプレス成形した後、プレス成形品を金型から取り出して離型する段階において、プレス成形品の弾性的な形状回復、すなわちスプリングバックが発生することで、プレス成形品の形状が成形下死点の状態から変化し、これがしばしば寸法精度不良の要因となる。また、プレス成形品の量産時にはブランクの機械的性質や形状、金型とブランクの摩擦条件、ブランクの金型へのセット位置、金型の摩耗や変形、等の要因で成形条件が変動する。そして、このような成形条件の変動に伴ってプレス成形品の形状も変動してしまうことがあり、プレス成形品の量産を行う上で大きな課題となる。そこで、成形条件の変動に伴うプレス成形品の寸法精度変動を評価する方法が必要となる。 In the press molding of metal plates (blanks), high dimensional accuracy is required for press-molded products. However, in press molding, after the blank is press-molded to a predetermined position of the mold (for example, the bottom dead center of the molding), the press-molded product elastically recovers its shape at the stage of removing the press-molded product from the mold and releasing it from the mold. In addition, during mass production of press-formed products, the molding conditions fluctuate due to factors such as the mechanical properties and shape of the blank, the friction conditions between the mold and the blank, the setting position of the blank in the mold, and wear and deformation of the mold. The shape of the press-formed product may also fluctuate due to such fluctuations in the molding conditions, which poses a serious problem in the mass production of press-formed products. Therefore, there is a need for a method of evaluating dimensional accuracy fluctuations of press-formed products due to fluctuations in molding conditions.

プレス成形品の寸法精度を評価する技術として、非特許文献１には、プレス成形品を検査治具に乗せて位置決めピン及びクランプで位置決めし、検査治具の断面ゲージとプレス成形品との隙間を測定することで、プレス成形品の寸法精度評価を行う方法が開示されている。当該方法を複数のプレス成形品に対して実施し、その測定値の比較を行うことで、成形条件の違いによるプレス成形品の寸法精度変動を評価することができる。 As a technique for evaluating the dimensional accuracy of a press-formed product, Non-Patent Document 1 discloses a method of evaluating the dimensional accuracy of a press-formed product by placing the press-formed product on an inspection jig, positioning it with a positioning pin and a clamp, and measuring the gap between the cross-sectional gauge of the inspection jig and the press-formed product. By performing the method on a plurality of press-formed products and comparing the measured values, it is possible to evaluate the dimensional accuracy variation of the press-formed products due to the difference in the molding conditions.

また、プレス成形品の三次元表面形状測定を行って複数のプレス成形品の形状データを取得し、それらを比較する方法も考えられる。
複数のプレス成形品の形状データの比較を行うためには、まず、各プレス成形品の形状データの位置合わせが必要である。この位置合わせの方法として、一のプレス成形品の形状データを基準として、他のプレス成形品の形状データを平行移動及び／又は回転移動させることにより、一のプレス成形品と他のプレス成形品との間の相対距離分布から計算される誤差値が最小となるような場所に他方のプレス成形品の形状データを移動させる、ベストフィットと呼ばれる手法が一般的に使用されている（例えば、非特許文献２参照）。このようなベストフィットにおいては、プレス成形品の形状データ全体を対象とする方法と、形状データの一部を対象とする方法の２種類があり、その目的によって使い分けられる。 Alternatively, a method of measuring the three-dimensional surface shape of a press-formed product to obtain shape data of a plurality of press-formed products and comparing the data is also conceivable.
In order to compare the shape data of a plurality of press-formed products, it is first necessary to align the shape data of each press-formed product. As a method for this alignment, a method called best fit is generally used in which the shape data of one press-formed product is used as a reference and the shape data of another press-formed product is translated and/or rotated to move the shape data of the other press-formed product to a position where the error value calculated from the relative distance distribution between one press-formed product and another press-formed product is minimized (see, for example, Non-Patent Document 2). In such a best fit, there are two types of methods, a method of targeting the entire shape data of the press-formed product and a method of targeting a part of the shape data, which are used according to the purpose.

さらに、プレス成形品の寸法精度を評価する技術として、非特許文献１に開示されているように、一のプレス成形品の形状データに複数の基準点を設定し、これらの基準点に合わせて他のプレス成形品の形状データを平行移動、あるいは回転移動させることにより、二つのプレス成形品の形状データの位置合わせを行う方法も用いられる。
そして、上記のように２つのプレス成形品の形状データの位置合わせを行った後に、２つの形状データ間の相対距離の分布を評価することで、成形条件の異なる二つのプレス成形品の寸法精度を比較して評価することが可能となる。 Furthermore, as a technique for evaluating the dimensional accuracy of press-formed products, as disclosed in Non-Patent Document 1, a method is also used in which a plurality of reference points are set in the shape data of one press-formed product, and the shape data of two press-formed products are aligned by parallelly or rotationally moving the shape data of another press-formed product in accordance with these reference points.
Then, after aligning the shape data of the two press-formed products as described above, by evaluating the distribution of the relative distance between the two shape data, it is possible to compare and evaluate the dimensional accuracy of the two press-formed products with different molding conditions.

プレス成形難易ハンドブック第３版、薄鋼板成形技術研究会編、pp.341-342Press Forming Difficulty Handbook, 3rd Edition, Thin Steel Sheet Forming Technology Study Group, pp.341-342 松浦勇、曲面形状の高精度三次元ベストフィット、あいち産業科学技術総合センター研究方向2012、p.22Isamu Matsuura, High-precision three-dimensional best fit for curved surfaces, Research direction of Aichi Institute of Science and Technology 2012, p.22

非特許文献１に開示されているような検査治具を用いてプレス成形品の寸法精度評価を行う方法は、広く一般的に行われているが、いくつかの課題があった。まず、検査治具の作成が必要となり、これには費用が発生していた。また、検査治具を用いた寸法精度評価には、金型の取り付けや、隙間の測定には技術を持った作業者が必要であり、ここにも費用を要した。さらに、プレス成形品の形状が一定以上の誤差を有する場合には検査治具に取り付けることができず、検査治具とプレス成形品との隙間の測定そのものが実施できない場合があった。 A method of evaluating the dimensional accuracy of a press-formed product using an inspection jig as disclosed in Non-Patent Document 1 is widely and commonly used, but has several problems. First, it was necessary to create an inspection jig, which was costly. In addition, dimensional accuracy evaluation using an inspection jig requires a skilled worker to install the mold and measure the gap, which also incurs costs. Furthermore, if the shape of the press-formed product has a certain error or more, it cannot be attached to the inspection jig, and the gap between the inspection jig and the press-formed product itself cannot be measured in some cases.

一方で、三次元形状測定データを用いて複数のプレス成形品の形状を比較する方法にも課題があった。非特許文献２に開示されているベストフィットによる物体の位置合わせ方法は、極めて汎用性の高い方法であるが、位置合わせの基準点が存在しないため、その後の形状比較において、両者の形状の差異がどのように発生しているのかを判断しにくい。例えば、両者の形状の違いの要因がねじれなのか、稜線の曲げ角度の違いによるものであるのか、等を評価しにくいという問題があった。特に、２つのプレス成形品の形状が成形品の全体にわたって大きく異なる場合、つまり一のプレス成形品の形状と他のプレス成形品の形状が大きく乖離する場合には、これらの形状データを位置合わせする困難の度合いが高かった。
また、ベストフィットをプレス成形品の全体に対してベストフィットする場合と、一部に対してベストフィットする場合とでは、形状比較した結果に違いが生じることも問題であった。 On the other hand, there was also a problem with the method of comparing the shapes of multiple press-formed products using three-dimensional shape measurement data. The method of aligning objects by best fit disclosed in Non-Patent Document 2 is a highly versatile method, but since there is no reference point for alignment, it is difficult to determine how the difference between the two shapes occurs in subsequent shape comparisons. For example, there is a problem that it is difficult to evaluate whether the difference in shape between the two is caused by torsion or by the difference in bending angle of the ridge line. In particular, when the shapes of the two press-formed products differ greatly over the entire formed product, that is, when the shape of one press-formed product deviates greatly from the shape of the other press-formed product, the degree of difficulty in aligning these shape data was high.
Another problem is that the results of shape comparison differ between the case of best-fitting the entire press-molded product and the case of best-fitting a part of the press-molded product.

図５（ｃ）に、一例として、異なる成形条件で同一の金型を用いてプレス成形された第１のプレス成形品１１と第２のプレス成形品２１について、これらの形状データ（第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３、第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３）を、(i)第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３と第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３の全体に対してベストフィットした場合と、(ii)パンチ底部１３ａとパンチ底部２３aとに対してベストフィットした場合と、における形状の乖離量を求め、第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３にマッピングしたコンター図を示す。 FIG. 5(c) shows, as an example, the first press-molded product 11 and the second press-molded product 21 press-molded using the same mold under different molding conditions, and the shape data (first press-molded product three-dimensional surface profile measurement data 13, second press-molded product three-dimensional surface profile measurement data 23) are best fitted to (i) the first press-molded product three-dimensional surface profile measurement data 13 and the second press-molded product three-dimensional surface profile measurement data 23, and (ii). Shown are contour diagrams obtained by determining the amount of shape divergence in the case of best fit between the punch bottom portion 13a and the punch bottom portion 23a and mapping them on the three-dimensional surface shape measurement data 13 of the first press-formed product.

図５に示すように、ベストフィットする対象（全体又は一部）の違いにより、第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３と第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３の形状の乖離量が異なった分布となっている。そのために、第１のプレス成形品１１と第２のプレス成形品２１のスプリングバック量を比較することが困難であり、成形条件の違いによる寸法精度不良の要因となるスプリングバックが生じている部位を適切に判別することはできなかった。 As shown in FIG. 5, depending on the difference in the best fit target (whole or part), the amount of divergence in the shape of the first press-molded product three-dimensional surface profile measurement data 13 and the second press-molded product three-dimensional surface profile measurement data 23 has a different distribution. Therefore, it is difficult to compare the amount of springback between the first press-formed product 11 and the second press-formed product 21, and it was not possible to appropriately determine the part where springback, which causes poor dimensional accuracy due to differences in forming conditions, occurs.

さらに、一のプレス成形品に基準点を設定して他のプレス成形品の位置合わせを行う方法においては、設定した複数の基準点の相対位置が複数のプレス成形品の形状データで異なる場合には、厳密な位置合わせは不可能であった。このような場合には、複数の基準点を近傍に設定せざるを得なくなり、かつ、これら基準点を含む領域での両形状データの形状差異が大きい場合には、全体的な形状データの差異を実際よりも大きく見せてしまう危険性があった。
そのため、異なる成形条件で同一又は同形状の金型を用いてプレス成形された二つのプレス成形品を同一の基準で位置合わせをすることにより、スプリングバック量を比較し、適切に評価することができる技術が望まれていた。 Furthermore, in the method of setting a reference point on one press-formed product and aligning other press-formed products, if the relative positions of the plurality of set reference points differ in the shape data of the plurality of press-formed products, precise alignment was impossible. In such a case, there is no choice but to set a plurality of reference points close to each other, and if there is a large difference in shape between the two pieces of shape data in an area containing these reference points, there is a risk that the overall difference in shape data will appear larger than it actually is.
Therefore, there has been a demand for a technique that can compare and appropriately evaluate the amount of springback by aligning two press-molded products press-molded using the same or the same-shaped mold under different molding conditions with the same reference.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、異なる成形条件で同一又は同形状の金型を用いてプレス成形された二つのプレス成形品のスプリングバック量を比較し、適切に評価することができるプレス成形品のスプリングバック量評価方法、装置及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a method, apparatus, and program for evaluating the amount of springback of a press-formed product that can compare and appropriately evaluate the springback amount of two press-formed products press-formed using the same or the same-shaped mold under different molding conditions.

（１）本発明に係るプレス成形品のスプリングバック量評価方法は、異なる成形条件で同一又は同形状の金型を用いてプレス成形された第１のプレス成形品と第２のプレス成形品のスプリングバック量を比較し、それぞれを評価するものであって、
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データ又は前記第１のプレス成形品の設計目標形状である第１プレス成形品目標形状設計データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１金型モデルによって成形下死点まで挟み込む過程の弾性力学的解析を行い、成形下死点における第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを取得する第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップと、
該取得した前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに所定の拘束条件を与えてスプリングバック解析を行い、前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに生じたスプリングバック量を前記第１のプレス成形品のスプリングバック量として算出する第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップと、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データ又は前記第２のプレス成形品の設計目標形状である第２プレス成形品目標形状設計データから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２金型モデルによって成形下死点まで挟み込む過程の弾性力学的解析を行い、成形下死点における第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを取得する第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップと、
該取得した第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに前記第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップにおいて前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに与えた前記所定の拘束条件と同一の拘束条件を与えてスプリングバック解析を行い、前記第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに生じたスプリングバック量を前記第２のプレス成形品のスプリングバック量として算出する第２プレス成形品スプリングバック量算出ステップと、
前記第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップにおいて算出した前記第１のプレス成形品のスプリングバック量と、前記第２プレス成形品スプリングバック量算出ステップにおいて算出した前記第２のプレス成形品のスプリングバック量と、を比較し、それぞれのスプリングバック量を評価するスプリングバック量比較・評価ステップと、を含むことを特徴とするものである。 (1) The method for evaluating the springback amount of a press-formed product according to the present invention compares the springback amount of a first press-formed product and a second press-formed product press-formed using the same or same-shaped mold under different molding conditions, and evaluates each,
A first press-formed work shape model is created from the three-dimensional surface shape measurement data of the first press-formed product obtained by measuring the surface shape of the first press-formed product after springback or the first press-formed product target shape design data, which is the design target shape of the first press-formed product, and elastic dynamics analysis is performed on the process in which the first press-formed work shape model is sandwiched by the first mold model of the mold to the bottom dead point of molding, and the first press-formed work bottom dead point shape model at the bottom dead point of the forming is obtained. a first press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition step;
A first press-formed product springback amount calculation step of performing springback analysis by applying a predetermined constraint condition to the obtained first press-formed product work bottom dead center shape model, and calculating the springback amount generated in the first press-formed product work bottom dead center shape model as the springback amount of the first press-formed product;
A second press-formed work shape model is created from the second press-formed product three-dimensional surface shape measurement data acquired by measuring the surface shape of the second press-formed product after springback or the second press-formed product target shape design data that is the design target shape of the second press-formed product. a second press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition step for acquiring a bottom dead center shape model;
A second press-formed product springback amount calculation step of calculating the springback amount generated in the second press-formed product work bottom dead center shape model as the springback amount of the second press-formed product by applying the same constraint condition as the predetermined constraint condition given to the first press-formed product work bottom dead center shape model in the first press-formed product work bottom dead center shape model in the first press-formed product springback amount calculation step to the acquired second press-formed product work bottom dead center shape model;
A spring-back amount comparison/evaluation step of comparing the spring-back amount of the first press-formed product calculated in the first press-formed product spring-back amount calculating step and the spring-back amount of the second press-formed product calculated in the second press-formed product spring-back amount calculating step, and evaluating each spring-back amount.

（２）上記（１）に記載のものにおいて、
前記第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップ及び前記第２プレス成形品スプリングバック量算出ステップにおける前記弾性力学的解析は弾性有限要素解析であることを特徴とするものである。 (2) In the above (1),
The elastic dynamic analysis in the first press-formed product springback amount calculation step and the second press-formed product springback amount calculation step is elastic finite element analysis.

（３）上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、
前記第１のプレス成形品及び前記第２のプレス成形品をプレス成形する過程がそれぞれの部位ごとに成形工程が分かれている場合において、
前記第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップ及び前記第２プレス成形品スプリングバック量算出ステップにおける前記第１金型モデル及び前記第２金型モデルは、前記第１のプレス成形品及び前記第２のプレス成形品の各部位を成形する各金型の金型モデルを合成して一つの金型モデルとしたものであることを特徴とするものである。 (3) In the above (1) or (2),
When the process of press-molding the first press-molded product and the second press-molded product has separate molding steps for each part,
The first die model and the second die model in the first press-formed product spring-back amount calculation step and the second press-formed product spring-back amount calculation step are characterized by combining die models of respective dies for forming respective parts of the first press-formed product and the second press-formed product into one die model.

（４）本発明に係るプレス成形品のスプリングバック量評価装置は、異なる成形条件で同一又は同形状の金型を用いてプレス成形された第１のプレス成形品と第２のプレス成形品のスプリングバック量を比較し、それぞれを評価するものであって、
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データ又は前記第１のプレス成形品の設計目標形状である第１プレス成形品目標形状設計データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１金型モデルによって成形下死点まで挟み込む過程の弾性力学的解析を行い、成形下死点における第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを取得する第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部と、
該取得した前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに所定の拘束条件を与えてスプリングバック解析を行い、前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに生じたスプリングバック量を前記第１のプレス成形品のスプリングバック量として算出する第１プレス成形品スプリングバック量算出部と、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データ又は前記第２のプレス成形品の設計目標形状である第２プレス成形品目標形状設計データからから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２金型モデルによって成形下死点まで挟み込む過程の弾性力学的解析を行い、成形下死点における第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを取得する第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部と、
該取得した第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに前記第１プレス成形品スプリングバック量算出部により前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに与えた前記所定の拘束条件と同一の拘束条件を与えてスプリングバック解析を行い、前記第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに生じたスプリングバック量を前記第２のプレス成形品のスプリングバック量として算出する第２プレス成形品スプリングバック量算出部と、
前記第１プレス成形品スプリングバック量算出部により算出した前記第１のプレス成形品のスプリングバック量と、前記第２プレス成形品スプリングバック量算出部により算出した前記第２のプレス成形品のスプリングバック量と、を比較し、それぞれのスプリングバック量を評価するスプリングバック量比較・評価部と、を備えていることを特徴とするものである。 (4) The springback amount evaluation apparatus for a press-formed product according to the present invention compares the springback amounts of a first press-formed product and a second press-formed product press-formed using the same or same-shaped mold under different molding conditions, and evaluates each,
A first press-formed work shape model is created from the three-dimensional surface shape measurement data of the first press-formed product obtained by measuring the surface shape of the first press-formed product after springback or the first press-formed product target shape design data, which is the design target shape of the first press-formed product, and elastic dynamics analysis is performed on the process in which the first press-formed work shape model is sandwiched by the first mold model of the mold to the bottom dead point of molding, and the first press-formed work bottom dead point shape model at the bottom dead point of the forming is obtained. a first press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition unit;
A first press-formed product springback amount calculation unit that performs springback analysis by applying a predetermined constraint condition to the obtained first press-formed product work bottom dead center shape model, and calculates the amount of springback generated in the first press-formed product work bottom dead center shape model as the springback amount of the first press-formed product;
A second press-formed work shape model is created from the second press-formed product three-dimensional surface shape measurement data obtained by measuring the surface shape of the second press-formed product after springback or the second press-formed product target shape design data, which is the design target shape of the second press-formed product. a second press-formed product work bottom dead center shape model acquiring unit for acquiring a work bottom dead center shape model;
A second press-formed product springback amount calculator that performs springback analysis by giving the acquired second press-formed product work bottom dead center shape model the same constraint condition as the predetermined constraint condition given to the first press-formed product work bottom dead center shape model by the first press-formed product springback amount calculation unit, and calculating the springback amount generated in the second press-formed product work bottom dead center shape model as the springback amount of the second press-formed product;
A springback amount comparison/evaluation unit that compares the springback amount of the first press-formed product calculated by the first press-formed product springback amount calculation unit and the springback amount of the second press-formed product calculated by the second press-formed product springback amount calculation unit, and evaluates each springback amount.

（５）本発明に係るプレス成形品のスプリングバック量評価プログラムは、異なる成形条件で同一又は同形状の金型を用いてプレス成形された第１のプレス成形品と第２のプレス成形品のスプリングバック量を比較し、それぞれを評価するものであって、
コンピュータを、
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データ又は前記第１のプレス成形品の設計目標形状である第１プレス成形品目標形状設計データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１金型モデルによって成形下死点まで挟み込む過程の弾性力学的解析を行い、成形下死点における第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを取得する第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部と、
該取得した前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに所定の拘束条件を与えてスプリングバック解析を行い、前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに生じたスプリングバック量を前記第１のプレス成形品のスプリングバック量として算出する第１プレス成形品スプリングバック量算出部と、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データ又は前記第２のプレス成形品の設計目標形状である第２プレス成形品目標形状設計データからから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２金型モデルによって成形下死点まで挟み込む過程の弾性力学的解析を行い、成形下死点における第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを取得する第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部と、
該取得した第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに前記第１プレス成形品スプリングバック量算出部により前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに与えた前記所定の拘束条件と同一の拘束条件を与えてスプリングバック解析を行い、前記第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに生じたスプリングバック量を前記第２のプレス成形品のスプリングバック量として算出する第２プレス成形品スプリングバック量算出部と、
前記第１プレス成形品スプリングバック量算出部により算出した前記第１のプレス成形品のスプリングバック量と、前記第２プレス成形品スプリングバック量算出部により算出した前記第２のプレス成形品のスプリングバック量と、を比較し、それぞれのスプリングバック量を評価するスプリングバック量比較・評価部と、して実行させる機能を有することを特徴とするものである。 (5) A program for evaluating the springback amount of a press-formed product according to the present invention compares the springback amounts of a first press-formed product and a second press-formed product press-formed using the same or same-shaped mold under different molding conditions, and evaluates each,
the computer,
A first press-formed work shape model is created from the three-dimensional surface shape measurement data of the first press-formed product obtained by measuring the surface shape of the first press-formed product after springback or the first press-formed product target shape design data, which is the design target shape of the first press-formed product, and elastic dynamics analysis is performed on the process in which the first press-formed work shape model is sandwiched by the first mold model of the mold to the bottom dead point of molding, and the first press-formed work bottom dead point shape model at the bottom dead point of the forming is obtained. a first press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition unit;
A first press-formed product springback amount calculation unit that performs springback analysis by applying a predetermined constraint condition to the obtained first press-formed product work bottom dead center shape model, and calculates the amount of springback generated in the first press-formed product work bottom dead center shape model as the springback amount of the first press-formed product;
A second press-formed work shape model is created from the second press-formed product three-dimensional surface shape measurement data obtained by measuring the surface shape of the second press-formed product after springback or the second press-formed product target shape design data, which is the design target shape of the second press-formed product. a second press-formed product work bottom dead center shape model acquiring unit for acquiring a work bottom dead center shape model;
A second press-formed product springback amount calculator that performs springback analysis by giving the acquired second press-formed product work bottom dead center shape model the same constraint condition as the predetermined constraint condition given to the first press-formed product work bottom dead center shape model by the first press-formed product springback amount calculation unit, and calculating the springback amount generated in the second press-formed product work bottom dead center shape model as the springback amount of the second press-formed product;
A springback amount comparison/evaluation unit that compares the springback amount of the first press-formed product calculated by the first press-formed product springback amount calculation unit and the springback amount of the second press-formed product calculated by the second press-formed product springback amount calculation unit, and evaluates each springback amount.

本発明においては、異なる成形条件で同一又は同形状の金型を用いてプレス成形された第１のプレス成形品と第２の成形品のそれぞれについてプレス成形品ワーク形状モデルを作成し、プレス成形品ワーク形状モデルについて金型モデルを用いて成形下死点まで挟み込む過程の弾性力学的解析により成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデルを取得し、プレス成形品ワーク下死点形状モデルのスプリングバック解析により算出したスプリングバック量を各プレス成形品のスプリングバック量として算出することにより、第１のプレス成形品と第２のプレス成形品とを同一又は同形状の金型モデルの成形下死点で位置合わせすることができ、第１のプレス成形品のスプリングバック量と第２のプレス成形品のスプリングバック量とを直接比較し、それぞれを適切に評価することができる。
これにより、プレス成形品の量産時における寸法精度変動の一因であるスプリングバックの量及び形態の変化を適切に評価すれば、例えば金型の摩耗や変形等の成形条件の変動の兆候を把握できるので、プレス成形品の寸法精度不良の大量発生を抑止できる。また生産準備段階において、意図的に複数の異なるプレス条件を与えてプレス成形を行い、得られたプレス成形品同士を比較することで、変動の原因を把握し、適切に対策することで、寸法精度変動の少ない、良好なプレス成形品を安定して得ることができる。 In the present invention, a press-formed work shape model is created for each of the first press-formed product and the second formed product press-formed using the same or the same shape mold under different molding conditions, and the press-formed work shape model is obtained by elastic dynamics analysis of the process of pinching to the bottom dead point of the press-formed product using the mold model. By calculating as, the first press-formed product and the second press-formed product can be aligned at the bottom dead center of the mold model of the same or the same shape, and the springback amount of the first press-formed product and the springback amount of the second press-formed product can be directly compared and each can be appropriately evaluated.
As a result, by appropriately evaluating changes in the amount and shape of springback, which are a cause of dimensional accuracy fluctuations during mass production of press-formed products, signs of fluctuations in molding conditions, such as wear and deformation of the mold, can be grasped. In addition, in the production preparation stage, by intentionally giving a plurality of different press conditions and performing press molding and comparing the obtained press-formed products with each other, it is possible to grasp the cause of the variation and take appropriate countermeasures, thereby stably obtaining good press-formed products with little variation in dimensional accuracy.

本発明の実施の形態に係るプレス成形品のスプリングバック量評価方法の処理の流れを説明するフロー図である。FIG. 2 is a flow chart explaining the flow of processing of the method for evaluating the amount of springback of a press-formed product according to the embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態に係るプレス成形品のスプリングバック量評価方法において、第１のプレス成形品及び第２のプレス成形品に生じるスプリングバック量を算出する過程を説明する図である（（ａ）実プレス成形工程、（ｂ）三次元表面形状測定、（ｃ）三次元表面形状測定データのプレス成形品ワーク形状モデルへの変換（リメッシュ及びオフセット）、（ｄ）金型モデルで挟み込む過程の弾性有限要素解析、（ｅ）スプリングバック解析）。FIG. 4 is a diagram illustrating the process of calculating the amount of springback generated in the first press-formed product and the second press-formed product in the method for evaluating the springback amount of a press-formed product according to the embodiment of the present invention ((a) an actual press-forming process, (b) three-dimensional surface shape measurement, (c) conversion of the three-dimensional surface shape measurement data to a press-formed product workpiece shape model (remesh and offset), (d) elastic finite element analysis in the process of sandwiching between mold models, and (e) springback analysis). 本発明の実施の形態に係るプレス成形品のスプリングバック量評価方法により算出した、（ａ）第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルのスプリングバック量のコンター図、（ｂ）第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルのスプリングバック量のコンター図、（ｃ）第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルのスプリングバック量に対する第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルのスプリングバック量の差分を示すコンター図、である。3 is a contour diagram of the springback amount of the first press-formed product work bottom dead center shape model, (b) a contour diagram of the springback amount of the second press-formed product work bottom dead center shape model, and (c) a contour diagram showing the difference in the springback amount of the second press-formed product work bottom dead center shape model with respect to the springback amount of the first press-formed product work bottom dead center shape model, calculated by the method for evaluating the springback amount of the press-formed product according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係るプレス成形品のスプリングバック量評価装置のブロック図、及び、本発明の実施の形態に係るプレス成形品のスプリングバック量評価プログラムの機能を説明する図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a springback amount evaluation device for a press-formed product according to an embodiment of the present invention, and a diagram for explaining functions of a springback amount evaluation program for a press-formed product according to an embodiment of the present invention; 従来のプレス成形品のスプリングバック量評価方法により算出した、（ａ）第１のプレス成形品の三次元表面形状測定データ、（ｂ）第２のプレス成形品の三次元表面形状測定データ、（ｃ）第１のプレス成形品と第２のプレス成形品との間の形状の乖離量。(a) three-dimensional surface profile measurement data of the first press-formed product, (b) three-dimensional surface profile measurement data of the second press-formed product, and (c) the amount of deviation of the shape between the first press-formed product and the second press-formed product, calculated by a conventional method for evaluating the amount of springback of a press-formed product.

以下、本発明の実施の形態に係るプレス成形品のスプリングバック量評価方法、装置及びプログラムについて、図１～図４を参照して説明する。なお、本実施の形態では、一例として図２に示す、自動車のＡピラーアッパーを模擬したハット断面形状の第１のプレス成形品１１及び第２のプレス成形品２１を対象とした。第１のプレス成形品１１及び第２のプレス成形品２１は、同一の金型を用いて、980MPa級、板厚1.4mmの冷延鋼板をプレス成形したものである。 A springback amount evaluation method, apparatus, and program for a press-formed product according to embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG. In this embodiment, as an example, the first press-formed product 11 and the second press-formed product 21 having a hat cross-sectional shape simulating an A-pillar upper of an automobile, shown in FIG. 2, are targeted. The first press-formed product 11 and the second press-formed product 21 are obtained by press-molding cold-rolled steel sheets of 980 MPa grade and 1.4 mm in thickness using the same mold.

なお、本実施の形態において、第１のプレス成形品１１は実際にプレス成形したものであるのに対し、第２のプレス成形品２１は、成形条件の違いにより長手方向全体にねじり変形が生じていると想定したものである。そして、第２のプレス成形品２１の形状データ（後述する第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３、図２参照）は、第１のプレス成形品１１の表面形状の測定により取得した形状データ（後述する第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３、図２参照）をコンピュータソフトウエア上でねじり変形を与えて作成したものである。 In the present embodiment, the first press-formed product 11 is actually press-formed, while the second press-formed product 21 is assumed to be torsionally deformed in the entire longitudinal direction due to the difference in forming conditions. The shape data of the second press-formed product 21 (second press-formed product three-dimensional surface shape measurement data 23, which will be described later, see FIG. 2) is created by applying torsional deformation to the shape data (first press-formed product three-dimensional surface shape measurement data 13, which will be described later, see FIG. 2) acquired by measuring the surface shape of the first press-formed product 11.

また、本願の図２、図３及び図５におけるX、Y及びZは、第１のプレス成形品１１及び第２のプレス成形品２１、第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３及び第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５及び第２プレス成形品ワーク形状モデル２５、並びに、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７及び第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７の長手方向（X方向）、幅方向（Y方向）及び高さ方向（Z方向）を示している。 In addition, X, Y and Z in FIGS. 2, 3 and 5 of the present application are the longitudinal direction (X direction), width direction (Y direction), and height direction (Z direction).

＜プレス成形品のスプリングバック量評価方法＞
本発明の実施の形態に係るプレス成形品のスプリングバック量評価方法は、一例として図２（ａ）に示すように、異なる成形条件で同一の金型を用いてプレス成形された第１のプレス成形品１１と第２のプレス成形品２１のスプリングバック量を比較し、それぞれを評価するものであって、図１に示すように、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ１と、第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ３と、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ５と、第２プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ７と、スプリングバック量比較・評価ステップＳ９と、を含むものである。
以下、上記の各ステップについて説明する。 <Method for evaluating springback amount of press-molded product>
As shown in FIG. 2A, the springback amount evaluation method of the press-formed product according to the embodiment of the present invention compares the springback amounts of the first press-formed product 11 and the second press-formed product 21 press-formed using the same mold under different molding conditions, and evaluates each of them. As shown in FIG. It includes a product workpiece bottom dead center shape model acquisition step S5, a second press molded product springback amount calculation step S7, and a springback amount comparison/evaluation step S9.
Each of the above steps will be described below.

≪第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップ≫
第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ１は、図２に示すように、スプリングバック後の第１のプレス成形品１１の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３から第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を作成し、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１の金型の第１金型モデル１によって成形下死点まで挟み込む過程の弾性力学的解析を行い、成形下死点における第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７を取得するステップである。 ≪First press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition step≫
As shown in FIG. 2, the first press-formed product work bottom dead point shape model acquisition step S1 is to create a first press-formed product work shape model 15 from the first press-formed product three-dimensional surface shape measurement data 13 acquired by measuring the surface shape of the first press-formed product 11 after springback, perform elastic dynamic analysis of the process of sandwiching the first press-formed product work shape model 15 by the first mold model 1 of the first mold to the molding bottom dead point, and perform the elastic dynamics analysis of the first press-formed product at the molding bottom dead point. This is the step of acquiring the workpiece bottom dead center shape model 17 .

第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ１は、まず、図２（ｂ）に示すように、第１のプレス成形品１１の表面形状の測定により第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３を取得する（Ｓ１ａ）。 In the first press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition step S1, first, as shown in FIG.

次に、取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３を力学的解析、すなわち弾性力学的解析のシェル要素として扱えるようにするために、図２（ｃ）に示すように、一定の要素サイズの要素（例えば、三角形要素）にリメッシュし、その後、板厚中央に相当する位置にオフセットすることにより、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を作成する（Ｓ１ｂ）。ここで、必要に応じて、第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３は、エッジ（輪郭）付近のノイズを除去する操作を行ってもよい。
本実施の形態では、第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３に対してエッジ（外周部）を含めてノイズを除去した上で一辺が約1.2mmの三角形要素にリメッシュを行い、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５の板厚は初期板厚1.4mmのまま一定として扱い、板厚（=1.4mm）中央相当になるように板厚の半分（=0.7mm）だけオフセットし、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を作成した。ここで、板厚を一定とせず、要素ごと、或いは領域ごとに測定した板厚を与えてもよい。なお、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５をシェル要素で作成するかわりに、取得した表面側の第１プレス成形品三次元表面形状測定データを板厚分だけ裏面側にオフセットさせて裏面側の第１プレス成形品三次元表面形状測定データを作成し、あるいは表面側及び裏面側それぞれの第１プレス成形品三次元表面形状測定データを測定することで表裏両面の第１プレス成形品三次元表面形状測定データを取得し、これら表裏両面の第１プレス成形品三次元表面形状測定データに挟まれた三次元空間を、ソリッド要素に分割して第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成する方法を用いてもよい。 Next, in order to handle the acquired three-dimensional surface shape measurement data 13 of the first press-formed product as shell elements for mechanical analysis, that is, elastic dynamics analysis, as shown in FIG. Here, if necessary, the three-dimensional surface shape measurement data 13 of the first press-molded product may be subjected to an operation for removing noise near edges (contours).
In this embodiment, noise is removed from the three-dimensional surface profile measurement data 13 of the first press-formed product 13 including the edge (periphery), and then remeshing is performed to triangular elements having a side of about 1.2 mm. Here, the plate thickness may not be constant, and the plate thickness measured for each element or for each region may be given. Instead of creating the first press-molded product workpiece shape model 15 with shell elements, the obtained three-dimensional surface shape measurement data of the first press-molded product on the front side is offset to the back side by the plate thickness to create the three-dimensional surface shape measurement data of the first press-molded product on the back side, or by measuring the three-dimensional surface shape measurement data of the first press-molded product on each of the front and back sides, the three-dimensional surface shape measurement data on both the front and back sides of the first press-molded product are acquired, and the three-dimensional surface shape measurement data on both the front and back sides of the first press-molded product are obtained. A method of dividing the three-dimensional space sandwiched by the shape measurement data into solid elements to create the work shape model of the first press-formed product may be used.

次に、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１金型モデル１で挟み込める位置に配置する（Ｓ１ｃ）。このとき、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５の位置決めは、第１金型モデル１によって成形下死点まで挟み込む過程において第１プレス成形品ワーク形状モデル１５が大きくずれないように大まかに手動で調整するとよい。 Next, the first press-molded product workpiece shape model 15 is placed at a position where it can be sandwiched between the first mold models 1 (S1c). At this time, the positioning of the first press-formed work shape model 15 should be roughly manually adjusted so that the first press-formed work shape model 15 does not deviate greatly in the process of sandwiching the first mold model 1 to the bottom dead center.

具体的には、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５と第１金型モデル１の稜線部形状や外周形状、位置決め穴／ピンなどの特徴形状を目印に、第１金型モデル１で挟んだ際に、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５の特徴形状部位がずれないように平行移動及び／又は回転移動を行う。
あるいは、一旦、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１金型モデル１の下型モデル３を基準としてベストフィット等の自動的な位置合わせを行い、続いて、上型モデル５をプレス成形方向に沿って下型モデル３と接触しないところまで平行移動させてもよい。 Specifically, the first press-formed work shape model 15 and the first press-formed work shape model 1 are moved in parallel and/or rotationally so that the characteristic shape part of the first press-formed work shape model 15 does not shift when sandwiched between the first mold model 1 using the characteristic shapes such as the ridge line shape, the outer peripheral shape, and the positioning holes/pins of the first mold model 1 as marks.
Alternatively, once the first press-formed product workpiece shape model 15 is automatically aligned such as best fit with the lower mold model 3 of the first mold model 1 as a reference, the upper mold model 5 may be translated along the press molding direction until it does not come into contact with the lower mold model 3.

次に、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１金型モデル１で挟む過程の弾性力学的解析を行い（Ｓ１ｄ）、成形下死点における第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７を取得する。 Next, elastic dynamics analysis of the process of sandwiching the first press-formed work shape model 15 between the first mold model 1 is performed (S1d), and the first press-formed work bottom dead center shape model 17 at the bottom dead center of molding is obtained.

第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ１において弾性力学的解析を行う理由は以下のとおりである。
第１金型モデル１で挟み込んで取得した成形下死点での第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７は、次の第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ３におけるスプリングバック解析により第１金型モデル１で挟み込む前の第１プレス成形品ワーク形状モデル１５の形状に戻すことで、適切にスプリングバック量を算出するためである。
そして、本実施の形態では、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ１における弾性力学的解析として、弾性有限要素解析を行う（図２（ｄ）、Ｓ１ｄ）。 The reason why the elastic dynamics analysis is performed in the first press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition step S1 is as follows.
The first press-formed product work bottom dead center shape model 17 at the molding bottom dead center obtained by sandwiching with the first mold model 1 is returned to the shape of the first press-formed product work shape model 15 before sandwiching with the first mold model 1 by the springback analysis in the next first press-formed product springback amount calculation step S3. This is for appropriately calculating the springback amount.
Then, in the present embodiment, elastic finite element analysis is performed as the elastic dynamic analysis in the first press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition step S1 (Fig. 2(d), S1d).

このように、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１金型モデル１によって成形下死点まで挟み込む過程の弾性有限要素解析を行うことにより、第１金型モデル１を基準として第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の位置合わせが可能となる。 In this way, by performing the elastic finite element analysis of the process of sandwiching the first press-formed product work shape model 15 by the first mold model 1 to the bottom dead point of molding, the first press-formed product work shape model 17 can be aligned with the first mold model 1 as a reference.

≪第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップ≫
第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ３は、図２（ｅ）に示すように、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ１において取得した第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に所定の拘束条件を与えてスプリングバック解析を行い、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に生じたスプリングバック量を第１のプレス成形品１１のスプリングバック量として算出するステップである。 <<First press molded product springback amount calculation step>>
As shown in FIG. 2E, the first press-formed product springback amount calculation step S3 is a step of performing springback analysis by applying a predetermined constraint condition to the first press-formed product work bottom dead center shape model 17 acquired in the first press-formed product work bottom dead center shape model acquisition step S1, and calculating the amount of springback generated in the first press-formed product work bottom dead center shape model 17 as the springback amount of the first press formed product 11.

第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ３でのスプリングバック解析において第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に対して拘束条件を与える理由は以下の２つである。 There are two reasons why the constraint condition is imposed on the first press-formed product workpiece bottom dead center shape model 17 in the springback analysis in the first press-formed product springback amount calculation step S3.

まず、１つ目の理由は、力学的に安定的な解を得るために必要な措置であり、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の並進方向及び回転方向に制約条件を与えることで、複数の解が発生することを防止するためである。 First, the first reason is a measure necessary to obtain a dynamically stable solution, and is to prevent the occurrence of multiple solutions by giving constraints to the translational and rotational directions of the first press-formed workpiece bottom dead center shape model 17.

２つ目の理由は、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の寸法及び形状の精度を評価する上で、基準となる部位を設定するためである。
したがって、第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ３において与える所定の拘束条件は、上記の１つ目の理由で述べた複数の解が発生しないことを前提として、各々のプレス成形品の用途や品質評価基準にしたがい、適宜設定すればよい。 The second reason is to set a reference site for evaluating the accuracy of the dimensions and shape of the first press-formed workpiece bottom dead center shape model 17 .
Therefore, the predetermined constraint condition given in the first press-formed product springback amount calculation step S3 may be appropriately set according to the use and quality evaluation criteria of each press-formed product, on the premise that multiple solutions described in the first reason above do not occur.

所定の拘束条件の代表的な例としては、（１）ある基準領域、例えばブランクの金型における位置決め用に設定されたブランク（プレス成形品）上の基準形状（穴や座面）の内部又は周辺部の１点又は複数点に対し、並進及び回転方向の拘束を付与する条件、（２）プレス成形品上の離れた３点について、それぞれ三次元空間の並進方向のうち３方向固定、２方向固定又は１方向固定を与える条件、等が挙げられる。 Typical examples of the predetermined constraint conditions include: (1) a reference region, for example, one or more points inside or around a reference shape (hole or bearing surface) on a blank (press-molded product) set for positioning in a blank mold.

本実施の形態では、図３（ａ）に示すように、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に三つの拘束点Ａ、拘束点Ｂ及び拘束点Ｃを設定し、拘束点ＡについてはY方向とZ方向の並進及び回転方向の拘束を付与する条件（以下、「YZ固定」と称する）を与え、拘束点ＢについてはX方向、Y方向及びZ方向の並進及び回転方向の拘束を付与する条件（以下、「XYZ固定」と称する）を与え、拘束点ＣについてはZ方向の並進及び回転方向拘束を付与する条件（以下、「Z固定」と称する）を与えた。 In this embodiment, as shown in FIG. 3A, three constraint points A, B, and C are set in the first press-formed workpiece workpiece bottom dead center shape model 17. Constraint point A is provided with a condition to provide translational and rotational constraints in the Y and Z directions (hereinafter referred to as "YZ fixation"), and constraint point B is provided with a condition to provide translational and rotational constraints in the X, Y, and Z directions (hereinafter referred to as "XYZ fixation"). , and the constraint point C is given a condition to give translational and rotational constraints in the Z direction (hereinafter referred to as "Z fixation").

また、第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ３におけるスプリングバック解析として、弾性有限要素解析を行う。これにより、スプリングバックした後の第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７は、第１金型モデル１で挟み込む前の第１プレス成形品ワーク形状モデル１５、すなわち、第１のプレス成形品１１と同じ形状に戻り、第１のプレス成形品１１に生じたスプリングバック量を適切に算出することができる。 In addition, elastic finite element analysis is performed as the springback analysis in the first press-formed product springback amount calculation step S3. As a result, the first press-formed work piece bottom dead center shape model 17 after springback returns to the same shape as the first press-formed work shape model 15 before being sandwiched by the first mold model 1, that is, the first press-formed product 11, and the amount of springback generated in the first press-formed product 11 can be calculated appropriately.

≪第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップ≫
第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ５は、図２に示すように、スプリングバック後の第２のプレス成形品２１の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３から第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を作成し、第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を第１金型モデル１と同一の第２金型モデル７によって成形下死点まで挟み込む過程の弾性力学的解析を行い、成形下死点における第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７を取得するステップである。 <<Second press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition step>>
In the second press-formed product work bottom dead point shape model acquisition step S5, as shown in FIG. 2, a second press-formed product work shape model 25 is created from the second press-formed product three-dimensional surface shape measurement data 23 acquired by measuring the surface shape of the second press-formed product 21 after springback. This is the step of acquiring the press-formed workpiece work bottom dead center shape model 27 .

第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ５において第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７を取得する具体的な手順は、前述した第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ１と同様である（図２、Ｓ１ａ～Ｓ１ｄ）。
さらに、本実施の形態において、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ５での弾性力学的解析は、前述した第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ１と同様に、弾性有限要素解析を行う。 A specific procedure for acquiring the second press-formed product work bottom dead center shape model 27 in the second press-formed product work bottom dead center shape model acquisition step S5 is the same as the above-described first press-formed product work bottom dead center shape model acquisition step S1 (FIG. 2, S1a to S1d).
Furthermore, in the present embodiment, the elastic dynamic analysis in the second press-formed product work bottom dead center shape model acquisition step S5 is elastic finite element analysis in the same manner as the first press-formed product work bottom dead center shape model acquisition step S1 described above.

なお、本実施の形態においては、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ５を実行するに先立って、第２金型モデル７（図２（ｄ））を予め取得しておく。第２金型モデル７は、第１金型モデル１と同一のものであってもよいし、第１金型モデル１と同一形状である別のものであってもよい。 In the present embodiment, the second mold model 7 (FIG. 2(d)) is acquired in advance prior to executing the second press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition step S5. The second mold model 7 may be the same as the first mold model 1 , or may be a different model having the same shape as the first mold model 1 .

≪第２プレス成形品スプリングバック量算出ステップ≫
第２プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ７は、図２（ｅ）に示すように、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ５において取得した第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７に第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ３において第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に与えた所定の拘束条件と同一の拘束条件を与えてスプリングバック解析を行い、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７に生じたスプリングバック量を第２のプレス成形品２１のスプリングバック量として算出するステップである。 <<Second press-formed product springback amount calculation step>>
In the second press-formed product springback amount calculation step S7, as shown in FIG. 2(e), the second press-formed product work bottom dead center shape model 27 acquired in the second press-formed product work bottom dead center shape model acquisition step S5 is given the same constraint conditions as the predetermined constraint conditions given to the first press-formed product work bottom dead center shape model 17 in the first press-formed product springback amount calculation step S3, and the springback analysis is performed. is calculated as the springback amount of the second press-formed product 21 .

本実施の形態では、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に設定した拘束条件（図３（ａ））と同様、図３（ｂ）に示すように、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７に三つの拘束点Ａ、拘束点Ｂ及び拘束点Ｃを設定し、拘束点ＡにはYZ固定、拘束点ＢにはXYZ固定、及び、拘束点ＣにはZ固定の拘束条件を与えた。 In the present embodiment, as shown in FIG. 3B, three constraint points A, B, and C are set in the second press-formed workpiece bottom dead center shape model 27, and YZ-fixed constraint point A, XYZ-fixed constraint point B, and Z-fixed constraint point C are provided, as shown in FIG.

また、第２プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ７におけるスプリングバック解析として、弾性有限要素解析を行う。これにより、前述した第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ３と同様、第２のプレス成形品２１に生じたスプリングバック量を適切に算出することができる。 In addition, elastic finite element analysis is performed as the springback analysis in the second press-formed product springback amount calculation step S7. As a result, the amount of springback generated in the second press-formed product 21 can be appropriately calculated in the same manner as the first press-formed product springback amount calculation step S3 described above.

≪スプリングバック量比較・評価ステップ≫
スプリングバック量比較・評価ステップＳ９は、図１に示すように、第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ３において算出した第１のプレス成形品１１のスプリングバック量と、第２プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ７において算出した第２のプレス成形品２１のスプリングバック量と、を比較し、それぞれのスプリングバック量を評価するステップである。 ≪Springback amount comparison/evaluation steps≫
The springback amount comparison/evaluation step S9, as shown in FIG. 1, is a step of comparing the springback amount of the first press-formed product 11 calculated in the first press-formed product springback amount calculating step S3 with the springback amount of the second press-formed product 21 calculated in the second press-formed product springback amount calculating step S7, and evaluating each springback amount.

本実施の形態は、第１のプレス成形品１１のスプリングバック量を基準として、第２のプレス成形品２１のスプリングバック量を評価した。
図３に、一例として、（ａ）第１のプレス成形品１１のスプリングバック量として算出した第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７のスプリングバック量のコンター図、（ｂ）第２のプレス成形品２１のスプリングバック量として算出した第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７のスプリングバック量のコンター図、（ｃ）第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７のスプリングバック量に対する第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７のスプリングバック量の差分のコンター図、を示す。
図３（ｃ）に示す乖離量は、第２のプレス成形品２１のZ方向（金型ストローク方向）のスプリングバック量の乖離量の分布を示したものである。この乖離量の算出においては、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７と第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７の位置合わせを改めて行っていない。
図３（ｃ）に示した乖離量の結果から、第２のプレス成形品２１は、第１のプレス成形品１１に対して、長手方向左端部（図中の破線楕円で示した部位）のスプリングバック量が＋側（成形品高さ方向のプラス側）に振れ、長手方向中央部上側（図中の点線楕円で示した部位）の－方向の変位がマイナス側に振れた結果となった。これより、第２のプレス成形品２１は、第１のプレス成形品１１に対して長手方向左端部の下部を持ち上げる形でねじれていることが分かった。 In this embodiment, the amount of springback of the second press-formed product 21 was evaluated based on the amount of springback of the first press-formed product 11 .
3 shows, as an example, (a) a contour diagram of the springback amount of the first press-formed work bottom dead center shape model 17 calculated as the springback amount of the first press-formed product 11, (b) a contour diagram of the springback amount of the second press-formed work bottom dead center shape model 27 calculated as the springback amount of the second press-formed product 21, (c) the second press-formed work bottom dead center shape model 27 with respect to the springback amount of the first press-formed work bottom dead center shape model 17. 4 is a contour diagram of the difference in the amount of springback of .
The divergence amount shown in FIG. 3C shows the distribution of the divergence amount of the springback amount in the Z direction (die stroke direction) of the second press-formed product 21 . In calculating the deviation amount, the first press-formed work bottom dead center shape model 17 and the second press-formed work bottom dead center shape model 27 are not aligned again.
From the results of the amount of divergence shown in FIG. 3(c), the second press-formed product 21 has a springback amount at the left end in the longitudinal direction (the portion indicated by the dashed ellipse in the figure) swayed to the + side (positive side in the height direction of the molded product), and the displacement in the − direction of the upper side of the longitudinal center portion (the portion indicated by the dotted ellipse in the figure) swayed to the minus side. From this, it was found that the second press-formed product 21 was twisted with respect to the first press-formed product 11 in such a manner that the lower portion of the left end in the longitudinal direction was lifted.

このように、本実施の形態に係るプレス成形品のスプリングバック量評価方法においては、第１のプレス成形品１１のスプリングバック量を算出するための第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７と、第２のプレス成形品のスプリングバック量を算出するための第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７と、がいずれも、同一の第１金型モデル１及び第２金型モデル７で位置合わせがされたものであるため、第１のプレス成形品１１のスプリングバック量を基準として第２のプレス成形品２１のスプリングバック量を直接比較し、適切に評価することが可能となる。 As described above, in the method for evaluating the springback amount of the press-formed product according to the present embodiment, the first press-formed product work bottom dead center shape model 17 for calculating the springback amount of the first press-formed product 11 and the second press-formed product work bottom dead center shape model 27 for calculating the springback amount of the second press-formed product are both aligned with the same first mold model 1 and the second mold model 7. It is possible to directly compare the amount of springback of the second press-formed product 21 with the amount of springback as a reference, and to make an appropriate evaluation.

また、上記の説明は、第１のプレス成形品１１のスプリングバック量を基準として、第２のプレス成形品２１のスプリングバック量を評価する場合についてのものであったが、本発明は、第２のプレス成形品２１のスプリングバック量を基準として、第１のプレス成形品１１のスプリングバック量を比較するものであってもよい。これにより、第１のプレス成形品１１のスプリングバック量を適切に評価することが可能となる。
これにより、プレス成形品の量産時における寸法精度変動の一因であるスプリングバックの量及び形態の変化を適切に評価すれば、例えば金型の摩耗や変形等の成形条件の変動の兆候を把握できるので、プレス成形品の寸法精度不良の大量発生を抑止できる。また生産準備段階において、意図的に複数の異なるプレス条件を与えてプレス成形を行い、得られたプレス成形品同士を比較することで、変動の原因を把握し、適切に対策することで、寸法精度変動の少ない、良好なプレス成形品を安定して得ることができる。 Further, the above description is for evaluating the springback amount of the second press-formed product 21 based on the springback amount of the first press-formed product 11, but the present invention may compare the springback amount of the first press-formed product 11 with the springback amount of the second press-formed product 21 as a standard. This makes it possible to appropriately evaluate the springback amount of the first press-formed product 11 .
As a result, by appropriately evaluating changes in the amount and shape of springback, which are a cause of dimensional accuracy fluctuations during mass production of press-formed products, signs of fluctuations in molding conditions, such as wear and deformation of the mold, can be grasped. In addition, in the production preparation stage, by intentionally giving a plurality of different press conditions and performing press molding and comparing the obtained press-formed products with each other, it is possible to grasp the cause of the variation and take appropriate countermeasures, thereby stably obtaining good press-formed products with little variation in dimensional accuracy.

＜プレス成形品のスプリングバック量評価装置＞
本発明の実施の形態に係るプレス成形品のスプリングバック量評価装置３１（以下、「スプリングバック量評価装置３１」という）は、一例として図２（ａ）に示すように、異なる成形条件で同一の金型を用いてプレス成形された第１のプレス成形品１１と第２のプレス成形品２１のスプリングバック量を比較し、それぞれを評価するものであって、図４に示すように、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部３３と、第１プレス成形品スプリングバック量算出部３５と、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部３７と、第２プレス成形品スプリングバック量算出部３９と、スプリングバック量比較・評価部４１と、を備えたものである。 <Evaluation device for springback amount of press-molded product>
A press-formed product springback amount evaluation device 31 (hereinafter referred to as "springback amount evaluation device 31") according to the embodiment of the present invention compares the springback amounts of a first press-formed product 11 and a second press-formed product 21 press-molded using the same mold under different molding conditions, as shown in FIG. It includes a press-formed product springback amount calculator 35, a second press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition unit 37, a second press-formed product springback amount calculator 39, and a springback amount comparison/evaluation unit 41.

スプリングバック量評価装置３１は、コンピュータ（PC等）のCPU（中央演算処理装置）によって構成されたものであってもよい。この場合、上記の各部は、コンピュータの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。 The springback amount evaluation device 31 may be configured by a CPU (central processing unit) of a computer (PC or the like). In this case, each unit described above functions by executing a predetermined program by the CPU of the computer.

≪第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部≫
第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部３３は、スプリングバック後の第１のプレス成形品１１の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３から第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を作成し、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を金型の第１金型モデル１によって成形下死点まで挟み込む過程の弾性力学的解析を行い、成形下死点における第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７を取得するものである。 ≪First press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition unit≫
The first press-formed product work bottom dead point shape model acquisition unit 33 creates a first press-formed product work shape model 15 from the first press-formed product three-dimensional surface shape measurement data 13 acquired by measuring the surface shape of the first press-formed product 11 after springback, performs elastic dynamics analysis of the process of sandwiching the first press-formed product work shape model 15 by the first mold model 1 of the mold to the molding bottom dead point, and acquires the first press-formed product work bottom dead point shape model 17 at the molding bottom dead point. It is something to do.

本実施の形態において、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部３３は、前述したプレス成形品のスプリングバック量評価方法の第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ１を実行する。 In the present embodiment, the first press-formed product work bottom dead center shape model acquisition unit 33 executes the first press-formed product work bottom dead center shape model acquisition step S1 of the springback amount evaluation method for the press-formed product described above.

なお、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部３３により第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３から作成した第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１金型モデル１にセットするときの位置決めは、第１金型モデル１によって成形下死点まで挟み込む過程において第１プレス成形品ワーク形状モデル１５が大きくずれないように、操作者が大まかに手動で調整するとよい。 When setting the first press-formed product work shape model 15 created from the first press-formed product three-dimensional surface shape measurement data 13 by the first press-formed product work bottom dead center shape model acquisition unit 33 in the first mold model 1, the positioning may be roughly manually adjusted by the operator so that the first press-formed product work shape model 15 does not shift greatly in the process of being sandwiched by the first mold model 1 to the bottom dead point.

あるいは、一旦、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１金型モデル１の下型モデル３を基準としてベストフィット等の自動的な位置合わせを行い、続いて、上型モデル５をプレス成形方向に沿って下型モデル３と接触しないところまで操作者が手動で第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を平行移動させてもよい。 Alternatively, the first press-formed work shape model 15 may be automatically aligned such as best fit with the lower mold model 3 of the first mold model 1 as a reference, and then the operator may manually translate the first press-formed work shape model 15 along the press-forming direction until the upper mold model 5 does not come into contact with the lower mold model 3.

≪第１プレス成形品スプリングバック量算出部≫
第１プレス成形品スプリングバック量算出部３５は、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部３３により取得した第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に所定の拘束条件を与えてスプリングバック解析を行い、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に生じたスプリングバック量を第１のプレス成形品１１のスプリングバック量として算出するものである。 <<First press molded product springback amount calculation unit>>
The first press-formed product springback amount calculation unit 35 performs springback analysis by applying a predetermined constraint condition to the first press-formed product work bottom dead center shape model 17 acquired by the first press-formed product work bottom dead center shape model acquisition unit 33, and calculates the amount of springback generated in the first press-formed product work bottom dead center shape model 17 as the springback amount of the first press formed product 11.

本実施の形態において、第１プレス成形品スプリングバック量算出部３５は、前述したプレス成形品のスプリングバック量評価方法の第１プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ３を実行する。 In the present embodiment, the first press-formed product springback amount calculation unit 35 executes the first press-formed product springback amount calculation step S3 of the method for evaluating the springback amount of the press-formed product described above.

≪第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部≫
第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部３７は、スプリングバック後の第２のプレス成形品２１の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３から第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を作成し、第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を第１金型モデル１と同一の第２金型モデル７によって成形下死点まで挟み込む過程の弾性力学的解析を行い、成形下死点における第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７を取得するものである。 <<Second press-molded product workpiece bottom dead center shape model acquisition unit>>
The second press-formed product work bottom dead point shape model acquisition unit 37 creates a second press-formed product work shape model 25 from the second press-formed product three-dimensional surface shape measurement data 23 acquired by measuring the surface shape of the second press-formed product 21 after springback, performs elastic dynamic analysis of the process of sandwiching the second press-formed product work shape model 25 by the second mold model 7, which is the same as the first mold model 1, to the molding bottom dead point, and performs elastic dynamic analysis of the process of sandwiching the second press-formed product work shape model 25 to the molding bottom dead point at the molding bottom dead center. It acquires the shape model 27 .

本実施の形態において、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部３７は、前述したプレス成形品のスプリングバック量評価方法の第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得ステップＳ５を実行する。 In the present embodiment, the second press-formed product work bottom dead center shape model acquisition unit 37 executes the second press-formed product work bottom dead center shape model acquisition step S5 of the springback amount evaluation method for the press-formed product described above.

なお、本実施の形態では、第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３に対しては、前述した第１プレス成形品ワーク形状モデル１５の作成と同様に、ノイズ除去、リメッシュ及びオフセットを施し、第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を作成した。 In the present embodiment, the second press-formed product three-dimensional surface shape measurement data 23 is subjected to noise removal, remesh and offset in the same manner as the first press-formed product work shape model 15 described above, to create the second press-formed product work shape model 25.

さらに、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部３７により第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を第２金型モデル７にセットするときの位置決めは、前述した第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１金型モデル１にセットするときと同様に行えばよい。 Furthermore, the positioning when the second press-formed product work shape model 25 is set in the second mold model 7 by the second press-formed product work shape model acquisition unit 37 may be performed in the same manner as when the first press-formed product work shape model 15 is set in the first mold model 1.

≪第２プレス成形品スプリングバック量算出部≫
第２プレス成形品スプリングバック量算出部３９は、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部３７により取得した第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７に第１プレス成形品スプリングバック量算出部３５により第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に与えた所定の拘束条件と同一の拘束条件を与えてスプリングバック解析を行い、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７に生じたスプリングバック量を第２のプレス成形品２１のスプリングバック量として算出するものである。 <<Second press-molded product springback amount calculator>>
The second press-formed product springback amount calculation unit 39 performs springback analysis by giving the same constraint conditions as the predetermined constraint conditions given to the first press-formed product work bottom dead center shape model 17 by the first press-formed product springback amount calculation unit 35 to the second press-formed product work bottom dead center shape model 27 acquired by the second press-formed product work bottom dead center shape model acquisition unit 37 . It is calculated as a springback amount.

本実施の形態において、第２プレス成形品スプリングバック量算出部３９は、前述したプレス成形品のスプリングバック量評価方法の第２プレス成形品スプリングバック量算出ステップＳ７を実行する。 In the present embodiment, the second press-formed product springback amount calculation unit 39 executes the second press-formed product springback amount calculation step S7 of the method for evaluating the springback amount of the press-formed product described above.

≪スプリングバック量比較・評価部≫
スプリングバック量比較・評価部４１は、第１プレス成形品スプリングバック量算出部３５により算出した第１のプレス成形品１１のスプリングバック量と、第２プレス成形品スプリングバック量算出部３９により算出した第２のプレス成形品２１のスプリングバック量と、を比較し、それぞれのスプリングバック量を評価するものである。 ≪Springback amount comparison/evaluation section≫
The springback amount comparison/evaluation unit 41 compares the springback amount of the first press-formed product 11 calculated by the first press-formed product springback amount calculation unit 35 and the springback amount of the second press-formed product 21 calculated by the second press-formed product springback amount calculation unit 39, and evaluates each springback amount.

本実施の形態において、スプリングバック量比較・評価部４１は、前述したプレス成形品のスプリングバック量評価方法のスプリングバック量比較・評価ステップＳ９を実行する。 In the present embodiment, the springback amount comparison/evaluation unit 41 executes the springback amount comparison/evaluation step S9 of the springback amount evaluation method for the press-formed product described above.

＜プレス成形品のスプリングバック量評価プログラム＞
本発明の実施の形態は、プレス成形品のスプリングバック量評価プログラムとして構成することができる。
すなわち、本発明の実施の形態に係るプレス成形品のスプリングバック量評価プログラムは、異なる成形条件で同一の金型を用いてプレス成形された第１のプレス成形品と第２のプレス成形品のスプリングバック量を比較し、それぞれを評価するものであって、図４に示すように、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部３３と、第１プレス成形品スプリングバック量算出部３５と、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部３７と、第２プレス成形品スプリングバック量算出部３９と、スプリングバック量比較・評価部４１と、して実行させる機能を有するものである。 <Springback amount evaluation program for press-formed products>
An embodiment of the present invention can be configured as a springback amount evaluation program for a press-formed product.
That is, the program for evaluating the springback amount of a press-formed product according to the embodiment of the present invention compares the springback amounts of a first press-formed product and a second press-formed product press-formed using the same mold under different forming conditions, and evaluates each of them. As shown in FIG. The press-formed product springback amount calculator 39 and the springback amount comparison/evaluation unit 41 have functions to be executed.

以上、本実施の形態に係るプレス成形品のスプリングバック量評価装置及びプログラムにおいても、前述した本実施の形態に係るプレス成形品のスプリングバック量評価方法と同様に、第１のプレス成形品１１のスプリングバック量として算出する第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７と、第２のプレス成形品２１のスプリングバック量として算出する第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７と、は、いずれも、同一の第１金型モデル１及び第２金型モデル７で位置合わせがされたものであるため、第１のプレス成形品１１のスプリングバック量を基準として第２のプレス成形品２１のスプリングバック量を比較して評価することが可能となる。 As described above, in the press-formed product springback amount evaluation apparatus and program according to the present embodiment, similarly to the press-formed product springback amount evaluation method according to the present embodiment described above, the first press-formed product work bottom dead center shape model 17 calculated as the springback amount of the first press-formed product 11 and the second press-formed product work bottom dead center shape model 27 calculated as the springback amount of the second press-formed product 21 are both the same first mold model 1 and second mold model. 7, the amount of springback of the second press-formed product 21 can be compared and evaluated with the amount of springback of the first press-formed product 11 as a reference.

さらに、本発明に係るプレス成形品のスプリングバック量評価装置及びプログラムは、第２のプレス成形品のスプリングバック量を基準として、第１のプレス成形品のスプリングバック量を比較することにより、第１のプレス成形品のスプリングバック量を評価することが可能となる。
これにより、プレス成形品の量産時における寸法精度変動の一因であるスプリングバックの量及び形態の変化を適切に評価すれば、例えば金型の摩耗や変形等の成形条件の変動の兆候を把握できるので、プレス成形品の寸法精度不良の大量発生を抑止できる。また生産準備段階において、意図的に複数の異なるプレス条件を与えてプレス成形を行い、得られたプレス成形品同士を比較することで、変動の原因を把握し、適切に対策することで、寸法精度変動の少ない、良好なプレス成形品を安定して得ることができる。 Further, the press-formed product springback amount evaluation apparatus and program according to the present invention compare the springback amount of the first press-formed product with the springback amount of the second press-formed product as a reference, thereby making it possible to evaluate the springback amount of the first press-formed product.
As a result, by appropriately evaluating changes in the amount and shape of springback, which are a cause of dimensional accuracy fluctuations during mass production of press-formed products, signs of fluctuations in molding conditions, such as wear and deformation of the mold, can be grasped. In addition, in the production preparation stage, by intentionally giving a plurality of different press conditions and performing press molding and comparing the obtained press-formed products with each other, it is possible to grasp the cause of the variation and take appropriate countermeasures, thereby stably obtaining good press-formed products with little variation in dimensional accuracy.

なお、上記の説明において、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７を成形下死点まで挟み込む過程の弾性力学的解析で用いる第１金型モデル１と、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７を成形下死点まで挟み込む過程の弾性力学的解析で用いる第２金型モデル７と、は同一のものであったが、本発明において、第１金型モデルと第２金型モデルは同形状のものであってもよい。 In the above description, the first mold model 1 used in the elastic dynamics analysis of the process of pinching the first press-formed workpiece bottom dead center shape model 17 to the molding bottom dead center and the second mold model 7 used in the elastic dynamics analysis of the process of pinching the second press-molded workpiece bottom dead center shape model 27 to the molding bottom dead center were the same, but in the present invention, the first mold model and the second mold model may have the same shape.

また、上記の本発明の実施の形態に係る説明は、第１のプレス成形品１１及び第２のプレス成形品２１の全体を単一工程でプレス成形する場合を対象とするものであった。もっとも、本発明は、第１のプレス成形品及び第２のプレス成形品をプレス成形する過程が部位ごとに複数工程に分かれている場合であってもよい。
この場合、本発明は、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル及び第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルのスプリングバック量の算出に用いる第１金型モデル及び第２金型モデルは、第１のプレス成形品及び第２のプレス成形品の各部位を成形する各金型の金型モデルを合成して一つの金型モデル（第１金型モデル及び第２金型モデル）とすればよい。 Further, the above description of the embodiment of the present invention is directed to the case where the entire first press-formed product 11 and the second press-formed product 21 are press-formed in a single process. However, in the present invention, the process of press-molding the first press-formed product and the second press-formed product may be divided into a plurality of steps for each part.
In this case, in the present invention, the first mold model and the second mold model used for calculating the springback amount of the first press-formed product work bottom dead center shape model and the second press-formed product work bottom dead center shape model may be made into one mold model (first mold model and second mold model) by synthesizing the mold models of each mold for molding each part of the first press-formed product and the second press-formed product.

さらに、第１プレス成形品ワーク形状モデル及び第２プレス成形品ワーク形状モデルを成形下死点まで挟み込み過程の解析においては、第１のプレス成形品及び第２のプレス成形品の一部の部位を成形する金型の金型モデルを用いてもよい。
そして、金型モデルにより第１プレス成形品ワーク形状モデルを挟み込んだ部位と、当該部位に相当する第２プレス成形品ワーク形状モデルにおける部位と、を位置合わせすればよい。 Furthermore, in the analysis of the process of sandwiching the work shape model of the first press-formed product and the work shape model of the second press-formed product to the bottom dead center of the molding, a mold model of a mold for molding a part of the first press-formed product and the second press-formed product may be used.
Then, the part where the first press-formed work shape model is sandwiched between the metal mold models and the part corresponding to that part in the second press-formed work shape model can be aligned.

第１のプレス成形品と第２のプレス成形品のいずれか一方は、その三次元表面形状測定データの代わりに目標形状設計データ（第１プレス成形品目標形状設計データ又は第２プレス成形品目標形状設計データ）を用いてもよい。これにより、スプリングバックによる設計目標形状からの乖離を評価することが可能となる。 For either the first press-formed product or the second press-formed product, target shape design data (first press-formed product target shape design data or second press-formed product target shape design data) may be used instead of the three-dimensional surface shape measurement data. This makes it possible to evaluate deviation from the design target shape due to springback.

また、本実施の形態は、下型と上型とを備えた金型により第１のプレス成形品１１及び第２のプレス成形品２１をフォーム成形する場合を対象とするものであったが、ドロー成形の場合には上型と協働してブランクを挟持するクッションが金型に備えられている。この場合、第１金型モデル及び第２金型モデルは、クッションモデル（図示なし）を備えたものとし、クッションモデルをはじめから成形下死点位置に配置し、第１プレス成形品ワーク形状モデル及び第２プレス成形品ワーク形状モデルを下型モデルと上型モデルとで挟み込む過程の解析を行えばよい。 In addition, the present embodiment deals with the case where the first press-molded product 11 and the second press-molded product 21 are form-molded by a mold having a lower mold and an upper mold, but in the case of draw molding, the mold is provided with a cushion that sandwiches the blank in cooperation with the upper mold. In this case, the first mold model and the second mold model are provided with a cushion model (not shown), the cushion model is placed at the molding bottom dead center position from the beginning, and the process of sandwiching the first press-formed work shape model and the second press-formed work shape model between the lower die model and the upper die model can be analyzed.

また、上記の説明において、金型の成形下死点とは、下型と上型との間の間隔がブランクの板厚と同等となった時点である場合を想定したものであった。もっとも、本発明において、成形下死点とは、成形下死点の手前（5mmや10mm等、10mm以内）で金型を止めた場合を含み、成形下死点手前まで成形した第１のプレス成形品と第２のプレス成形品との比較を行うものであってもよい。 Further, in the above description, the molding bottom dead center of the mold is assumed to be the time when the distance between the lower mold and the upper mold becomes equal to the thickness of the blank. However, in the present invention, the molding bottom dead point includes the case where the mold is stopped before the molding bottom dead point (within 10 mm, such as 5 mm or 10 mm), and the first press-molded product and the second press-molded product molded until before the molding bottom dead point may be compared.

また、本実施の形態において第１プレス成形品ワーク形状モデル１５、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７、第２プレス成形品ワーク形状モデル２５及び第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７は、いずれも、シェル要素（例えば、三角形要素）でモデル化されたものであったが、本発明は、ソリッド要素でモデル化されたものであってもよい。 In the present embodiment, the first press-formed work shape model 15, the first press-formed work bottom dead center shape model 17, the second press-formed work shape model 25, and the second press-formed work bottom dead center shape model 27 are all modeled by shell elements (for example, triangular elements), but the present invention may be modeled by solid elements.

なお、本実施の形態で用いた第１金型モデル１、第２金型モデル７は剛体であったが、本発明において、金型モデルは弾性体であってもよいし、弾塑性体であってもよい。 Although the first mold model 1 and the second mold model 7 used in the present embodiment are rigid bodies, in the present invention, the mold models may be elastic bodies or elastoplastic bodies.

１第１金型モデル
３下型モデル
５上型モデル
７第２金型モデル
１１第１のプレス成形品
１３第１プレス成形品三次元表面形状測定データ
１３ａパンチ底部
１５第１プレス成形品ワーク形状モデル
１７第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル
２１第２のプレス成形品
２３第２プレス成形品三次元表面形状測定データ
２３ａパンチ底部
２５第２プレス成形品ワーク形状モデル
２７第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル
３１プレス成形品のスプリングバック量評価装置
３３第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部
３５第１プレス成形品スプリングバック量算出部
３７第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル取得部
３９第２プレス成形品スプリングバック量算出部
４１スプリングバック量比較・評価部 1 first die model 3 lower die model 5 upper die model 7 second die model 11 first press-formed product 13 first press-formed product three-dimensional surface profile measurement data 13a punch bottom 15 first press-formed product work shape model 17 first press-formed product work bottom dead center shape model 21 second press-formed product 23 second press-formed product three-dimensional surface shape measurement data 23a punch bottom 25 second press-formed product work shape model 27 second press-formed product work bottom dead center shape model 31 press-formed product springback amount evaluation device 33 first press-formed product work bottom dead center shape model acquisition unit 35 first press-formed product springback amount calculator 37 second press-formed product work bottom dead center shape model acquirer 39 second press-formed product springback amount calculator 41 springback amount comparison/evaluation unit

Claims

A method for evaluating the springback amount of a press-formed product, in which the springback amounts of a first press-formed product and a second press-formed product press-formed using the same or same-shaped mold under different molding conditions are compared and each is evaluated,
A first press-formed work shape model is created from the three-dimensional surface shape measurement data of the first press-formed product obtained by measuring the surface shape of the first press-formed product after springback or the first press-formed product target shape design data, which is the design target shape of the first press-formed product, and elastic dynamics analysis is performed on the process in which the first press-formed work shape model is sandwiched by the first mold model of the mold to the bottom dead point of molding, and the first press-formed work bottom dead point shape model at the bottom dead point of the forming is obtained. a first press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition step;
A first press-formed product springback amount calculation step of performing springback analysis by applying a predetermined constraint condition to the obtained first press-formed product work bottom dead center shape model, and calculating the springback amount generated in the first press-formed product work bottom dead center shape model as the springback amount of the first press-formed product;
A second press-formed work shape model is created from the second press-formed product three-dimensional surface shape measurement data acquired by measuring the surface shape of the second press-formed product after springback or the second press-formed product target shape design data that is the design target shape of the second press-formed product. a second press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition step for acquiring a bottom dead center shape model;
A second press-formed product springback amount calculation step of calculating the springback amount generated in the second press-formed product work bottom dead center shape model as the springback amount of the second press-formed product by applying the same constraint condition as the predetermined constraint condition given to the first press-formed product work bottom dead center shape model in the first press-formed product work bottom dead center shape model in the first press-formed product springback amount calculation step to the acquired second press-formed product work bottom dead center shape model;
A springback amount evaluation method for a press-formed product, comprising a springback amount comparison/evaluation step of comparing the springback amount of the first press-formed product calculated in the first press-formed product springback amount calculating step and the springback amount of the second press-formed product calculated in the second press-formed product springback amount calculating step, and evaluating each springback amount.

2. The springback amount evaluation method for a press-formed product according to claim 1, wherein the elastic dynamic analysis in the first press-formed product springback amount calculating step and the second press-formed product springback amount calculating step is elastic finite element analysis.

When the process of press-molding the first press-molded product and the second press-molded product has separate molding steps for each part,
The springback amount evaluation method for a press-formed product according to claim 1 or 2, wherein the first mold model and the second mold model in the first press-formed product springback amount calculating step and the second press-formed product springback amount calculating step are obtained by synthesizing mold models of each mold for forming each part of the first press-formed product and the second press-formed product into one mold model.

A springback amount evaluation device for a press-formed product that compares the springback amounts of a first press-formed product and a second press-formed product press-formed using the same or same-shaped mold under different molding conditions and evaluates each,
A first press-formed work shape model is created from the three-dimensional surface shape measurement data of the first press-formed product obtained by measuring the surface shape of the first press-formed product after springback or the first press-formed product target shape design data, which is the design target shape of the first press-formed product, and elastic dynamics analysis is performed on the process in which the first press-formed work shape model is sandwiched by the first mold model of the mold to the bottom dead point of molding, and the first press-formed work bottom dead point shape model at the bottom dead point of the forming is obtained. a first press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition unit;
A first press-formed product springback amount calculation unit that performs springback analysis by applying a predetermined constraint condition to the obtained first press-formed product work bottom dead center shape model, and calculates the amount of springback generated in the first press-formed product work bottom dead center shape model as the springback amount of the first press-formed product;
A second press-formed work shape model is created from the second press-formed product three-dimensional surface shape measurement data obtained by measuring the surface shape of the second press-formed product after springback or the second press-formed product target shape design data, which is the design target shape of the second press-formed product. a second press-formed product work bottom dead center shape model acquiring unit for acquiring a work bottom dead center shape model;
A second press-formed product springback amount calculator that performs springback analysis by giving the acquired second press-formed product work bottom dead center shape model the same constraint condition as the predetermined constraint condition given to the first press-formed product work bottom dead center shape model by the first press-formed product springback amount calculation unit, and calculating the springback amount generated in the second press-formed product work bottom dead center shape model as the springback amount of the second press-formed product;
A springback amount evaluation device for a press-formed product, comprising a springback amount comparison/evaluation unit that compares the springback amount of the first press-formed product calculated by the first press-formed product springback amount calculation unit and the springback amount of the second press-formed product calculated by the second press-formed product springback amount calculation unit, and evaluates each springback amount.

A springback amount evaluation program for a press-formed product that compares the springback amounts of a first press-formed product and a second press-formed product press-formed using the same or same-shaped mold under different molding conditions and evaluates each,
the computer,
A first press-formed work shape model is created from the three-dimensional surface shape measurement data of the first press-formed product obtained by measuring the surface shape of the first press-formed product after springback or the first press-formed product target shape design data, which is the design target shape of the first press-formed product, and elastic dynamics analysis is performed on the process in which the first press-formed work shape model is sandwiched by the first mold model of the mold to the bottom dead point of molding, and the first press-formed work bottom dead point shape model at the bottom dead point of the forming is obtained. a first press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquisition unit;
A first press-formed product springback amount calculation unit that performs springback analysis by applying a predetermined constraint condition to the obtained first press-formed product work bottom dead center shape model, and calculates the amount of springback generated in the first press-formed product work bottom dead center shape model as the springback amount of the first press-formed product;
A second press-formed work shape model is created from the second press-formed product three-dimensional surface shape measurement data obtained by measuring the surface shape of the second press-formed product after springback or the second press-formed product target shape design data, which is the design target shape of the second press-formed product. a second press-formed product work bottom dead center shape model acquiring unit for acquiring a work bottom dead center shape model;
A second press-formed product springback amount calculator that performs springback analysis by giving the acquired second press-formed product work bottom dead center shape model the same constraint condition as the predetermined constraint condition given to the first press-formed product work bottom dead center shape model by the first press-formed product springback amount calculation unit, and calculating the springback amount generated in the second press-formed product work bottom dead center shape model as the springback amount of the second press-formed product;
A springback amount evaluation program for a press-formed product, comprising: a springback amount comparison/evaluation unit that compares the springback amount of the first press-formed product calculated by the first press-formed product springback amount calculator and the springback amount of the second press-formed product calculated by the second press-formed product springback amount calculator, and evaluates each springback amount.