JP6285793B2 - 深絞り加工シミュレーションの重力荷重段階にシートメタルブランクがガイドピンに接触する影響を含める方法およびシステム - Google Patents
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Description
1)重力荷重(Gravity Loading)段階202
2)バインダラッピング(Binder Wrapping)段階204
3)パンチ降下(Punch Lowering)段階206
4)バインダリリースによるスプリングバック(Binder Release for Springback)段階208
5)エッジフランジングおよびヘミング(Edge Hemming and Hemming)段階210
104a〜b アデンダム部分
106a〜b バインダ部分
110 ダイ
108 ブランクホルダ
120 シートメタルブランク
122 ガイドピン
130 パンチ
160 シートメタルブランク
162 ガイドピン
170 シートメタルブランク
172 ガイドピン
302 第1FEAメッシュモデル
304 親ノード
306 隣接する親ノードのペアの間の距離
312 第2FEAモデル
316 最短寸法
400 第1FEA解析モデル
401 有限要素
404a〜404b 親ノード
405 第1特性長
408 子ノード
410 第2FEAモデル
412 有限要素
415 第2特性長
504a〜504b 親ノード
508,509 子ノード
510 第2FEAモデル
520 横方向拘束力
522a〜522b 拘束力
520,530 抗力
540 合力
542a〜542b 横方向抗力
702 バス
704 プロセッサ
706 アプリケーションモジュール
708 メインメモリ(RAM)
710 補助メモリ
712 ハードディスクドライブ
714 リムーバブルストレージドライブ
718 リムーバブルストレージユニット
720 インタフェース
722 リムーバブルストレージユニット
724 通信インタフェース
730 I/Oインタフェース
Claims (20)
- 板状金属部品の深絞り加工シミュレーションの重力荷重段階に、シートメタルブランクがガイドピンに接触する影響を含める方法であって、
FEAアプリケーションモジュールがインストールされたコンピュータシステムが、シートメタルブランクを表す第1有限要素解析(FEA)モデルと、ガイドピンの外表面を表す第2FEAモデルと、を受け取るステップであって、前記第1および第2FEAモデルのそれぞれが、複数の有限要素によって接続される複数のノードを有しており、前記シートメタルブランクの外周に沿って配置される前記第1FEAモデルの前記ノードの一部が、親ノードのグループとして定義されているステップと、
各隣接する一対の親ノード間の距離である第1特性長と、前記第2FEAモデルの全ての有限要素の中での最短寸法である第2特性長と、を決定するステップと、
対応する有限要素のエッジに沿って、各前記一対の親ノード間に少なくともN個の子ノードを生成するステップであって、Nは前記第1特性長を前記第2特性長で除算することにより取得される正の整数であるステップと、
板状金属部品の深絞り加工の前記重力荷重段階のコンピュータシミュレーションを実行することにより、前記ガイドピンによる横方向拘束を条件とした、自重下における、前記シートメタルブランクの変形形状を取得するステップであって、1の子ノードと前記第2FEAモデルの特定の有限要素との接触が検出された場合に、前記横方向拘束が生成され、それぞれの前記横方向拘束が前記1の子ノードの親ノードに加えられるステップと、
を備えた方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記親ノードのグループは、前記第1FEAモデルの外周に沿って配置されている、
方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
コンピュータシミュレーションが陽解法有限要素法を用いる場合には、
1の子ノードと前記第2FEAモデルの特定の有限要素との間の接触が検出された場合に生成される前記横方向拘束は、前記1の子ノードの対応する親ノードに、前記1の子ノードと前記特定の有限要素との間で検出された接触力から導出される等価横方向力を加えることにより実行される、
方法。 - 請求項3に記載の方法であって、
前記等価横方向力には前記接触力が比例配分される、
方法。 - 請求項3に記載の方法であって、
前記接触力のそれぞれは前記第1FEAモデルにおける追加スプリングとしてモデル化され、
各前記接触力は前記1の子ノードを通過する前記特定の有限要素に垂直な向きであり、
前記特定の有限要素は、前記ガイドピンのうちの1本の外表面の特定部分を表している、
方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
コンピュータシミュレーションが陰解的有限要素法を用いる場合には、
1の子ノードと前記第2FEAモデルの特定の有限要素との間の接触が検出された場合に生成される前記横方向拘束は、前記1の子ノードの対応する親ノードに、前記1の子ノードと前記特定の有限要素との間で検出された接触力から導出される等価横方向剛性を加えることにより実行される、
方法。 - 請求項6に記載の方法であって、
各前記接触力は前記1の子ノードを通過する前記特定の有限要素に垂直な向きである、
方法。 - 請求項7に記載の方法であって、
前記等価横方向剛性は、前記接触力の全ての平均に基づいた項であり、前記第1FEAモデルの通常の剛性マトリクスに加えられる、
方法。 - 板状金属部品の深絞り加工シミュレーションの重力荷重段階に、シートメタルブランクがガイドピンに接触する影響を含めた演算モデルを生成するシステムであって、
入出力(I/O)インタフェースと、
有限要素解析法(FEA)アプリケーションモジュールに関するコンピュータ可読コードを記憶しているメモリと、
前記メモリに連結される少なくとも1のプロセッサと、
を備えるシステムであり、
前記少なくとも1のプロセッサは、前記メモリ内の前記コンピュータ可読コードを実行することで、前記FEAアプリケーションモジュールに、
シートメタルブランクを表す第1FEAモデルと、ガイドピンの外表面を表す第2FEAモデルと、を受け取るオペレーションであって、前記第1および第2FEAモデルのそれぞれが、複数の有限要素によって接続される複数のノードを有しており、前記シートメタルブランクの外周に沿って配置される前記第1FEAモデルの前記ノードの一部が、親ノードのグループとして定義されているオペレーションと、
各隣接する一対の親ノード間の距離である第1特性長と、前記第2FEAモデルの全ての有限要素の中での最短寸法である第2特性長と、を決定するオペレーションと、
対応する有限要素のエッジに沿って、各前記一対の親ノード間に少なくともN個の子ノードを間に生成するオペレーションであって、Nは前記第1特性長を前記第2特性長で除算することにより取得される正の整数であるオペレーションと、
板状金属部品の深絞り加工の前記重力荷重段階のコンピュータシミュレーションを実行することにより、前記ガイドピンによる横方向拘束を条件とした、自重下における、前記シートメタルブランクの変形形状を取得するオペレーションであって、1の子ノードと前記第2FEAモデルの特定の有限要素との接触が検出された場合に、前記横方向拘束が生成され、それぞれの前記横方向拘束が前記1の子ノードの親ノードに加えられるオペレーションと、
を実行させる、
システム。 - 請求項9に記載のシステムであって、
コンピュータシミュレーションが陽解法有限要素法を用いる場合には、
1の子ノードと前記第2FEAモデルの特定の有限要素との間の接触が検出された場合に生成される前記横方向拘束は、前記1の子ノードの対応する親ノードに、前記1の子ノードと前記特定の有限要素との間で検出された接触力から導出される等価横方向力を加えることにより実行される、
システム。 - 請求項10に記載のシステムであって、
前記接触力のそれぞれは前記第1FEAモデルにおける追加スプリングとしてモデル化され、
各前記接触力は前記1の子ノードを通過する前記特定の有限要素に垂直な向きである、
システム。 - 請求項9に記載のシステムであって、
コンピュータシミュレーションが陰解法有限要素法を用いる場合には、
1の子ノードと前記第2FEAモデルの特定の有限要素との間の接触が検出された場合に生成される前記横方向拘束は、前記1の子ノードの対応する親ノードに、前記1の子ノードと前記特定の有限要素との間で検出された接触力から導出される等価横方向剛性を加えることにより実行される、
システム。 - 請求項12に記載のシステムであって、
各前記接触力は前記1の子ノードを通過する前記特定の有限要素に垂直な向きであり、
前記特定の有限要素は、前記ガイドピンのうちの1本の外表面の特定部分を表している、
システム。 - 請求項13に記載のシステムであって、
前記等価横方向剛性は、前記接触力の全ての平均に基づいた項であり、前記第1FEAモデルの通常の剛性マトリクスに加えられる、
システム。 - 所定の方法により、板状金属部品の深絞り加工シミュレーションの重力荷重段階に、シートメタルブランクがガイドピンと接触する影響を含める命令、を有する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、
前記方法は、
FEAアプリケーションモジュールがインストールされたコンピュータシステムが、シートメタルブランクを表す第1有限要素解析(FEA)モデルと、ガイドピンの外表面を表す第2FEAモデルと、を受け取るステップであって、前記第1および第2FEAモデルのそれぞれが、複数の有限要素によって接続される複数のノードを有しており、前記シートメタルブランクの外周に沿って配置される前記第1FEAモデルの前記ノードの一部が、親ノードのグループとして定義されているステップと、
各隣接する一対の親ノード間の距離である第1特性長と、前記第2FEAモデルの全ての有限要素の中での最短寸法である第2特性長と、を決定するステップと、
対応する有限要素のエッジに沿って、各前記一対の親ノード間に少なくともN個の子ノードを生成するステップであって、Nは前記第1特性長を前記第2特性長で除算することにより取得される正の整数であるステップと、
板状金属部品の深絞り加工の前記重力荷重段階のコンピュータシミュレーションを実行することにより、前記ガイドピンによる横方向拘束を条件とした、自重下における、前記シートメタルブランクの変形形状を取得するステップであって、1の子ノードと前記第2FEAモデルの特定の有限要素との接触が検出された場合に、前記横方向拘束が生成され、それぞれの前記横方向拘束が前記1の子ノードの親ノードに加えられるステップと、
を含んでいる非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。 - 請求項15に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、
コンピュータシミュレーションが陽解法有限要素法を用いる場合には、
1の子ノードと前記第2FEAモデルの特定の有限要素との間の接触が検出された場合に生成される前記横方向拘束は、前記1の子ノードの対応する親ノードに、前記1の子ノードと前記特定の有限要素との間で検出された接触力から導出される等価横方向力を加えることにより実行される、
非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。 - 請求項16に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、
前記接触力のそれぞれは前記第1FEAモデルにおける追加スプリングとしてモデル化され、
各前記接触力は前記1の子ノードを通過する前記特定の有限要素に垂直な向きである、
非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。 - 請求項15に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、
コンピュータシミュレーションが陰解法有限要素法を用いる場合には、
1の子ノードと前記第2FEAモデルの特定の有限要素との間の接触が検出された場合に生成される前記横方向拘束は、前記1の子ノードの対応する親ノードに、前記1の子ノードと前記特定の有限要素との間で検出された接触力から導出される等価横方向剛性を加えることにより実行される、
非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。 - 請求項18に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、
各前記接触力は前記1の子ノードを通過する前記特定の有限要素に垂直な向きであり、
前記特定の有限要素は、前記ガイドピンのうちの1本の外表面の特定部分を表している、
非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。 - 請求項19に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、
前記等価横方向剛性は、前記接触力の全ての平均に基づいた項であり、前記第1FEAモデルの通常の剛性マトリクスに加えられる、
非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
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