JP6293547B2 - 既存プレス金型形状のデータベース登録システム及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、既存プレス金型形状のデータベース登録システム及びプログラムに関し、コンピュータによる設計支援システムの技術分野に属する。

例えば自動車の各種車体構成用等のパネル部品は、板金をプレス金型によってプレス成形して製造される成形品であるが、割れやしわ等が発生しない品質の良い成形品をより効率よく製造するため、成形品の設計の際に、プレス金型の形状モデルを作成してプレス成形のシミュレーションが行われている。

この際に、製品形状を有する製品面部の周囲に形成される余肉面部の形状が適切でないと成形品に割れやしわが発生するため、特にこの余肉面部を適切な形状に設計しなければならない。

特許文献１には、製品形状からプレス金型の余肉形状を作成する余肉形状作成システムであって、製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線の全周に亘って点在する複数の特徴点を設定し、該特徴点を少なくとも一方の端点とし、製品形状外形線と二次元または三次元パンチ開口線との間をつなぐ複数の余肉断面を配置し、配置された余肉断面の形状をそれぞれ設定し、隣接する余肉断面を順次連結することで余肉面を生成する技術が記載されている。また、同文献には、設定された特徴点を追加または削除できることも記載されている。

この従来技術によれば、歩留まりに大きく影響する二次元パンチ開口線を余肉断面の設定前に生成できるため、二次元パンチ開口線が所望の歩留まりとなるまで余肉断面形状の修正と二次元パンチ開口線の生成を繰り返すという作業が不要になり、プレス金型の形状モデルを短時間で作成できると共に、歩留まりは余肉断面形状に制約されず設定でき、すなわち、歩留まりと余肉断面形状の設定の自由度が高くなる。

また、製品の設計変更に際して、製品形状外形線が類似していれば、設計変更前に生成した二次元パンチ開口線をそのまま採用できるため、二次元パンチ開口線と製品形状外形線との間に配置される余肉断面の形状を修正するだけで、この余肉断面間に生成された余肉面は設計変更に対応したものとなる。したがって、設計変更に対応したプレス金型の形状モデルを短時間で作成可能である。

さらに、シミュレーションの結果、作成された金型形状が適切でなかった場合、製品形状外形線または二次元パンチ開口線もしくは三次元パンチ開口線上に特徴点を追加または削除することで余肉断面の配置を適宜修正して金型形状を改良設計できる。

特許第５３３１２６０号

ところが、この従来技術では、特許文献１に記載のシステムと異なる金型設計システムで既に作成された金型形状データがあったとしても、データ形式が異なるため、この金型形状データをそのまま用いて特許文献１に記載のシステムのような効率的な設計変更やシミュレーション結果に基づく改良設計を行うことはできない。

また、現物の金型について３次元計測システムで計測して得られたＳＴＬ（Standard Triangulated Language）データ等の金型形状データを利用して二番金型、三番金型などを製造する際、例えば国内の部品生産ラインで使用した材料と同じ品質の材料が現地で入手できないなどの理由で一部設計変更が必要な場合、この金型形状データは、プレス成形のシミュレーションにそのまま使用できないため、上述のような効率的なプレス金型の設計変更ができない。

これら上記課題を解決するため、金型設計システムまたは３次元計測システム等の各種システムで得られた既存の金型形状データから一旦設計図を製図し、該設計図から技術者が一々寸法を読み取りながら本システムを用いて金型形状データを作成し直す方法が考えられるが、これは多くの手間と時間を要する。

そこで、本発明は、各種システムで得られた元データを有効活用できるように、例えば前記特許文献１に記載のシステムなどの所定の金型設計システムで利用可能な共通の形式に変換してデータベースに登録することで、該データベースに登録された金型形状データを用いてより少ない労力で金型設計ノウハウを盛り込んだ金型形状を設計することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る既存プレス金型形状のデータベース登録システム及びプログラムは、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、
製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線の全周に亘って点在する複数の特徴点を設定し、該特徴点を少なくとも一方の端点とし、製品形状外形線と二次元または三次元パンチ開口線との間をつなぐ複数の余肉断面を配置し、配置された余肉断面の形状をそれぞれ設定し、隣接する余肉断面を順次連結することで余肉面を生成することで製品形状からプレス金型の余肉形状を作成する所定の金型設計システムで利用可能な共通の形式に各種システムにより得られた元データを変換してデータベースに登録するためのシステムであって、
製品に関する製品形状データと、該製品のためのプレス金型の製品面、余肉面及びしわ押さえ面に関するデータを含む既存の金型形状データ及び三次元パンチ開口線データと、を含む元データを取得する元データ取得部と、
前記元データを所定の形式に変換するデータ変換部と、
前記データ変換部によって変換された変換データをデータベースに登録するデータ登録部と、を有し、
前記変換データは、
プレス金型のしわ押さえ面に関するしわ押さえ面データと、
前記元データ取得部から得られる三次元パンチ開口線に関する三次元パンチ開口線データと、
前記三次元パンチ開口線をプレス方向に直交する面に投影した二次元パンチ開口線に関する二次元パンチ開口線データと、
製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線の全周に亘って点在する複数の特徴点の位置に関する特徴点データと、
特徴点を少なくとも一方の端点とし、製品形状外形線と二次元または三次元パンチ開口線との間をつなぐ複数の余肉断面に関する余肉断面データと、を含み、
前記データ変換部は、
前記元データ取得部により取得された前記元データに基づいてプレス金型形状を製品面部、余肉面部及びしわ押さえ面部の３つのパーツに分解するパーツ分解部と、
前記パーツ分解部により分解された前記しわ押さえ面部に基づいてしわ押さえ面を生成するためのしわ押さえ面生成部と、
前記パーツ分解部により分解された前記余肉面部の製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線上の特徴点を抽出するための特徴点抽出部と、
前記特徴点抽出部により抽出された前記特徴点を少なくとも一方の端点とし、前記製品形状外形線と前記二次元または前記三次元パンチ開口線との間をつなぐ余肉断面を配置するための余肉断面配置部と、
前記余肉断面配置部により配置された各余肉断面毎にその形状をパラメータ化する余肉断面パラメータ化部と、
前記余肉断面パラメータ化部により得られた前記余肉断面のパラメータ値に基づいて余肉面を作成する余肉面作成部と、を有する
ことを特徴とする。

また、本願の請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載のシステムであって、
前記余肉面作成部により作成された前記余肉面と前記元データの前記余肉面部を比較し、誤差が所定の許容値以下であるか否かを判定する誤差判定部、及び前記製品形状外形線と前記二次元または前記三次元パンチ開口線との間をつなぐ余肉断面を追加するための余肉断面追加部を備え、
前記誤差判定部によって誤差が許容値以下であると判定されるまで、前記余肉面の誤差が大きい部分に前記余肉断面追加部により余肉断面を追加し、前記余肉断面パラメータ化部、前記余肉面作成部及び前記誤差判定部による処理を繰り返すデータ修正部と、を有する
ことを特徴とする。

また、本願の請求項３に記載の発明は、前記請求項１または２のいずれか１項に記載のシステムであって、
前記元データ取得部は、当該製品の属性に関する製品属性データも取得し、
前記データ登録部は、前記製品属性データの属性をキーとして前記データベースに登録された所望の変換データを検索できるように、前記変換データと共に前記製品属性データを前記データベースに登録する
ことを特徴とする。

さらに、本願の請求項４に記載の発明は、
製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線の全周に亘って点在する複数の特徴点を設定し、該特徴点を少なくとも一方の端点とし、製品形状外形線と二次元または三次元パンチ開口線との間をつなぐ複数の余肉断面を配置し、配置された余肉断面の形状をそれぞれ設定し、隣接する余肉断面を順次連結することで余肉面を生成することで製品形状からプレス金型の余肉形状を作成する所定の金型設計システムで利用可能な共通の形式に各種システムにより得られた元データを変換してデータベースに登録するためのプログラムであって、
コンピュータを
製品に関する製品形状データと、該製品のためのプレス金型の製品面、余肉面及びしわ押さえ面に関するデータを含む既存の金型形状データ及び三次元パンチ開口線データと、を含む元データを取得する元データ取得部と、
前記元データを所定の形式に変換するデータ変換部と、
前記データ変換部によって変換された変換データをデータベースに登録するデータ登録部として機能させ、
前記データ変換部として機能させるときは、
プレス金型のしわ押さえ面に関するしわ押さえ面データと、前記元データ取得部から得られる三次元パンチ開口線に関する三次元パンチ開口線データと、前記三次元パンチ開口線をプレス方向に直交する面に投影した二次元パンチ開口線に関する二次元パンチ開口線データと、製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線の全周に亘って点在する複数の特徴点の位置に関する特徴点データと、特徴点を少なくとも一方の端点とし、製品形状外形線と二次元または三次元パンチ開口線との間をつなぐ複数の余肉断面に関する余肉断面データと、を含む前記変換データに変換するように、
前記元データ取得部により取得された前記元データに基づいてプレス金型形状を製品面部、余肉面部及びしわ押さえ面部の３つのパーツに分解するパーツ分解部と、
前記パーツ分解部により分解された前記しわ押さえ面部に基づいてしわ押さえ面を生成するためのしわ押さえ面生成部と、
前記パーツ分解部により分解された前記余肉面部の製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線上の特徴点を抽出するための特徴点抽出部と、
前記特徴点抽出部により抽出された前記特徴点を少なくとも一方の端点とし、前記製品形状外形線と前記二次元または前記三次元パンチ開口線との間をつなぐ余肉断面を配置するための余肉断面配置部と、
前記余肉断面配置部により配置された各余肉断面毎にその形状をパラメータ化する余肉断面パラメータ化部と、
前記余肉断面パラメータ化部により得られた前記余肉断面のパラメータ値に基づいて余肉面を作成する余肉面作成部として機能させる
ことを特徴とする。

以上の構成により、本願各請求項に係る発明によれば、次の効果が得られる。

請求項１に係る発明によれば、各種システムで得られた元データを所定の形式に変換してデータベースに登録することができるので、このデータベースに登録された金型形状データを用いることで、技術者の金型の設計経験またはＣＡＤの操作経験の程度に依らず、金型設計ノウハウを盛り込んだ金型形状をより短時間で作成することができる。これによって、歩留まりが良い金型形状を設計の早期段階で検討できるので、金型形状を修正する工数を大幅に削減できる。

請求項２に係る発明によれば、元データの金型形状を高い精度で再現したデータを作成できるので、このデータベースに登録された金型形状データを用いることで、技術者の金型の設計経験またはＣＡＤの操作経験の程度に依らず、金型設計ノウハウがより忠実に反映された金型形状を短時間で作成することができる。

請求項３に係る発明によれば、データベースから製品属性をキーとして既存の金型形状データを検索できるので、データベースに大量の既存金型形状データを登録しても、容易かつ効率的に所望の金型形状データを見つけ出して利用することができる。

請求項４に係る発明によれば、請求項１に係るシステムの発明と同様の効果を得ることができる。

既存プレス金型形状のデータベース登録システムの全体構成を示すブロック図である。 同システムの処理装置の構成を示すブロック図である。 同システムの記憶装置の構成を示すブロック図である。 同記憶装置のプログラム記憶部の構成を示すブロック図である。 同記憶装置の元データ記憶部の構成を示すブロック図である。 同記憶装置の変換データ記憶部の構成を示すブロック図である。 製品属性データのデータ構造を示す図である。 製品形状外形線データのデータ構造を示す図である。 プレス振り角度データのデータ構造を示す図である。 二次元パンチ開口線データのデータ構造を示す図である。 三次元パンチ開口線データのデータ構造を示す図である。 特徴点データのデータ構造を示す図である。 断面線データのデータ構造を示す図である。 余肉断面データのデータ構造（１）を示す図である。 余肉断面データのデータ構造（２）を示す図である。 同システムの出力装置に出力表示された誤差表示画面の例を示す図である。 プレス成形装置のプレス金型の構成を概略的に示す斜視図である。 同金型のしわ押さえに対してパンチが下降した状態を示す斜視図である。 同金型のしわ押さえに対してパンチが上昇した状態を示す斜視図である。 同成形装置のプレス前の状態を示す側面図である。 同成形装置のプレス後の状態を示す側面図である。 同成形装置によってプレス成形された成形品を示す斜視図である。 同成形品から打ち抜かれた製品を示す斜視図である。 既存プレス金型形状のデータベース登録方法を示すフローチャートである。 データ変換方法を示すフローチャートである。 特徴点抽出方法を示すフローチャートである。 余肉断面配置方法を示すフローチャートである。 断面線分解方法を示すフローチャートである。 プレス金型形状のパーツ分解を説明する図である。 しわ押さえ面の作成（１）を説明する図である。 しわ押さえ面の作成（２）を説明する図である。 しわ押さえ面の作成（３）を説明する図である。 特徴点の抽出（１）を説明する図である。 特徴点の抽出（２）を説明する図である。 特徴点の抽出（３）を説明する図である。 特徴点の抽出（４）を説明する図である。 余肉断面の配置（１）を説明する図である。 余肉断面の配置（２）を説明する図である。 余肉断面の配置（３）を説明する図である。 余肉断面の配置（４）を説明する図である。 第１の余肉断面のパラメータ化（１）を説明する図である。 第１の余肉断面のパラメータ化（２）を説明する図である。 第１の余肉断面のパラメータ化（３）を説明する図である。 第２の余肉断面のパラメータ化（１）を説明する図である。 第２の余肉断面のパラメータ化（２）を説明する図である。 第２の余肉断面のパラメータ化（３）を説明する図である。 余肉面誤差の判定（１）を説明する図である。 余肉面誤差の判定（２）を説明する図である。 余肉面誤差の判定（３）を説明する図である。 余肉面誤差の判定（４）を説明する図である。 余肉面誤差の判定（５）を説明する図である。

以下、本発明に係る既存プレス金型形状のデータベース登録システム及びプログラムの実施形態について説明する。

（１）既存プレス金型形状のデータベース登録システムの概要
図１は、既存プレス金型形状のデータベース登録システム１の中心となるコンピュータ１０の構成を示す図である。このコンピュータ１０は、ＣＰＵ等の処理装置１１と、メモリまたはハードディスク等の記憶装置１２と、キーボード、マウスまたはＣＤ−ＲＯＭドライブ等の入力装置１３と、液晶ディスプレイまたはプリンタ等の出力装置１４とを有する。

（１−１）処理装置
図２は、図１の処理装置１１の構成を示すブロック図である。

処理装置１１は、各種システムで得られた元データを取得する元データ取得部１００と、元データを所定の形式に変換するデータ変換部２００と、データ変換部２００によって変換された変換データをデータベースに登録する変換データ登録部３００を備えている。

データ変換部２００は、元データ取得部１００により取得された元データに基づいてプレス金型形状を製品面部、余肉面部及びしわ押さえ面部の３つのパーツに分解するパーツ分解部２１０と、パーツ分解部２１０により分解されたしわ押さえ面部に基づいてしわ押さえ面を生成するしわ押さえ面生成部２２０と、パーツ分解部２１０により分解された余肉面部の製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線上の特徴点を抽出する特徴点抽出部２３０と、特徴点抽出部２３０により抽出された特徴点を少なくとも一方の端点とし、製品形状外形線と二次元または三次元パンチ開口線との間をつなぐ余肉断面を配置する余肉断面配置部２４０と、余肉断面配置部２４０により配置された各余肉断面毎にその形状をパラメータ化する余肉断面パラメータ化部２５０と、余肉断面パラメータ化部２５０により得られた余肉断面のパラメータ値に基づいて余肉面を作成する余肉面作成部２６０と、余肉面作成部２６０により作成された余肉面と元データの余肉面部を比較し、誤差が所定の許容値を超えるか否かを判定する誤差判定部２７０と、製品形状外形線と二次元または三次元パンチ開口線との間をつなぐ余肉断面を追加する余肉断面追加部２８０と、を備えている。

なお、誤差判定部２７０は、余肉面作成部２６０により作成された余肉面と元データの余肉面部の余肉面とを比較した結果を出力装置１４で表示するための誤差表示部（図示しない）を備えていてもよい。また、処理装置１１は、変換データ登録部３００によって登録された金型形状データに基づいてプレス成型シミュレーションで用いる解析用の金型形状モデルデータを生成する金型形状モデル生成部（図示しない）を備えていてもよい。

（１−２）記憶装置
図３は、図１の記憶装置１２の構成を概略的に示すブロック図である。記憶装置１２はプログラム記憶部１２Ａと元データ記憶部１２Ｂと変換データ記憶部１２Ｃとから主に構成されている。プログラム記憶部１２Ａは、図４に示すように、元データ取得プログラムＰＲ１、データ変換プログラムＰＲ２、変換データ登録プログラムＰＲ３及び誤差表示プログラムＰＲ４をそれぞれ格納するプログラム格納部１２Ａ_１〜１２Ａ_４を有している。各プログラムＰＲ１〜ＰＲ４は、上述の処理装置１１における元データ取得部１００、データ変換部２００、変換データ登録部３００及び誤差表示部２７５によってそれぞれ実行される。

元データ記憶部１２Ｂは、図５に示すように、製品属性データＤＴ１０１、製品形状モデルデータＤＴ１０２、プレス振り角度データＤＴ１１１、三次元パンチ開口線データＤＴ１１２及び金型形状モデルデータＤＴ１１３をそれぞれ格納するデータ格納部１２Ｂ_１〜１２Ｂ_５を有している。

変換データ記憶部１２Ｃは、図６に示すように、製品属性データＤＴ２０１、製品形状外形線データＤＴ２０２、製品形状モデルデータＤＴ２０３、プレス振り角度データＤＴ２１１、しわ押さえ面データＤＴ２１２、二次元パンチ開口線データＤＴ２１３、三次元パンチ開口線データＤＴ２１４、特徴点データＤＴ２１５、断面線データＤＴ２１６及び余肉断面データＤＴ２１７をそれぞれ格納するデータ格納部１２Ｃ_１〜１２Ｃ_１１を有している。以下、これらデータＤＴ１０１〜ＤＴ１１３、ＤＴ２０１〜ＤＴ２１７について説明する。

（１−２−１）製品属性データ
製品属性データＤＴ１０１、ＤＴ２０１は、複数の既存製品に関する属性を製品ごとに整理したデータである。例えば、製品が車体を構成するプレス部品の場合、具体的には、図７に示すように、製品データ番号、車種名、製作年、部品名、サイズ、材料及び板厚などの属性から構成されている。製品属性データＤＴ１０１は、液晶ディスプレイやキーボード等の入力装置１３を介して処理装置１１に入力される。製品属性データが示す属性は、金型形状データの形式に依らない情報であるので、変換データの製品属性データＤＴ２０１には、元データの製品属性データＤＴ１０１と基本的に同じ内容が各属性にコピーされる。

（１−２−２）製品形状モデルデータ
製品形状モデルデータＤＴ１０２、ＤＴ２０３は、解析を行う対象となる製品の形状を示すデータであり、三次元ＣＡＤソフトウェアを用いて作成されたＩＧＥＳ、ＤＸＦ、ＤＷＧ等のファイル形式の三次元ＣＡＤデータ、または、ＣＡＤデータに基づいて対象物を有限要素に離散化したメッシュデータ等である。製品形状モデルデータＤＴ１０２、ＤＴ２０３は、ＣＤ―ＲＯＭ等の記憶媒体に記憶され、ＣＤ―ＲＯＭドライブ等の入力装置１３を介して処理装置１１に入力される。

（１−２−３）製品形状外形線データ
製品形状外形線データＤＴ２０２は、製品面部の外形線を全周に亘って三次元点列に分解し、この点列を構成する各節点の位置等を示すデータである。具体的には、図８に示すように、節点番号Ｎ…、各節点の全体座標系でのＸＹＺ座標、折れ角度を判定するための特徴点フラグから構成されている。

ここで、特徴点フラグとは、ある節点とこれに隣接する二つの節点と結んだ二線分のなす折れ角度が所定の角度以下か否かを判定するためのフラグであり、所定の角度以下であればフラグとして１が立つ。図８によれば、例えば節点番号Ｎ２００１は、特徴点フラグが１となっており、節点番号Ｎ２００１の節点と隣接する節点番号がＮ２００２または最終節点番号の２つの節点と結んだ二線分のなす折れ角度が所定の角度以下となっていることを意味する。

なお、記憶装置１２に予め記憶された製品形状モデルデータＤＴ１０２と金型形状モデルデータＤＴ１１３に基づいて、製品形状モデルと金型形状モデルが重なった部分を製品面部として、この製品面部の外形線の形状を示す製品形状外形線データＤＴ２０２を生成し、元データの一部として元データ記憶部１２Ｂに予め記憶させておき、これをコピーして変換データの製品形状外形線データＤＴ２０２としてもよい。

次に、後述するプレス金型設計システムで利用可能な金型形状データついて説明する。この金型形状データは、後述のプレス振り角度データ、しわ押さえ面データ、二次元パンチ開口線データ、三次元パンチ開口線データ、特徴点データ、余肉断面データを含む形式を備えたデータである。以下に詳細に説明する。

（１−２−４）プレス振り角度データ
プレス振り角度データＤＴ１１１、ＤＴ２１１は、プレス金型のプレス振り角度を示すデータである。具体的には、図９に示すように、金型の基準点座標（ＸＹＺ座標）、プレス振り角度に基づいてＸＹＺ座標系からプレス方向を一軸とする金型座標系へ変換するための座標変換マトリクスの成分ｍ_１１、…、ｍ_３３等のパラメータから構成されている。

（１−２−５）金型形状モデルデータ
金型形状モデルデータＤＴ１１３は、例えば、既存のＣＡＤシステムで設計されたＣＡＤデータ、特許文献１に記載のシステムと異なる金型設計システムで既に作成された様々なデータ形式の金型形状データ、現物の金型について３次元計測システムで計測して得られたＳＴＬ（Standard Triangulated Language）データなど、各種システムで得られた既存の金型形状データに基づいて一般的なメッシャにより生成された構造解析用のメッシュデータである。このメッシュデータは、プレス金型の製品面部、余肉面部及びホルダ面部が一体化されたモデル形状を示している。なお、メッシュ化される前の金型形状データを元データ記憶部１２Ｂに記憶しておき、データ取得部１００が元データ記憶部１２Ｂから元データを取得する際に、この金型形状データをメッシュ化してメッシュデータとして取得してもよい。

（１−２−６）しわ押さえ面データ
しわ押さえ面データＤＴ２１２は、プレス成形時にブランクの周縁部を挟持してしわ押さえする金型のしわ押さえ面の形状及び高さを示すデータである。なお、しわ押さえ面の形状は製品形状に応じて決まり、平面に限るものではない。

（１−２−７）二次元パンチ開口線データ
二次元パンチ開口線データＤＴ２１３は、プレス金型の余肉面部の外形線である三次元のパンチ開口線をプレス方向に直交する面に投影した二次元形状を示すデータである。具体的には、図１０に示すように、線分番号Ｌ…、線分タイプ（フィレット、円弧、直線）、第１端点座標（ＸＹ座標）、第２端点座標（ＸＹ座標）、中心座標（ＸＹ座標）、半径Ｒ、開始角度α及び終了角度β等から構成されている。

ここで、二次元パンチ開口線は、複数の線分から構成された閉曲線として考えているため、二次元パンチ開口線データＤＴ２１３は、各線分について、フィレット、円弧または直線のいずれかを示す線分タイプと、線分の両端のＸＹ座標を示す第１、第２端点座標と共に、線分が円弧またはフィレットの場合、その中心座標及び半径Ｒと、線分の両端の位相を示す開始角度α及び終了角度βをデータとして有している。

（１−２−８）三次元パンチ開口線データ
三次元パンチ開口線データＤＴ１１２、ＤＴ２１４は、三次元のパンチ開口線を全周に亘って三次元点列に分解し、この点列を構成する各節点の位置等を示したデータである。具体的には、図１１に示すように、節点番号Ｎ…、各節点の全体座標系でのＸＹＺ座標、フィレット端部を示す特徴点フラグから構成されている。

ここで、特徴点フラグとは、節点がフィレットの端部であるか否かを判定するためのフラグであり、フィレット端部であれば特徴点として、この特徴点フラグに１が立つ。

（１−２−９）特徴点データ
特徴点データＤＴ２１５は、図１２に示すように、製品形状外形線及び三次元パンチ開口線上にある特徴点を節点番号で示したデータである。この特徴点は、上述の製品形状外形線データＤＴ２０２と三次元パンチ開口線データＤＴ２１４において、特徴点フラグに１が立てられた節点である。

なお、製品形状外形線または三次元パンチ開口線のいずれか一方の節点のみを特徴点として用いても良い。また、三次元パンチ開口線上の節点の替わりに、二次元パンチ開口線を全周に亘って点列に分解し、この点列を構成する点を特徴点として用いても良い。

（１−２−１０）断面線データ
断面線データＤＴ２１６は、各特徴点を端点とする余肉断面と余肉面との交線である断面線の形状を示すデータである。具体的には、図１３に示すように、断面番号Ｐ…、各断面線を構成する三次元点列の各節点の全体座標系でのＸＹＺ座標、断面座標系でのＸＬ、ＺＬ座標、節点を通る円弧の半径Ｒ、節点間を結ぶ線分が直線か否かを示す直線判定フラグ、隣接する線分が一つの素材を構成する連続する要素か否かを示す連続判定フラグ、節点が素材の端点であるか否かを示す端点判定フラグ及び断面線を直線、円弧及びスプラインの素材に分解した結果を示す最終形状から構成されている。

直線判定フラグには、節点間を結ぶ線分が直線の場合１、円弧の場合２が入力される。連続判定フラグには、隣接する線分が連続する要素の場合１、不連続の場合２が入力される。端点判定フラグには、節点が端点である場合１が入力される。また、最終形状には、円弧の場合、その円弧の半径Ｒ、円弧の始点の角度θｓ及び終点の角度θｅが入力され、スプラインの場合、スプラインを構成する点列の各座標が入力される。

（１−２−１１）余肉断面データ
余肉断面データＤＴ２１７は、各特徴点を端点とする余肉断面の断面形状を示すデータである。具体的には、図１４、図１５に示すように、端点テーブル、断面別使用素材テーブル、直線、円弧及びスプラインの素材テーブルから構成されている。

図１４（ａ）に示すように、端点テーブルは、断面番号Ｐ…、製品形状外形線の節点番号Ｎ…、三次元パンチ開口線の節点番号Ｎ…から構成されている。

図１４（ｂ）に示すように、断面別使用素材テーブルは、断面番号Ｐ…、素材数、素材７〜１、断面形状タイプから構成されている。断面形状タイプとは、複数ある断面形状のタイプのうちのいずれのタイプかを示すもので、例えば、１つの肩部を有する余肉断面をタイプ１、２つの肩部を有する余肉断面をタイプ２、製品延長部と１つの肩部を有する余肉断面をタイプ３、製品延長部と２つの肩部を有する余肉断面をタイプ４、肩部が無い余肉断面をタイプ０等とする。

図１５（ａ）に示すように、直線の素材テーブルは、データ番号、始点のＸＹ座標、終点のＸＹ座標から構成されている。

図１５（ｂ）に示すように、円弧の素材テーブルは、データ番号、円弧の原点のＸＹ座標、半径Ｒ、始点の角度、終点の角度から構成されている。

図１５（ｃ）に示すように、スプラインの素材テーブルは、データ番号、スプラインを構成する点列の点番号、各点のＸＹ座標から構成されている。

例えば、断面番号Ｐ１の余肉断面は、図１４（ａ）（ｂ）から、節点Ｎ２００１と節点Ｎ１００５との間にあり、ホルダ面部から順に円弧（データ番号１）、直線（データ番号１）及び円弧（データ番号２）の３つの素材から構成され、断面形状のタイプが１であるとわかる。この素材のうちデータ番号１及び２の各円弧に関する原点座標、半径、始点・終点の角度については、図１５（ｂ）からわかり、データ番号１の直線に関する始点・終点座標については、図１５（ａ）からわかる。

（１−３）入力装置
入力装置１３は、元データの製品属性に関するデータの入力、例えばＣＡＤデータ、メッシュデータ等の製品形状及び金型形状に関するデータの入力、データ変換時の各種条件の設定またはシステムの制御等に用いられる。

（１−４）出力装置
出力装置１４には、入力画面、データ変換前後の金型形状の寸法誤差等を表示する変換結果等が表示される。例えば、変換結果には、図１６に示すように、余肉面の寸法誤差の大きさに応じて色分けされたプレス金型の三次元形状がグラフィック表示される。

（２）プレス成形装置
上述の既存プレス金型形状のデータベース登録システム１によって登録を行うプレス金型形状データで示されたプレス成形について、図１７〜図２３を参照しながら説明する。

図１７に示すように、当該プレス成形を行うためのプレス成形装置は、ダイＤ、しわ押さえ（ホルダ）Ｆ及びパンチＰを有している。上型となるダイＤは、その下面に成形品の形状に合わせた形状のキャビティＣを有する。下型となるしわ押さえＦは、その中央にダイＤのキャビティＣの輪郭にほぼ沿った形状の開口を有し、その周囲の上面にダイＤのキャビティＣの周囲の面に合わせた形状のしわ押さえ面を有する。同じく下型となるパンチＰは、その外形はしわ押さえＦの開口の形状に合わせた形状で若干小さく形成されており、その上面はダイＤのキャビティＣの形状に合わせた凸形状を有する。

なお、必要に応じて、成形品にビードを設けるため、下型となるしわ押さえＦには、その上面に凸部（図示しない）を設けると共に、上型となるダイＤには、凸部に対向してその下面のしわ押さえ面に凹部（図示しない）を設けてもよい。

このパンチＰは、しわ押さえＦの開口の内部で昇降できるように、しわ押さえＦの開口の内壁面に対して間隙を設けて配置されている。図１８に示すように、しわ押さえＦに対してパンチＰが最も下降した状態では、パンチＰの最上端はしわ押さえＦの開口の周囲の上面よりも低くなる。また、図１９に示すように、しわ押さえＦに対してパンチＰが最も上昇した状態では、パンチＰの周囲の上面はしわ押さえＦの開口の周囲の上面とほぼ同じ高さになる。

この成形装置を用いたプレス成形は、まず、図２０に示すように、製品の素材となる平板状のブランクＢの周囲をダイＤのキャビティＣの周囲の下面としわ押さえＦの上面との間で所定の圧力で挟んでしわ押さえを行う。

次に、図２１に示すように、パンチＰを上昇させ、ブランクＢをダイＤのキャビティＣ内に押し込み、ブランクＢをダイＤとパンチＰとの間に挟んで押圧する。

なお、プレス成形の際に、パンチＰを固定してダイＤ及びしわ押さえＦを昇降させてもよい。また、プレス成形装置は、下型をダイＤ、上型をパンチＰ及びしわ押さえＦで構成してもよい。

このプレス成形装置によれば、図２２に示すような成形品が得られる。この成形品は、製品面部Ｓ、余肉面部Ａ及びしわ押さえ面部Ｂから構成されており、製品面部Ｓと余肉面部Ａは、上述の成形装置のパンチＰとダイＤとの間のキャビティＣ内で成形され、しわ押さえ面部Ｂは、しわ押さえＦとダイＤとの間で成形される。余肉面部Ａとしわ押さえ面部Ｂの境界線であるパンチ開口線Ｌ_Ａは、パンチＰの上面周縁部とダイＤのキャビティＣの開口端部との間で成形される。また、しわ押さえ面部Ｂには、ダイＤの凹部Ｄｂとしわ押さえ面部Ｆの凸部Ｆｂの間でビードｂが成形される。

この成形品を製品面部Ｓの外形線である製品形状外形線Ｌ_Ｓに沿って打ち抜くと、図２３に示すような製品を得ることができる。なお、当該実施形態では、自動車のリアフェンダーパネルを製品の例としている。

ここで、余肉面部Ａの形状、しわ押さえＦ及びダイＤ間のしわ押さえ力、ビードの形状や位置等が適切でないと成形品に割れやしわが生じるおそれがある。一般的に、しわ押さえ力が大きいまたはビードを設けると、ブランクＢが局所的に延びて板厚が薄くなった部分で割れが発生しやすくなり、しわ押さえ力が小さいまたはビードを設けないと、ダイＤのキャビティＣ内へ絞り込まれたブランクＢが座屈を起こしてしわが発生しやすくなる。

（３）プレス金型設計システム
本発明の登録システムによってデータベースに登録されたデータを利用してプレス金型を設計するためのプレス金型設計システムについて説明する。

このプレス金型設計システムは、製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線の全周に亘って点在する複数の特徴点を設定する特徴点設定部と、該特徴点を少なくとも一方の端点とし、製品形状外形線と二次元または三次元パンチ開口線との間をつなぐ複数の余肉断面を配置する余肉断面配置部と、配置された余肉断面の形状をそれぞれ設定し、隣接する余肉断面を順次連結することで余肉面を生成する余肉面生成部と、を有する。また、このシステムは、設定された特徴点を追加または削除できる特徴点補正部と、余肉断面の形状を補正する余肉断面補正部と、をさらに有する。

本発明の登録システムによってデータベースに登録されたデータは、上述のプレス金型設計システムで製品形状から金型形状を設計して得られるデータと同じ形式を備えている。

当該データベースに登録されたデータを当該プレス金型設計システムに入力し、製品形状外形線または二次元パンチ開口線もしくは三次元パンチ開口線上に特徴点を追加または削除することで余肉断面の配置を適宜修正することで、金型形状を改良設計することができる。

また、製品の設計変更に際して、当該データベースに登録されたデータから製品形状外形線が類似する製品の金型のデータを検索して当該プレス金型設計システムに入力し、二次元パンチ開口線はそのままで、二次元パンチ開口線と製品形状外形線との間に配置される余肉断面の形状を修正するだけで、設計変更に対応したプレス金型の形状モデルを作成できる。

したがって、このプレス金型設計システムによれば、既存のプレス金型を改良設計する際、類似製品の金型を設計する際などで、本発明の登録システムによってデータベースに登録されたデータを有効利用することができる。

（４）既存プレス金型形状のデータベース登録システムによるデータべース登録方法
データベース登録システム１によるプレス金型形状のデータベース登録方法について説明する。

（４−１）プレス金型形状のデータベース登録方法の全体的な流れ
図２４のフローチャートに示されたメインルーチンの処理手順に従って、プレス金型形状のデータベース登録方法の全体的な流れについて説明する。

なお、図２４のデータベース登録方法を実行するにあたり、製品及びそのための既存のプレス金型に関する元データＤＴ１０１〜ＤＴ１１３が元データ記憶部１２Ｂに予め格納されている。

まず、元データ取得部１００によって、製品属性データ、各種システムで得られた既存の金型形状データ等を含む元データを元データ記憶部１２Ｂから取得する（ステップＳ１）。

次に、データ変換部２００によって、取得された元データを上述の形式を有する変換データに変換する（ステップＳ２）。

最後に、変換データ登録部３００によって、変換データを変換データ記憶部１２Ｃに登録する（ステップＳ３）。このとき、製品属性データの属性をキーとしてデータベースに登録された変換データを検索できるように、変換データと共に製品属性データをデータベースに登録する。

以上により、各種システムで得られた元データを当該プレス金型設計システムで利用可能な共通の形式に変換してデータベースに登録することができる。

（４−２）金型形状モデルデータの変換方法
次に、上述のフローチャートのサブルーチンであるデータ変換（ステップＳ２）について、図２５のフローチャートに従って、図２９〜図３２を参照しながら説明する。

まず、元データ取得部により取得された元データ（金型形状モデルデータ、製品形状モデルデータ、三次元パンチ開口線データ）に基づいて、図２９に示すように、プレス金型形状Ｍ_０を製品面部Ｍ_Ｐ、余肉面部Ｍ_Ａ及びしわ押さえ面部Ｍ_Ｈの３つのパーツに分解する（ステップＳ１１）。

具体的には、製品形状モデルと金型形状モデルの重なる部分を製品面部としてその周囲の部分から分割する。また、三次元パンチ開口線の外側の部分をしわ押さえ面部としてその内部の部分から分割する。製品面部Ｍ_Ｐとしわ押さえ面部Ｍ_Ｈを除いた部分を余肉面部Ｍ_Ａとする。

次に、ステップＳ１１で分解されたしわ押さえ面部Ｍ_Ｈに基づいてしわ押さえ面を生成する（ステップＳ１２）。

具体的には、図３０に示すように、まず、しわ押さえ面部Ｍ_Ｈとその長辺方向に所定の間隔で並ぶ複数の平行な断面との交線を形成する。図３０（ｂ）は、しわ押さえ面部Ｍ_Ｈと後述する補間面の上述の一断面における断面図である。図３０（ｂ）に示すように、各断面について、両側の交線（太線）の間をベゼェ（Bezier）曲線（破線）で滑らかに補間する。次に、図３１に示すように、隣接するベゼェ曲線の間にそれぞれ短辺方向に延びる補間面を張る。これにより、しわ押さえ面部Ｍ_Ｈ内部が補間面によって埋められる。最後に、図３２に示すように、しわ押さえ面部Ｍ_Ｈを周囲へ延長して矩形にする。

なお、上述のしわ押さえ面の生成方法は、例示に過ぎず、他の公知な曲面の補間方法を用いて生成してもよい。また、ベゼェ曲線による線分間の補間方法は、周知の技術であるため詳細な説明を省略する。

次に、分解された余肉面部の製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線上の特徴点を抽出する（ステップＳ１３）。

次に、抽出された特徴点を少なくとも一方の端点とし、製品形状外形線と二次元または三次元パンチ開口線との間をつなぐ余肉断面を配置する（ステップＳ１４）。

次に、配置された各余肉断面をパラメータ化する（ステップＳ１５）。

次に、余肉断面間に余肉面を作成する（ステップＳ１６）。

次に、作成された余肉面と元データの余肉面部の余肉面とを比較する（ステップＳ１７）。

次に、誤差が所定の許容値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１８）。

ステップＳ１８で誤差が許容値より大きいと判定されると、余肉面の誤差が大きい部分に製品形状外形線と二次元または三次元パンチ開口線との間をつなぐ余肉断面を追加し（ステップＳ１９）、ステップＳ１５に戻る。すなわち、誤差が許容値以下であると判定されるまで、余肉断面追加、余肉断面パラメータ化、余肉面作成及び誤差判定を繰り返すことで、元データの金型形状をより高精度に再現できるように、変換データが修正される。

一方で、ステップＳ１８で誤差が許容値以下であると判定されると、当該データ変換のサブルーチンを終了し、上述のメインルーチンに戻る。

以上により、元データをデータ変換して所定の形式の変換データを得ることができた。

（４−３）特徴点の抽出方法
図２６のフローチャートに従って、特徴点抽出部２３０によって、特徴点を抽出する方法（ステップＳ１３）について、図３３〜図３６を参照しながら説明する。

まず、図３３に示すように、製品形状モデルデータＤＴ１０２と金型形状モデルデータＤＴ１１３に基づいて、製品面部の外形線である製品形状外形線Ｌ_Ｓを作成する（ステップＳ２１）。

次に、図３４に示すように、製品形状外形線Ｌ_Ｓを全周に亘って三次元点列（黒点を参照）に分割する（ステップＳ２２）。

次に、図３５に示すように、分割された三次元点列を構成する節点のうち、両側に隣接する節点と線分で結んでできる角部の折れ角が所定角度以下となる角部の頂点となる節点ａ_１〜ａ_９（白丸を参照）を、製品形状外形線データＤＴ２０２の特徴点フラグを用いて抽出する（ステップＳ２３）。

最後に、図３６に示すように、三次元パンチ開口線Ｌ_Ａ上の円弧端点ｂ_１〜ｂ_１０（黒丸を参照）を、三次元パンチ開口線データＤＴ１１２の特徴点フラグを用いて抽出し、抽出された頂点ａ_１〜ａ_９及び円弧端点ｂ_１〜ｂ_１０を特徴点として設定し、これら特徴点の節点番号を示す特徴点データＤＴ２１５を変換データ記憶部１２Ｃに格納する（ステップＳ２４）。

以上により、特徴点抽出部２３０によって特徴点を自動で抽出して設定することができる。

（４−４）余肉断面の配置方法
図２７のフローチャートに従って、余肉断面配置部２４０による余肉断面の配置方法（ステップＳ１４）について、図３７〜図４０を参照しながら説明する。

まず、図３７に示すように、三次元パンチ開口線Ｌ_Ａの特徴点ｂ_１〜ｂ_１０からの法線と所定距離内の製品形状外形線Ｌ_Ｓ上の特徴点ａ_１〜ａ_９へ線ｍ_１〜ｍ_８を引く（ステップＳ３１）。例えば、三次元パンチ開口線Ｌ_Ａの特徴点ｂ_１からの法線と製品形状外形線Ｌ_Ｓ上の特徴点ａ_１とは所定距離内にあるため、この２点間に線が引かれる。なお、図３７に示す例の場合、三次元パンチ開口線Ｌ_Ａの特徴点ｂ_３、ｂ_１０からの法線と所定距離内には製品形状外形線Ｌ_Ｓ上の特徴点がないため、この２点からは線は引かれない。

次に、図３８に示すように、製品形状外形線Ｌ_Ｓ上の残りの特徴点ａ_４から二次元パンチ開口線Ｌ_Ａ上の最短距離の点へ線ｍ_９を引く（ステップＳ３２）。

次に、図３９に示すように、三次元パンチ開口線Ｌ_Ａ上の残りの特徴点ｂ_３、ｂ_１０から製品形状外形線Ｌ_Ｓへ法線ｍ_１０、ｍ_１１を引き、その結果、図４０に示すように、引かれた線ｍ_１〜ｍ_１１を余肉断面としてその断面番号、製品形状外形線Ｌ_Ｓ及び三次元パンチ開口線Ｌ_Ａの節点番号に関する余肉断面データの端点テーブルを変換データ記憶部１２Ｃに格納する（ステップＳ３３）。

なお、上述のステップＳ３３の後、互いに重複、近接、公差する余肉断面はいずれか一つの余肉断面を残して省いてもよい。

以上により、余肉断面配置部２４０によって余肉断面を自動配置することができる。

（４−５）余肉断面のパラメータ化方法
図２８のフローチャートに従って、余肉断面パラメータ化部２５０による余肉断面のパラメータ化方法（ステップＳ１５）について、図４１〜図４６を参照しながら説明する。なお、図４３は、図４１に示す断面線が円弧と直線に分解され、パラメータ化された結果を示している。同様に、図４４は、図４６に示す断面線がスプラインと直線と円弧に分解され、パラメータ化された結果を示している。

まず、図４１に示すように、余肉断面と余肉面部Ｍ_Ａとの交線である断面線を構成する複数の各節点（図の黒丸）についての３次元点列データを入力する（ステップＳ４１）。

次に、入力された点列データのうち、隣接する３点を通る円弧の半径Ｒを算出する（ステップＳ４２）。

具体的には、図４２に示すように、第１〜第３節点を通る円弧の半径Ｒ２を求める場合、まず、第１節点と第２節点間を結ぶ直線１−２の垂直２等分線と、第２節点と第３節点間を結ぶ直線２−３の垂直２等分線とを求める。次に、直線１−２と直線２−３の垂直２等分線の交点を円弧の中心として、該中心と第２節点との距離を第１〜第３節点を通る円弧の半径Ｒ２とする。

同様に、次の第２〜第４節点を通る円弧の半径Ｒ３を求める場合、まず、第２節点と第３節点間を結ぶ直線２−３の垂直２等分線と、第３節点と第４節点間を結ぶ直線３−４の垂直２等分線とを求める。次に、直線２−３と直線３−４の垂直２等分線の交点を円弧の中心として、該中心と第３節点との距離を第２〜第４節点を通る円弧の半径Ｒ３とする。

次に、算出された半径に基づいて、隣接する２点間を結ぶ線分が直線か否か（円弧か）を判定する（ステップＳ４３）。

具体的には、図４３に示すように、算出された円弧の半径Ｒの絶対値が所定値（例えば、９９９９）よりも大きい場合、この節点を通る線分は直線であると判定する。例えば、図４３の第６節点を見るに、第５〜第７節点を通る円弧の半径Ｒの絶対値が＞９９９９．であるので、この第５〜第７節点を通る円弧は実は直線であったと判定される。

次に、同一の直線または円弧の素材を構成する要素として連続した要素か否かを判定する（ステップＳ４４）。

具体的には、図４３に示すように、算出された円弧の半径Ｒの絶対値が所定値（例えば、９９９９）よりも大きい場合、この節点を通る線分は直線であると判定する。例えば、図４３の第６節点を見るに、第５〜第７節点を通る円弧の半径Ｒの絶対値が＞９９９９．であるので、この第５〜第７節点を通る円弧は実は直線であったと判定される。

また、図４５に示すように、算出された円弧の半径Ｒの絶対値が所定値（例えば、９９９９）よりも大きい場合、この節点を通る線分は直線であると判定する。例えば、図４３の第６節点を見るに、第５〜第７節点を通る円弧の半径Ｒの絶対値が＞９９９９．であるので、この第５〜第７節点を通る円弧は実は直線であったと判定される。

次に、各節点について直線、円弧またはスプラインの素材の端点であるか否かを判定する（ステップＳ４５）。

具体的には、図４３に示すように、第１節点、最終節点である第Ｎ節点、連続判定で不連続と判定された節点について端点とする。また、図４５に示すように、第１〜第９節点のように、連続判定で不連続と判定された節点が続いている場合、その続いている不連続な節点の両端にある第１節点と第９節点を端点とする。

次に、各直線、円弧またはスプラインの端点間のデータを調整する（ステップＳ４６）。

例えば、図４３に示すように、端点間の節点について円弧かつ連続と判定された第２〜第４節点は、同じ円弧の素材を構成すると最終判定され、各節点の半径Ｒのデータを小数点第１位のデータに四捨五入し、半径Ｒ＝５．０、第１節点を始点、第５節点を終点とする角度範囲を有する連続した円弧としてデータが調整される。また、端点間の節点について直線かつ連続と判定された第６〜第８節点は、同じ直線の素材を構成すると最終判定され、第５節点と第９節点を両端点とする連続した直線としてデータが調整される。さらに、図４５に示すように、不連続と判定された節点が続いている場合、第２〜第８節点は、最終判定のように、連続したスプラインとしてデータが調整される。

以上のステップＳ４１〜Ｓ５６により、各断面線が直線、円弧またはスプラインの素材に分解される。

次に、各直線、円弧またはスプラインの素材について、図１５に示したように、直線、円弧またはスプラインの各素材テーブルにそれぞれデータを登録する（ステップＳ４７）。

最後に、各素材テーブルに登録した各使用素材について、図４６に示すように、断面別使用素材テーブルに登録し、使用素材の構成に基づいて各余肉断面の断面形状タイプを識別する（ステップＳ４８）。

例えば、しわ押さえ面部から製品面部までの使用素材が円弧→直線→円弧である余肉断面は、１つの肩部を有する余肉断面である断面タイプ１として識別する。また、使用素材が円弧→直線→円弧→直線→円弧である余肉断面は、２つの肩部を有する余肉断面を断面タイプ２として識別する。さらに、使用素材が円弧→直線→円弧→直線である余肉断面は、製品延長部と１つの肩部を有する余肉断面をタイプ３、使用素材が円弧→直線→円弧→直線→円弧→直線である余肉断面は、製品延長部と２つの肩部を有する余肉断面をタイプ４等として識別する。

以上により、各余肉断面を断面形状タイプ別にパラメータ化することができる。

（５）適用例
上述のように、本データベース登録システム１は、元データの金型形状をより高精度に再現できるように、元データと変換データの余肉面の誤差が小さくなるまで変換データが繰り返し修正される。図４７〜図５１を参照しながら、本データベース登録システム１の適用例について具体的に説明する。

図４７〜図５０（ａ）は、余肉断面の配置を示し、図４７〜図５０（ｂ）は、この配置の場合に余肉面の誤差の大きい部分をハッチングで示している。この適用例の場合、図４７（ｂ）に示すように、余肉断面ｍ_３、ｍ_９間、及び、余肉断面ｍ_７、ｍ_８間で誤差が大きいと判定された。

ここで、図４８（ａ）に示すように、誤差が大きいと判定された余肉断面ｍ_３、ｍ_９間に余肉断面ｍ_１２、ｍ_１３を追加した場合、図４８（ｂ）に示すように、誤差が大きいと判定された部位が分裂して縮小した。

さらに、図４９（ａ）に示すように、誤差が大きいと判定された余肉断面ｍ_７、ｍ_８間に余肉断面ｍ_１６を追加すると共に、余肉断面ｍ_９、ｍ_１２間、ｍ_１２、ｍ_１３間、ｍ_１３、ｍ_３間に余肉断面ｍ_１４、ｍ_１５、ｍ_１６をそれぞれ追加した場合、図４９（ｂ）に示すように、誤差が大きいと判定された部位がさらに縮小した。

最後に、図５０（ａ）に示すように、誤差が大きいと判定された余肉断面ｍ_９、ｍ_１４間、ｍ_１４、ｍ_１２間、ｍ_１５、ｍ_１３間、ｍ_１３、ｍ_１６間、ｍ_１６、ｍ_３間に余肉断面ｍ_１８〜ｍ_２２をそれぞれ追加した場合、図５０（ｂ）に示すように、誤差が大きいと判定される部位がなくなった。

図５１は、データ修正前の元データとデータ修正完了後の変換データとの余肉面部Ｍ_Ａ周辺を同じ余肉断面で切断した断面図をそれぞれ示している。データ修正前は、図５１（ａ）に示すように、元データ（図の実線）と変換データ（図の破線）が互いにずれており、変換データには余肉面の誤差が認められる。データ修正完了後は、図５１（ｂ）に示すように、元データと変換データが互いに重なっており、誤差がほとんどなくなっている。

以上により、余肉面の誤差が大きい部位に余肉断面を追加して変換データを修正することで、元データの金型形状をより高精度に再現できる。

（６）既存プレス金型形状のデータベース登録システムの特徴
当該データベース登録システム１によれば、各種システムで得られた元データを所定の形式に変換して記憶装置１２に登録することができるので、この記憶装置１２に登録された金型形状データを用いることで、技術者の金型の設計経験またはＣＡＤの操作経験の程度に依らず、金型設計ノウハウを盛り込んだ金型形状をより短時間で作成することができる。これによって、歩留まりが良い金型形状を設計の早期段階で検討できるので、金型形状を修正する工数を大幅に削減できる。

また、データベース登録システム１によれば、元データの金型形状を高い精度で再現したデータを作成できるので、このデータベースに登録された金型形状データを用いることで、技術者の金型の設計経験またはＣＡＤの操作経験の程度に依らず、金型設計ノウハウがより忠実に反映された金型形状を短時間で作成することができる。

さらに、データベース登録システム１によれば、データベースから製品属性をキーとして既存の金型形状データを検索可能に登録できるので、データベースを拡充するためにデータベースに大量の既存の金型形状データを登録しても、容易かつ効率的により多くの選択肢の中から所望の金型形状データを見つけ出して利用することができる。

なお、本発明は例示された実施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ことは言うまでもない。

以上のように、本発明によれば、各種システムで得られた元データを所定の金型設計システムで利用可能な共通の形式に変換してデータベースに登録した金型形状データを用いてより少ない労力で金型設計ノウハウを盛り込んだ金型形状を設計できるので、自動車の車体構成用等のパネル部品の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１： データベース登録システム
１２： 記憶装置（データベース）
１００： 元データ取得部
２００： データ変換部
２１０： パーツ分解部
２２０： しわ押さえ面生成部
２３０： 特徴点抽出部
２４０： 余肉断面配置部
２５０： 余肉断面パラメータ化部
２６０： 余肉面作成部
２７０： 誤差判定部（データ修正部）
２８０： 余肉断面追加部（データ修正部）
３００： 変換データ登録部（データ登録部）

Claims (4)

1. 製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線の全周に亘って点在する複数の特徴点を設定し、該特徴点を少なくとも一方の端点とし、製品形状外形線と二次元または三次元パンチ開口線との間をつなぐ複数の余肉断面を配置し、配置された余肉断面の形状をそれぞれ設定し、隣接する余肉断面を順次連結することで余肉面を生成することで製品形状からプレス金型の余肉形状を作成する所定の金型設計システムで利用可能な共通の形式に各種システムにより得られた元データを変換してデータベースに登録するためのシステムであって、
   製品に関する製品形状データと、該製品のためのプレス金型の製品面、余肉面及びしわ押さえ面に関するデータを含む既存の金型形状データ及び三次元パンチ開口線データと、を含む元データを取得する元データ取得部と、
   前記元データを所定の形式に変換するデータ変換部と、
   前記データ変換部によって変換された変換データをデータベースに登録するデータ登録部と、を有し、
   前記変換データは、
   プレス金型のしわ押さえ面に関するしわ押さえ面データと、
   前記元データ取得部から得られる三次元パンチ開口線に関する三次元パンチ開口線データと、
   前記三次元パンチ開口線をプレス方向に直交する面に投影した二次元パンチ開口線に関する二次元パンチ開口線データと、
   製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線の全周に亘って点在する複数の特徴点の位置に関する特徴点データと、
   特徴点を少なくとも一方の端点とし、製品形状外形線と二次元または三次元パンチ開口線との間をつなぐ複数の余肉断面に関する余肉断面データと、を含み、
   前記データ変換部は、
   前記元データ取得部により取得された前記元データに基づいてプレス金型形状を製品面部、余肉面部及びしわ押さえ面部の３つのパーツに分解するパーツ分解部と、
   前記パーツ分解部により分解された前記しわ押さえ面部に基づいてしわ押さえ面を生成するためのしわ押さえ面生成部と、
   前記パーツ分解部により分解された前記余肉面部の製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線上の特徴点を抽出するための特徴点抽出部と、
   前記特徴点抽出部により抽出された前記特徴点を少なくとも一方の端点とし、前記製品形状外形線と前記二次元または前記三次元パンチ開口線との間をつなぐ余肉断面を配置するための余肉断面配置部と、
   前記余肉断面配置部により配置された各余肉断面毎にその形状をパラメータ化する余肉断面パラメータ化部と、
   前記余肉断面パラメータ化部により得られた前記余肉断面のパラメータ値に基づいて余肉面を作成する余肉面作成部と、を有する
   ことを特徴とするシステム。
2. 前記余肉面作成部により作成された前記余肉面と前記元データの前記余肉面部を比較し、誤差が所定の許容値以下であるか否かを判定する誤差判定部、及び前記製品形状外形線と前記二次元または前記三次元パンチ開口線との間をつなぐ余肉断面を追加するための余肉断面追加部を備え、
   前記誤差判定部によって誤差が許容値以下であると判定されるまで、前記余肉面の誤差が大きい部分に前記余肉断面追加部により余肉断面を追加し、前記余肉断面パラメータ化部、前記余肉面作成部及び前記誤差判定部による処理を繰り返すデータ修正部と、を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記元データ取得部は、当該製品の属性に関する製品属性データも取得し、
   前記データ登録部は、前記製品属性データの属性をキーとして前記データベースに登録された所望の変換データを検索できるように、前記変換データと共に前記製品属性データを前記データベースに登録する
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のシステム。
4. 製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線の全周に亘って点在する複数の特徴点を設定し、該特徴点を少なくとも一方の端点とし、製品形状外形線と二次元または三次元パンチ開口線との間をつなぐ複数の余肉断面を配置し、配置された余肉断面の形状をそれぞれ設定し、隣接する余肉断面を順次連結することで余肉面を生成することで製品形状からプレス金型の余肉形状を作成する所定の金型設計システムで利用可能な共通の形式に各種システムにより得られた元データを変換してデータベースに登録するためのプログラムであって、
   コンピュータを
   製品に関する製品形状データと、該製品のためのプレス金型の製品面、余肉面及びしわ押さえ面に関するデータを含む既存の金型形状データ及び三次元パンチ開口線データと、を含む元データを取得する元データ取得部と、
   前記元データを所定の形式に変換するデータ変換部と、
   前記データ変換部によって変換された変換データをデータベースに登録するデータ登録部として機能させ、
   前記データ変換部として機能させるときは、
   プレス金型のしわ押さえ面に関するしわ押さえ面データと、前記元データ取得部から得られる三次元パンチ開口線に関する三次元パンチ開口線データと、前記三次元パンチ開口線をプレス方向に直交する面に投影した二次元パンチ開口線に関する二次元パンチ開口線データと、製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線の全周に亘って点在する複数の特徴点の位置に関する特徴点データと、特徴点を少なくとも一方の端点とし、製品形状外形線と二次元または三次元パンチ開口線との間をつなぐ複数の余肉断面に関する余肉断面データと、を含む前記変換データに変換するように、
   前記元データ取得部により取得された前記元データに基づいてプレス金型形状を製品面部、余肉面部及びしわ押さえ面部の３つのパーツに分解するパーツ分解部と、
   前記パーツ分解部により分解された前記しわ押さえ面部に基づいてしわ押さえ面を生成するためのしわ押さえ面生成部と、
   前記パーツ分解部により分解された前記余肉面部の製品形状外形線及び／または二次元もしくは三次元パンチ開口線上の特徴点を抽出するための特徴点抽出部と、
   前記特徴点抽出部により抽出された前記特徴点を少なくとも一方の端点とし、前記製品形状外形線と前記二次元または前記三次元パンチ開口線との間をつなぐ余肉断面を配置するための余肉断面配置部と、
   前記余肉断面配置部により配置された各余肉断面毎にその形状をパラメータ化する余肉断面パラメータ化部と、
   前記余肉断面パラメータ化部により得られた前記余肉断面のパラメータ値に基づいて余肉面を作成する余肉面作成部として機能させる
   ことを特徴とするプログラム。