JP4352658B2 - Springback analysis method for press-formed products - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プレス成形品のスプリングバック量をシミュレーションにより解析するためのスプリングバック解析方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、自動車の軽量化を実現させるため、自動車部品への高強度鋼板の適用を拡大することが進められている。高強度鋼板は、プレス成形後の弾性回復(スプリングバック)が、軟鋼板と比較して大きいため、部品の寸法精度を確保することが難しい。そのため、正規の寸法精度を達成するまでに幾度となく、プレス金型の形状修正を繰返し、金型を調整する作業が必要となる。
【0003】
そこで、このようなプレス型の修正作業を廃しないしは軽減するため、金型設計の段階でスプリングバック量を予測する技術が望まれており、コンピュータシミュレーション技術を応用した解析システムが開発されている。それらの解析手法は、次の2つの段階よりなる。
【0004】
(1)プレス金型による拘束の下での、材料の変形、応力、歪みの解析
(2)プレス金型による拘束から解放された状態での、弾性回復の解析
ここで、段階(1)は有限要素法により解析され、段階(2)はスプリングバック理論式あるいは有限要素法による解析が行なわれている。
【0005】
例えば、特開平8-243657号公報には、予測されるスプリングバック量に基づいて金型の形状を補正し、板材をプレス成形する方法が提案されている。その詳細は、まず、所望の形状モデルのデータをコンピュータに入力して成形シミュレーションを行う。次に、有限要素法(Finite Element Method)を用いてシミュレーションされた形状モデルの成形解析を行い、有限要素法の分割データから形状モデルのそれぞれの成形部位が、平面歪み、等2軸、あるいは単軸のうちのどの変形状態に該当するか判別し特定する。
【0006】
続いて、従来から公知のスプリングバック理論式に基づいてスプリングバック理論値を算出してスプリングバック予測量を求める。このようにして形状モデルの全体にわたる成形部位のスプリングバック量を予測し、予測されたスプリングバック量を金型形状に見込んで金型の寸法を設定するというものである。
【0007】
特開平11-28520号公報には、曲げ加工を行う前に、シミュレーションによって、目標折り込み角度を得るための最適な工具のストローク量を自動的に得る、曲げ加工シミュレーションのストローク量更新方法及びその装置が提案されている。その詳細は、初めに初期設定の処理として、ワーク条件、金型条件、目標角度等からなる曲げ情報を入力する。次に、これらの条件から目標ストローク量(D値)を求める。次に、ワークの断面を要素分割(メッシュを入れる)する。そして、工具の断面有限要素法によるワーク変形過程のシミュレーションを行い、このときのワークの断面の角度を求める。
【0008】
次に、有限要素法によるスプリングバック過程のシミュレーションを行い、スプリングバック後のワークの変異角度を求める。次に、変異角度と目標角度とが一致しているかどうかを判定する。スプリングバック発生後のワークの角度が90度に到達していないと判定したときは、再度目標ストローク量算出するというものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術には次のような問題点がある。例えば、特開平8-243657号公報記載の技術は、有限要素法により得られた個々の成形部位の変形状態に応じて、スプリングバック予測量を理論式に基づき求めているが、個々の成形部位に対する隣接する部位からの拘束については記載されていない。スプリングバック予測量の理論式は、拘束がない状態での弾性回復量を表す式であり、隣接する部位からの拘束が残るような複雑な形状の場合には、適用できない。
【0010】
特開平11-28520号公報記載の技術は、スプリングバック過程を有限要素法によりシミュレーションするというものであるが、このような単純曲げの場合以外で、有限要素法により解析することは困難である。自動車部品のような複雑な形状の場合には、形状変化の自由度が非常に高く、計算時間が長くなるという問題がある。
【0011】
また、スプリングバック過程に有限要素法を適用する場合、計算時間の短縮のために、応力釣り合いの判定基準(収束条件)を緩和する手法がとられることがあるが、解析精度が著しく低下するという問題がある。例えば、金型による拘束除去後の変形が十分進まない内に、緩和された判定基準については満たしているということが起こり得る。この場合、計算上は収束したことになり、最終状態に至らない内に計算が終了するため、スプリングバック過程が十分に再現できなくなるという問題がある。
【0012】
本発明は、上記の問題を解決し、プレス成形品のスプリングバック量を短時間かつ高精度のシミュレーションにより解析するためのスプリングバック解析方法を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は次の発明により解決される。その発明は、プレス成形品のスプリングバックを解析するスプリングバック解析方法において、プレス成形の過程を有限要素法により解析した後、この解析結果に基づき材料を予め定めておいた複数の領域に分割し、まず、材料の端部に位置する1つの領域に有限要素法を適用して金型による拘束が解除された状態での材料の変形状況を解析し、次いで、隣接する領域を合わせた拡大された領域について金型による拘束が解除された状態での材料の変形状況を解析し、順次拡大された領域について変形状況を解析することを繰返して、最後に材料全体の変形状況を解析することにより、スプリングバック解析を行うことを特徴とするプレス成形品のスプリングバック解析方法である。
【0014】
この発明は、プレス成形の過程については通常と同様に有限要素法により解析するが、その後、金型による拘束が解除された状態については、材料全体について一度に計算するのではなく、複数の領域に分割して有限要素法を適用する。その場合、材料の端部から順次隣接する領域を加えて領域を拡大しつつ、有限要素法を適用することが、この発明の大きな特徴である。
【0015】
このように、有限要素法を複数回に分けて繰り返して適用することにより、計算に係わる要素の延べ数は、領域の分割数nとともに増加し、材料全体を一度に計算する場合の(n+1)/2倍(数列の和:Σi/n=1/n・(1+n)n/2=(n+1)/2)に増加する。一方、有限要素法を繰返して適用する際の1回当たりの計算時間は、次に述べるように大幅に短縮することが可能となる。
【0016】
既に計算済の領域は最終的な形状に近い形状となっているので、この部分に対応する計算は速やかに収束し、計算時間への影響は小さい。従って、1回当たりの計算時間は、主に新たに併合された領域における収束状況に依存することになる。これより、1回当たりの計算時間に影響する実質的な要素数は、主に新たに併合され領域の要素数となり、材料全体の要素数のほぼ1/n倍と考えてよいことになる。
【0017】
一般に有限要素法の計算時間は、要素数の2〜3乗に比例するので、有限要素法の適用1回当たりの計算時間は、概略で、材料全体を一度に計算する場合の1/n2〜1/n3倍となる。従って、本発明における有限要素法の繰返し適用による計算時間は、全体では適用の回数nとの積となり、1/n〜1/n2倍に短縮されることになる。従って、分割数n=10の場合、計算時間は長目に見積もっても1/10倍となる。このように、本発明によれば、同じ収束条件での計算時間を大幅に短縮できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
発明の実施に当たり、プレス成形過程の解析には、目的に応じて有限要素法による市販の解析システムを使用することができる。
【0019】
プレス成形の解析が終了した後、スプリングバック解析に有限要素法を適用するための領域を、複数の領域に分割する。基本的には、有限要素法のノードを、プレス成形の際の材料の変形挙動に合わせて、複数の領域に分割すると、計算における収束が速くなる。例えば、プレス成形過程における材料の流入量による分割、プレス成形過程の各段階による分割、あるいはプレス成形後の形状による分割が可能である。
【0020】
材料の流入量よる分割: 有限要素法により得られた個々のノードの変位量により、領域を分割する。例えば、パンチ底に接触した領域は変位量0付近の領域、外周部は変位量最大値付近の領域、その間は変位量を適宜設定した領域とし、個々のノードの変位量に応じた領域に分割する。
【0021】
成形過程の各段階による分割: 有限要素法により得られた個々のノードの変形挙動から、成形過程の各段階に対応する領域に分割する。例えば、各段階毎に新たに金型に拘束されたノードを、その段階に対応する領域に属するノードとする。
【0022】
プレス成形後の形状による分割: 簡単には、プレス成形後の形状に基づき分割することもできる。例えば、フランジ、ダイ肩、縦壁、パンチR(アール)、パンチ底、というように領域を分割し、個々のノードの属する領域を決定する。
【0023】
これらの領域は、必要に応じてさらに分割してもよい。また、これらの分割方法を組合せてもよい。このようにして、材料全体をn個の領域1,2,...,nに分割し、対応する個々のノードをノード集合1,2,...,nに分割する。なお、領域1を材料の外周部に位置する領域とし、順次隣接する領域に番号をつけておくことが望ましい。このようにすれば、金型離脱の際、拘束が解除された領域から、順次スプリングバックの解析を進めることができる。
【0024】
これらの分割された領域への有限要素法の適用は次のように行う。図1は領域分割の例を示す図である。まず、材料の外周部に位置する1つの領域(領域1)に有限要素法を適用する。この場合、この領域に対する金型による拘束は解除し、隣接領域(領域2)との境界からのみ拘束された状態を想定して、材料の変形状況を解析する。すなわち、ノード集合N1について、外部からの拘束は0、隣接領域(領域2,etc)との境界は固定(隣接領域に属するノードの変位0)という境界条件の下で、有限要素法を適用する。
【0025】
次いで、隣接する領域(領域2)を合わせた拡大された領域1,2について同様に材料の変形状況を解析する。この場合も、ノード集合N1,N2について、外部からの拘束は0、隣接領域(領域3)との境界は固定という境界条件の下で、有限要素法を適用する。
【0026】
同様に、順次隣接する領域の併合および拡大された領域についての変形状況の解析を繰返して、最後に材料全体、即ち領域1,2,...,nの変形状況を、ノード集合N1,N2,...,Nnに有限要素法を適用して解析する。得られた材料全体の変形状況から、必要に応じてプレス成形品のスプリングバック量を算出する。
【0027】
図2は以上の工程を表すフロー図である。まず、ステップS1で、プレス成形過程の解析に用いる有限要素法の要素の定義を行う。次いで、ステップS2で、有限要素法によりプレス成形過程の解析を行う。ステップS3で、スプリングバック解析を行うため、プレス成形過程の解析結果に基づき複数の領域1,2,...,nに分割する。具体的には、各領域に属するノード集合N1,N2,...,Nnを定義する。
【0028】
次に、これらの領域に有限要素法を繰返して適用してスプリングバック解析を行う。まず、ステップS4で、有限要素法を適用するノード集合を設定する。ノード集合は、初回はノード集合N1のみ、2回目以降は繰返し毎に順次隣接する領域のノード集合N2,N3,...,Niを追加する。次いでステップS5で、設定されたノード集合N1〜Niについて仮想の拘束を除去する。なお、それ以外のノード集合Ni+1〜Nnについては完全拘束のままとし、そのノード集合に隣接するノード(Niの境界のノード)に対して、境界条件の設定等、有限要素法を適用するための準備を行う。
【0029】
ステップS6で、このノード集合N1〜Niについて有限要素法を適用し、ノード集合Niの拘束除去後の変形状況を解析する。ここで、ノード集合N1〜Ni-1については、ステップS4〜S6を(i−1)回繰り返して得た、既にノード集合N1〜Ni-1の拘束除去の状態での計算結果を利用する。ただし、このノード集合N1〜Ni-1の計算結果は、最終的な形状に近い形状になっているものの、今回新たに追加したノード集合Niが拘束された状態における計算結果である。そこで、ノード集合N1〜Niの計算にあたっては、既に計算済のノード集合N1〜Ni-1の計算結果からノード集合NiとNi-1との境界は固定という境界条件を除くとともに、ノード集合Niの拘束を除去して、有限要素法を適用する。なお、ステップS6の有限要素法による計算において、解の収束が遅い場合(所定の計算時間を超えた場合)の対策として、収束条件を緩和するステップS61を設けることもできる。
【0030】
上記ステップS4〜S6を繰返すことにより、有限要素法を適用する領域が拡大し、最終的に材料全体(領域1〜n)の変形状況が得られる。このようにして、プレス成型品のスプリングバックをシミュレーションすることができる。なお、必要に応じて、スプリングバック量(最大変位、角度等)を算出するステップS7を設けることもできる。
【0031】
【実施例】
高強度冷延鋼板を用いてプレス成形試験を行い、スプリングバック後の形状を実測すると共に、シミュレーションにより解析を行った。解析方法は、プレス成形過程の解析には市販の解析システムを使用し、その後のスプリングバックのシミュレーションには、本発明の手法、および比較例として従来のスプリングバックの解析手法を用いた。
【0032】
なお、従来の手法としては、解析条件を揃えるため本発明の解析方法において、領域分割数を1、即ち金型による拘束を一度に解放する条件で計算する方法を用いた。なお、比較例では、発明例と同一の判定基準では、実用的な時間内に計算が収束しなかったので、発明例と同程度の計算時間で計算が収束するよう、判定基準を緩和した。
【0033】
図3は、シミュレーションの結果を示す断面図である。発明例では実測結果とほぼ一致する解析結果が得られている。一方、比較例によるシミュレーション結果は、図に示すように実測結果と大きく異なっている。すなわち、変形が初期形状と実測値の途中で止まったような形となり、スプリングバックを十分に再現することができなかった。
【0034】
【発明の効果】
本発明は、材料全体を複数の領域に分割し、有限要素法を複数回繰返して適用し、スプリングバック解析を行うことにより、計算の収束時間を大幅に短縮することができる。その結果、従来技術では計算時間の制約から解析が不可能であった場合についても、十分な精度のシミュレーションが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】領域分割の例を示す図。
【図2】スプリングバックの解析工程を示すフロー図。
【図3】スプリングバックのシミュレーション結果を示す断面図。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a springback analysis method for analyzing the amount of springback of a press-formed product by simulation.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in order to reduce the weight of automobiles, it has been promoted to expand the application of high-strength steel sheets to automobile parts. A high-strength steel plate has a large elastic recovery (spring back) after press forming compared to a mild steel plate, and thus it is difficult to ensure the dimensional accuracy of parts. For this reason, it is necessary to repeatedly adjust the shape of the press mold and adjust the mold several times before the normal dimensional accuracy is achieved.
[0003]
Therefore, in order not to eliminate or reduce such press die correction work, a technique for predicting the amount of spring back at the mold design stage is desired, and an analysis system using a computer simulation technique has been developed. These analysis methods consist of the following two stages.
[0004]
(1) Analysis of deformation, stress and strain of material under restraint by press mold
(2) Analysis of elastic recovery in the state released from the restraint by the press die Here, stage (1) is analyzed by the finite element method, stage (2) is analyzed by the springback theoretical formula or the finite element method Has been done.
[0005]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-243657 proposes a method of correcting the shape of a mold based on a predicted springback amount and press-molding a plate material. For details, first, data of a desired shape model is input to a computer to perform a molding simulation. Next, forming analysis of the shape model simulated using the Finite Element Method is performed, and each forming part of the shape model is determined from plane strain, biaxial, or single axis from the division data of the finite element method. It is determined and specified which deformation state of the shaft corresponds.
[0006]
Subsequently, a spring back theoretical value is calculated based on a conventionally known spring back theoretical formula to obtain a predicted spring back amount. In this way, the amount of spring back of the molding part over the entire shape model is predicted, and the size of the mold is set by taking the predicted amount of spring back into the mold shape.
[0007]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-28520 discloses a bending amount simulation stroke updating method and apparatus for automatically obtaining an optimal tool stroke amount for obtaining a target folding angle by simulation before bending. Has been proposed. More specifically, first, as initial setting processing, bending information including a workpiece condition, a die condition, a target angle, and the like is input. Next, a target stroke amount (D value) is obtained from these conditions. Next, the cross section of the workpiece is divided into elements (with a mesh). Then, the workpiece deformation process is simulated by the cross-sectional finite element method of the tool, and the cross-sectional angle of the workpiece at this time is obtained.
[0008]
Next, a simulation of the springback process by the finite element method is performed to determine the variation angle of the workpiece after the springback. Next, it is determined whether or not the mutation angle matches the target angle. When it is determined that the work angle after the occurrence of springback has not reached 90 degrees, the target stroke amount is calculated again.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the prior art has the following problems. For example, in the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-243657, the springback prediction amount is obtained based on a theoretical formula in accordance with the deformation state of each molding part obtained by the finite element method. There is no description of restraint from adjacent parts to. The theoretical formula of the predicted amount of springback is a formula that represents the amount of elastic recovery in a state where there is no constraint, and cannot be applied to a complicated shape in which constraints from adjacent parts remain.
[0010]
The technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 11-28520 is to simulate the springback process by the finite element method, but it is difficult to analyze by the finite element method except for such simple bending. In the case of a complicated shape such as an automobile part, there is a problem that the degree of freedom of shape change is very high and the calculation time becomes long.
[0011]
In addition, when applying the finite element method to the springback process, a method of relaxing the stress balance criterion (convergence condition) may be used to reduce the calculation time, but the analysis accuracy will be significantly reduced. There's a problem. For example, it may happen that the relaxed criterion is satisfied while the deformation after removal of the constraint by the mold does not proceed sufficiently. In this case, the calculation is converged, and the calculation is completed before the final state is reached. Therefore, there is a problem that the springback process cannot be sufficiently reproduced.
[0012]
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a springback analysis method for analyzing the amount of springback of a press-formed product in a short time and with high-precision simulation.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The above problems are solved by the following invention. The invention relates to a springback analysis method for analyzing the springback of a press-formed product. After analyzing the press molding process by a finite element method, the material is divided into a plurality of predetermined regions based on the analysis result. First, the finite element method is applied to one region located at the end of the material to analyze the deformation state of the material in the state where the constraint by the mold is released, and then the adjacent region is enlarged. By analyzing the deformation state of the material in the state where the constraint by the mold is released for the selected region, repeatedly analyzing the deformation state for the sequentially expanded region, and finally analyzing the deformation state of the entire material A spring back analysis method for a press-formed product, characterized by performing a spring back analysis.
[0014]
In the present invention, the press molding process is analyzed by the finite element method in the same manner as usual, but after that, the state in which the restriction by the mold is released is not calculated for the entire material at once, but in a plurality of regions. The finite element method is applied. In that case, it is a great feature of the present invention to apply the finite element method while expanding the region by sequentially adding adjacent regions from the end of the material.
[0015]
In this way, by repeatedly applying the finite element method in a plurality of times, the total number of elements involved in the calculation increases with the division number n of the region, and (n + 1) ) / 2 times (sum of sequences: Σi / n = 1 / n · (1 + n) n / 2 = (n + 1) / 2). On the other hand, the calculation time per time when the finite element method is repeatedly applied can be greatly reduced as described below.
[0016]
Since the already calculated area has a shape close to the final shape, the calculation corresponding to this portion converges quickly, and the influence on the calculation time is small. Therefore, the calculation time per time mainly depends on the convergence state in the newly merged area. From this, the substantial number of elements that affect the calculation time per time is mainly newly merged to be the number of elements in the region, and can be considered to be approximately 1 / n times the number of elements in the entire material.
[0017]
In general, the calculation time of the finite element method is proportional to the number of elements to the second to the third power, so the calculation time per application of the finite element method is approximate, 1 / n 2 when calculating the whole material at once ~ 1 / n 3 times. Therefore, the calculation time by the repeated application of the finite element method in the present invention is a product of the number of times of application n as a whole, and is reduced to 1 / n to 1 / n 2 times. Therefore, when the number of divisions is n = 10, the calculation time is 1/10 times even if estimated long. Thus, according to the present invention, the calculation time under the same convergence condition can be greatly shortened.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In carrying out the invention, a commercially available analysis system based on the finite element method can be used for analyzing the press molding process according to the purpose.
[0019]
After the press molding analysis is completed, a region for applying the finite element method to the springback analysis is divided into a plurality of regions. Basically, when a node of the finite element method is divided into a plurality of regions in accordance with the deformation behavior of the material at the time of press forming, convergence in calculation is accelerated. For example, it is possible to divide by the inflow amount of material in the press molding process, divide by each stage of the press molding process, or divide by the shape after press molding.
[0020]
Division by inflow of material: The region is divided by the amount of displacement of each node obtained by the finite element method. For example, the area in contact with the punch bottom is the area near the displacement amount 0, the outer periphery is the area near the displacement maximum value, and the area between them is the area where the displacement amount is set appropriately, and is divided into areas according to the displacement amount of each node To do.
[0021]
Division at each stage of the molding process: The individual nodes obtained by the finite element method are divided into regions corresponding to the respective stages of the molding process. For example, a node newly constrained to the mold at each stage is set as a node belonging to the region corresponding to that stage.
[0022]
Division by shape after press molding: Simply, it can be divided based on the shape after press molding. For example, the region is divided into a flange, a die shoulder, a vertical wall, a punch R (R), a punch bottom, and the region to which each node belongs is determined.
[0023]
These areas may be further divided as necessary. Further, these division methods may be combined. In this way, the entire material is divided into n regions 1, 2,..., N, and the corresponding individual nodes are divided into node sets 1, 2,. It is desirable that the region 1 is a region located on the outer peripheral portion of the material, and the adjacent regions are sequentially numbered. In this way, when the mold is removed, the analysis of the springback can be sequentially advanced from the region where the constraint is released.
[0024]
Application of the finite element method to these divided regions is performed as follows. FIG. 1 is a diagram showing an example of area division. First, the finite element method is applied to one region (region 1) located on the outer periphery of the material. In this case, the constraint by the mold is released from this region, and the deformation state of the material is analyzed assuming that the region is constrained only from the boundary with the adjacent region (region 2). In other words, for the node set N1, the finite element method is applied under the boundary condition that the constraint from the outside is 0 and the boundary with the adjacent region (region 2, etc) is fixed (the displacement of the node belonging to the adjacent region is 0). .
[0025]
Next, the deformation state of the material is similarly analyzed for the enlarged regions 1 and 2 including the adjacent regions (region 2). Also in this case, the finite element method is applied to the node sets N1 and N2 under the boundary condition that the constraint from the outside is 0 and the boundary with the adjacent region (region 3) is fixed.
[0026]
Similarly, iteratively merges adjacent regions and repeats the analysis of the deformation state for the enlarged region, and finally the deformation state of the entire material, that is, the regions 1, 2,. , ..., Nn is analyzed by applying the finite element method. From the deformation state of the entire material obtained, the spring back amount of the press-formed product is calculated as necessary.
[0027]
FIG. 2 is a flowchart showing the above steps. First, in step S1, elements of the finite element method used for analyzing the press forming process are defined. Next, in step S2, the press forming process is analyzed by the finite element method. In step S3, in order to perform a springback analysis, it is divided into a plurality of regions 1, 2,..., N based on the analysis result of the press forming process. Specifically, node sets N1, N2,..., Nn belonging to each area are defined.
[0028]
Next, the finite element method is repeatedly applied to these regions to perform a springback analysis. First, in step S4, a node set to which the finite element method is applied is set. For the node set, only the node set N1 is added for the first time, and the node sets N2, N3,... Next, in step S5, virtual constraints on the set node sets N1 to Ni are removed. The remaining node sets Ni + 1 to Nn remain completely constrained, and the finite element method such as setting boundary conditions is applied to the nodes adjacent to the node set (nodes at the Ni boundary). Prepare for.
[0029]
In step S6, the finite element method is applied to the node sets N1 to Ni, and the deformation state of the node set Ni after removing the constraint is analyzed. Here, for the node sets N1 to Ni-1 , the calculation results in the state of removing the constraints of the node sets N1 to Ni-1 obtained by repeating steps S4 to S6 (i-1) times are used. However, the calculation results of the node sets N1 to Ni-1 are the calculation results in a state where the node set Ni newly added this time is constrained although the shape is close to the final shape. Therefore, in calculating the node sets N1 to Ni, the boundary condition between the node sets Ni and Ni-1 is excluded from the calculation results of the already calculated node sets N1 to Ni-1, and the node set Ni Remove the constraints and apply the finite element method. In the calculation by the finite element method in step S6, step S61 for relaxing the convergence condition may be provided as a countermeasure when the solution convergence is slow (when a predetermined calculation time is exceeded).
[0030]
By repeating the steps S4 to S6, the region to which the finite element method is applied is expanded, and finally the deformation state of the entire material (regions 1 to n) is obtained. In this way, the spring back of the press-molded product can be simulated. If necessary, step S7 for calculating the amount of springback (maximum displacement, angle, etc.) can be provided.
[0031]
【Example】
A press forming test was performed using a high-strength cold-rolled steel sheet, and the shape after springback was measured and analyzed by simulation. As the analysis method, a commercially available analysis system was used for the analysis of the press forming process, and the spring back analysis was used for the subsequent spring back simulation and the conventional spring back analysis method as a comparative example.
[0032]
In addition, as a conventional method, in order to make the analysis conditions uniform, in the analysis method of the present invention, a method is used in which the number of area divisions is 1, that is, a condition that releases the constraint by the mold at once. In the comparative example, the calculation did not converge within a practical time with the same judgment standard as that of the invention example. Therefore, the judgment standard was relaxed so that the calculation converged in the same calculation time as the invention example.
[0033]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the result of the simulation. In the example of the invention, an analysis result almost identical to the actual measurement result is obtained. On the other hand, the simulation result by the comparative example is significantly different from the actual measurement result as shown in the figure. That is, the deformation was stopped in the middle of the initial shape and the measured value, and the spring back could not be reproduced sufficiently.
[0034]
【The invention's effect】
The present invention divides the entire material into a plurality of regions, repeatedly applies the finite element method a plurality of times, and performs a springback analysis, whereby the calculation convergence time can be greatly shortened. As a result, simulation with sufficient accuracy is possible even in the case where analysis is impossible due to the limitation of calculation time in the prior art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an example of area division.
FIG. 2 is a flowchart showing a springback analysis process.
FIG. 3 is a sectional view showing a simulation result of springback.

Claims (1)

プレス成形品のスプリングバックを解析するスプリングバック解析方法において、プレス成形の過程を有限要素法により解析した後、この解析結果に基づき材料を予め定めておいた複数の領域に分割し、まず、材料の端部に位置する1つの領域に有限要素法を適用して金型による拘束が解除された状態での材料の変形状況を解析し、次いで、隣接する領域を合わせた拡大された領域について金型による拘束が解除された状態での材料の変形状況を解析し、順次拡大された領域について変形状況を解析することを繰返して、最後に材料全体の変形状況を解析することにより、スプリングバック解析を行うことを特徴とするプレス成形品のスプリングバック解析方法In the springback analysis method for analyzing the springback of a press-formed product, after analyzing the press molding process by the finite element method, the material is divided into a plurality of predetermined regions based on the analysis result. The finite element method is applied to one region located at the end of the metal to analyze the deformation state of the material in a state where the constraint by the mold is released, and then the enlarged region including the adjacent regions Springback analysis by analyzing the deformation state of the material in a state where the constraint by the mold is released, repeating the analysis of the deformation state for the sequentially expanded area, and finally analyzing the deformation state of the entire material A method for analyzing a spring back of a press-formed product, characterized in that :
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