JP5969886B2 - Corresponding point calculation system and program, mold shape generation system and program - Google Patents
Corresponding point calculation system and program, mold shape generation system and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP5969886B2 JP5969886B2 JP2012225264A JP2012225264A JP5969886B2 JP 5969886 B2 JP5969886 B2 JP 5969886B2 JP 2012225264 A JP2012225264 A JP 2012225264A JP 2012225264 A JP2012225264 A JP 2012225264A JP 5969886 B2 JP5969886 B2 JP 5969886B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shape
- cross
- mold
- springback
- post
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、成形品のスプリングバックを見込んで成形金型の金型形状を生成する際に、成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を算出する対応点算出システム及びプログラム、並びに、成形品のスプリングバックを見込んで成形金型の金型形状を生成する金型形状生成システム及びプログラムに関する。 The present invention calculates the corresponding point for calculating the corresponding point between the mold shape of the molding die and the post-spring shape of the molded product when generating the mold shape of the molding die in anticipation of the spring back of the molded product. The present invention relates to a system and program, and a mold shape generation system and program for generating a mold shape of a mold in anticipation of springback of a molded product.
金属板のプレス成形においては、成形品の目標形状に応じた金型形状を有する成形金型を用いてプレス成形しても、プレス成形時に生じた残留応力によってスプリングバックが生じ、成形品を目標形状に成形できない場合がある。これに対し、コンピュータを用いて成形品のスプリングバックを見込んで成形金型の金型形状を生成する手法が知られている。 In press molding of metal plates, even if press molding is performed using a molding die having a mold shape corresponding to the target shape of the molded product, springback occurs due to residual stress generated during press molding, and the molded product is targeted. It may not be possible to mold into a shape. On the other hand, there is known a method of generating a mold shape of a molding die in anticipation of a spring back of a molded product using a computer.
このような手法として、成形品の目標形状に応じた成形金型の金型形状と、この金型形状を有する実際の成形金型を用いてプレス成形した成形品のスプリングバック後形状との形状変化を差分法によって算出し、この形状差分を金型形状に反映するようにしたものが知られている。 As such a technique, the shape of the molding die according to the target shape of the molded product and the shape after the spring back of the molded product press-molded using an actual molding die having this mold shape It is known that the change is calculated by a difference method and this shape difference is reflected in the mold shape.
図17は、従来の形状差分を用いてスプリングバックを見込んで金型形状を生成する方法を説明するための説明図である。図17では、長手方向に延びる断面ハット状の成形品を成形するための成形金型を示しており、成形品の目標形状に応じた金型形状を実線L101で示し、金型形状L101を有する成形金型を用いてプレス成形した成形品のスプリングバック後形状を金型形状L101に位置合わせして破線L102で示している。 FIG. 17 is an explanatory diagram for explaining a conventional method of generating a mold shape with the expectation of springback using a shape difference. FIG. 17 shows a molding die for forming a molded product having a cross-sectional hat shape extending in the longitudinal direction. The mold shape corresponding to the target shape of the molded product is indicated by a solid line L101, and has a mold shape L101. A post-springback shape of a molded product press-molded using the molding die is aligned with the die shape L101 and indicated by a broken line L102.
図17に示すように、従来の形状差分を用いてスプリングバックを見込んだ金型形状を生成する際には、先ず、成形金型の金型形状L101に設定された評価点P101からの法線と成形品のスプリングバック後形状L102との交点P102を、金型形状L101の評価点P101に対応するスプリングバック後形状L102の対応点P102として算出する。そして、評価点P101から対応点P102への法線ベクトルd101を算出し、法線ベクトルd101にα=−1である係数αを掛けてスプリングバックを見込むための見込みベクトルd’101を算出する。 As shown in FIG. 17, when generating a mold shape that anticipates springback using a conventional shape difference, first, a normal from an evaluation point P101 set to a mold shape L101 of the mold Is calculated as a corresponding point P102 of the post-springback shape L102 corresponding to the evaluation point P101 of the mold shape L101. Then, the normal vector d101 from the evaluation point P101 to the corresponding point P102 is calculated, and the normal vector d101 is multiplied by a coefficient α with α = −1 to calculate a prospective vector d′ 101 for estimating the springback.
成形金型の金型形状L101全体に設定された多数の評価点について同様に、法線方向に金型形状とスプリングバック後形状の対応点を算出し、かかる対応点に基づいて法線ベクトル及び見込みベクトルを算出し、図17において二点鎖線で示すスプリングバックを見込んだ見込み金型形状L103を算出する。 Similarly, for a large number of evaluation points set for the entire mold shape L101 of the molding die, corresponding points between the mold shape and the post-spring back shape are calculated in the normal direction, and a normal vector and A prospective vector is calculated, and a prospective mold shape L103 expecting a spring back indicated by a two-dot chain line in FIG. 17 is calculated.
このように、法線ベクトルを用いて成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点の算出を行うものとして、例えば特許文献1には、成形金型CADモデルの補正基準点に対応する成形金型の測定データの対応点、成形品CADモデルの対応点及び成形品の測定データの対応点を前記補正基準点の法線ベクトルとの交点として算出するようにしたものが開示されている。
As described above, for example,
しかしながら、法線ベクトルを用いて成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を算出し、この対応点に基づいて見込み金型形状を算出する際に、プレス成形後にスプリングバックが大きくねじれやそりによる変形が大きい場合など、成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を精度良く算出できず、スプリングバックを見込んだ見込み金型形状を精度良く算出できない場合がある。特に、金属板として、高張力鋼板などを用いる場合、軟鋼板を用いる場合に比してスプリングバックが大きく、このような傾向がより顕著になり得る。 However, when calculating the corresponding point between the mold shape of the mold and the post-spring back shape of the molded product using the normal vector, and calculating the expected mold shape based on this corresponding point, Corresponding points between the mold shape of the mold and the post-spring shape of the molded product cannot be accurately calculated, such as when the spring back is large and deformation due to torsion or warping is large. It may not be possible to calculate with high accuracy. In particular, when a high-tensile steel plate or the like is used as the metal plate, the spring back is larger than when a mild steel plate is used, and such a tendency can be more remarkable.
図18は、法線ベクトルを用いて算出した成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を説明するための説明図であり、図18では、ねじれによる変形が大きい場合について示している。図18に示すように、成形品の目標形状に応じた成形金型の金型形状L111の評価点P111,P112,P113からそれぞれ法線方向に成形品のスプリングバック後形状L112の対応点Q111,Q112,Q113を算出すると、金型形状L111の評価点P111とP113の間に設定された評価点P112に対応するスプリングバック後形状L112の対応点Q112が、スプリングバック後形状L112の対応点Q111とQ113の間として算出されず、また、金型形状L111の評価点P111に対応するスプリングバック後形状L112の対応点Q111が、スプリングバック後形状L112の下側に突出する突出部115の先端よりも左側に位置すると考えられるところ該先端よりも右側に算出され、金型形状L111とスプリングバック後形状L112との対応点を精度良く算出できない場合がある。
FIG. 18 is an explanatory diagram for explaining corresponding points between the mold shape of the molding die calculated using the normal vector and the post-spring back shape of the molded product. In FIG. 18, deformation due to torsion is large. Shows about the case. As shown in FIG. 18, the corresponding points Q111 of the post-springback shape L112 of the molded product in the normal direction from the evaluation points P111, P112, P113 of the mold shape L111 of the molding die corresponding to the target shape of the molded product, respectively. When Q112 and Q113 are calculated, the corresponding point Q112 of the post-springback shape L112 corresponding to the evaluation point P112 set between the evaluation points P111 and P113 of the mold shape L111 is the corresponding point Q111 of the post-springback shape L112. The point Q111 of the post-springback shape L112 corresponding to the evaluation point P111 of the mold shape L111 is not calculated as between the Q113, and the point Q111 of the post-springback shape L112 is lower than the tip of the projecting
図19は、法線ベクトルを用いて算出した成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を説明するための別の説明図であり、図19では、長手方向にそりによる変形が大きい場合について示している。図19に示すように、成形品の目標形状に応じた成形金型の金型形状L121の評価点P121,P122,P123からそれぞれ法線方向に成形品のスプリングバック後形状L122の対応点Q121,Q122,Q123を算出すると、金型形状L121の評価点P121と評価点P123の間に設定された評価点P122に対応するスプリングバック後形状L122の対応点Q122が、スプリングバック後形状L122の対応点Q121とQ123の間として算出されず、また、金型形状L121の評価点P121に対応するスプリングバック後形状L122の対応点Q121が、スプリングバック後形状L122の上側に突出する突出部125に位置すると考えられるところ下側に突出する突出部126上に算出され、金型形状L121とスプリングバック後形状L122の対応点を精度良く算出できない場合がある。
FIG. 19 is another explanatory diagram for explaining the corresponding points between the mold shape of the molding die calculated using the normal vector and the post-spring shape of the molded product. In FIG. 19, in the longitudinal direction, It shows a case where deformation due to warping is large. As shown in FIG. 19, the corresponding points Q121 of the post-springback shape L122 of the molded product in the normal direction from the evaluation points P121, P122, P123 of the mold shape L121 of the molding die corresponding to the target shape of the molded product, respectively. When Q122 and Q123 are calculated, the corresponding point Q122 of the post-springback shape L122 corresponding to the evaluation point P122 set between the evaluation point P121 and the evaluation point P123 of the mold shape L121 is the corresponding point of the post-springback shape L122. It is not calculated as between Q121 and Q123, and the corresponding point Q121 of the post-springback shape L122 corresponding to the evaluation point P121 of the mold shape L121 is located at the protruding
このように、成形品のスプリングバックを見込んで成形金型の金型形状を生成する際に、法線方向に成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を算出すると、成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を精度良く算出できず、スプリングバックを見込んだ見込み金型形状を精度良く算出できない場合がある。 In this way, when generating the mold shape of the molding die in anticipation of the spring back of the molded product, the corresponding points between the mold shape of the molding die and the post-spring shape of the molded product are calculated in the normal direction. Then, there is a case where the corresponding point between the mold shape of the molding die and the post-spring back shape of the molded product cannot be calculated with high accuracy, and the expected mold shape with the expectation of spring back may not be calculated with high accuracy.
そこで、本発明は、プレス成形後にスプリングバックが大きくねじれやそりによる変形が大きい場合においても、成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を精度良く算出できる対応点算出システム及びプログラム、並びに、成形品のスプリングバックを見込んだ成形金型の金型形状を精度良く生成できる金型形状生成システム及びプログラムを提供することを課題とする。 Therefore, the present invention can accurately calculate the corresponding points between the mold shape of the molding die and the post-spring shape of the molded product even when the spring back is large after press molding and deformation due to torsion and warpage is large. It is an object of the present invention to provide a calculation system and program, and a mold shape generation system and program that can accurately generate a mold shape of a molding mold that allows for a spring back of a molded product.
前記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
まず、本願の請求項1に記載の発明は、成形品のスプリングバックを見込んで成形金型の金型形状を生成する際に、成形品の目標形状に応じた金型形状と、前記成形金型を用いてプレス成形した成形品のスプリングバック後形状との対応点を算出する対応点算出システムであって、前記金型形状に設定された断面位置を取得する断面位置取得手段と、前記断面位置における評価点を取得する評価点取得手段と、前記金型形状と前記スプリングバック後形状とを位置合わせする位置合わせ手段と、前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記位置合わせ手段によって位置合わせした前記スプリングバック後形状の断面形状を前記金型形状の断面形状にフィッティングさせるフィッティング手段と、前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記金型形状の断面形状における評価点から最も近い前記スプリングバック後形状のフィッティング後の断面形状における最近点を算出する最近点算出手段と、前記最近点算出手段によって算出された前記最近点を前記スプリングバック後形状のフィッティング前の断面形状に戻して、前記金型形状の評価点に対応する前記スプリングバック後形状の対応点として算出する対応点算出手段とを有していることを特徴とする。
First, in the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、成形品のスプリングバックを見込んで成形金型の金型形状を生成する金型形状生成システムであって、成形品の目標形状に応じた成形金型の金型形状の形状データを取得する金型形状データ取得手段と、前記成形金型を用いてプレス成形した成形品のスプリングバック後形状の形状データを取得する成形品形状データ取得手段と、前記金型形状に設定された断面位置を取得する断面位置取得手段と、前記断面位置における評価点を取得する評価点取得手段と、前記金型形状データ取得手段によって取得した前記金型形状と前記成形品形状データ取得手段によって取得した前記スプリングバック後形状とを位置合わせする位置合わせ手段と、前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記位置合わせ手段によって位置合わせした前記スプリングバック後形状の断面形状を前記金型形状の断面形状にフィッティングさせるフィッティング手段と、前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記金型形状の断面形状における評価点から最も近い前記スプリングバック後形状のフィッティング後の断面形状における最近点を算出する最近点算出手段と、前記最近点算出手段によって算出された前記最近点を前記スプリングバック後形状のフィッティング前の断面形状に戻して、前記金型形状の評価点に対応する前記スプリングバック後形状の対応点として算出する対応点算出手段と、前記金型形状の評価点から、前記対応点算出手段によって算出された前記スプリングバック後形状の対応点への変位ベクトルを算出する変位ベクトル算出手段と、前記変位ベクトル算出手段によって算出された前記変位ベクトルにα<0である係数αを掛けて、前記金型形状の評価点における成形品のスプリングバックを見込むための見込みベクトルを算出する見込みベクトル算出手段と、前記成形金型の金型形状の解析モデルに、前記見込みベクトル算出手段によって算出された前記金型形状の評価点における前記見込みベクトルをマッピングし、金型形状の解析モデルに見込みベクトルを強制変位として与えて、有限要素法を用いて金型形状を変形させて、成形品のスプリングバックを見込んだ見込み金型形状を算出する見込み金型形状算出手段とを有していることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記成形品形状データ取得手段は、成形金型を用いて成形した成形品のスプリングバック後形状を実測した位置データに基づいて作成された形状データを取得することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the molded product shape data acquisition means uses the position data obtained by actually measuring the post-spring back shape of the molded product molded using the molding die. It is characterized in that shape data created based on the data is acquired.
また、請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記成形品形状データ取得手段は、有限要素法を用いて算出された前記成形品のスプリングバック後形状の形状データを取得することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the molded product shape data obtaining means obtains the shape data of the post-spring shape of the molded product calculated using a finite element method. It is characterized by acquiring.
また、請求項5に記載の発明は、成形品のスプリングバックを見込んで成形金型の金型形状を生成する際に、成形品の目標形状に応じた金型形状と、前記成形金型を用いてプレス成形した成形品のスプリングバック後形状との対応点を算出する対応点算出プログラムであって、コンピュータを、前記金型形状に設定された断面位置を取得する断面位置取得手段、前記断面位置における評価点を取得する評価点取得手段、前記金型形状と前記スプリングバック後形状とを位置合わせする位置合わせ手段、前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記位置合わせ手段によって位置合わせした前記スプリングバック後形状の断面形状を前記金型形状の断面形状にフィッティングさせるフィッティング手段、前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記金型形状の断面形状における評価点から最も近い前記スプリングバック後形状のフィッティング後の断面形状における最近点を算出する最近点算出手段、及び、前記最近点算出手段によって算出された前記最近点を前記スプリングバック後形状のフィッティング前の断面形状に戻して、前記金型形状の評価点に対応する前記スプリングバック後形状の対応点として算出する対応点算出手段として機能させることを特徴とする。
Further, the invention according to
また、請求項6に記載の発明は、成形品のスプリングバックを見込んで成形金型の金型形状を生成する金型形状生成プログラムであって、コンピュータを、成形品の目標形状に応じた成形金型の金型形状の形状データを取得する金型形状データ取得手段、前記成形金型を用いてプレス成形した成形品のスプリングバック後形状の形状データを取得する成形品形状データ取得手段、前記金型形状に設定された断面位置を取得する断面位置取得手段、前記断面位置における評価点を取得する評価点取得手段、前記金型形状データ取得手段によって取得した前記金型形状と前記成形品形状データ取得手段によって取得した前記スプリングバック後形状とを位置合わせする位置合わせ手段、前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記位置合わせ手段によって位置合わせした前記スプリングバック後形状の断面形状を前記金型形状の断面形状にフィッティングさせるフィッティング手段、前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記金型形状の断面形状における評価点から最も近い前記スプリングバック後形状のフィッティング後の断面形状における最近点を算出する最近点算出手段、前記最近点算出手段によって算出された前記最近点を前記スプリングバック後形状のフィッティング前の断面形状に戻して、前記金型形状の評価点に対応する前記スプリングバック後形状の対応点として算出する対応点算出手段、前記金型形状の評価点から、前記対応点算出手段によって算出された前記スプリングバック後形状の対応点への変位ベクトルを算出する変位ベクトル算出手段、前記変位ベクトル算出手段によって算出された前記変位ベクトルにα<0である係数αを掛けて、前記金型形状の評価点における成形品のスプリングバックを見込むための見込みベクトルを算出する見込みベクトル算出手段、及び、前記成形金型の金型形状の解析モデルに、前記見込みベクトル算出手段によって算出された前記金型形状の評価点における前記見込みベクトルをマッピングし、金型形状の解析モデルに見込みベクトルを強制変位として与えて、有限要素法を用いて金型形状を変形させて、成形品のスプリングバックを見込んだ見込み金型形状を算出する見込み金型形状算出手段として機能させることを特徴とする。 The invention according to claim 6 is a mold shape generation program for generating a mold shape of a molding die in anticipation of a spring back of the molded product, and the computer performs molding according to the target shape of the molded product. Mold shape data obtaining means for obtaining shape data of a mold shape of a mold, molded product shape data obtaining means for obtaining shape data of a shape after spring back of a molded product press-molded using the molding die, Cross-section position acquisition means for acquiring a cross-section position set in the mold shape, evaluation point acquisition means for acquiring an evaluation point at the cross-section position, the mold shape and the shape of the molded product acquired by the mold shape data acquisition means Positioning means for aligning the post-springback shape acquired by the data acquisition means, a cross section of the cross sectional position acquired by the cross sectional position acquisition means In addition, fitting means for fitting the cross-sectional shape of the post-springback shape aligned by the alignment means to the cross-sectional shape of the mold shape, and for each cross-section of the cross-sectional position acquired by the cross-sectional position acquisition means, The closest point calculating means for calculating the closest point in the cross-sectional shape after fitting of the post-springback shape closest to the evaluation point in the cross-sectional shape of the mold shape, and the closest point calculated by the closest point calculating means as the springback Returning to the cross-sectional shape before fitting the rear shape, the corresponding point calculating means for calculating the corresponding point of the post-springback shape corresponding to the evaluation point of the mold shape, from the evaluation point of the mold shape, the corresponding point The displacement vector to the corresponding point of the post-springback shape calculated by the calculating means. A displacement vector calculating means for calculating a torque, for multiplying the displacement vector calculated by the displacement vector calculating means by a coefficient α satisfying α <0 to allow for a spring back of the molded product at the evaluation point of the mold shape Mapping the expectation vector at the evaluation point of the mold shape calculated by the expectation vector calculation means to the expectation vector calculation means for calculating the expectation vector, and the mold shape analysis model of the mold; Probable mold shape calculation means that calculates the expected mold shape in consideration of the springback of the molded product by giving the expected vector to the mold shape analysis model as a forced displacement and deforming the mold shape using the finite element method It is made to function as.
また、請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、コンピュータを、前記成形品形状データ取得手段として機能させるときは、成形金型を用いて成形した成形品のスプリングバック後形状を実測した位置データに基づいて作成された形状データを取得するように機能させることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the invention, in the invention of the sixth aspect, when the computer functions as the molded product shape data acquisition means, after the spring-back of the molded product molded using the molding die. It is characterized by functioning so as to acquire shape data created based on position data obtained by actually measuring the shape.
また、請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、コンピュータを、前記成形品形状データ取得手段として機能させるときは、有限要素法を用いて算出された前記成形品のスプリングバック後形状の形状データを取得するように機能させることを特徴とする。 According to an eighth aspect of the invention, in the invention of the sixth aspect, when the computer functions as the molded product shape data acquisition means, the spring of the molded product calculated using the finite element method is used. It is made to function so that shape data of a shape after back may be acquired.
以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。 With the above configuration, according to the invention of each claim of the present application, the following effects can be obtained.
まず、本願の請求項1に記載の発明によれば、成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状とを位置合わせした後に、断面ごとに、スプリングバック後形状の断面形状が金型形状の断面形状にフィッティングされ、金型形状の断面形状における評価点から最も近いスプリングバック後形状のフィッティング後の断面形状における最近点が算出され、最近点をスプリングバック後形状のフィッティング前の断面形状に戻して、金型形状の評価点に対応するスプリングバック後形状の対応点として算出されることとなる。
First, according to the invention described in
これにより、プレス成形後にスプリングバックが大きくねじれやそりによる変形が大きい場合においても、成形品のスプリングバックを見込んで成形金型の金型形状を生成する際に用いる成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を精度良く算出できる。このようにして算出した成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を用いることで、成形品のスプリングバックを見込んだ成形金型の金型形状を精度良く生成できる。 As a result, even when the spring back is large after press molding and deformation due to torsion or warping is large, the mold shape of the molding die used for generating the mold shape of the molding die in anticipation of the spring back of the molded product Corresponding points with the shape after the spring back of the molded product can be calculated with high accuracy. By using the corresponding points of the mold shape of the molding die thus calculated and the shape after the spring back of the molded product, the mold shape of the molding die that allows for the spring back of the molded product can be accurately generated. .
また、請求項2に記載の発明によれば、成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状とを位置合わせした後に、断面ごとに、スプリングバック後形状の断面形状が金型形状の断面形状にフィッティングされ、金型形状の断面形状における評価点から最も近いスプリングバック後形状のフィッティング後の断面形状における最近点が算出され、最近点をスプリングバック後形状のフィッティング前の断面形状に戻して、金型形状の評価点に対応するスプリングバック後形状の対応点として算出される。
According to the invention described in
そして、金型形状の評価点からスプリングバック後形状の対応点への変位ベクトルが算出され、変位ベクトルにα<0である係数αを掛けて、金型形状の評価点における見込みベクトルが算出され、成形金型の金型形状の解析モデルに金型形状の評価点における見込みベクトルをマッピングし、金型形状の解析モデルに見込みベクトルを強制変位として与えて、有限要素法を用いて金型形状を変形させて、成形品のスプリングバックを見込んだ見込み金型形状が算出されることとなる。 Then, a displacement vector from the evaluation point of the mold shape to the corresponding point of the post-spring back shape is calculated, and a prospect vector at the evaluation point of the mold shape is calculated by multiplying the displacement vector by a coefficient α with α <0. Map the expected vector at the evaluation point of the mold shape to the analysis model of the mold shape of the molding die, give the expected vector as the forced displacement to the analysis model of the mold shape, and use the finite element method As a result, the expected mold shape is calculated in consideration of the spring back of the molded product.
これにより、プレス成形後にスプリングバックが大きくねじれやそりによる変形が大きい場合においても、成形品のスプリングバックを見込んで成形金型の金型形状を生成する際に用いる成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を精度良く算出でき、成形品のスプリングバックを見込んだ成形金型の金型形状を精度良く生成できる。 As a result, even when the spring back is large after press molding and deformation due to torsion or warping is large, the mold shape of the molding die used for generating the mold shape of the molding die in anticipation of the spring back of the molded product Corresponding points with the shape after the spring back of the molded product can be calculated with high accuracy, and the mold shape of the molding die that anticipates the spring back of the molded product can be accurately generated.
また、請求項3に記載の発明によれば、成形金型を用いて成形した成形品のスプリングバック後形状を実測した位置データに基づいて作成された形状データが用いられることにより、成形品のスプリングバックを見込んだ成形金型の金型形状を精度良く生成することができる。
According to the invention described in
また、請求項4に記載の発明によれば、有限要素法を用いて算出された成形品のスプリングバック後形状の形状データが用いられることにより、成形金型を用いて実際にプレス成形する必要なしに、成形品のスプリングバックを見込んだ成形金型の金型形状を生成することができる。
Further, according to the invention described in
そして、請求項5〜8に記載のプログラムに関する発明によれば、これをコンピュータで実行することにより、システムに関する請求項1〜4に記載の発明と同様の効果を奏することができる。 And according to the invention regarding the program of Claims 5-8, there can exist an effect similar to the invention of Claims 1-4 regarding a system by performing this with a computer.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本発明の実施形態に係る金型形状生成では、成形金型の金型形状を生成するに際し、先ず、成形品の目標形状に応じた成形金型の金型形状の形状データと、前記成形金型を用いてプレス成形した成形品のスプリングバック後形状を実測した位置データに基づいて作成された形状データとを用い、成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状とを位置合わせする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
In the mold shape generation according to the embodiment of the present invention, when generating the mold shape of the molding mold, first, the shape data of the mold shape of the molding mold according to the target shape of the molded product, and the molding mold Using the shape data created on the basis of the position data obtained by actually measuring the post-spring back shape of the molded product press-molded using the mold, the mold shape of the molding die and the post-spring back shape of the molded product are aligned. To do.
図1は、本発明の実施形態に係る金型形状生成システムに用いる成形品の目標形状に応じた金型形状を有する成形金型を示す平面図である。図1では、成形金型のダイのみを示しているが、成形金型のパンチは、ダイの形状に応じて形成されている。なお、図1では、成形金型の成形面に、直交するX軸及びY軸をとり、成形面から法線方向にZ軸をとって示している。 FIG. 1 is a plan view showing a molding die having a die shape corresponding to a target shape of a molded product used in a die shape generation system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, only the die of the molding die is shown, but the punch of the molding die is formed according to the shape of the die. In FIG. 1, the X axis and the Y axis orthogonal to the molding surface of the molding die are taken, and the Z axis is shown in the normal direction from the molding surface.
図1に示す成形金型の金型形状10は、略直方体状に形成され、成形面11には、平面視で長手方向に細長い略矩形状の成形品を成形するための成形部12が形成されている。金型形状10の成形面11は、成形品の目標形状に応じて形成され、成形面11には長手方向に延びる2つの凹部11a、11bが形成されている。
A
図2は、図1に示す成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状とを位置合わした状態を示す平面図である。図2に示すように、図1に示す成形金型の金型形状10と成形品のスプリングバック後形状15とは、形状誤差を最小とする既知のベストフィットや三点合わせなどを用いて位置合わせされる。本実施形態では、成形品のスプリングバック後形状15が成形金型の金型形状10に位置合わせされる。
FIG. 2 is a plan view showing a state in which the mold shape of the molding die shown in FIG. 1 is aligned with the post-springback shape of the molded product. As shown in FIG. 2, the
成形品のスプリングバック後形状15としては、成形金型を用いて実際にプレス成形した成形品のスプリングバック後形状を実測したSTLデータなどの位置データに基づいて作成された形状データが用いられる。 As the post-springback shape 15 of the molded product, shape data created based on position data such as STL data obtained by actually measuring the post-springback shape of the molded product actually press-molded using a molding die is used.
図2ではまた、成形品の目標形状に対する変形量が斜線ハッチングを用いて表示されている。図2に示す成形品のスプリングバック後形状15は、矢印R1及びR2で示す部位が成形品の目標形状に対して手前側に大きく変形すると共に矢印R3及びR4で示す部位が成形品の目標形状に対して奥側に大きく変形して長手方向の軸心回りにねじれによる変形が生じている。 In FIG. 2, the deformation amount of the molded product with respect to the target shape is also displayed using hatched hatching. The post-springback shape 15 of the molded product shown in FIG. 2 is that the portions indicated by arrows R1 and R2 are greatly deformed to the near side with respect to the target shape of the molded product, and the portions indicated by arrows R3 and R4 are the target shape of the molded product. On the other hand, it is greatly deformed to the back side, and deformation due to twisting occurs around the longitudinal axis.
本実施形態では次に、金型形状に設定された断面位置及び該断面位置における評価点を取得し、断面位置の断面ごとに、位置合わせしたスプリングバック後形状を金型形状にフィッティングさせ、金型形状の評価点から最も近いスプリングバック後形状のフィッティング後の最近点を算出し、最近点をフィッティング前のスプリングバック後形状に戻して金型形状の評価点に対応するスプリングバック後形状の対応点として算出する。 Next, in the present embodiment, the cross-sectional position set in the mold shape and the evaluation point at the cross-sectional position are acquired, and for each cross-section at the cross-sectional position, the aligned post-springback shape is fitted into the mold shape. Calculates the closest point after fitting the post-springback shape that is closest to the evaluation point of the mold shape, returns the closest point to the post-springback shape before fitting, and corresponds the post-springback shape corresponding to the evaluation point of the mold shape Calculate as a point.
図1に示すように、成形品の目標形状に応じた成形金型の金型形状10に対して、成形品の長手方向を横切る方向、具体的には直交する方向に複数の断面位置がユーザによって設定される。本実施形態では、断面位置としてY座標位置C1〜C11が設定されている。この断面位置は、適宜設定することができ、例えば所定間隔ごとに設定することができる。
As shown in FIG. 1, with respect to the
また、金型形状10に対して、前記断面位置に、スプリングバックを見込むための評価点がユーザによって設定される。図1では、断面位置C1に評価点P1のみを示しているが、後述する図5に示すように多数の評価点が各断面位置に設定される。この評価点は、適宜設定することができ、例えば所定間隔ごとに設定することができる。
Further, an evaluation point for allowing a spring back is set at the cross-sectional position with respect to the
金型形状10に対する断面位置C1〜C11及び評価点P1の設定は、ユーザによって成形金型の金型形状10と成形品のスプリングバック後形状15との位置合わせ前に行われるが、成形金型の金型形状10と成形品のスプリングバック後形状15との位置合わせ後に行うようにしてもよい。また、成形金型の金型形状10と成形品のスプリングバック後形状15との位置合わせ前に設定したものを、位置合わせ後に修正するようにしてもよい。
The setting of the cross-sectional positions C1 to C11 and the evaluation point P1 with respect to the
このようにして設定された断面位置及び該断面位置における評価点を取得すると、断面位置の断面ごとに、位置合わせしたスプリングバック後形状の断面形状と金型形状の断面形状とが算出され、金型形状の断面形状とスプリングバック後形状の断面形状とがフィッティングされる。 When the cross-sectional position set in this way and the evaluation point at the cross-sectional position are acquired, the cross-sectional shape of the post-springback shape and the cross-sectional shape of the mold shape that are aligned are calculated for each cross-section of the cross-sectional position. The mold-shaped cross-sectional shape and the post-springback cross-sectional shape are fitted.
図3は、図2の断面位置C1における金型形状の断面形状とスプリングバック後形状の断面形状とを示す断面図である。図3に示すように、断面位置C1では、成形品のスプリングバック後形状L12は、成形金型の金型形状L11に対して、矢印R1で示す部位では成形面11に対して上側に変形し、矢印R3で示す部位では成形面11に対して下側に大きく変形している。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the cross-sectional shape of the mold shape and the cross-sectional shape of the post-springback shape at the cross-sectional position C1 of FIG. As shown in FIG. 3, at the cross-sectional position C1, the post-springback shape L12 of the molded product is deformed upward with respect to the
図4は、スプリングバック後形状の断面形状を金型形状の断面形状にフィッティングした状態を示す断面図である。図4では、図3に示す金型形状L11とスプリングバック後形状L12とをフィッティングした後のスプリングバック後形状をL12’として示している。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the cross-sectional shape after the springback is fitted to the cross-sectional shape of the mold. In FIG. 4, the post-spring back shape after fitting the mold shape L11 and the post-spring back shape L12 shown in FIG. 3 is shown as L12 '.
図4に示すように、断面位置C1における金型形状L11とスプリングバック後形状L12とは既知の最小二乗法を用いてフィッティングされ、金型形状L11にフィッティングされたフィッティング後のスプリングバック後形状L12’が算出される。フィッティング前のスプリングバック後形状L12が回転移動及び平行移動され、フィッティング後のスプリングバック後形状L12’が算出される。本実施形態では、Y軸回りの回転移動とX軸方向及びZ軸方向の平行移動とによってフィッティング後のスプリングバック後形状L12’が算出される。 As shown in FIG. 4, the mold shape L11 and the post-springback shape L12 at the cross-sectional position C1 are fitted using a known least square method, and the post-springback shape L12 after fitting fitted to the mold shape L11 is performed. 'Is calculated. The post-springback shape L12 before fitting is rotated and translated to calculate the post-springback shape L12 'after fitting. In the present embodiment, the post-fitting back spring shape L12 'is calculated by rotational movement about the Y axis and parallel movement in the X axis direction and the Z axis direction.
図5は、図4の要部を拡大した要部拡大図であり、図4の一点鎖線で示す部分を拡大して示している。前述したように、図5に示す断面位置C1における金型形状L11には、多数の評価点P1、P2、P3が設定されている。なお、図5及び後述する図6から図8では、評価点を黒丸印で表示し、評価点P1〜P3のみに符号を付している。 FIG. 5 is an enlarged view of a main part in which the main part of FIG. 4 is enlarged, and shows an enlarged part indicated by a one-dot chain line in FIG. As described above, a large number of evaluation points P1, P2, and P3 are set in the mold shape L11 at the cross-sectional position C1 shown in FIG. In FIG. 5 and FIGS. 6 to 8 to be described later, the evaluation points are indicated by black circles, and only the evaluation points P1 to P3 are denoted by reference numerals.
断面位置において金型形状にスプリングバック後形状がフィッティングされると、金型形状の評価点からそれぞれ最も近いフィッティング後のスプリングバック後形状における最近点が算出され、最近点がフィッティング前のスプリングバック後形状に戻されて金型形状の評価点に対応するスプリングバック後形状の対応点として算出される。 When the post-springback shape is fitted to the mold shape at the cross-sectional position, the closest point in the post-springback shape after fitting closest to the evaluation point of the mold shape is calculated, and the closest point is after springback before fitting The shape is calculated as a corresponding point of the post-springback shape corresponding to the evaluation point of the mold shape by returning to the shape.
図6は、金型形状の断面形状における評価点から算出されるスプリングバック後形状のフィッティング後の断面形状における最近点を示す図である。図6に示すように、金型形状L11における評価点P1、P2、P3からそれぞれ最も近いフィッティング後のスプリングバック後形状L12’における最近点Q1’,Q2’,Q3’が算出される。なお、図6では、最近点を黒三角印で表示し、評価点P1,P2,P3と最近点Q1’,Q2’,Q3’とのペアをそれぞれ破線で接続して示している。 FIG. 6 is a diagram showing the closest point in the cross-sectional shape after fitting the post-springback shape calculated from the evaluation point in the cross-sectional shape of the mold shape. As shown in FIG. 6, nearest points Q1 ', Q2', Q3 'in the post-springback shape L12' after fitting closest to the evaluation points P1, P2, P3 in the mold shape L11 are calculated. In FIG. 6, the nearest point is indicated by a black triangle mark, and pairs of evaluation points P1, P2, P3 and nearest points Q1 ', Q2', Q3 'are connected by broken lines.
図7は、スプリングバック後形状のフィッティング後の断面形状における最近点から算出された金型形状の評価点に対応するスプリングバック後形状の対応点を示す図である。フィッティング後のスプリングバック後形状L12’における最近点Q1’,Q2’,Q3’が算出されると、図7に示すように、最近点Q1’,Q2’,Q3’がフィッティング前のスプリングバック後形状L12に戻されて金型形状の評価点P1,P2,P3に対応するスプリングバック後形状の対応点Q1,Q2,Q3がそれぞれ算出される。本実施形態では、フィッティングによって移動したY軸回りの回転移動とX軸方向及びZ軸方向の平行移動とをそれぞれ反対方向に移動することにより算出される。なお、図7では、対応点を黒四角印で表示している。 FIG. 7 is a diagram showing the corresponding points of the post-springback shape corresponding to the evaluation points of the mold shape calculated from the closest point in the cross-sectional shape after fitting of the post-springback shape. When the nearest points Q1 ′, Q2 ′, Q3 ′ in the post-springback shape L12 ′ after fitting are calculated, as shown in FIG. 7, the nearest points Q1 ′, Q2 ′, Q3 ′ are after the springback before fitting. Returned to the shape L12, the corresponding points Q1, Q2, Q3 of the post-springback shape corresponding to the evaluation points P1, P2, P3 of the mold shape are respectively calculated. In the present embodiment, calculation is performed by moving the rotational movement around the Y axis moved by the fitting and the parallel movement in the X axis direction and the Z axis direction in opposite directions. In FIG. 7, the corresponding points are indicated by black square marks.
本実施形態では、フィッティングによる移動を反対方向に移動することにより最近点をスプリングバック後形状のフィッティング前の断面形状に戻して対応点を算出しているが、フィッティング後のスプリングバック後形状における端部から最近点の距離を算出し、算出した距離にあるフィッティング前のスプリングバック後形状における端部からの点を対応点として算出することにより、最近点をスプリングバック後形状のフィッティング前の断面形状に戻して対応点を算出するようにしてもよい。 In the present embodiment, the corresponding point is calculated by returning the closest point to the cross-sectional shape before the fitting of the post-springback shape by moving the movement by the fitting in the opposite direction, but the end point in the post-springback shape after the fitting is calculated. By calculating the distance from the edge to the nearest point and calculating the point from the end of the post-springback shape before fitting at the calculated distance as the corresponding point, the cross-sectional shape before fitting the post-springback shape It is also possible to return to and calculate the corresponding points.
このように、断面ごとに、スプリングバック後形状を金型形状にフィッティングさせた後に、金型形状の評価点からフィッティング後のスプリングバック後形状の最近点を算出し、算出した最近点をフィッティング前のスプリングバック後形状に戻して、金型形状の評価点に対応するスプリングバック後形状の対応点を算出する。 In this way, after fitting the post-springback shape to the die shape for each cross section, the nearest point of the post-springback shape after fitting is calculated from the evaluation point of the die shape, and the calculated nearest point is before fitting. Returning to the post-springback shape, the corresponding point of the post-springback shape corresponding to the evaluation point of the mold shape is calculated.
そして、金型形状の評価点に対応するスプリングバック後形状の対応点を算出すると、金型形状の評価点からスプリングバック後形状の対応点への変位ベクトルを算出し、変位ベクトルにα=−1である補正係数αを掛けて金型形状の評価点における見込みベクトルを算出する。 When the corresponding point of the post-springback shape corresponding to the evaluation point of the mold shape is calculated, a displacement vector from the evaluation point of the mold shape to the corresponding point of the post-springback shape is calculated, and α = − By multiplying the correction coefficient α which is 1, a prospect vector at the evaluation point of the mold shape is calculated.
図7に示すように、金型形状L11の評価点P1,P2,P3に対応するスプリングバック後形状L12の対応点Q1、Q2、Q3が算出されると、金型形状L11の評価点P1、P2、P3からそれぞれスプリングバック後形状L12の対応点Q1、Q2、Q3への変位ベクトルd1、d2、d3が算出される。 As shown in FIG. 7, when the corresponding points Q1, Q2, Q3 of the post-springback shape L12 corresponding to the evaluation points P1, P2, P3 of the mold shape L11 are calculated, the evaluation points P1, of the mold shape L11, Displacement vectors d1, d2, and d3 to corresponding points Q1, Q2, and Q3 of the post-springback shape L12 are calculated from P2 and P3, respectively.
図8は、スプリングバックを見込むための見込みベクトルを示す図である。金型形状L11の評価点P1,P2,P3からスプリングバック後形状L12の対応点Q1,Q2,Q3への変位ベクトルd1,d2,d3が算出されると、図8に示すように、変位ベクトルd1,d2,d3にα=−1である補正係数αを掛けて、金型形状L11の評価点P1,P2,P3における見込みベクトルd1’,d2’,d3’が算出される。 FIG. 8 is a diagram showing a prospect vector for expecting a springback. When the displacement vectors d1, d2, d3 from the evaluation points P1, P2, P3 of the mold shape L11 to the corresponding points Q1, Q2, Q3 of the post-springback shape L12 are calculated, as shown in FIG. Multiplying d1, d2 and d3 by a correction coefficient α of α = −1 to calculate prospective vectors d1 ′, d2 ′ and d3 ′ at the evaluation points P1, P2 and P3 of the mold shape L11.
図8では、断面位置C1について金型形状L11の評価点P1,P2,P3における見込みベクトルd1,d2’,d3’を示しているが、他の断面位置C2〜C11についても、断面ごとに、同様にして金型形状L11の評価点P1,P2,P3における見込みベクトルがそれぞれ算出される。 In FIG. 8, the prospective vectors d1, d2 ′, d3 ′ at the evaluation points P1, P2, P3 of the mold shape L11 with respect to the cross-sectional position C1 are shown, but other cross-sectional positions C2 to C11 are also shown for each cross-section. Similarly, expectation vectors at evaluation points P1, P2, and P3 of the mold shape L11 are respectively calculated.
このようにして、全断面位置について、金型形状の評価点における見込みベクトルを算出すると次に、成形金型の金型形状の解析モデルに、評価点における見込みベクトルをマッピングし、金型形状の解析モデルに見込みベクトルを強制変位として与えて、有限要素法を用いて金型形状を変形させて、成形品のスプリングバックを見込んだ見込み金型形状を算出する。 In this way, when the expected vector at the evaluation point of the mold shape is calculated for all cross-sectional positions, the expected vector at the evaluation point is mapped to the analysis model of the mold shape of the molding die, and the mold shape A prospective vector is given to the analysis model as a forced displacement, and the mold shape is deformed by using the finite element method to calculate a prospective mold shape that anticipates the spring back of the molded product.
図9は、見込みベクトルをマッピングした金型形状の解析モデルを示す図である。図9では、3つの断面位置について算出された金型形状L11、L21、L31の各評価点における見込みベクトルを矢印によって示している。図9では、符号11cで示す部位のみ、金型形状10を有限要素分割した解析モデルとして示しているが、金型形状10全体が有限要素分割されている。
FIG. 9 is a diagram showing an analysis model of a mold shape in which a prospect vector is mapped. In FIG. 9, the expected vectors at the respective evaluation points of the mold shapes L11, L21, and L31 calculated for the three cross-sectional positions are indicated by arrows. In FIG. 9, only the part indicated by
図9に示すように、成形金型の金型形状10は、有限要素分割された解析モデルとして作成され、この金型形状10の解析モデルに、金型形状の評価点における見込みベクトルがマッピングされる。そして、成形金型の金型形状10の解析モデルに見込みベクトルを強制変位として与えて、有限要素法を用いて変形解析することにより、金型形状全体を連続的に変形させて、成形品のスプリングバックを見込んだ見込み金型形状が算出される。
As shown in FIG. 9, a
図9に示すように、金型形状10の見込みベクトルは、設定された断面位置の評価点に与えられ、金型形状10の解析モデルの節点の一部についてのみ与えられるが、金型形状10の解析モデルの他の節点は、有限要素法を用いた解析によって見込みベクトルが設定された節点につれて連続的に移動され、金型形状全体について見込み金型形状が算出される。
As shown in FIG. 9, the expectation vector of the
金型形状10の解析モデルに、金型形状10の評価点における見込みベクトルをマッピングした際に、金型形状に設定された評価点が解析モデルの節点上に設定されていない場合、評価点から最も近い節点に該評価点における見込みベクトルを付与するようにして見込み金型形状の算出が行われる。なお、金型形状10の評価点が解析モデルの節点上に設定されていない場合に、該評価点に対応する新たな節点を形成するように解析モデルを作成し、見込み金型の算出を行うようにすることも可能である。
When mapping the expectation vector at the evaluation point of the
次に、本発明の実施形態に係る金型形状生成システムについて説明する。
図10は、本発明の実施形態に係る金型形状生成システムの全体構成を示すブロック図である。図10に示すように、本実施形態に係る金型形状生成システムは、コンピュータ20を中心として構成され、コンピュータ20は、中央演算装置21と、成形金型の金型形状の生成に必要なデータなどを入力するためのキーボードなどの入力装置22と、成形金型の金型形状や成形品のスプリングバック後形状などを表示するためのディスプレイなどの表示装置23と、金型形状を生成するためのプログラムなどを記憶するメモリなどの記憶装置24と、生成された金型形状などを出力するプリンタなどの出力装置25とを有している。
Next, a mold shape generation system according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a block diagram showing the overall configuration of the mold shape generation system according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the mold shape generation system according to the present embodiment is configured with a
中央演算装置21は、入力装置22、表示装置23及び出力装置25を制御すると共に、記憶装置24にアクセス可能に構成され、入力装置22を介して入力された情報と記憶装置24に記憶されているプログラムやデータを用いて、金型形状とスプリングバック後形状との対応点及び該対応点を用いて算出された見込み金型形状を記憶装置24に保存するように構成されている。
The
図11は、図10に示すシステムの記憶装置の構成を示す図である。図11に示すように、記憶装置24は、プログラム記憶部とデータ記憶部とを有している。プログラム記憶部には、スプリングバックを見込んだ成形金型の金型形状を生成するための金型形状生成プログラム、形状差分を用いてスプリングバックを見込んだ見込み金型形状を算出するための形状差分金型見込み算出プログラム、成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を算出するための対応点算出プログラム、成形金型の金型形状の形状データを有限要素分割して解析モデルを作成するための解析モデル作成プログラム、及び、入力画面や算出した見込み金型形状などを表示するための表示プログラムなどが記憶されている。
FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the storage device of the system shown in FIG. As shown in FIG. 11, the
一方、データ記憶部には、成形品の目標形状に応じた成形金型の金型形状の形状データが記憶される金型形状データファイル、成形金型を用いてプレス成形した成形品のスプリングバック後形状の形状データが記憶される成形品形状データファイル、金型形状に設定された断面位置が記憶される断面データファイル、前記断面位置における評価点が記憶される評価点データファイル、金型形状の評価点から算出されるスプリングバック後形状の対応点が記録される対応点算出結果データファイル、金型形状の評価点とスプリングバック後形状の対応点とから算出される見込みベクトルが記録される見込みベクトル算出結果データファイル、金型形状の解析モデルに見込みベクトルを与えて有限要素法を用いて算出された見込み金型形状が記録される金型見込み算出結果データファイルなどが設けられている。 On the other hand, the data storage unit stores a mold shape data file that stores the shape data of the mold shape corresponding to the target shape of the molded product, and a springback of the molded product that is press-molded using the molding die. Molded product shape data file storing shape data of rear shape, cross-section data file storing cross-section position set to mold shape, evaluation point data file storing evaluation points at the cross-section position, mold shape The corresponding point calculation result data file in which the corresponding points of the post-springback shape calculated from the evaluation points are recorded, and the expectation vector calculated from the evaluation points of the mold shape and the corresponding points of the post-springback shape is recorded. Prospect vector calculation result data file, predictive mold shape calculated using finite element method with predictive vector given to mold shape analysis model is recorded Such as mold prospective calculation result data file is provided that is.
次に、スプリングバックを見込んで金型形状を生成する動作について説明する。
図12は、本発明の実施形態に係る金型形状生成システムによる金型形状生成動作を示すフローチャートである。スプリングバックを見込んだ金型形状を生成する前に、コンピュータ20には先ず、ユーザによって入力装置22を介して成形品の目標形状に応じた成形金型の金型形状の形状データが登録されると共に成形金型を用いてプレス成形した成形品のスプリングバック後形状の形状データが登録され、金型形状の形状データ及び成形品の形状データがそれぞれ金型形状データファイル及び成形品形状データファイルに記録される。また、ユーザによって、見込みベクトルを算出するための金型形状の断面位置及び該断面位置における評価点がそれぞれ登録され、断面データファイル及び評価点データファイルに記録される。
Next, an operation for generating a mold shape in anticipation of springback will be described.
FIG. 12 is a flowchart showing a mold shape generation operation by the mold shape generation system according to the embodiment of the present invention. Before generating a mold shape that anticipates springback, the
このようにして、スプリングバックを見込んだ金型形状を生成するための各種データ、具体的には金型形状の形状データ、成形品のスプリングバック後形状の形状データ、断面位置及び評価点が登録された状態で、金型形状とスプリングバック後形状との対応点の算出及びスプリングバックを見込んだ金型形状の生成のための計算が行われる。 In this way, various data for generating a mold shape that anticipates spring back, specifically, the shape data of the mold shape, the shape data of the post-spring shape of the molded product, the cross-sectional position and the evaluation point are registered. In this state, calculation is performed for calculating the corresponding points between the mold shape and the post-springback shape and for generating the mold shape that allows for the springback.
金型形状を生成する際には先ず、図12に示すように、金型形状を生成するための各種データが取得される。具体的には、成形品の目標形状に応じた成形金型の金型形状の形状データが取得され(ステップS1)、成形金型を用いてプレス成形した成形品のスプリングバック後形状の形状データが取得され(ステップS2)、見込みベクトルを算出するため金型形状に設定された断面位置が取得され(ステップS3)、見込みベクトルを算出するため前記断面位置に設定された評価点が取得される(ステップS4)。そして、形状差分を用いた金型見込みが行われる(ステップS5)。 When generating the mold shape, first, as shown in FIG. 12, various data for generating the mold shape is acquired. Specifically, the shape data of the mold shape of the molding die corresponding to the target shape of the molded product is acquired (step S1), and the shape data of the post-spring back shape of the molded product press-molded using the molding die. Is acquired (step S2), the cross-sectional position set in the mold shape is calculated to calculate the expected vector (step S3), and the evaluation point set to the cross-sectional position is acquired to calculate the predicted vector. (Step S4). And the metal mold | die estimation using a shape difference is performed (step S5).
図13は、形状差分を用いた金型見込み動作を示すフローチャートである。ステップS5における形状差分を用いた金型見込みでは、図13に示すように、ステップS1において取得された成形金型の金型形状とステップS2において取得された成形品のスプリングバック後形状とが位置合わせされ(ステップS11)、成形品のスプリングバック後形状15が成形金型の金型形状10に位置合わせされる。成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状とは、形状誤差を最小とする既知のベストフィットや三点合わせなどを用いて位置合わせされる。そして、成形金型の金型形状の評価点に対応する成形品のスプリングバック後形状の対応点の算出が行われる(ステップS12)。
FIG. 13 is a flowchart showing the mold expectation operation using the shape difference. In the mold prospect using the shape difference in step S5, as shown in FIG. 13, the mold shape of the molding die acquired in step S1 and the post-springback shape of the molded product acquired in step S2 are positioned. (Step S11), and the post-spring back shape 15 of the molded product is aligned with the
図14は、成形金型の金型形状における評価点に対応する成形品のスプリングバック後形状における対応点の算出動作を示すフローチャートである。ステップS12における金型形状の評価点に対応するスプリングバック後形状の対応点の算出では、図14に示すように、所定断面における成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状がフィッティングされる(ステップS21)。 FIG. 14 is a flowchart showing an operation of calculating the corresponding point in the post-spring back shape of the molded product corresponding to the evaluation point in the mold shape of the molding die. In the calculation of the corresponding point of the post-spring back shape corresponding to the evaluation point of the mold shape in step S12, as shown in FIG. 14, the mold shape of the molding die and the post-spring back shape of the molded product in the predetermined section are fitted. (Step S21).
先ず、ステップS3において取得された断面位置C1について、ステップS11において位置合わせられたスプリングバック後形状の断面形状と金型形状の断面形状とが算出され、算出されたスプリングバック後形状の断面形状と金型形状の断面形状とが既知の最小二乗法を用いてフィッティングされる。具体的には、金型形状の断面形状に対してスプリングバック後形状の断面形状がフィッティングされ、フィッティング後のスプリングバック後形状が算出される。 First, for the cross-sectional position C1 acquired in step S3, the cross-sectional shape of the post-springback shape and the cross-sectional shape of the mold shape aligned in step S11 are calculated, and the cross-sectional shape of the calculated post-springback shape is calculated. The cross-sectional shape of the mold shape is fitted using a known least square method. Specifically, the cross-sectional shape of the post-springback shape is fitted to the cross-sectional shape of the mold shape, and the post-springback shape after fitting is calculated.
次に、断面位置C1について、ステップS4において取得された断面位置における成形金型の評価点からそれぞれ最も近いフィッティング後の成形品のスプリングバック後形状における最近点が算出され(ステップS22)、ステップS22において算出された最近点がフィッティング前の成形品のスプリングバック後形状に戻されて金型形状の評価点に対応するスプリングバック後形状の対応点がそれぞれ算出される(ステップS23)。
Next, for the cross-sectional position C1, the closest point in the post-springback shape of the molded product after fitting, which is closest to the evaluation point of the molding die at the cross-sectional position acquired in step S4, is calculated (step S22). The closest point calculated in
そして、全断面位置について、金型形状の評価点に対応するスプリングバック後形状の対応点が算出されたか否かが判定される(ステップS24)。本実施形態では、断面位置C1〜C11の全ての断面位置について、金型形状の評価点に対応するスプリングバック後形状の対応点が算出されるまで、ステップS21〜S24が繰り返される。 Then, it is determined whether or not the corresponding point of the post-springback shape corresponding to the evaluation point of the mold shape has been calculated for all the cross-sectional positions (step S24). In this embodiment, steps S21 to S24 are repeated until the corresponding points of the post-springback shape corresponding to the evaluation points of the mold shape are calculated for all the cross-sectional positions of the cross-sectional positions C1 to C11.
ステップS24での判定結果がイエス(YES)になると、すなわち全断面位置について金型形状の評価点に対応するスプリングバック後形状の対応点が算出されると、図13に示すように、金型形状の評価点からスプリングバック後形状の対応点への変位ベクトルが算出され(ステップS13)、算出された変位ベクトルにα=−1である補正係数αを掛けて金型形状の評価点における見込みベクトルが算出される(ステップS14)。金型形状に設定された全ての評価点においてスプリングバックを見込むための見込みベクトルが算出される。算出された金型形状の評価点に対応するスプリングバック後形状の対応点は、対応点算出結果データファイルに記録され、算出された見込みベクトルは、見込みベクトル算出結果データファイルに記録される。 If the determination result in step S24 is yes (YES), that is, if the corresponding point of the post-springback shape corresponding to the evaluation point of the mold shape is calculated for all cross-sectional positions, as shown in FIG. A displacement vector from the evaluation point of the shape to the corresponding point of the post-springback shape is calculated (Step S13), and the calculated displacement vector is multiplied by a correction coefficient α of α = −1 to be expected at the evaluation point of the mold shape. A vector is calculated (step S14). Expectation vectors for calculating springback at all evaluation points set in the mold shape are calculated. The corresponding points of the post-springback shape corresponding to the calculated evaluation points of the mold shape are recorded in the corresponding point calculation result data file, and the calculated expected vectors are recorded in the expected vector calculation result data file.
そして、ステップS14において算出された金型形状の評価点における見込みベクトルに基づいて、成形品のスプリングバックを見込んだ金型見込みが行われる(ステップS15)。ステップS1において取得された成形金型の金型形状が有限要素分割されて解析モデルが作成され、金型形状の解析モデルに、ステップS14において算出された金型形状の評価点における見込みベクトルがマッピングされ、金型形状の解析モデルに見込みベクトルが強制変位として与えられ、有限要素法を用いて金型形状を変形させて、成形品のスプリングバックを見込んだ見込み金型形状が算出される。 Based on the expectation vector at the evaluation point of the die shape calculated in step S14, the die expectation for the spring back of the molded product is performed (step S15). An analysis model is created by dividing the mold shape of the molding die acquired in step S1 into finite elements, and a prospective vector at the evaluation point of the mold shape calculated in step S14 is mapped to the analysis model of the mold shape. Then, a prospective vector is given as a forced displacement to the analysis model of the mold shape, and the mold shape is deformed by using the finite element method to calculate a prospective mold shape that anticipates the spring back of the molded product.
成形金型の金型形状を有限要素分割して作成された解析モデルには、金型形状を構成する複数の節点が設けられ、前述したように、金型形状の解析モデルに金型形状の評価点における見込みベクトルがマッピングされる際に金型形状に設定された評価点が解析モデルの節点上に設定されていない場合、評価点から最も近い節点に該評価点における見込みベクトルが付与されて、有限要素法を用いて見込み金型形状の算出が行われる。 The analysis model created by dividing the mold shape of the molding die into finite elements is provided with a plurality of nodes constituting the mold shape, and as described above, the analysis model of the mold shape includes the mold shape. If the evaluation point set in the mold shape is not set on the node of the analysis model when the prediction vector at the evaluation point is mapped, the prediction vector at the evaluation point is assigned to the node closest to the evaluation point. The expected mold shape is calculated using the finite element method.
ステップS15においてスプリングバックを見込んだ金型見込みが行われ、スプリングバックを見込んだ見込み金型形状が算出されると、成形品のスプリングバックを見込んだ金型形状の生成が終了される。算出された見込み金型形状は、金型見込み算出結果データファイルに記録される。 In step S15, a mold expectation that anticipates springback is performed, and when a prospective mold shape that anticipates springback is calculated, generation of the mold shape that anticipates the springback of the molded product is terminated. The calculated expected mold shape is recorded in a mold expected calculation result data file.
本実施形態では、金型形状の評価点からスプリングバック後形状の対応点への変位ベクトルを算出した後に、変位ベクトルにα=−1である補正係数αを掛けて金型形状の評価点における見込みベクトルを算出しているが、α<0である補正係数αを適宜設定するようにすることも可能である。例えばα=−1.2などの補正係数αを設定することで、見込み量を調整することができる。 In this embodiment, after calculating the displacement vector from the evaluation point of the mold shape to the corresponding point of the post-springback shape, the displacement vector is multiplied by a correction coefficient α of α = −1 at the evaluation point of the mold shape. Although the likelihood vector is calculated, it is also possible to set the correction coefficient α where α <0 as appropriate. For example, the expected amount can be adjusted by setting a correction coefficient α such as α = −1.2.
このように、本実施形態によれば、成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状とを位置合わせした後に、断面ごとに、スプリングバック後形状の断面形状が金型形状の断面形状にフィッティングされ、金型形状の断面形状における評価点から最も近いスプリングバック後形状のフィッティング後の断面形状における最近点が算出され、最近点をスプリングバック後形状のフィッティング前の断面形状に戻して、金型形状の評価点に対応するスプリングバック後形状の対応点として算出される。 Thus, according to this embodiment, after aligning the mold shape of the molding die and the post-spring back shape of the molded product, the cross-sectional shape of the post-spring back shape is a cross section of the mold shape for each cross section. The closest point in the cross-sectional shape after fitting of the post-springback shape closest to the evaluation point in the cross-sectional shape of the mold shape is calculated, and the closest point is returned to the cross-sectional shape before fitting of the post-springback shape. Then, it is calculated as a corresponding point of the post-spring back shape corresponding to the evaluation point of the mold shape.
そして、金型形状の評価点からスプリングバック後形状の対応点への変位ベクトルが算出され、変位ベクトルにα<0である係数αを掛けて、金型形状の評価点における見込みベクトルが算出され、成形金型の金型形状の解析モデルに金型形状の評価点における見込みベクトルをマッピングし、金型形状の解析モデルに見込みベクトルを強制変位として与えて、有限要素法を用いて金型形状を変形させて、成形品のスプリングバックを見込んだ見込み金型形状が算出されることとなる。 Then, a displacement vector from the evaluation point of the mold shape to the corresponding point of the post-spring back shape is calculated, and a prospect vector at the evaluation point of the mold shape is calculated by multiplying the displacement vector by a coefficient α with α <0. Map the expected vector at the evaluation point of the mold shape to the analysis model of the mold shape of the molding die, give the expected vector as the forced displacement to the analysis model of the mold shape, and use the finite element method As a result, the expected mold shape is calculated in consideration of the spring back of the molded product.
これにより、プレス成形後にスプリングバックが大きくねじれやそりによる変形が大きい場合においても、成形品のスプリングバックを見込んで成形金型の金型形状を生成する際に用いる成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を精度良く算出でき、成形品のスプリングバックを見込んだ成形金型の金型形状を精度良く生成できる。 As a result, even when the spring back is large after press molding and deformation due to torsion or warping is large, the mold shape of the molding die used for generating the mold shape of the molding die in anticipation of the spring back of the molded product Corresponding points with the shape after the spring back of the molded product can be calculated with high accuracy, and the mold shape of the molding die that anticipates the spring back of the molded product can be generated with high accuracy.
また、本実施形態では、成形金型を用いて成形した成形品のスプリングバック後形状を実測した位置データに基づいて作成された形状データが用いられることにより、成形品のスプリングバックを見込んだ成形金型の金型形状を精度良く生成することができる。 Further, in the present embodiment, the shape data created based on the position data obtained by actually measuring the shape after the spring back of the molded product molded using the molding die is used, so that the molding that anticipates the spring back of the molded product is used. The mold shape of the mold can be generated with high accuracy.
本実施形態では、成形品のスプリングバック後形状15は、成形金型を用いて実際にプレス成形した成形品のスプリングバック後形状を実測した位置データに基づいて作成された形状データが用いられるが、既知の有限要素法を用いて成形金型による金属板の成形をシミュレーションして算出された成形品のスプリングバック後形状の形状データを用いることも可能である。 In the present embodiment, the post-springback shape 15 of the molded product uses shape data created based on position data obtained by actually measuring the post-springback shape of the molded product actually press-molded using a molding die. It is also possible to use the shape data of the post-spring shape of the molded product calculated by simulating the molding of the metal plate by the molding die using a known finite element method.
このように、有限要素法を用いて算出された成形品のスプリングバック後形状の形状データが用いられることにより、成形金型を用いて実際にプレス成形する必要なしに、成形品のスプリングバックを見込んだ成形金型の金型形状を生成することができる。 In this way, by using the shape data of the shape after the spring back of the molded product calculated using the finite element method, the spring back of the molded product can be reduced without the need for actual press molding using a molding die. The mold shape of the expected mold can be generated.
ここで、本実施形態に係る金型形状生成システムを用いて算出した成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点の具体例について説明する。 Here, a specific example of corresponding points between the mold shape of the molding die calculated using the mold shape generation system according to the present embodiment and the post-spring back shape of the molded product will be described.
図15は、本実施形態に係る金型形状生成システムを用いて算出した成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点の例を示す図である。図15では、前述した図18に示す金型形状L111とスプリングバック後形状L112とについて、本実施形態に係る金型形状生成システムを用いて金型形状L111とスプリングバック形状L112との対応点を算出した場合について示し、金型形状L111の評価点とその評価点に対応するスプリングバック後形状L112の対応点とをそれぞれ黒丸印と黒四角印とを用いて表示し、前記評価点から前記対応点への変位ベクトルを矢印によって表示している。 FIG. 15 is a diagram illustrating an example of corresponding points between the mold shape of the molding die calculated using the mold shape generation system according to the present embodiment and the post-springback shape of the molded product. In FIG. 15, with respect to the mold shape L111 and the post-springback shape L112 shown in FIG. 18 described above, the corresponding points between the mold shape L111 and the springback shape L112 are obtained using the mold shape generation system according to the present embodiment. The calculated case is shown, and the evaluation point of the mold shape L111 and the corresponding point of the post-springback shape L112 corresponding to the evaluation point are displayed using black circle marks and black square marks, respectively, and the correspondence from the evaluation points The displacement vector to the point is indicated by an arrow.
図15から分かるように、ねじれによる変形が大きい場合についても、本実施形態に係る金型形状生成システムでは、金型形状L111の評価点からスプリングバック後形状L112の対応点への変位ベクトルが交差することなく、金型形状L111とスプリングバック後形状L112との対応点を精度良く算出することができる。 As can be seen from FIG. 15, even when deformation due to torsion is large, in the mold shape generation system according to the present embodiment, the displacement vector from the evaluation point of the mold shape L111 to the corresponding point of the post-springback shape L112 intersects. Therefore, the corresponding points between the mold shape L111 and the post-springback shape L112 can be calculated with high accuracy.
図16は、本実施形態に係る金型形状生成システムを用いて算出した成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点の別の例を示す図である。図16では、前述した図19に示す金型形状L121とスプリングバック後形状L122とについて、本実施形態に係る金型形状生成システムを用いて金型形状L121とスプリングバック形状L122との対応点を算出した場合について示しており、金型形状L121の評価点とその評価点に対応するスプリングバック後形状L122の対応点とをそれぞれ黒丸印と黒四角印とを用いて表示し、前記評価点から前記対応点への変位ベクトルを矢印によって表示している。 FIG. 16 is a diagram illustrating another example of corresponding points between the mold shape of the molding die calculated using the mold shape generation system according to the present embodiment and the post-springback shape of the molded product. In FIG. 16, with respect to the mold shape L121 and the post-springback shape L122 shown in FIG. 19, the corresponding points of the mold shape L121 and the springback shape L122 are obtained using the mold shape generation system according to this embodiment. The calculated case is shown, and the evaluation point of the mold shape L121 and the corresponding point of the post-springback shape L122 corresponding to the evaluation point are displayed using a black circle mark and a black square mark, respectively. A displacement vector to the corresponding point is indicated by an arrow.
図16から分かるように、長手方向にそりによる変形が大きい場合についても、本実施形態に係る金型形状生成システムでは、金型形状L121の評価点からスプリングバック後形状L122の対応点への変位ベクトルが交差することなく、金型形状L121とスプリングバック後形状L122との対応点を精度良く算出することができる。 As can be seen from FIG. 16, even in the case where deformation due to warpage in the longitudinal direction is large, in the mold shape generation system according to this embodiment, the displacement from the evaluation point of the mold shape L121 to the corresponding point of the post-springback shape L122. Corresponding points between the mold shape L121 and the post-springback shape L122 can be accurately calculated without intersecting the vectors.
このように、本実施形態では、スプリングバック後形状の断面形状を金型形状の断面形状にフィッティングし、金型形状の評価点から最も近いスプリングバック後形状のフィッティング後の最近点を算出し、この最近点をフィッティング前のスプリングバック後形状に戻して対応点として算出することにより、成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を精度良く算出でき、成形品のスプリングバックを見込んだ成形金型の金型形状を精度良く生成できる。 Thus, in this embodiment, the cross-sectional shape of the post-springback shape is fitted to the cross-sectional shape of the mold shape, and the closest point after the fitting of the post-springback shape closest to the evaluation point of the mold shape is calculated, By returning this nearest point to the post-springback shape before fitting and calculating it as a corresponding point, the corresponding point between the mold shape of the molding die and the post-springback shape of the molded product can be accurately calculated, It is possible to accurately generate a mold shape of a molding mold that anticipates springback.
本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。 The present invention is not limited to the illustrated embodiments, and various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
以上のように、本発明によれば、成形金型の金型形状と成形品のスプリングバック後形状との対応点を精度良く算出でき、成形品のスプリングバックを見込んだ成形金型の金型形状を生成する場合に好適に利用される可能性がある。 As described above, according to the present invention, the corresponding point between the mold shape of the molding die and the shape after the spring back of the molded product can be calculated with high accuracy, and the mold of the molding die that allows for the spring back of the molded product. There is a possibility of being suitably used when generating a shape.
20 コンピュータ
21 中央演算装置
22 入力装置
23 表示装置
24 記憶装置
25 出力装置
20
Claims (8)
前記金型形状に設定された断面位置を取得する断面位置取得手段と、
前記断面位置における評価点を取得する評価点取得手段と、
前記金型形状と前記スプリングバック後形状とを位置合わせする位置合わせ手段と、
前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記位置合わせ手段によって位置合わせした前記スプリングバック後形状の断面形状を前記金型形状の断面形状にフィッティングさせるフィッティング手段と、
前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記金型形状の断面形状における評価点から最も近い前記スプリングバック後形状のフィッティング後の断面形状における最近点を算出する最近点算出手段と、
前記最近点算出手段によって算出された前記最近点を前記スプリングバック後形状のフィッティング前の断面形状に戻して、前記金型形状の評価点に対応する前記スプリングバック後形状の対応点として算出する対応点算出手段と、
を有していることを特徴とする対応点算出システム。 When generating the mold shape of a molding die in anticipation of the springback of the molded product, after the moldback according to the target shape of the molded product and the molded product press-molded using the molding die A corresponding point calculation system for calculating corresponding points with a shape,
Cross-section position acquisition means for acquiring a cross-section position set in the mold shape;
Evaluation point acquisition means for acquiring an evaluation point at the cross-sectional position;
Alignment means for aligning the mold shape and the post-springback shape;
Fitting means for fitting the cross-sectional shape of the post-springback shape aligned by the alignment means to the cross-sectional shape of the mold shape for each cross-section of the cross-sectional position acquired by the cross-sectional position acquisition means;
The closest point calculation means for calculating the closest point in the cross-sectional shape after fitting of the post-springback shape closest to the evaluation point in the cross-sectional shape of the mold shape for each cross-section of the cross-sectional position acquired by the cross-sectional position acquisition means When,
Corresponding to return the closest point calculated by the closest point calculating means to the cross-sectional shape before fitting of the post-springback shape, and to calculate the corresponding point of the post-springback shape corresponding to the evaluation point of the mold shape Point calculating means;
The corresponding point calculation system characterized by having.
成形品の目標形状に応じた成形金型の金型形状の形状データを取得する金型形状データ取得手段と、
前記成形金型を用いてプレス成形した成形品のスプリングバック後形状の形状データを取得する成形品形状データ取得手段と、
前記金型形状に設定された断面位置を取得する断面位置取得手段と、
前記断面位置における評価点を取得する評価点取得手段と、
前記金型形状データ取得手段によって取得した前記金型形状と前記成形品形状データ取得手段によって取得した前記スプリングバック後形状とを位置合わせする位置合わせ手段と、
前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記位置合わせ手段によって位置合わせした前記スプリングバック後形状の断面形状を前記金型形状の断面形状にフィッティングさせるフィッティング手段と、
前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記金型形状の断面形状における評価点から最も近い前記スプリングバック後形状のフィッティング後の断面形状における最近点を算出する最近点算出手段と、
前記最近点算出手段によって算出された前記最近点を前記スプリングバック後形状のフィッティング前の断面形状に戻して、前記金型形状の評価点に対応する前記スプリングバック後形状の対応点として算出する対応点算出手段と、
前記金型形状の評価点から、前記対応点算出手段によって算出された前記スプリングバック後形状の対応点への変位ベクトルを算出する変位ベクトル算出手段と、
前記変位ベクトル算出手段によって算出された前記変位ベクトルにα<0である係数αを掛けて、前記金型形状の評価点における成形品のスプリングバックを見込むための見込みベクトルを算出する見込みベクトル算出手段と、
前記成形金型の金型形状の解析モデルに、前記見込みベクトル算出手段によって算出された前記金型形状の評価点における前記見込みベクトルをマッピングし、金型形状の解析モデルに見込みベクトルを強制変位として与えて、有限要素法を用いて金型形状を変形させて、成形品のスプリングバックを見込んだ見込み金型形状を算出する見込み金型形状算出手段と、
を有していることを特徴とする金型形状生成システム。 A mold shape generation system for generating a mold shape of a mold in anticipation of a springback of a molded product,
Mold shape data acquisition means for acquiring the shape data of the mold shape of the molding die according to the target shape of the molded product,
Molded product shape data obtaining means for obtaining shape data of a shape after springback of a molded product press-molded using the molding die;
Cross-section position acquisition means for acquiring a cross-section position set in the mold shape;
Evaluation point acquisition means for acquiring an evaluation point at the cross-sectional position;
Alignment means for aligning the mold shape acquired by the mold shape data acquisition means and the post-springback shape acquired by the molded product shape data acquisition means;
Fitting means for fitting the cross-sectional shape of the post-springback shape aligned by the alignment means to the cross-sectional shape of the mold shape for each cross-section of the cross-sectional position acquired by the cross-sectional position acquisition means;
The closest point calculation means for calculating the closest point in the cross-sectional shape after fitting of the post-springback shape closest to the evaluation point in the cross-sectional shape of the mold shape for each cross-section of the cross-sectional position acquired by the cross-sectional position acquisition means When,
Corresponding to return the closest point calculated by the closest point calculating means to the cross-sectional shape before fitting of the post-springback shape, and to calculate the corresponding point of the post-springback shape corresponding to the evaluation point of the mold shape Point calculating means;
Displacement vector calculation means for calculating a displacement vector from the evaluation point of the mold shape to the corresponding point of the post-springback shape calculated by the corresponding point calculation means;
Expectation vector calculation means for calculating the expectation vector for estimating the spring back of the molded product at the evaluation point of the mold shape by multiplying the displacement vector calculated by the displacement vector calculation means by a coefficient α satisfying α <0. When,
The expectation vector at the evaluation point of the mold shape calculated by the expectation vector calculation means is mapped to the analysis model of the mold shape of the molding die, and the expectation vector is set as the forced displacement in the analysis model of the mold shape. Given, deforming the mold shape using the finite element method, the expected mold shape calculating means for calculating the expected mold shape in anticipation of the spring back of the molded product,
A mold shape generation system characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項2に記載の金型形状生成システム。 The molded product shape data acquisition means acquires shape data created based on position data obtained by measuring the post-springback shape of a molded product molded using a molding die.
The mold shape generation system according to claim 2, wherein:
ことを特徴とする請求項2に記載の金型形状生成システム。 The molded product shape data acquisition means acquires the shape data of the post-springback shape of the molded product calculated using a finite element method.
The mold shape generation system according to claim 2, wherein:
コンピュータを、
前記金型形状に設定された断面位置を取得する断面位置取得手段、
前記断面位置における評価点を取得する評価点取得手段、
前記金型形状と前記スプリングバック後形状とを位置合わせする位置合わせ手段、
前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記位置合わせ手段によって位置合わせした前記スプリングバック後形状の断面形状を前記金型形状の断面形状にフィッティングさせるフィッティング手段、
前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記金型形状の断面形状における評価点から最も近い前記スプリングバック後形状のフィッティング後の断面形状における最近点を算出する最近点算出手段、及び、
前記最近点算出手段によって算出された前記最近点を前記スプリングバック後形状のフィッティング前の断面形状に戻して、前記金型形状の評価点に対応する前記スプリングバック後形状の対応点として算出する対応点算出手段として機能させる、
ことを特徴とする対応点算出プログラム。 When generating the mold shape of a molding die in anticipation of the springback of the molded product, after the moldback according to the target shape of the molded product and the molded product press-molded using the molding die A corresponding point calculation program for calculating corresponding points with a shape,
Computer
Cross-sectional position acquisition means for acquiring the cross-sectional position set in the mold shape;
Evaluation point acquisition means for acquiring an evaluation point at the cross-sectional position,
An alignment means for aligning the mold shape and the post-springback shape;
Fitting means for fitting the cross-sectional shape of the post-springback shape aligned by the alignment means to the cross-sectional shape of the mold shape for each cross-section of the cross-sectional position acquired by the cross-sectional position acquisition means;
The closest point calculation means for calculating the closest point in the cross-sectional shape after fitting of the post-springback shape closest to the evaluation point in the cross-sectional shape of the mold shape for each cross-section of the cross-sectional position acquired by the cross-sectional position acquisition means ,as well as,
Corresponding to return the closest point calculated by the closest point calculating means to the cross-sectional shape before fitting of the post-springback shape, and to calculate the corresponding point of the post-springback shape corresponding to the evaluation point of the mold shape Function as point calculation means,
Corresponding point calculation program characterized by that.
コンピュータを、
成形品の目標形状に応じた成形金型の金型形状の形状データを取得する金型形状データ取得手段、
前記成形金型を用いてプレス成形した成形品のスプリングバック後形状の形状データを取得する成形品形状データ取得手段、
前記金型形状に設定された断面位置を取得する断面位置取得手段、
前記断面位置における評価点を取得する評価点取得手段、
前記金型形状データ取得手段によって取得した前記金型形状と前記成形品形状データ取得手段によって取得した前記スプリングバック後形状とを位置合わせする位置合わせ手段、
前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記位置合わせ手段によって位置合わせした前記スプリングバック後形状の断面形状を前記金型形状の断面形状にフィッティングさせるフィッティング手段、
前記断面位置取得手段によって取得した前記断面位置の断面ごとに、前記金型形状の断面形状における評価点から最も近い前記スプリングバック後形状のフィッティング後の断面形状における最近点を算出する最近点算出手段、
前記最近点算出手段によって算出された前記最近点を前記スプリングバック後形状のフィッティング前の断面形状に戻して、前記金型形状の評価点に対応する前記スプリングバック後形状の対応点として算出する対応点算出手段、
前記金型形状の評価点から、前記対応点算出手段によって算出された前記スプリングバック後形状の対応点への変位ベクトルを算出する変位ベクトル算出手段、
前記変位ベクトル算出手段によって算出された前記変位ベクトルにα<0である係数αを掛けて、前記金型形状の評価点における成形品のスプリングバックを見込むための見込みベクトルを算出する見込みベクトル算出手段、及び、
前記成形金型の金型形状の解析モデルに、前記見込みベクトル算出手段によって算出された前記金型形状の評価点における前記見込みベクトルをマッピングし、金型形状の解析モデルに見込みベクトルを強制変位として与えて、有限要素法を用いて金型形状を変形させて、成形品のスプリングバックを見込んだ見込み金型形状を算出する見込み金型形状算出手段として機能させる、
ことを特徴とする金型形状生成プログラム。 A mold shape generation program for generating a mold shape of a molding mold in anticipation of a springback of a molded product,
Computer
Mold shape data acquisition means for acquiring the shape data of the mold shape of the molding die according to the target shape of the molded product,
Molded product shape data acquisition means for acquiring shape data of a shape after springback of a molded product press-molded using the molding die,
Cross-sectional position acquisition means for acquiring the cross-sectional position set in the mold shape;
Evaluation point acquisition means for acquiring an evaluation point at the cross-sectional position,
Alignment means for aligning the mold shape acquired by the mold shape data acquisition means and the post-springback shape acquired by the molded product shape data acquisition means;
Fitting means for fitting the cross-sectional shape of the post-springback shape aligned by the alignment means to the cross-sectional shape of the mold shape for each cross-section of the cross-sectional position acquired by the cross-sectional position acquisition means;
The closest point calculation means for calculating the closest point in the cross-sectional shape after fitting of the post-springback shape closest to the evaluation point in the cross-sectional shape of the mold shape for each cross-section of the cross-sectional position acquired by the cross-sectional position acquisition means ,
Corresponding to return the closest point calculated by the closest point calculating means to the cross-sectional shape before fitting of the post-springback shape, and to calculate the corresponding point of the post-springback shape corresponding to the evaluation point of the mold shape Point calculation means,
A displacement vector calculating means for calculating a displacement vector from the evaluation point of the mold shape to the corresponding point of the post-springback shape calculated by the corresponding point calculating means;
Expectation vector calculation means for calculating the expectation vector for estimating the spring back of the molded product at the evaluation point of the mold shape by multiplying the displacement vector calculated by the displacement vector calculation means by a coefficient α satisfying α <0. ,as well as,
The expectation vector at the evaluation point of the mold shape calculated by the expectation vector calculation means is mapped to the analysis model of the mold shape of the molding die, and the expectation vector is set as the forced displacement in the analysis model of the mold shape. Given, by deforming the mold shape using the finite element method, to function as an expected mold shape calculating means for calculating the expected mold shape that anticipates the spring back of the molded product,
A mold shape generation program characterized by that.
前記成形品形状データ取得手段として機能させるときは、成形金型を用いて成形した成形品のスプリングバック後形状を実測した位置データに基づいて作成された形状データを取得するように機能させる、
ことを特徴とする請求項6に記載の金型形状生成プログラム。 Computer
When functioning as the molded product shape data acquisition means, to function to acquire the shape data created based on the position data obtained by measuring the post-springback shape of the molded product molded using the molding die,
The mold shape generation program according to claim 6.
前記成形品形状データ取得手段として機能させるときは、有限要素法を用いて算出された前記成形品のスプリングバック後形状の形状データを取得するように機能させる、
ことを特徴とする請求項6に記載の金型形状生成プログラム。 Computer
When functioning as the molded product shape data acquisition means, to function to acquire the shape data of the post-spring shape of the molded product calculated using a finite element method,
The mold shape generation program according to claim 6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012225264A JP5969886B2 (en) | 2012-10-10 | 2012-10-10 | Corresponding point calculation system and program, mold shape generation system and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012225264A JP5969886B2 (en) | 2012-10-10 | 2012-10-10 | Corresponding point calculation system and program, mold shape generation system and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014078121A JP2014078121A (en) | 2014-05-01 |
JP5969886B2 true JP5969886B2 (en) | 2016-08-17 |
Family
ID=50783380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012225264A Active JP5969886B2 (en) | 2012-10-10 | 2012-10-10 | Corresponding point calculation system and program, mold shape generation system and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5969886B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5987852B2 (en) * | 2013-05-16 | 2016-09-07 | Jfeスチール株式会社 | Springback amount evaluation method |
JP2017055178A (en) | 2015-09-07 | 2017-03-16 | ソニー株式会社 | Information processor, information processing method, and program |
JP6752054B2 (en) * | 2016-05-26 | 2020-09-09 | 日本ユニシス株式会社 | Component point calculation device and program for component point calculation of the shape after springback |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005199567A (en) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Olympus Corp | Mold correction system, its device, mold correction method, recording medium, and program |
JP2007130671A (en) * | 2005-11-11 | 2007-05-31 | M & M Research:Kk | Program for twist determination and correction in pressing, and its method |
JP2007229784A (en) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | Unipres Corp | Method for preparing correction shape data of press die |
JP5419284B2 (en) * | 2010-02-04 | 2014-02-19 | 国立大学法人北海道大学 | Method and apparatus for generating springback expected shape of press mold |
JP2012119010A (en) * | 2012-02-08 | 2012-06-21 | Advanced Simulation Technology Of Mechanics R & D Co Ltd | Prospect model generation device and method for metal mold |
-
2012
- 2012-10-10 JP JP2012225264A patent/JP5969886B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014078121A (en) | 2014-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8401827B2 (en) | Processing device and method for structure data representing a physical structure | |
CN102395973B (en) | Molding simulation method, molding simulation device, molding simulation program, and recording medium therefor | |
JP5941320B2 (en) | Mold shape simulation system, program and method | |
CN104307939A (en) | Springback compensation method of thin-wall stamped part with large relative bending radius | |
JP5969886B2 (en) | Corresponding point calculation system and program, mold shape generation system and program | |
JP2010009574A (en) | Metal mold design device and method thereof | |
JP4884840B2 (en) | How to create press mold correction shape data | |
JP2006263788A (en) | Design system of anticipative die shape | |
JP6527006B2 (en) | Computer-aided resin behavior analyzer | |
JP2007313533A (en) | Method for making shape correction data of press die | |
JP2007229784A (en) | Method for preparing correction shape data of press die | |
JP2005266894A (en) | Mold design support system and method, and program for supporting mold designing | |
JP2009271781A (en) | Method and apparatus for predicting deformed shape of molding, program for predicting deformed shape, and medium storing the same | |
JP6203787B2 (en) | Computer-aided resin behavior analyzer | |
JP2018069263A (en) | Press working condition determination method | |
JP2010176573A (en) | Mold design device and method therefor | |
JP4221589B2 (en) | Simulation method of mold deflection distribution during press molding | |
JP6044606B2 (en) | Expected mold shape creation method and apparatus | |
JP4932693B2 (en) | How to create a mold model | |
JP2011243016A (en) | Mesh generation device for analysis | |
JP2012053556A (en) | Analysis model generation method, structure analysis method, program, and analyzer | |
JP2011145876A (en) | Die production method and creation method for die machining data | |
JP5389841B2 (en) | Springback analysis method, springback analysis device, program, and storage medium | |
JP2004272782A (en) | Method and system for generating shape data | |
JP2008221253A (en) | Simulation analysis method and method of designing mold |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150701 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160627 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160705 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160708 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5969886 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |