JP3369287B2 - 成形品の内部変形量検証方法および加工素材 - Google Patents

成形品の内部変形量検証方法および加工素材

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JP3369287B2 JP00419394A JP419394A JP3369287B2 JP 3369287 B2 JP3369287 B2 JP 3369287B2 JP 00419394 A JP00419394 A JP 00419394A JP 419394 A JP419394 A JP 419394A JP 3369287 B2 JP3369287 B2 JP 3369287B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、塑性加工等が施された
成形品の内部に発生する変形量を検証するための成形品
の内部変形量検証方法および加工素材に関する。
【0002】
【従来の技術】板状素材(ブランク材)や棒状素材(ビ
レット材)等の加工素材に塑性加工を施して成形品を得
る作業が広く行われている。この種の成形品では、塑性
加工時に部分的に応力が集中して破断等の成形不良が発
生しているおそれがあるため、予め該成形品の変形量を
検出して対応策を講ずる必要がある。
【0003】ここで、成形品の変形量を検出する方法と
して、例えば、スクライブドサークルテストが知られて
いる。これは、ブランク材の表面にケガキ法や電解腐食
法等でサークルを描いた後、このブランク材にプレス加
工を施して前記サークルの変形量を測定することによっ
て成形後のブランク材(成形品)の変形量を検証する方
法である。
【0004】また、成形品の成形対象部位に対応して素
材の表面に格子状のパターンをケガキ法やエッチング処
理法で描いた後、プレス加工を施して前記格子状のパタ
ーンの変形量から成形品の変形量を検出する方法が知ら
れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、いずれも加工素材の表面のみに描かれた
サークルや格子状のパターンの変形量を測定しており、
成形品の内部の塑性変形状態を検出することができな
い。このため、成形品の内部に、内部歪みや内部応力に
起因して割れや欠け等の不良が発生していても、この不
良に有効に対応することができず、品質の低下が惹起さ
れてしまうという問題が指摘されている。
【0006】本発明は、この種の問題を解決するための
ものであり、成形品の内部の変形状態を容易かつ確実に
検証することが可能な成形品の内部変形量検証方法およ
び加工素材を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、塑性加工等によって成形品の内部に発
生する変形量を検証するための検証方法であって、加工
素材に、任意の間隔ずつ離間して複数の孔部を設ける工
程と、前記孔部に金属製の線状部材を埋設する工程と、
前記線状部材が埋設された加工素材に対し加工を施す工
程と、前記加工後に前記埋設された線状部材の変形状態
を検証する工程と、を有することを特徴とする。
【0008】また、前記孔部が、前記加工素材の軸方向
または該軸方向に交差する方向のいずれかに平行して設
けられることが好ましい。
【0009】さらに、本発明は、塑性加工等によって成
形品の内部に発生する変形量を検証するための検証方法
であって、加工素材に、その軸方向に平行しかつ任意の
間隔ずつ離間して複数の第1孔部を設けるとともに、該
軸方向に交差する方向に平行しかつ任意の間隔ずつ離間
して複数の第2孔部を設ける工程と、前記第1および第
2孔部に金属製の線状部材を埋設する工程と、前記線状
部材が埋設された加工素材に対し加工を施す工程と、前
記加工後に前記埋設された線状部材の変形状態を検証す
る工程と、を有することを特徴とする。
【0010】さらにまた、本発明は、塑性加工等によっ
て成形品の内部に発生する変形量を検証するために使用
される加工素材であって、前記加工素材は、任意の間隔
ずつ離間する複数の孔部が設けられるとともに、前記孔
部には、金属製の線状部材が埋設されることを特徴とす
る。
【0011】
【作用】上記の本発明に係る成形品の内部変形量検証方
法および加工素材では、この加工素材の軸方向および/
または半径方向に複数の孔部が互いに平行に設けられ、
この孔部に金属製の線状部材が埋設される。次いで、こ
の線状部材が埋設された加工素材に対して加工作業が施
された後、前記線状部材の変形状態を検出することによ
り、成形品内部の変形量が容易かつ確実に検証される。
【0012】
【実施例】本発明に係る成形品の内部変形量検証方法お
よび加工素材について実施例を挙げ、添付の図面を参照
しながら以下詳細に説明する。
【0013】図1および図2において、参照数字10
は、本発明の第1の実施例に係る加工素材を示す。この
加工素材10は、ビレット状を有しており、工具鋼等の
鉄系材料で予め所定の形状に成形されている。
【0014】加工素材10には、図2に示すように、そ
の直径方向に並列した状態でその軸方向に平行しかつ任
意の間隔Pずつ離間して複数の孔部12が形成される。
各孔部12に、銅、鉛、アルミニウムまたはそれらの合
金の金属材料で形成された線状部材14が埋設される。
【0015】次に、本発明の第1の実施例に係る成形品
の内部変形量検証方法について説明する。
【0016】まず、加工素材10に複数の孔部12が形
成された後、各孔部12に金属製の線状部材14が埋設
される。そして、この線状部材14が埋設された加工素
材10は、図示しない成形型を介して実際の成形加工作
業が施され、この加工作業後に前記埋設された線状部材
14の変形状態が、予め算出された解析モデルと比較さ
れて該加工素材10の内部変形量が検証される。
【0017】すなわち、パンチ(図示せず)の所定のス
トローク長毎に予め算出された解析モデルFEM1 が、
図3乃至図5の各右半分に表されている。従って、実際
の成形作業を行って前記所定のストローク長毎に線状部
材14の実際の変形状態ER 1 を検出し(図3乃至図5
の各左半分に描出されている)、この線状部材14の実
際の変形状態ER1 と予め算出された解析モデルFEM
1 とを比較することによって、加工素材10の内部変形
量が検証されることになる。なお、線状部材14の実際
の変形状態ER1 は、加工素材10を所望の部位で切断
したり、X線照射を行うことにより、容易に検出するこ
とができる。
【0018】このように、第1の実施例では、加工素材
10の内部に設けられた複数の孔部12に線状部材14
が埋設され、この加工素材10に実際の加工作業を施し
た後、前記線状部材14の変形状態ER1 と予め算出さ
れた解析モデルFEM1 とを比較することにより、従来
検証することができなかった前記加工素材10の内部の
変形状態ER1 を、容易かつ正確に検証することができ
るという効果が得られる。これによって、加工素材10
の内部変形量が精度よく算出され、この算出されたデー
タを管理することにより、内部歪みや内部応力に起因し
て成形品の内部に発生する割れや欠け等の不良に対し有
効に対応することが可能になる。この結果、成形品の品
質が一挙に向上するという利点が得られる。
【0019】さらに、線状部材14が、鉄系材料製の加
工素材10よりも変形抵抗の小さな銅、鉛、アルミニウ
ムまたはそれらの合金で形成されている。このため、加
工素材10の成形作業時に線状部材14が円滑に変形す
ることができ、成形品内部の変形状態ER1 を正確に検
出することが可能になる。
【0020】次いで、本発明の第2の実施例に係る加工
素材20が、図6に示されている。この加工素材20
は、加工素材10と同様に工具鋼等の鉄系材料で形成さ
れており、直径方向に貫通しかつ任意の間隔Pずつ離間
して複数の孔部22が設けられる。各孔部22に、銅、
鉛、アルミニウムまたはそれらの合金の金属材料で形成
された線状部材24が埋設される。
【0021】次に、本発明の第2の実施例に係る成形品
の内部変形量検証方法について説明する。なお、該第2
の実施例は、第1の実施例に係る成形品の内部変形量検
証方法と略同様であり、以下に概略的に説明する。
【0022】まず、加工素材20の内部に設けられた複
数の孔部22に線状部材24が埋設され、図示しない成
形型を介して実際の成形加工作業が施される。この加工
作業後に前記埋設された線状部材24の変形状態ER2
が、予め算出された解析モデルFEM2 と比較されて加
工素材20の内部変形量が検証される(図7乃至図9参
照)。
【0023】従って、第2の実施例では、加工素材20
の内部の変形状態を容易かつ正確に検証することができ
る等、前述した第1の実施例と同様の効果が得られるこ
とになる。
【0024】さらにまた、本発明の第3の実施例に係る
加工素材30が、図10に示されている。この加工素材
30は、工具鋼等の鉄系材料で形成されており、軸方向
に平行しかつ任意の間隔ずつ離間して複数の第1孔部3
2が設けられるとともに、該軸方向に交差する方向(直
径方向)に平行しかつ任意の間隔ずつ離間して複数の第
2孔部34が設けられる。第1孔部32および第2孔部
34に、銅、鉛、アルミニウムまたはそれらの合金から
なる金属材料で形成された線状部材36、38が埋設さ
れる。
【0025】次に、本発明の第3の実施例に係る成形品
の内部変形量検証方法について、以下に概略的に説明す
る。なお、該第3の実施例は、第1および第2の実施例
に係る成形品の内部変形量検証方法を併用する方法であ
る。
【0026】まず、加工素材30の内部に設けられた複
数の第1孔部32および第2孔部34に線状部材36、
38が埋設され、この加工素材30に実際の加工作業が
施される。そして、この加工作業後に前記埋設された線
状素材36、38の変形状態ER3 が、予め算出された
解析モデルFEM3 と比較されて該加工素材30の内部
変形量が検証される(図11乃至図13参照)。
【0027】従って、第3の実施例では、加工素材30
の内部の変形状態を容易かつ正確に検証することができ
る等、前述した第1および第2の実施例と同様の効果が
得られる他、この加工素材30の変形状態ER3 を一層
詳細かつ高精度に検証し得るという利点がある。
【0028】なお、第1乃至第3の実施例では、加工素
材10、20および30の中心部分を通って線状部材1
4、24および36、38が埋設されているが、これに
限定されるものではなく、内部変形状態を検出したい部
位に対応して前記線状部材14、24および36、38
を埋設すればよい。また、加工素材10、20および3
0の全体にわたって線状部材14、24および36、3
8を埋設することもできる。
【0029】
【発明の効果】本発明に係る成形品の内部変形量検証方
法および加工素材によれば、以下の効果乃至利点が得ら
れる。
【0030】加工素材の内部に複数の孔部が設けられ、
この孔部に金属製の線状部材が埋設された状態で、前記
加工素材に対し実際の加工作業が施された後、前記線状
部材の変形状態を検出することにより、従来不可能であ
った成形品内部の変形量が容易かつ確実に検証される。
これにより、内部歪みや内部応力に起因して成形品の内
部に発生する割れや欠け等の不良に対し有効に対応する
ことが可能になり、前記成形品の品質が一挙に向上する
という利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る加工素材の一部縦
断正面図である。
【図2】前記第1の実施例に係る加工素材の概略平面図
である。
【図3】前記第1の実施例に係る加工素材の成形途上に
おける実際の変形状態と予め算出された解析モデルとの
比較図である。
【図4】前記第1の実施例に係る加工素材の成形途上に
おける実際の変形状態と予め算出された解析モデルとの
比較図である。
【図5】前記第1の実施例に係る加工素材の成形終了時
における実際の変形状態と予め算出された解析モデルと
の比較図である。
【図6】本発明の第2の実施例に係る加工素材の一部縦
断正面図である。
【図7】前記第2の実施例に係る加工素材の成形途上に
おける実際の変形状態と予め算出された解析モデルとの
比較図である。
【図8】前記第2の実施例に係る加工素材の成形途上に
おける実際の変形状態と予め算出された解析モデルとの
比較図である。
【図9】前記第2の実施例に係る加工素材の成形終了時
における実際の変形状態と予め算出された解析モデルと
の比較図である。
【図10】本発明の第3の実施例に係る加工素材の一部
縦断正面図である。
【図11】前記第3の実施例に係る加工素材の成形途上
における実際の変形状態と予め算出された解析モデルと
の比較図である。
【図12】前記第3の実施例に係る加工素材の成形途上
における実際の変形状態と予め算出された解析モデルと
の比較図である。
【図13】前記第3の実施例に係る加工素材の成形終了
時における実際の変形状態と予め算出された解析モデル
との比較図である。
【符号の説明】
10…加工素材 12…孔部 14…線状部材 20…加工素材 22…孔部 24…線状素材 30…加工素材 32、34…孔
部 36、38…線状素材
フロントページの続き (72)発明者 木原 貴司 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダ エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−140112(JP,A) 特開 昭64−86004(JP,A) 特開 平5−45236(JP,A) 特開 昭54−140584(JP,A) 特開 平5−240720(JP,A) 特開 昭63−191001(JP,A) 特開 平7−63624(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 21/32 G01L 1/00 G01N 1/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塑性加工等によって成形品の内部に発生す
    る変形量を検証するための検証方法であって、 加工素材に、任意の間隔ずつ離間して複数の孔部を設け
    る工程と、 前記孔部に金属製の線状部材を埋設する工程と、 前記線状部材が埋設された加工素材に対し加工を施す工
    程と、 前記加工後に前記埋設された線状部材の変形状態を検証
    する工程と、 を有することを特徴とする成形品の内部変形量検証方
    法。
  2. 【請求項2】請求項1記載の内部変形量検証方法におい
    て、前記孔部は、前記加工素材の軸方向または該軸方向
    に交差する方向のいずれかに平行して設けられることを
    特徴とする成形品の内部変形量検証方法。
  3. 【請求項3】塑性加工等によって成形品の内部に発生す
    る変形量を検証するための検証方法であって、 加工素材に、その軸方向に平行しかつ任意の間隔ずつ離
    間して複数の第1孔部を設けるとともに、該軸方向に交
    差する方向に平行しかつ任意の間隔ずつ離間して複数の
    第2孔部を設ける工程と、 前記第1および第2孔部に金属製の線状部材を埋設する
    工程と、 前記線状部材が埋設された加工素材に対し加工を施す工
    程と、 前記加工後に前記埋設された線状部材の変形状態を検証
    する工程と、 を有することを特徴とする成形品の内部変形量検証方
    法。
  4. 【請求項4】塑性加工等によって成形品の内部に発生す
    る変形量を検証するために使用される加工素材であっ
    て、 前記加工素材は、任意の間隔ずつ離間する複数の孔部が
    設けられるとともに、 前記孔部には、金属製の線状部材が埋設されることを特
    徴とする加工素材。
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JP2008224293A (ja) * 2007-03-09 2008-09-25 Kagoshima Prefecture 回転視差による材料内部変形の3次元可視化方法及び装置
JP2019196911A (ja) * 2018-05-07 2019-11-14 Toyo Tire株式会社 タイヤ歪検出方法及び被検出部を備えたグリーンタイヤ

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