JP6694366B2 - Press processing condition determination method - Google Patents

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Description

本開示は、板を湾曲板にプレス加工するためのプレス加工条件を決定する方法と関係する。   The present disclosure relates to a method of determining pressing conditions for pressing a plate into a curved plate.

金型を用いて板を湾曲板にプレス加工するために、使用する金型及びプレス加工時の荷重条件等のプレス加工条件の決定が必要である。従来、これら条件の決定は、熟練の技能者の経験と勘を頼りにトライ＆エラーを繰り返すことによって行われてきた。そのため、プレス加工条件が最終的に決定されるまでに長い時間が掛かっていた。   In order to press a plate into a curved plate using a die, it is necessary to determine the die to be used and the press working conditions such as the load condition during the press working. Conventionally, the determination of these conditions has been performed by repeating trial and error, relying on the experience and intuition of a skilled technician. Therefore, it took a long time to finally determine the press working conditions.

以下の特許文献１に開示された金型設計支援方法では、予め設計された塑性加工品の基準設計形状に基づいて１つの金型ＣＡＤデータが設計される。そして、この金型ＣＡＤデータについてのＦＥＭモデルと予め定められた塑性加工品の成形条件とに基づき、プレス加工後の塑性加工品の成形形状がシミュレーションにより算出される。そして、算出された塑性加工品の成形形状が塑性加工品の基準設計形状と比較され、その寸法精度が評価される。その結果、塑性加工品の寸法精度不良が過大である場合には、ＦＥＭモデルが修正され、再度上述のシミュレーションが行われる。   In the die design support method disclosed in Patent Document 1 below, one die CAD data is designed based on a predesigned reference design shape of a plastically worked product. Then, based on the FEM model of the die CAD data and the predetermined molding conditions of the plastically worked product, the molded shape of the plastically worked product after the press working is calculated by simulation. Then, the calculated forming shape of the plastically processed product is compared with the reference design shape of the plastically processed product, and its dimensional accuracy is evaluated. As a result, if the dimensional accuracy of the plastically worked product is excessively large, the FEM model is corrected and the above simulation is performed again.

特開２００５−２６６８９２号公報JP, 2005-266892, A

特許文献１記載の金型設計支援システムでは、設計される金型ＣＡＤデータ及びそのＦＥＭモデルは１つのみである。そのため、算出された塑性加工品の成形形状の寸法精度不良が過大である限り、ＦＥＭモデルの修正、シミュレーション及び塑性加工品の成形形状の寸法精度の評価が繰り返し行われる。このため、金型設計を決定するまでに長い時間が掛かる可能性がある。特に、板の複数の位置で、１つの金型を用いてプレス加工を行うような複雑な加工が求められる場合、板の複数の位置全てで寸法精度が許容範囲となる金型を最終的に決定するまでに多大な労力を要してしまう可能性がある。   In the die design support system described in Patent Document 1, only one die CAD data and its FEM model are designed. Therefore, as long as the calculated dimensional accuracy of the formed shape of the plastically worked product is excessively large, the FEM model correction, simulation, and evaluation of the dimensional accuracy of the formed form of the plastically processed product are repeatedly performed. Therefore, it may take a long time to determine the mold design. In particular, when complex processing such as pressing using one mold at multiple positions of the plate is required, finally, a mold whose dimensional accuracy is within the allowable range at all the multiple positions of the plate is finally selected. It can take a lot of work to make a decision.

以上の問題点に鑑み、本発明に係る幾つかの実施形態は、板を湾曲板にプレス加工するためのプレス加工条件を決定するのに要する労力を低減可能な方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, some embodiments of the present invention have an object to provide a method capable of reducing the labor required to determine the press working conditions for press working a plate into a curved plate. To do.

（１）本発明の幾つかの実施形態に係るプレス加工条件決定方法は、
板を湾曲板にプレス加工するためのプレス加工条件を決定する方法であって、
複数の候補金型を選定するステップと、
各々の前記候補金型について、該候補金型を用いて前記板を複数の位置でプレス加工して得られる前記板のプレス加工後形状を求めるステップと、
各々の前記候補金型についての前記プレス加工後形状と前記湾曲板の目標形状とを比較して、前記複数の候補金型の中から前記湾曲板を製造する際に用いる金型を決定するステップと、を備えることを特徴とする。 (1) The press working condition determination method according to some embodiments of the present invention is
A method of determining press working conditions for press working a plate into a curved plate, comprising:
Selecting a plurality of candidate molds,
Determining the post-pressing shape of the plate obtained by pressing the plate at a plurality of positions using the candidate mold for each of the candidate molds;
A step of comparing the post-pressing shape of each of the candidate molds with a target shape of the curved plate to determine a mold to be used when manufacturing the curved plate from the plurality of candidate molds. And are provided.

上記（１）の方法によれば、複数の候補金型の各々についてプレス加工後形状を求め、該プレス加工後形状と湾曲板の目標形状との比較により金型を決定するようにしたので、候補金型を選定するステップを繰り返し行わずに、複数の候補金型の中から適切な金型を決定することができる。よって、１つの金型を用いて複数の位置でプレス加工を行う場合であっても、プレス加工条件の決定に要する労力を低減できる。   According to the above method (1), the post-pressing shape is obtained for each of the plurality of candidate molds, and the mold is determined by comparing the post-pressing shape with the target shape of the curved plate. An appropriate mold can be determined from a plurality of candidate molds without repeating the step of selecting candidate molds. Therefore, even when press working is performed at a plurality of positions using one die, the labor required to determine the press working conditions can be reduced.

（２）例示的な一実施形態では、上記（１）の方法において、前記複数の候補金型を選定するステップでは、前記候補金型少なくとも一つは、少なくとも前記湾曲板の前記目標形状と前記板をプレス加工する際に前記板に生ずるスプリングバックとに基づいて選定されることを特徴とする。 (2) In an exemplary embodiment, in the method of (1) above, in the step of selecting the plurality of candidate molds, at least one of the candidate molds has at least the target shape of the curved plate and the target shape. It is characterized in that it is selected based on the spring back generated in the plate when the plate is pressed.

上記（２）の方法によれば、候補金型の少なくとも一つが、湾曲板の目標形状にスプリングバックを加味した形状に基づいて選定されるので、当該候補金型により得られるプレス加工後形状は湾曲板の目標形状に近いものとなる。よって、上記（１）で述べた方法によりこれらの候補金型から金型を決定するようにすれば、湾曲板の目標形状を得るのに適した金型を決定することができる。   According to the above method (2), at least one of the candidate dies is selected based on the shape of the target shape of the curved plate in which springback is taken into consideration. Therefore, the post-pressing shape obtained by the candidate dies is It is close to the target shape of the curved plate. Therefore, if the mold is determined from these candidate molds by the method described in (1) above, it is possible to determine the mold suitable for obtaining the target shape of the curved plate.

（３）例示的な一実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、前記プレス加工は、第１方向において前記板に対して前記金型を相対的に移動させて、前記第１方向における複数の位置で行われ、
前記湾曲板の前記目標形状は、前記第１方向において第１板曲率半径Ｒｓを有するとともに、前記第１方向に直交する第２方向において第２板曲率半径ｒｓを有し、
前記候補金型の少なくとも一つは、前記第１方向及び前記第２方向について、それぞれ、下記式（Ｉ）〜（ＩＶ）を満たす第１金型曲率半径Ｒ０及び第２金型曲率半径ｒ０を有することを特徴とする。

Figure 0006694366
σＹ：前記板の降伏応力、Ｅ：前記板のヤング率、ｂ：板幅、ｔ：板厚、ν：前記板のポアソン比、Ｒｓ０：第２方向の曲がりのみを拘束した状態での前記板の第１方向曲率半径、ｒｓ０：第１方向の曲がりのみを拘束した状態での前記板の第２方向曲率半径 (3) In one exemplary embodiment, in the configuration of (1) or (2), the press working moves the mold relative to the plate in a first direction to move the die. Done at multiple positions in one direction,
Wherein the target shape of the curved plate has a first plate curvature radius R s in the first direction, a second plate a radius of curvature r s in the second direction orthogonal to the first direction,
At least one of the candidate molds has a first mold radius of curvature R 0 and a second mold radius of curvature r that satisfy the following equations (I) to (IV) in the first direction and the second direction, respectively. It is characterized by having 0 .
Figure 0006694366
σ Y : Yield stress of the plate, E: Young's modulus of the plate, b: Plate width, t: Plate thickness, ν: Poisson's ratio of the plate, R s0 : In a state where only the bending in the second direction is restricted Radius of curvature of the plate in the first direction, rs0 : Radius of curvature of the plate in the second direction in the state where only bending in the first direction is constrained

上記（３）の方法によれば、候補金型の少なくとも一つが、上記式（Ｉ）〜（ＩＶ）を満たすように選定されるので、各候補金型により得られるプレス加工後形状は湾曲板の目標形状に近いものとなる。よって、上記（１）で述べた方法によりこれらの候補金型から金型を決定するようにすれば、スプリングバックを考慮した上で湾曲板の目標形状を得るのに適した金型を決定することができる。   According to the method of (3) above, at least one of the candidate molds is selected so as to satisfy the above formulas (I) to (IV), and therefore the post-pressing shape obtained by each candidate mold is a curved plate. It will be close to the target shape of. Therefore, if a die is determined from these candidate dies by the method described in (1) above, a die suitable for obtaining the target shape of the curved plate is determined in consideration of springback. be able to.

（４）例示的な一実施形態では、上記（１）から（３）のいずれか１つの方法において、前記プレス加工後形状を求めるステップでは、前記候補金型を用いて前記板をプレス加工する際の荷重条件が、前記複数の位置の各々において同一であることを特徴とする。 (4) In an exemplary embodiment, in the method according to any one of (1) to (3) above, in the step of obtaining the post-pressing shape, the plate is pressed using the candidate mold. The load condition at that time is the same at each of the plurality of positions.

上記（４）の方法によれば、候補金型を用いて板をプレス加工する際の荷重条件を、湾曲板の形状等に係らず、全てのプレス加工位置において同一にする。その結果、各々の候補金型によるプレス加工後形状の比較が、各々の候補金型についてプレス加工位置に応じて荷重条件を異ならせるよりも容易になり、金型を決定するまでに要する労力を低減できる。   According to the above method (4), the load condition when pressing the plate using the candidate mold is the same at all press positions regardless of the shape of the curved plate. As a result, it is easier to compare the shapes after pressing with each candidate mold than to change the load conditions for each candidate mold according to the pressing position, and the effort required to determine the mold is reduced. It can be reduced.

（５）例示的な一実施形態では、上記（１）から（４）のいずれか１つの方法において、前記金型を用いた前記板のプレス加工が行われる各位置におけるプレス荷重条件を最適化するステップをさらに備えることを特徴とする。 (5) In one exemplary embodiment, in any one of the methods (1) to (4), the press load condition is optimized at each position where the plate is pressed using the mold. The method further comprises the step of:

上記（５）の方法によれば、複数の候補金型から決定される金型について、プレス加工が行われる各位置におけるプレス荷重条件が最適化される。その結果、複数の候補金型から決定される金型に適したプレス荷重条件を用いることで、プレス加工により湾曲板の形状を目標形状により近づけることができる。   According to the above method (5), the press load condition at each position where the press working is performed is optimized for the mold determined from the plurality of candidate molds. As a result, the shape of the curved plate can be made closer to the target shape by the press working by using the press load condition suitable for the mold determined from the plurality of candidate molds.

（６）例示的な一実施形態では、上記（５）の方法において、前記プレス荷重条件を最適化するステップでは、前記金型を決定した後、前記金型を用いて複数種のプレス荷重条件について前記板をプレス加工して得られる前記湾曲板の形状と前記目標形状との比較結果に基づいて、前記複数種のプレス荷重条件の中から最適なプレス荷重条件を選択することを特徴とする。 (6) In an exemplary embodiment, in the method of (5) above, in the step of optimizing the press load condition, after determining the mold, a plurality of types of press load conditions are used using the mold. The optimum press load condition is selected from among the plurality of types of press load conditions based on the result of comparison between the shape of the curved plate obtained by pressing the plate and the target shape. ..

上記（６）の方法によれば、金型が決定された後、該金型についての複数種のプレス荷重条件の中から最適なプレス荷重条件が選択される。そのため、最適なプレス荷重条件の選択（プレス荷重条件の最適化作業）が一回で済み、板を湾曲板にプレス加工するためのプレス加工条件を決定するための労力を低減できる。   According to the above method (6), after the mold is determined, the optimum press load condition is selected from a plurality of types of press load conditions for the mold. Therefore, selection of the optimum press load condition (operation of optimizing the press load condition) is required only once, and the labor for determining the press working condition for pressing the plate into the curved plate can be reduced.

（７）例示的な一実施形態では、上記（５）の方法において、前記プレス加工後形状を求めるステップでは、
各々の前記候補金型について、前記候補金型を用いて複数種のプレス荷重条件について前記板をプレス加工して得られる前記湾曲板の形状と前記目標形状との比較結果に基づいて、前記複数種のプレス荷重条件の中から最適なプレス荷重条件を選択し、
各々の前記候補金型について、該候補金型に対応する前記最適なプレス荷重条件によってプレス加工して得られる前記板の前記プレス加工後形状を求め、
前記プレス荷重条件を最適化するステップでは、前記金型を決定するステップで前記複数の候補金型から選ばれた前記金型に対応する前記最適なプレス荷重条件を得ることを特徴とする。 (7) In an exemplary embodiment, in the method of (5) above, in the step of obtaining the post-pressing shape,
For each of the candidate molds, based on the comparison result of the shape of the curved plate and the target shape obtained by pressing the plate for a plurality of types of press load conditions using the candidate mold, the plurality of Select the optimum press load condition from among the various press load conditions,
For each of the candidate molds, obtain the post-pressing shape of the plate obtained by press working under the optimum press load conditions corresponding to the candidate molds,
The step of optimizing the press load condition is characterized in that the optimum press load condition corresponding to the mold selected from the plurality of candidate molds is obtained in the step of determining the mold.

上記（７）の方法によれば、各々の金型候補について、該金型候補を用いた最適なプレス荷重条件により得られるプレス加工後形状が求められ比較される。そのため、比較されるプレス加工後形状は、各々の金型候補を用いて実際に得ることができる概ね最良の湾曲板の形状であると言える。従って、湾曲板の目標形状を得るためにより最適な金型を決定することができる。また、金型の決定時に、当該金型に対応するプレス荷重条件も併せて得ることができる。   According to the above method (7), for each mold candidate, the post-pressing shape obtained under the optimum press load condition using the mold candidate is obtained and compared. Therefore, it can be said that the post-pressing shape to be compared is the substantially best curved plate shape that can be actually obtained by using each mold candidate. Therefore, a more optimal mold can be determined to obtain the target shape of the curved plate. Further, when the die is determined, the press load condition corresponding to the die can also be obtained.

（８）例示的な一実施形態では、上記（５）から（７）のいずれか１つの方法において、前記プレス荷重条件を最適化するステップでは、前記金型と前記板とをそれぞれ同一のスケールで小さくした試験用金型と試験用板とを用いた小スケール試験により、前記板の前記各々の位置における最適なプレス荷重条件を求めることを特徴とする。 (8) In one exemplary embodiment, in the method according to any one of (5) to (7), in the step of optimizing the press load condition, the mold and the plate are scaled to the same scale. The optimum press load condition at each of the positions of the plate is obtained by a small-scale test using a test die and a test plate that are reduced in.

上記（８）の方法によれば、小スケール試験が行われることによって、実際の金型と実際の板とを用いた試験よりも簡易に最適なプレス荷重条件を求めることができる。   According to the method (8), the small-scale test is performed, so that the optimum press load condition can be obtained more easily than the test using the actual mold and the actual plate.

（９）例示的な一実施形態では、上記（５）から（７）のいずれか１つの方法において、前記プレス荷重条件を最適化するステップでは、コンピュータを用いたシミュレーションにより、前記板の前記各々の位置における最適なプレス荷重条件を求めることを特徴とする。 (9) In an exemplary embodiment, in the method according to any one of (5) to (7) above, in the step of optimizing the press load condition, each of the plates is simulated by a computer. It is characterized in that an optimum press load condition is obtained at the position of.

上記（９）の方法によれば、コンピュータを用いたシミュレーションが行われることによって、実際の金型と実際の板とを用いた試験よりも簡易に最適なプレス荷重条件を求めることができる。   According to the above method (9), a computer simulation is performed, so that an optimum press load condition can be obtained more easily than in a test using an actual die and an actual plate.

（１０）例示的な一実施形態では、上記（１）から（９）のいずれか１つの方法において、前記プレス加工後形状を求めるステップでは、前記複数の候補金型と前記板とをそれぞれ同一のスケールで小さくした複数の試験用候補金型と試験用板とを用いた小スケール試験により、前記板の前記プレス加工後形状を求めることを特徴とする。 (10) In an exemplary embodiment, in the method according to any one of (1) to (9), the plurality of candidate molds and the plate are the same in the step of obtaining the post-pressing shape. The shape after the press working of the plate is obtained by a small scale test using a plurality of test candidate molds and test plates that have been reduced on the above scale.

上記（１０）の方法によれば、小スケール試験が行われることによって、実際の金型と実際の板とを用いた試験よりも簡易に板のプレス加工後形状を求めることができる。   According to the method (10), the small-scale test is performed, so that the post-pressing shape of the plate can be determined more easily than the test using the actual die and the actual plate.

（１１）例示的な一実施形態では、上記（１）から（９）のいずれか１つの方法において、
前記プレス加工後形状を求めるステップでは、コンピュータを用いたシミュレーションにより、前記板の前記プレス加工後形状を求めることを特徴とする。 (11) In an exemplary embodiment, in the method according to any one of (1) to (9) above,
In the step of obtaining the post-pressing shape, the post-pressing shape of the plate is obtained by simulation using a computer.

上記（１１）の方法によれば、コンピュータを用いたシミュレーションが行われることによって、実際の金型と実際の板とを用いた試験よりも簡易に板のプレス加工後形状を求めることができる。   According to the above method (11), by performing a simulation using a computer, it is possible to determine the post-pressing shape of the plate more easily than a test using an actual die and an actual plate.

（１２）例示的な一実施形態では、上記（１）から（１１）のいずれか１つの方法において、前記プレス加工は、第１方向において前記板に対して前記金型を相対的に移動させて、前記第１方向における複数の位置で行われ、
前記湾曲板の前記目標形状は、前記第１方向において第１板曲率半径Ｒｓを有するとともに、前記第１方向に直交する第２方向において第２板曲率半径ｒｓを有し、
前記第２板曲率半径ｒｓは、前記第１方向における位置に応じて変化することを特徴とする。 (12) In an exemplary embodiment, in the method according to any one of (1) to (11), the press working moves the mold relative to the plate in a first direction. At a plurality of positions in the first direction,
Wherein the target shape of the curved plate has a first plate curvature radius R s in the first direction, a second plate a radius of curvature r s in the second direction orthogonal to the first direction,
The second plate radius of curvature r s changes according to a position in the first direction.

上記（１）から（１１）の方法は、上述のとおり、複数の候補金型の各々についてプレス加工後形状を求め、該プレス加工後形状と湾曲板の目標形状との比較により金型を決定するようにしたので、プレス加工条件の決定に要する労力を低減できる。このため、上記（１２）のように、第２方向の曲率半径ｒｓが第１方向の位置に応じて変化するような湾曲板を得るために第１方向の複数位置でプレス加工を行う場合であっても、少ない労力でプレス加工条件を決定することができる。 As described above, the methods (1) to (11) obtain the post-pressing shape of each of the plurality of candidate dies, and determine the die by comparing the post-pressing shape with the target shape of the curved plate. Since this is done, the labor required for determining the press working conditions can be reduced. Therefore, as described in (12) above, when press working is performed at a plurality of positions in the first direction in order to obtain a curved plate whose radius of curvature r s in the second direction changes depending on the position in the first direction. Even if it is, the press working conditions can be determined with a small amount of labor.

（１３）例示的な一実施形態では、上記（１）から（１２）のいずれか１つの方法において、前記湾曲板は、ＬＮＧ運搬船の非真球タンクの殻の一部を構成することを特徴とする。 (13) In an exemplary embodiment, in the method according to any one of (1) to (12), the curved plate constitutes a part of a shell of a non-spherical tank of an LNG carrier. And

上述したように、上記（１）から（１１）の方法によりプレス加工条件の決定に要する労力を低減可能であるから、上記（１３）のように、ＬＮＧ運搬船の非真球タンクの殻の一部を構成する複雑な形状の湾曲板をプレス加工により得る場合であっても、プレス加工条件を適切に決定することができる。   As described above, since the labor required for determining the press working conditions can be reduced by the above methods (1) to (11), one of the shells of the non-spherical tank of the LNG carrier can be reduced as described in (13) above. Even when a curved plate having a complicated shape that constitutes a part is obtained by press working, the press working conditions can be appropriately determined.

本発明の幾つかの実施形態によれば、板を湾曲板にプレス加工するためのプレス加工条件を決定するのに要する労力を低減することができる。   According to some embodiments of the present invention, the effort required to determine the pressing conditions for pressing a plate into a curved plate can be reduced.

ＬＮＧタンク運搬船の非真球タンクの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the non-spherical tank of a LNG tank carrier. ＬＮＧタンク運搬船の非真球タンクを構成する湾曲板の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the curved plate which comprises the non-spherical tank of a LNG tank carrier. 本発明の幾つかの実施形態に係るプレス加工の金型を示す図である。It is a figure which shows the metal mold | die of the press processing which concerns on some embodiment of this invention. 本発明の幾つかの実施形態に係るプレス加工又はプレス加工試験を示す図である。It is a figure which shows the press working or the press working test which concerns on some embodiment of this invention. 本発明の幾つかの実施形態に係るプレス加工条件決定の流れを示すフロー図である。It is a flowchart which shows the flow of press working condition determination which concerns on some embodiment of this invention. 本発明の幾つかの実施形態に係る湾曲板の目標形状と候補金型についてのプレス加工後形状とを示す図である。It is a figure which shows the target shape of the curved plate which concerns on some embodiment of this invention, and the shape after press processing about a candidate metal mold. 本発明の別の実施形態に係るプレス加工条件決定の流れを示すフロー図である。It is a flowchart which shows the flow of press working condition determination which concerns on another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施形態に係るプレス加工条件決定の流れを示すフロー図である。It is a flowchart which shows the flow of press working condition determination which concerns on another embodiment of this invention.

（第１実施形態）
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。 (First embodiment)
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative positions, etc. of the components described as the embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention thereto, but are merely illustrative examples. Absent.
For example, expressions such as "identical", "equal", and "homogeneous" that indicate that they are in the same state are not limited to a state in which they are exactly equal to each other. It also represents the existing state. On the other hand, the expressions “comprising”, “comprising”, “comprising”, “including”, or “having” one element are not exclusive expressions excluding the existence of other elements.

以下、最初に、幾つかの実施形態に係るプレス加工条件決定方法を説明するのに先立って、本発明に係る幾つかの実施形態の適用対象となるプレス加工の目的物の一例として、ＬＮＧ運搬船の非真球タンクを構成する湾曲板について、図１及び図２を参照して説明する。続いて、本発明に係る幾つかの実施形態の適用対象となるプレス加工について図３及び図４を用いて説明する。そして、本発明の幾つかの実施形態に係る加工条件決定方法の内容について図３から図６を用いて説明し、別の実施形態に係る加工条件決定方法について図７を用いて説明し、さらに別の実施形態に係る加工条件決定方法について図８を用いて説明する。   First, prior to describing the press working condition determination method according to some embodiments, an LNG carrier is given as an example of a target object of press working to which some embodiments according to the present invention are applied. The curved plate that constitutes the non-spherical tank will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Subsequently, press working to which some embodiments of the present invention are applied will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The contents of the processing condition determining method according to some embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 6, and the processing condition determining method according to another embodiment will be described with reference to FIG. 7. A processing condition determining method according to another embodiment will be described with reference to FIG.

本発明に係る幾つかの実施形態の適用対象となるプレス加工は、例えば、ＬＮＧ運搬船の非球形タンクを構成する湾曲板の製造のために用いられる。
図１は、ＬＮＧ運搬船の非真球タンクの一例を示す図である。図１に示すように、ＬＮＧタンク運搬船の非真球タンク１を形成する殻は、ｙ方向（第１方向）に沿って配列された複数のセクション（３ａ〜３ｃ，５ａ，５ｂ，７）を接合することによって形成されていてもよい。図１に示す例示的な実施形態では、非真球タンク１は、タンク１の一方の側（紙面における上側）から他方の側（紙面における下側）に向かって順に、第１の球殻部３ａ、第２の円環部５ａ、円筒部７、第２の球殻部３ｂ、第２の円環部５ｂ及び第３の球殻部３ｃが並ぶことによって構成されている。 The stamping to which some embodiments of the present invention are applied is used, for example, for manufacturing a curved plate forming an aspherical tank of an LNG carrier.
FIG. 1 is a diagram showing an example of a non-spherical tank of an LNG carrier. As shown in FIG. 1, the shell forming the non-spherical tank 1 of the LNG tank carrier has a plurality of sections (3a to 3c, 5a, 5b, 7) arranged along the y direction (first direction). It may be formed by joining. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the non-spherical tank 1 includes a first spherical shell portion in order from one side (upper side in the drawing) of the tank 1 to the other side (lower side in the drawing). 3a, the second annular portion 5a, the cylindrical portion 7, the second spherical shell portion 3b, the second annular portion 5b, and the third spherical shell portion 3c are arranged side by side.

非真球タンク１を構成する複数のセクション（３ａ〜３ｃ，５ａ，５ｂ，７）の各々は、複数の湾曲板が溶接等によって接合されることによって形成されていてもよい。この際、ｘ方向（第２方向）に配列された複数の湾曲板を互いに接合することで、各々のセクション（３ａ〜３ｃ，５ａ，５ｂ，７）を構成してもよい。   Each of the plurality of sections (3a to 3c, 5a, 5b, 7) forming the non-true sphere tank 1 may be formed by joining a plurality of curved plates by welding or the like. At this time, each section (3a to 3c, 5a, 5b, 7) may be configured by joining a plurality of curved plates arranged in the x direction (second direction) to each other.

ここで、非真球タンク１の各セクションを構成する湾曲板の具体例について説明する。
図２（ａ）は一実施形態に係る湾曲板を示す平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）に示す湾曲板のｘ方向に沿った断面図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）に示す湾曲板のｙ方向に沿った断面図である。
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す例示的な実施形態では、各々の湾曲板９は、ｙ方向を長手方向とする形状を有する。即ち、湾曲板９は、ｙ方向における長さの方がｘ方向における幅よりも大きい。この場合、ｘ方向（第２方向）に配列された複数の湾曲板９を互いに接合することで、非真球タンク１の各セクション（３ａ〜３ｃ，５ａ，５ｂ，７）を構成してもよい。
なお、図２に示す例では、湾曲板９は、ｙ方向全域に亘り、ｘ方向（第２方向）に沿った断面において曲率半径ｒｓを有し（図２（ｂ）参照）、ｙ方向（第１方向）に沿った断面において曲率半径Ｒｓを有する（図２（ｃ）参照）。 Here, a specific example of the curved plate forming each section of the non-spherical tank 1 will be described.
2A is a plan view showing a bending plate according to an embodiment, FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the x direction of the bending plate shown in FIG. 2A, and FIG. 2] is a sectional view taken along the y direction of the curved plate shown in FIG.
In the exemplary embodiment shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), each curved plate 9 has a shape with the y direction as the longitudinal direction. That is, the curved plate 9 has a length in the y direction larger than a width in the x direction. In this case, each of the sections (3a to 3c, 5a, 5b, 7) of the non-spherical tank 1 may be configured by joining the plurality of curved plates 9 arranged in the x direction (second direction) to each other. Good.
In the example shown in FIG. 2, the curved plate 9 has a radius of curvature r s in the cross section along the x direction (second direction) over the entire y direction (see FIG. 2 (b)). The cross section along the (first direction) has a radius of curvature R s (see FIG. 2C).

非真球タンク１を構成する複数のセクション（３ａ〜３ｃ，５ａ，５ｂ，７）の各々の全体形状は、当該セクションを構成する湾曲板９の形状によって決まる。
図１に示す非真球タンク１の例では、球殻部３ａ、３ｂ及び３ｃを構成する湾曲板９は、ｘ方向及びｙ方向において同一の曲率半径を有する（ｒｓ＝Ｒｓ）。また、円環部５ａ及び５ｂを構成する湾曲板９はｘ方向及びｙ方向がそれぞれ異なる曲率半径を有し（ｒｓ≠Ｒｓ）、湾曲板９のｘ方向の曲率半径ｒｓがｙ方向の位置に応じて変化する。また、円筒部７を構成する湾曲板９は、ｘ方向において同一の曲率半径を有し（ｒｓがｙ方向の位置によらず一定）、ｙ方向において曲率を有しない（Ｒｓ＝∞）。 The overall shape of each of the plurality of sections (3a to 3c, 5a, 5b, 7) forming the non-spherical tank 1 is determined by the shape of the bending plate 9 forming the section.
In a non-embodiment of sphericity tank 1 shown in FIG. 1, the curved plate 9 constituting the spherical shell portion 3a, 3b and 3c have the same radius of curvature in the x-direction and y-direction (r s = R s). The curved plates 9 forming the annular portions 5a and 5b have different radii of curvature in the x direction and the y direction (r s ≠ R s ), and the radius of curvature r s of the curved plate 9 in the x direction is the y direction. Changes according to the position of. Further, the curved plate 9 forming the cylindrical portion 7 has the same radius of curvature in the x direction (r s is constant regardless of the position in the y direction) and has no curvature in the y direction (R s = ∞). ..

なお、本発明の幾つかの実施形態の適用対象となるプレス加工の目的物の別の例として、ＬＮＧ運搬船の真球タンクや陸上のＬＮＧタンクがある。これらのタンクは真球であるため、その形状は全て球殻部によって構成される。従って、これらのタンクを構成する湾曲板は、ｘ方向及びｙ方向において同一の曲率半径を有する形状となる。   Note that, as another example of the object of the press processing to which some embodiments of the present invention are applied, there is a true sphere tank of an LNG carrier or an LNG tank on land. Since these tanks are true spheres, their shapes are all composed of spherical shells. Therefore, the curved plates forming these tanks have the same radius of curvature in the x direction and the y direction.

以上のような湾曲板９は、本発明に係る幾つかの実施形態の適用対象となるプレス加工によって製造される。以下、このプレス加工を、ＬＮＧタンク運搬船の非真球タンク１の円環部５ａ及び５ｂを構成する湾曲板９の製造に用いた場合を説明する。しかしながら、このプレス加工は、上述した他の湾曲板等にも適用することが可能である。   The curved plate 9 as described above is manufactured by press working which is an application target of some embodiments according to the present invention. Hereinafter, a case where this press working is used to manufacture the curved plate 9 that constitutes the annular portions 5a and 5b of the non-spherical tank 1 of the LNG tank carrier will be described. However, this press working can also be applied to the other curved plates described above.

図３は、プレス加工に用いる金型を示す図である。
同図に示すように、プレス加工に用いる金型２１は、オス金型２１ａ及びメス金型２１ｂより構成される。上述の湾曲板９を得るためには、被加工部材である例えばアルミ合金製の板に対して複数の位置にて金型２１を用いたプレス加工が行われる。 FIG. 3 is a diagram showing a die used for press working.
As shown in the figure, the die 21 used for press working is composed of a male die 21a and a female die 21b. In order to obtain the curved plate 9 described above, press working using a die 21 is performed at a plurality of positions with respect to a member to be processed, for example, an aluminum alloy plate.

図３において、オス金型２１ａのプレス加工面は、凸状に湾曲する曲面形状に形成される。一方、板１９が載置されるメス金型２１ｂのプレス加工面は、凹状に湾曲する湾曲形状に形成される。そして、オス金型２１ａ及びメス金型２１ｂのプレス加工面の湾曲形状は、湾曲板９の湾曲形状に沿った形状を有する。すなわち、ＬＮＧタンク運搬船の非真球タンク１の円環部５ａ及び５ｂを構成する湾曲板９は、ｘ方向及びｙ方向のそれぞれが異なる曲率半径を有する。そのため、湾曲板９を製造するためのオス金型２１ａ及びメス金型２１ｂのプレス面の湾曲形状は、ｘ方向及びｙ方向がそれぞれ異なる曲率半径を有する。
板１９のプレス加工時、図３に示す駆動部２３が、オス金型２１ａをメス金型２１ｂに押し付けるように作動する。この駆動部２３は、例えば油圧シリンダ等で構成されていてもよい。 In FIG. 3, the press working surface of the male die 21a is formed in a curved surface shape that is curved in a convex shape. On the other hand, the pressing surface of the female die 21b on which the plate 19 is placed is formed in a curved shape that is curved in a concave shape. The curved shapes of the pressed surfaces of the male die 21a and the female die 21b have a shape along the curved shape of the curved plate 9. That is, the curved plates 9 forming the annular portions 5a and 5b of the non-spherical tank 1 of the LNG tank carrier have different radii of curvature in the x direction and the y direction, respectively. Therefore, the curved shapes of the pressing surfaces of the male mold 21a and the female mold 21b for manufacturing the curved plate 9 have different radii of curvature in the x direction and the y direction.
When the plate 19 is pressed, the drive unit 23 shown in FIG. 3 operates so as to press the male die 21a against the female die 21b. The drive unit 23 may be composed of, for example, a hydraulic cylinder or the like.

図４は、複数の位置において金型２１を用いたプレス加工を行う様子を示す図である。
図４を参照すると、オス金型２１ａ及びメス金型２１ｂのプレス加工面におけるｘ方向の幅は、板１９のｘ方向の幅にほぼ等しい。またオス金型２１ａ及びメス金型２１ｂのプレス加工面におけるｙ方向の幅は、板１９のｙ方向幅よりも小さい。そのため、板１９のプレス加工時には、メス金型２１ｂに板１９が載置される。そして、この板１９が、ｙ方向においてオス金型２１ａ及びメス金型２１ｂに対して相対的に移動させられながら、板１９の複数のプレス位置５０（１）〜５０（ｎ）において、オス金型２１ａによってメス金型２１ｂに押し付けられる。こうして、板１９は、複数のプレス位置５０（１）〜５０（ｎ）にてプレス加工される。 FIG. 4 is a diagram showing how press working is performed using the mold 21 at a plurality of positions.
Referring to FIG. 4, the widths of the male die 21a and the female die 21b in the x-direction on the pressed surfaces are substantially equal to the width of the plate 19 in the x-direction. The width of the male die 21a and the female die 21b in the y-direction on the pressed surface is smaller than the width of the plate 19 in the y-direction. Therefore, when the plate 19 is pressed, the plate 19 is placed on the female die 21b. Then, while the plate 19 is moved relative to the male die 21a and the female die 21b in the y direction, at a plurality of press positions 50 (1) to 50 (n) of the plate 19, the male die 21 is moved. It is pressed against the female die 21b by the die 21a. In this way, the plate 19 is pressed at the plurality of pressing positions 50 (1) to 50 (n).

湾曲板９のｘ方向の曲率半径は、ｙ方向の位置に応じて変化する。このため、プレス加工によって湾曲板９を製造する場合、オス金型２１による板１９へのプレス荷重は、板１９の複数のプレス位置５０（１）〜５０（ｎ）において、湾曲板９の目標形状に応じて変化するように設定される。これにより、ｘ方向の曲率半径がｙ方向の位置に応じて変化する湾曲板９が得られる。   The radius of curvature of the bending plate 9 in the x direction changes according to the position in the y direction. Therefore, when the curved plate 9 is manufactured by press working, the pressing load applied to the plate 19 by the male die 21 is the target of the curved plate 9 at the plurality of press positions 50 (1) to 50 (n) of the plate 19. It is set to change according to the shape. As a result, the curved plate 9 whose radius of curvature in the x direction changes according to the position in the y direction is obtained.

なお、後述する候補金型３１、試験用候補金型４１及び荷重条件決定用候補金型５１についても、金型２１と同様な構成を有する。
このため、図３及び図４には、これらの金型３１，４１，５１についても、それぞれ、各符号の末尾にａを付したものを各金型（３１，４１，５１）のオス金型として示し、各符号の末尾にｂを付したものを各金型（３１，４１，５１）のメス金型として示している。 The candidate mold 31, the test candidate mold 41, and the load condition determining candidate mold 51, which will be described later, also have the same configuration as the mold 21.
Therefore, in FIGS. 3 and 4, also for these molds 31, 41, 51, those having the suffix “a” in each reference numeral are male molds of the respective molds (31, 41, 51). , And the ones with b added to the end of each reference numeral are shown as female dies of the respective dies (31, 41, 51).

次に、図５のフロー図を参照して本発明の幾つかの実施形態に係るプレス加工条件決定方法の内容を説明する。
図５は、本発明の幾つかの実施形態に係るプレス加工条件決定の流れを示すフロー図である。上述と同様、プレス加工の目的物は、ＬＮＧタンク運搬船の非真球タンク１の円環部５ａ及び５ｂを構成する湾曲板９とする。しかしながら、このプレス加工条件決定方法は、上述した他の湾曲板等のプレス加工にも適用することが可能である。 Next, the contents of the press working condition determining method according to some embodiments of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
FIG. 5 is a flowchart showing a flow of press working condition determination according to some embodiments of the present invention. Similar to the above, the target of the press working is the curved plate 9 that constitutes the annular portions 5a and 5b of the non-spherical tank 1 of the LNG tank carrier. However, this press working condition determination method can also be applied to the press working of other curved plates described above.

図５のフロー図を参照すると、このプレス加工条件決定方法は、複数の候補金型３１を選定するステップＳ１０１と、各々の候補金型３１について、この候補金型３１を用いて板１９を複数の位置でプレス加工して得られる板のプレス加工後形状を求めるステップＳ１０２と、各々の候補金型３１についてのプレス加工後形状と湾曲板９の目標形状とを比較して、複数の候補金型３１の中から湾曲板９を製造する際に用いる金型２１を決定するステップＳ１０３と、金型２１を用いた板のプレス加工が行われる各位置におけるプレス荷重条件を最適化するステップＳ１０４とを備える。以下、それぞれのステップについて詳細に説明する。   Referring to the flow chart of FIG. 5, this press working condition determining method includes a step S101 of selecting a plurality of candidate molds 31 and a plurality of plates 19 using the candidate molds 31 for each candidate mold 31. The step S102 of obtaining the post-pressing shape of the plate obtained by press working at the position and the post-pressing shape of each candidate die 31 and the target shape of the curved plate 9 are compared to determine a plurality of candidate metal pieces. Step S103 of determining the die 21 used when manufacturing the curved plate 9 from the die 31, and step S104 of optimizing the press load condition at each position where the plate is pressed using the die 21. Equipped with. Hereinafter, each step will be described in detail.

複数の候補金型３１を選定するステップＳ１０１では、図３に示すようなオス候補金型３１ａとメス候補金型３１ｂとを備える候補金型３１が複数選定される。後述するＳ１０３において、この複数の候補金型３１の内、湾曲板９を製造するために最も適した候補金型３１が、実際の湾曲板９を製造するための金型２１として決定される。   In step S101 of selecting a plurality of candidate molds 31, a plurality of candidate molds 31 including a male candidate mold 31a and a female candidate mold 31b as shown in FIG. 3 are selected. In S103, which will be described later, the most suitable candidate mold 31 for manufacturing the bending plate 9 among the plurality of candidate molds 31 is determined as the mold 21 for manufacturing the actual bending plate 9.

この複数の候補金型３１の少なくとも１つは、湾曲板９の目標形状に対し、板１９をプレス加工する際にこの板１９に生ずるスプリングバックが加味されてその形状が決定される。すなわち、オス金型２１ａ及びメス金型２１ｂによる板１９のプレス後、オス金型２１ａが板１９及びメス金型２１ｂから離間すると、板１９の曲率半径は、オス金型２１ａ及びメス金型２１ｂによってプレスされていた際の曲率半径から、プレス前の曲率半径に幾分か戻るように変化する。そこで、この曲率半径の変化が起こった後の板１９のプレス加工後形状が、湾曲板９の目標形状となるように候補金型３１の少なくとも１つが決定される。   At least one of the plurality of candidate dies 31 has its shape determined by taking into consideration the target shape of the curved plate 9 and the spring back generated in the plate 19 when the plate 19 is pressed. That is, after the plate 19 is pressed by the male mold 21a and the female mold 21b, when the male mold 21a is separated from the plate 19 and the female mold 21b, the radius of curvature of the plate 19 is the male mold 21a and the female mold 21b. The radius of curvature when it has been pressed changes so as to return somewhat to the radius of curvature before pressing. Therefore, at least one of the candidate molds 31 is determined so that the shape of the plate 19 after the press working after the change of the radius of curvature becomes the target shape of the curved plate 9.

上述したスプリングバックを加味した候補金型３１の形状は、以下のようにして求めることができる。すなわち、プレス加工が、ｙ方向（第１方向）において、板１９に対して金型２１を相対的に移動させて、ｙ方向における複数の位置で行われ、湾曲板９の目標形状が、ｙ方向において第１板曲率半径Ｒｓを有するとともに、ｙ方向に直交するｘ方向において第２板曲率半径ｒｓを有する場合、候補金型３１のｙ方向における第１金型曲率半径Ｒ０及びｘ方向における第２金型曲率半径ｒ０は、以下の（Ｉ）〜（ＩＶ）によって算出される。

Figure 0006694366
σＹ：板１９の降伏応力、Ｅ：板１９のヤング率、ｂ：板１９のｘ方向の幅、ｔ：板厚、ν：板１９のポアソン比、Ｒｓ０：ｘ方向の曲がりのみを拘束した状態での板１９の第１方向（ｙ方向）曲率半径、ｒｓ０：ｙ方向の曲がりのみを拘束した状態での板１９のｘ方向における第２方向曲率半径 The shape of the candidate mold 31 considering the above-mentioned spring back can be obtained as follows. That is, press working is performed at a plurality of positions in the y direction by moving the mold 21 relative to the plate 19 in the y direction (first direction), and the target shape of the bending plate 9 is y. When the first plate has a radius of curvature R s in the direction and the second plate has a radius of curvature r s in the x direction orthogonal to the y direction, the first mold radius of curvature R 0 and x in the y direction of the candidate mold 31. The second mold radius of curvature r 0 in the direction is calculated by the following (I) to (IV).
Figure 0006694366
σ Y : Yield stress of the plate 19, E: Young's modulus of the plate 19, b: Width of the plate 19 in the x direction, t: Plate thickness, ν: Poisson's ratio of the plate 19, R s0 : Constrain only the bending in the x direction. Radius of curvature of the plate 19 in the first direction (y direction), r s0 : second radius of curvature of the plate 19 in the x direction with only the bending in the y direction constrained

ここで、湾曲板９の目標形状は、図６に示すように、ｙ方向（第１方向）における位置に依存してｘ方向（第２方向）の曲率半径が変化する。この場合、湾曲板９のｙ方向における代表位置における目標形状のｒｓを上記式（Ｉ）〜（ＩＶ）に代入してもよい。例えば、湾曲板９の目標形状において、ｘ方向における最大曲率半径と最小曲率半径との平均の曲率半径となるような湾曲板９のｙ方向位置（以下、「平均ｙ方向位置」という）を代表位置として用い、平均ｙ方向位置における目標形状のｒｓを上記式（Ｉ）〜（ＩＶ）に代入してもよい。 Here, in the target shape of the curved plate 9, as shown in FIG. 6, the radius of curvature in the x direction (second direction) changes depending on the position in the y direction (first direction). In this case, the target shape r s at the representative position of the bending plate 9 in the y direction may be substituted into the above equations (I) to (IV). For example, in the target shape of the curved plate 9, the y-direction position of the curved plate 9 (hereinafter, referred to as “average y-direction position”) that represents an average radius of curvature of the maximum radius of curvature and the minimum radius of curvature in the x direction is representative. used as the position, the r s of the target shape in the average y position may be substituted into the above formula (I) ~ (IV).

また、上記にて求めた候補金型３１の他の複数の候補金型３１は、上記（Ｉ）〜（ＩＶ）の式を用いて、湾曲板９の代表位置（例えば平均ｙ方向位置）とは別のｙ方向位置における目標形状のｒｓを上記式（Ｉ）〜（ＩＶ）に代入して求めてもよい。また、他の複数の候補金型３１は、例えば、代表位置における目標形状のｒｓを上記式（Ｉ）〜（ＩＶ）に代入して求めた候補金型３１に近い形状が、経験則等に基づいてランダムに選択されてもよい。 In addition, a plurality of candidate dies 31 other than the candidate dies 31 obtained above are used as representative positions (for example, average y-direction positions) of the curved plate 9 by using the above formulas (I) to (IV). May be obtained by substituting the target shape r s at another y-direction position into the above equations (I) to (IV). In addition, for other plural candidate molds 31, for example, a shape close to the candidate mold 31 obtained by substituting the target shape r s at the representative position into the above formulas (I) to (IV) is an empirical rule or the like. May be randomly selected based on

なお、上述した方法では、少なくとも１つの候補金型３１の第１金型曲率半径Ｒ０及び第２金型曲率半径ｒ０を、上記（Ｉ）〜（ＩＶ）の式によって求めたがこれに限られず、例えば、板１９のスプリングバック率に基づいて、スプリングバックが起こった後の板１９の形状が湾曲板９の目標形状となるように、少なくとも１つの候補金型３１が決定されてもよい。この方法は、上述したＬＮＧ運搬船の非球形タンク１の球殻部３ａ、３ｂ及び３ｃを構成する湾曲板９のように、ｙ方向における曲率半径の値とｘ方向における曲率半径の値とが同一である場合に好適に使用することができる。 In the method described above, the first mold radius of curvature R 0 and the second mold radius of curvature r 0 of at least one candidate mold 31 were determined by the above equations (I) to (IV). For example, even if at least one candidate die 31 is determined based on the springback rate of the plate 19 so that the shape of the plate 19 after the springback occurs becomes the target shape of the curved plate 9. Good. According to this method, the value of the radius of curvature in the y direction is the same as the value of the radius of curvature in the x direction, like the curved plate 9 forming the spherical shell portions 3a, 3b and 3c of the non-spherical tank 1 of the LNG carrier described above. Can be preferably used.

続いて、プレス加工後形状を求めるステップＳ１０２では、上述で選定された各々の候補金型３１について、これら候補金型３１を用いて板１９を複数の位置でプレス加工して得られる板１９のプレス加工後形状が求められる。この実施形態では、複数の候補金型３１と板１９とをそれぞれ同一のスケールで小さくした複数の試験用候補金型４１と試験用板４９とを用いた小スケール試験により、板１９のプレス加工後形状が求められる。   Succeedingly, in a step S102 of obtaining a shape after press working, for each candidate mold 31 selected above, the plate 19 obtained by pressing the plate 19 at a plurality of positions using these candidate molds 31 is selected. The shape after pressing is required. In this embodiment, the plate 19 is pressed by a small-scale test using a plurality of candidate test dies 41 and a test plate 49 in which the plurality of candidate dies 31 and the plate 19 are reduced to the same scale. The rear shape is required.

具体的には、図４に示すように、各々の試験用候補金型４１について、試験用板４９が、ｙ方向においてオス試験用候補金型４１ａ及びメス試験用候補金型４１ｂに対して相対的に移動させられながら、板１９の複数のプレス位置５０（１）〜５０（ｎ）に対応する試験用板４９のプレス位置において、オス試験用候補金型４１ａによってメス試験用候補金型４１ｂに押し付けられる。こうすることによって、各々の試験用候補金型４１によってプレス加工された複数の試験用板４９が形成される。   Specifically, as shown in FIG. 4, with respect to each test candidate mold 41, the test plate 49 is relative to the male test candidate mold 41a and the female test candidate mold 41b in the y direction. At the press positions of the test plate 49 corresponding to the plurality of press positions 50 (1) to 50 (n) of the plate 19 while being moved, the male test candidate mold 41a is used by the female test candidate mold 41b. Pressed against. By doing so, a plurality of test plates 49 pressed by each test candidate die 41 is formed.

この時、試験用候補金型４１を用いて前記試験用板４９をプレス加工する際のプレス荷重条件は、試験用板４９の複数のプレス位置において同一とする。なお、このプレス荷重条件は、上述の代表位置（例えば平均ｙ方向位置）において適切であると予想されるプレス荷重条件とすることができる。そして、各々の試験用板４９のプレス加工後形状から、各々の候補金型３１についての板１９のプレス加工後形状が求められる。なお、上述の小スケール試験に変えて、実スケールの試験によって、各々の候補金型３１についての板１９のプレス加工後形状が求められてもよい。   At this time, the press load condition when the test plate 49 is pressed by using the test candidate die 41 is the same at a plurality of press positions of the test plate 49. It should be noted that this press load condition can be a press load condition that is expected to be appropriate at the above-mentioned representative position (for example, the average y-direction position). Then, the post-pressing shape of the plate 19 for each candidate die 31 is obtained from the post-pressing shape of each test plate 49. Note that the post-pressing shape of the plate 19 for each candidate die 31 may be obtained by an actual scale test instead of the small scale test described above.

続いて、金型を決定するステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で求めた各々の候補金型３１についてのプレス加工後形状と湾曲板９の目標形状とを比較して、複数の候補金型３１の中から湾曲板９を製造する際に用いる金型２１を決定する。図６は、湾曲板９の目標形状と、３つの候補金型３１である候補金型Ａ、候補金型Ｂ及び候補金型Ｃについて、ステップＳ１０２で求めたプレス加工後形状を示す図である。   Subsequently, in step S103 of determining a die, the post-pressing shape of each candidate die 31 obtained in step S102 and the target shape of the curved plate 9 are compared to determine among the plurality of candidate die 31. The mold 21 used when manufacturing the curved plate 9 is determined from. FIG. 6 is a diagram showing the target shape of the curved plate 9 and the post-pressing shapes obtained in step S102 for the three candidate dies 31, that is, the candidate dies A, B and C. ..

図６を参照すると、候補金型Ａの形状が、他の候補金型３１である候補金型Ｂ及び候補金型Ｃに比べて、湾曲板９の目標形状に近い。そのため、この候補金型Ａが、湾曲板９を製造する際に用いる金型２１として決定される。金型２１の決定は、例えば、各々の候補金型３１の内、各ｙ方向位置における候補金型３１のｘ方向の曲率半径と湾曲板９の目標形状との差が許容範囲に収まっている候補金型３１に決定することができる。   Referring to FIG. 6, the shape of the candidate mold A is closer to the target shape of the curved plate 9 than the candidate molds B and C which are the other candidate molds 31. Therefore, this candidate mold A is determined as the mold 21 used when manufacturing the bending plate 9. In determining the mold 21, for example, among the respective candidate molds 31, the difference between the radius of curvature of the candidate mold 31 in the x direction and the target shape of the curved plate 9 at each y-direction position is within the allowable range. The candidate mold 31 can be determined.

また、前述の差が許容範囲に収まっている候補金型３１が複数存在する場合には、例えば、これら複数の候補金型について、各ｙ方向位置におけるｘ方向の曲率半径が湾曲板９の目標形状を下回る量を比較し、その量が他の候補金型に比べて相対的に小さい候補金型３１が、優先的に選ばれてもよい。なぜなら、ＬＮＧタンク運搬船の非真球タンク１を構成するアルミ合金製の湾曲板９等は、プレス加工後に曲率半径を大きくする修正加工が困難な可能性があるためである。   In addition, when there are a plurality of candidate molds 31 in which the above-mentioned difference is within the allowable range, for example, for these plurality of candidate molds, the radius of curvature in the x direction at each y direction position is the target of the bending plate 9. It is also possible to compare the amounts below the shape and preferentially select the candidate mold 31 whose amount is relatively smaller than the other candidate molds. This is because the curved plate 9 made of aluminum alloy that constitutes the non-spherical tank 1 of the LNG tank carrier may be difficult to correct to increase the radius of curvature after pressing.

続いて、プレス荷重条件を最適化するステップＳ１０４では、ステップＳ１０３で決定した金型２１を用いた板１９のプレス加工が行われる各々のｙ方向位置でのプレス荷重条件が最適化される。具体的には、金型２１を決定した後、この金型２１を用いて複数種のプレス荷重条件について板１９をプレス加工して得られる湾曲板９の形状と湾曲板９の目標形状との比較結果に基づいて、複数種のプレス荷重条件の中から最適なプレス荷重条件が選択される。   Subsequently, in step S104 of optimizing the press load condition, the press load condition at each y-direction position where the plate 19 is pressed using the mold 21 determined in step S103 is optimized. Specifically, after determining the die 21, the shape of the curved plate 9 obtained by pressing the plate 19 under a plurality of types of press load conditions using the die 21 and the target shape of the curved plate 9 are determined. Based on the comparison result, the optimum press load condition is selected from a plurality of types of press load conditions.

この実施形態では、決定した金型２１と板１９とをそれぞれ同一のスケールで小さくした荷重条件決定用金型５１と荷重条件決定用板５９とを用いた小スケール試験が行われる。図４に示すように、荷重条件決定用金型５１について、荷重条件決定用板５９が、ｙ方向においてオス荷重条件決定用金型５１ａ及びメス荷重条件決定用金型５１ｂに対して相対的に移動させられながら、板１９の複数のプレス位置５０（１）〜５０（ｎ）に対応する荷重条件決定用板５９のプレス位置において、オス荷重条件決定用金型５１ａによってメス荷重条件決定用金型５１ｂに押し付けられる。こうすることによって、荷重条件決定用金型５１によってプレス加工された荷重条件決定用板５９が形成される。この小スケール試験が、複数の荷重条件決定用板５９に対し、複数種のプレス荷重条件を用いて行われる。   In this embodiment, a small scale test is performed using a load condition determining mold 51 and a load condition determining plate 59 in which the determined mold 21 and plate 19 are made smaller on the same scale. As shown in FIG. 4, in the load condition determining mold 51, the load condition determining plate 59 is relatively arranged in the y direction with respect to the male load condition determining mold 51a and the female load condition determining mold 51b. While being moved, at the press position of the load condition determining plate 59 corresponding to the plurality of press positions 50 (1) to 50 (n) of the plate 19, the female load condition determining metal is determined by the male load condition determining mold 51a. It is pressed against the mold 51b. By doing so, the load condition determining plate 59 pressed by the load condition determining mold 51 is formed. This small scale test is performed on a plurality of load condition determining plates 59 using a plurality of types of press load conditions.

そして、各々の荷重条件決定用板５９のプレス加工後形状から、各々のプレス荷重条件を用いた金型２１についての板１９のプレス加工後形状が求められる。この各々のプレス加工後形状と湾曲板９の目標形状との比較結果に基づいて、複数種のプレス荷重条件の中から最適なプレス荷重条件が選択され、このフローが終了する。なお、上述の小スケール試験に変えて、実スケールの試験によって、各々のプレス荷重条件についての板１９のプレス加工後形状が求められてもよい。   Then, from the post-pressing shape of each load condition determining plate 59, the post-pressing shape of the plate 19 for the mold 21 using each press load condition is obtained. The optimum press load condition is selected from a plurality of types of press load conditions based on the result of comparison between each of the post-press working shapes and the target shape of the curved plate 9, and this flow ends. Note that the post-pressing shape of the plate 19 for each press load condition may be obtained by an actual scale test instead of the small scale test described above.

本実施形態では以上によって、プレス加工条件が決定される。そのため、本実施形態では、ステップＳ１０１において複数の候補金型３１の各々についてプレス加工後形状を求め、ステップＳ１０２においてこのプレス加工後形状と湾曲板９の目標形状との比較により金型２１を決定するようにしたので、候補金型３１を選定するステップを繰り返し行わずに、複数の候補金型３１の中から適切な金型２１を決定することができる。よって、本実施形態のように１つの金型２１を用いて複数のｙ方向位置でプレス加工を行う場合であっても、プレス加工条件の決定に要する労力を低減できる。
このため、例えば、ｘ方向の曲率半径ｒｓがｙ方向の位置に応じて変化するような湾曲板９を得るために複数のｙ方向位置でプレス加工を行う場合であっても、少ない労力でプレス加工条件を決定することができる。同様に、例えば、ＬＮＧ運搬船の非真球タンクの殻の一部を構成する複雑な形状の湾曲板９をプレス加工により得る場合であっても、プレス加工条件を適切に決定することができる。 In this embodiment, the press working conditions are determined as described above. Therefore, in this embodiment, the post-pressing shape is obtained for each of the plurality of candidate molds 31 in step S101, and the mold 21 is determined by comparing the post-pressing shape with the target shape of the curved plate 9 in step S102. Since it did so, it is possible to determine an appropriate mold 21 from the plurality of candidate molds 31 without repeating the step of selecting the candidate molds 31. Therefore, even when the press working is performed at a plurality of y-direction positions using one die 21 as in the present embodiment, the labor required for determining the press working conditions can be reduced.
Therefore, for example, even when pressing is performed at a plurality of y-direction positions in order to obtain the curved plate 9 in which the radius of curvature r s in the x-direction changes according to the position in the y-direction, a small amount of labor is required. The press working conditions can be determined. Similarly, for example, even when the curved plate 9 having a complicated shape that constitutes a part of the shell of the non-spherical tank of the LNG carrier is obtained by press working, the press working conditions can be appropriately determined.

また、本実施形態では、ステップＳ１０１において複数の候補金型３１の少なくとも一つが、湾曲板９の目標形状にスプリングバックを加味した形状に基づいて選定されるので、各候補金型３１により得られるプレス加工後形状は湾曲板９の目標形状に近いものとなる。よって、本実施形態に係るプレス加工条件の決定方法を用いて複数の候補金型３１から金型２１を決定するようにすれば、湾曲板９の目標形状を得るのに適した金型２１を決定することができる。   In addition, in the present embodiment, at least one of the plurality of candidate molds 31 is selected based on the target shape of the curved plate 9 in which springback is added in step S101, and thus the candidate molds 31 are obtained. The shape after pressing is close to the target shape of the curved plate 9. Therefore, if the die 21 is determined from the plurality of candidate dies 31 by using the method for determining the press working conditions according to the present embodiment, the die 21 suitable for obtaining the target shape of the bending plate 9 can be obtained. You can decide.

また、本実施形態では、ステップＳ１０１において候補金型３１の少なくとも一つが、上記式（Ｉ）〜（ＩＶ）を満たすように選定されるので、各候補金型３１により得られるプレス加工後形状は湾曲板９の目標形状に近いものとなる。よって、本実施形態に係るプレス加工条件の決定方法によって複数の候補金型３１から金型２１を決定するようにすれば、湾曲板９の目標形状を得るのに適した金型２１を決定することができる。なお、上記（Ｉ）〜（ＩＶ）の式は、湾曲板９の目標形状が、第１方向における位置に依存して第２方向曲率半径ｒｓが変化するような複雑な湾曲形状である場合に好適に使用できる。よって、上記（Ｉ）〜（ＩＶ）の式を満たす候補金型３１を少なくとも一つ選定しておけば、当該候補金型３１を含む複数の候補金型３１の中から、上述した複雑な目標形状の湾曲板９を製造するのに適した金型２１を決定することができる。 Further, in the present embodiment, at least one of the candidate molds 31 is selected so as to satisfy the above formulas (I) to (IV) in step S101, and therefore the post-pressing shape obtained by each candidate mold 31 is The shape of the curved plate 9 is close to the target shape. Therefore, if the die 21 is determined from the plurality of candidate dies 31 by the method for determining the press working conditions according to the present embodiment, the die 21 suitable for obtaining the target shape of the bending plate 9 is determined. be able to. The above equations (I) to (IV) are used when the target shape of the bending plate 9 is a complicated curved shape in which the second-direction radius of curvature r s changes depending on the position in the first direction. Can be suitably used. Therefore, if at least one candidate mold 31 satisfying the above formulas (I) to (IV) is selected, the above-mentioned complicated target is selected from the plurality of candidate molds 31 including the candidate mold 31. A mold 21 suitable for manufacturing the curved plate 9 having a shape can be determined.

また、本実施形態では、Ｓ１０２のステップにおいて候補金型３１を用いて板１９をプレス加工する際の荷重条件を、湾曲板９の形状等に係らず、板１９のプレス加工を行うｙ方向位置において同一にする。その結果、各々の候補金型３１によるプレス加工後形状の比較が、各々の候補金型３１についてｙ方向位置に応じて荷重条件を異ならせるよりも容易になり、金型２１を決定するまでに要する労力を低減できる。   In addition, in the present embodiment, the load condition when pressing the plate 19 using the candidate mold 31 in step S102 is the y-direction position at which the plate 19 is pressed regardless of the shape of the curved plate 9 or the like. In the same. As a result, it is easier to compare the shapes of the respective candidate dies 31 after the press working than to change the load conditions of the respective candidate dies 31 according to the position in the y direction, and to decide the dies 21. The labor required can be reduced.

また、本実施形態では、ステップＳ１０３にて金型２１が決定された後、ステップ１０４にてこの金型２１についての複数種のプレス荷重条件の中から最適なプレス荷重条件が選択される。そのため、最適なプレス荷重条件の選択（プレス荷重条件の最適化作業）が一回で済み、板１９を湾曲板２１にプレス加工するためのプレス加工条件を決定するための労力を低減できる。   Further, in the present embodiment, after the mold 21 is determined in step S103, the optimum press load condition is selected from a plurality of types of press load conditions for this mold 21 in step 104. Therefore, the selection of the optimum press load condition (operation of optimizing the press load condition) is required only once, and the labor for determining the press working condition for pressing the plate 19 into the curved plate 21 can be reduced.

また、本実施形態では、ステップ１０４にて、小スケール試験が行われることによって板１９の各々のｙ方向位置における最適なプレス荷重条件を求めるため、実際の金型２１と実際の板１９とを用いた試験よりも簡易に最適なプレス荷重条件を求めることができる。   In addition, in the present embodiment, in step 104, a small scale test is performed to obtain the optimum press load condition at each y-direction position of the plate 19, so that the actual die 21 and the actual plate 19 are compared with each other. The optimum press load condition can be obtained more easily than the test used.

また、本実施形態では、ステップ１０２にて、小スケール試験が行われることによって板１９のプレス加工後形状を求めるため、実際の金型２１と実際の板１９とを用いた試験よりも簡易に板１９のプレス加工後形状を求めることができる。   Further, in the present embodiment, since the small-scale test is performed to obtain the post-pressing shape of the plate 19 in step 102, it is easier than the test using the actual mold 21 and the actual plate 19. The shape of the plate 19 after pressing can be obtained.

（第２実施形態）
第１実施形態とは別の実施形態について、図７を参照して説明する。なお、以下の説明において第１実施形態と構成を共通にする箇所には同一符号を付して重複した説明を省略する。本実施形態に係るプレス荷重条件決定方法が第１実施形態と異なる点は、ステップ２０２及びステップＳ２０４において、第１実施形態のステップＳ１０２及びステップＳ１０４に係る小スケール試験に変えて、コンピュータを用いたシミュレーションを行う点である。 (Second embodiment)
An embodiment different from the first embodiment will be described with reference to FIG. 7. In the following description, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicated description will be omitted. The press load condition determining method according to the present embodiment is different from the first embodiment in that the computer is used in step 202 and step S204 instead of the small-scale test according to step S102 and step S104 of the first embodiment. This is the point of simulation.

図７に示すように、プレス加工後形状を求めるステップＳ２０２では、複数の候補金型３１を選定するステップＳ１０１にて選定された各々の候補金型３１について、これら候補金型３１を用いて板１９を複数のｙ方向位置でプレス加工して得られる板１９のプレス加工後形状がコンピュータを用いたシミュレーション（例えばＦＥＭ）により求められる。   As shown in FIG. 7, in step S202 of obtaining the shape after pressing, for each of the candidate molds 31 selected in step S101 for selecting a plurality of candidate molds 31, a plate is formed using these candidate molds 31. The post-pressing shape of the plate 19 obtained by pressing 19 at a plurality of y-direction positions is obtained by simulation (for example, FEM) using a computer.

また、図７に示すように、プレス荷重条件を最適化するステップＳ２０４では、ステップＳ１０３で金型２１を決定した後、この金型２１を用いて複数種のプレス荷重条件について板１９をプレス加工して得られる湾曲板９の形状が、コンピュータを用いたシミュレーション（例えばＦＥＭ）により求められる。そして、この形状と湾曲板９の目標形状との比較結果に基づいて、複数種のプレス荷重条件の中から最適なプレス荷重条件が選択される。   Further, as shown in FIG. 7, in step S204 of optimizing the press load condition, after the mold 21 is determined in step S103, the plate 19 is pressed using the mold 21 for a plurality of types of press load conditions. The shape of the curved plate 9 obtained by the above is obtained by simulation (for example, FEM) using a computer. Then, based on the result of comparison between this shape and the target shape of the curved plate 9, the optimum press load condition is selected from among a plurality of types of press load conditions.

本実施形態では、ステップ２０２にて、コンピュータを用いたシミュレーションが行われることによって板１９のプレス加工後形状を求めるため、実際の金型２１と実際の板１９とを用いた試験によって板１９のプレス加工後形状を求めるよりも簡易に板のプレス加工後形状を求めることができる。   In the present embodiment, in step 202, a computer-based simulation is performed to obtain the post-pressing shape of the plate 19. Therefore, the plate 19 is tested by an actual die 21 and an actual plate 19. The shape of the plate after pressing can be calculated more easily than the shape after pressing.

また、本実施形態では、ステップ２０４にて、コンピュータを用いたシミュレーションが行われることによって板１９の各々のｙ方向位置における最適なプレス荷重条件を求めるため、実際の金型２１と実際の板１９とを用いた試験よりも簡易に最適なプレス荷重条件を求めることができる。   Further, in the present embodiment, in step 204, a computer simulation is performed to obtain the optimum press load condition at each position in the y direction of the plate 19, so that the actual die 21 and the actual plate 19 are used. The optimum press load condition can be obtained more easily than the test using and.

なお、他の実施形態では、ステップＳ２０２に替えて、上記図５で述べたステップＳ１０２を行ってもよい。即ち、プレス加工後形状を求める際に、ステップＳ１０１で選定された各々の候補金型３１について、試験用候補金型４１と試験用板４９とを用いた小スケール試験により、板１９のプレス加工後形状を求めてもよい。その後、図７に示すステップＳ１０３及びステップＳ２０４を行うことで、金型２１の決定と、当該金型２１に対応する最適なプレス荷重条件を算出する。
さらに別の実施形態では、ステップＳ２０４に替えて、上記図５で述べたステップＳ１０４を行ってもよい。即ち、図７におけるステップＳ１０１、Ｓ２０２及びＳ１０３を行った後、荷重条件決定用金型５１と荷重条件決定用板５９とを用いた小スケール試験を行うことで、金型２１に対応する最適なプレス荷重条件を求めてもよい。 In another embodiment, step S202 described above with reference to FIG. 5 may be performed instead of step S202. That is, when obtaining the post-pressing shape, the plate 19 is pressed by a small-scale test using the candidate test mold 41 and the test plate 49 for each candidate mold 31 selected in step S101. The rear shape may be obtained. After that, by performing step S103 and step S204 shown in FIG. 7, the die 21 is determined and the optimum press load condition corresponding to the die 21 is calculated.
In yet another embodiment, step S104 described in FIG. 5 may be performed instead of step S204. That is, after performing steps S101, S202, and S103 in FIG. 7, a small scale test using the load condition determining mold 51 and the load condition determining plate 59 is performed, and the optimum mold corresponding to the mold 21 is obtained. The press load condition may be obtained.

（第３実施形態）
第１実施形態及び第２実施形態とは別の実施形態について、図８を参照して説明する。なお、以下の説明において第１実施形態及び第２実施形態と構成を共通にする箇所には同一符号を付して重複した説明を省略する。 (Third Embodiment)
An embodiment different from the first and second embodiments will be described with reference to FIG. In the following description, parts having the same configurations as those of the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

図８に示すように、本実施形態においてプレス加工後形状を求めるステップは、図３及び図４に示す各々の候補金型３１について、複数種のプレス荷重条件のそれぞれについてプレス加工後形状を求めるステップＳ３０２を有する。   As shown in FIG. 8, the step of obtaining the post-pressing shape in the present embodiment obtains the post-pressing shape for each of the plurality of types of press load conditions for each candidate die 31 shown in FIGS. 3 and 4. It has step S302.

ステップＳ３０２では、ステップＳ１０１にて選定された候補金型３１毎に、複数種のプレス荷重条件により板１９のプレス加工が行われる各々のｙ方向位置をプレス加工して得られる湾曲板の形状が求められる。   In step S302, for each candidate mold 31 selected in step S101, the shape of the curved plate obtained by pressing each y-direction position where the plate 19 is pressed under a plurality of types of press load conditions is determined. Desired.

なお、複数種のプレス荷重条件についてプレス加工後に得られる湾曲板９の形状は、各々の候補金型３１と板１９とをそれぞれ同一のスケールで小さくした試験用候補金型４１と試験用板４９とを用いた小スケール試験を行って求めることができる。また、複数種のプレス荷重条件についてプレス加工後に得られる湾曲板９の形状は、コンピュータを用いたシミュレーション（例えばＦＥＭ）によって求めることもできる。また、実際のスケールの候補金型３１と板１９とを用いた試験によって求めてもよい。   The shape of the curved plate 9 obtained after pressing under a plurality of types of press load conditions is a candidate test mold 41 and a test plate 49 in which each candidate mold 31 and plate 19 are made smaller on the same scale. It can be determined by conducting a small-scale test using and. Further, the shape of the curved plate 9 obtained after press working under a plurality of types of press load conditions can also be obtained by simulation using a computer (for example, FEM). Alternatively, it may be obtained by a test using the actual scale candidate mold 31 and the plate 19.

続いて、ステップＳ３０３では、ステップＳ３０２で各々の候補金型３１について複数種のプレス荷重条件ごとに求めた板１９のプレス加工後形状と湾曲板９の目標形状とを比較する。この比較結果に基づいて、複数の候補金型３１の中から湾曲板９を製造する際に用いる金型２１及びこれに対応する最適プレス荷重条件を決定する。
なお、ステップＳ３０３では、湾曲板９の目標形状に最も近いプレス加工後形状が得られる最適なプレス荷重条件を候補金型３１ごとに求めた後、当該最適プレス荷重条件の下で各候補金型３１により得られるプレス加工後形状の中から湾曲板９の目標形状に最も近い候補金型３１を金型２１として採用するようにしてもよい。 Succeedingly, in a step S303, the post-pressing shape of the plate 19 and the target shape of the curved plate 9 obtained for each of the plurality of types of press load conditions for each candidate die 31 in the step S302 are compared. Based on the comparison result, the mold 21 used when manufacturing the bending plate 9 from among the plurality of candidate molds 31 and the optimum press load condition corresponding thereto are determined.
In step S303, the optimum press load condition for obtaining the post-pressing shape that is closest to the target shape of the curved plate 9 is obtained for each candidate mold 31, and then each candidate mold is subjected to the optimum press load condition. A candidate die 31 closest to the target shape of the curved plate 9 may be adopted as the die 21 from the post-pressing shape obtained by 31.

なお、この金型２１の決定は、例えば、各々の候補金型３１の内、各ｙ方向位置における候補金型３１のｘ方向の曲率半径と湾曲板９の目標形状との差が許容範囲に収まっている候補金型３１に決定することができる。また、前述の差が許容範囲に収まっている候補金型３１が複数存在する場合には、例えば、これら複数の候補金型について、各ｙ方向位置におけるｘ方向の曲率半径が湾曲板９の目標形状を下回る量を比較し、その量が他の候補金型に比べて相対的に小さい候補金型３１が、優先的に選ばれてもよい。   Note that, in the determination of the mold 21, for example, among the candidate molds 31, the difference between the radius of curvature of the candidate mold 31 in the x direction and the target shape of the curved plate 9 at each y-direction position falls within an allowable range. The candidate mold 31 that fits can be determined. In addition, when there are a plurality of candidate molds 31 in which the above-mentioned difference is within the allowable range, for example, for these plurality of candidate molds, the radius of curvature in the x direction at each y direction position is the target of the bending plate 9. It is also possible to compare the amounts below the shape and preferentially select the candidate mold 31 whose amount is relatively smaller than the other candidate molds.

本実施形態によれば、各々の金型候補３１について、この金型候補３１を用いた最適なプレス荷重条件により得られるプレス加工後形状が求められ比較される。そのため、比較されるプレス加工後形状は、各々の金型候補３１を用いて実際に得ることができる概ね最良の湾曲板９の形状であると言える。従って、湾曲板９の目標形状を得るためにより最適な金型２１を決定することができる。また、金型の決定時に、金型２１に対応するプレス荷重条件も併せて得ることができる。   According to the present embodiment, for each mold candidate 31, the post-pressing shape obtained under the optimum press load condition using this mold candidate 31 is obtained and compared. Therefore, it can be said that the post-pressing shape to be compared is the substantially best shape of the curved plate 9 that can be actually obtained by using each of the mold candidates 31. Therefore, the most suitable mold 21 can be determined to obtain the target shape of the curved plate 9. Further, when the die is determined, the press load condition corresponding to the die 21 can be obtained together.

１ タンク
３ａ、３ｂ、３ｃ 球殻部
５ａ、５ｂ、５ｃ 円環部
７ 円筒部
９ 湾曲板
２１ 金型
２１ａ オス金型
２１ｂ メス金型
２３ 駆動部
３１ 候補金型
３１ａ オス候補金型
３１ｂ メス候補金型
４１ 試験用候補金型
４１ａ オス試験用候補金型
４１ｂ メス試験用候補金型
５１ 荷重条件決定用金型
５１ａ オス荷重条件決定用候補金型
５１ｂ メス荷重条件決定用候補金型 1 Tank 3a, 3b, 3c Spherical shell part 5a, 5b, 5c Annular part 7 Cylindrical part 9 Curved plate 21 Mold 21a Male mold 21b Female mold 23 Drive part 31 Candidate mold 31a Male candidate mold 31b Female candidate Mold 41 Test candidate mold 41a Male test candidate mold 41b Female test candidate mold 51 Load condition determination mold 51a Male load condition determination candidate mold 51b Female load condition determination candidate mold

Claims (12)

板を湾曲板にプレス加工するためのプレス加工条件を決定する方法であって、
複数の候補金型を選定するステップと、
各々の前記候補金型について、該候補金型を用いて前記板を複数の位置でプレス加工して得られる前記板のプレス加工後形状を求めるステップと、
各々の前記候補金型についての前記プレス加工後形状と前記湾曲板の目標形状とを比較して、前記複数の候補金型の中から前記湾曲板を製造する際に用いる金型を決定するステップと、
を備え、
前記プレス加工は、第１方向において前記板に対して前記金型を相対的に移動させて、前記第１方向における複数の位置で行われ、
前記湾曲板の前記目標形状は、前記第１方向において第１板曲率半径Ｒ ｓ を有するとともに、前記第１方向に直交する第２方向において第２板曲率半径ｒ ｓ を有し、
前記複数の候補金型の形状は、前記第１方向及び前記第２方向について、それぞれ、下記式（Ｉ）〜（ＩＶ）を満たす第１金型曲率半径Ｒ ０ 及び第２金型曲率半径ｒ ０ を有するように求められることを特徴とするプレス加工条件決定方法。
Figure 0006694366
σ Ｙ ：前記板の降伏応力、Ｅ：前記板のヤング率、ｂ：板幅、ｔ：板厚、ν：前記板のポアソン比、Ｒ ｓ０ ：第２方向の曲がりのみを拘束した状態での前記板の第１方向曲率半径、ｒ ｓ０ ：第１方向の曲がりのみを拘束した状態での前記板の第２方向曲率半径 A method of determining press working conditions for press working a plate into a curved plate, comprising:
Selecting a plurality of candidate molds,
Determining the post-pressing shape of the plate obtained by pressing the plate at a plurality of positions using the candidate mold for each of the candidate molds;
A step of comparing the post-pressing shape of each of the candidate molds with a target shape of the curved plate to determine a mold to be used when manufacturing the curved plate from the plurality of candidate molds. When,
Equipped with
The press working is performed at a plurality of positions in the first direction by relatively moving the mold with respect to the plate in the first direction,
Wherein the target shape of the curved plate has a first plate curvature radius R s in the first direction, a second plate a radius of curvature r s in the second direction orthogonal to the first direction,
The shapes of the plurality of candidate molds are a first mold radius of curvature R 0 and a second mold radius of curvature r that satisfy the following equations (I) to (IV) in the first direction and the second direction, respectively. pressing condition determining method according to claim Rukoto asked to have a 0.
Figure 0006694366
σ Y : Yield stress of the plate, E: Young's modulus of the plate, b: Plate width, t: Plate thickness, ν: Poisson's ratio of the plate, R s0 : In a state where only the bending in the second direction is restricted Radius of curvature of the plate in the first direction, rs0 : Radius of curvature of the plate in the second direction in the state where only bending in the first direction is constrained 前記複数の候補金型を選定するステップでは、前記候補金型は、少なくとも前記湾曲板の前記目標形状と前記板をプレス加工する際に前記板に生ずるスプリングバックとに基づいて選定されることを特徴とする請求項１に記載のプレス加工条件決定方法。   In the step of selecting the plurality of candidate molds, the candidate molds are selected based on at least the target shape of the curved plate and the springback generated in the plate when the plate is pressed. The method for determining press working conditions according to claim 1, characterized in that 前記プレス加工後形状を求めるステップでは、前記候補金型を用いて前記板をプレス加工する際の荷重条件が、前記複数の位置の各々において同一であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス加工条件決定方法。 In the step of obtaining the press machined shape, the load condition for pressing the plate with the candidate mold, to claim 1 or 2, characterized in that the same in each of the plurality of locations Method for determining press processing conditions described. 前記金型を用いた前記板のプレス加工が行われる各位置における第１プレス荷重条件を最適化するステップをさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のプレス加工条件決定方法。 The method according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a step of optimizing a first press load condition at each position where press working of the plate using the mold is performed. Method of determining press working conditions. 前記プレス荷重条件を最適化するステップでは、前記金型を決定した後、前記金型を用いて複数種のプレス荷重条件について前記板をプレス加工して得られる前記湾曲板の形状と前記目標形状との比較結果に基づいて、前記複数種のプレス荷重条件の中から最適なプレス荷重条件を選択することを特徴とする請求項４に記載のプレス加工条件決定方法。 In the step of optimizing the press load condition, the shape of the curved plate and the target shape obtained by pressing the plate for a plurality of types of press load conditions using the mold after determining the mold. The press working condition determination method according to claim 4 , wherein an optimum press load condition is selected from the plurality of types of press load conditions based on a comparison result with. 前記プレス加工後形状を求めるステップでは、
各々の前記候補金型について、複数のプレス位置において同一に設定され、代表位置において適切であると予想される第２プレス荷重条件を選択し、
各々の前記候補金型について、該候補金型に対応する前記第２プレス荷重条件によってプレス加工して得られる前記板の前記プレス加工後形状を求めることを特徴とする請求項４に記載のプレス加工条件決定方法。 In the step of obtaining the shape after the press working,
For each of the candidate molds, select the second press load condition that is set to be the same at a plurality of press positions and is expected to be appropriate at the representative position ,
For the candidate dies each, according to claim 4, characterized in that the press-machined shape of the board obtained by pressing by the second press load condition corresponding to the candidate mold Mel determined Method for determining press working conditions. 前記プレス荷重条件を最適化するステップでは、前記金型と前記板とをそれぞれ同一のスケールで小さくした試験用金型と試験用板とを用いた小スケール試験により、前記板の前記各々の位置における最適なプレス荷重条件を求めることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のプレス加工条件決定方法。 In the step of optimizing the press load condition, a small-scale test using a test mold and a test plate in which the mold and the plate are made smaller on the same scale, respectively, the position of each of the plates. The press working condition determining method according to any one of claims 4 to 6 , wherein the optimum press load condition in ( 3 ) is obtained. 前記プレス荷重条件を最適化するステップでは、コンピュータを用いたシミュレーションにより、前記板の前記各々の位置における最適なプレス荷重条件を求めることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のプレス加工条件決定方法。 Wherein in the step of optimizing the press load conditions, by simulation using a computer, any one of claims 6 claim 4, characterized in that determining the optimum press load conditions at the location of the each of the plates The method for determining press working conditions described in. 前記プレス加工後形状を求めるステップでは、前記複数の候補金型と前記板とをそれぞれ同一のスケールで小さくした複数の試験用候補金型と試験用板とを用いた小スケール試験により、前記板の前記プレス加工後形状を求めることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のプレス加工条件決定方法。 In the step of obtaining the post-pressing shape, the plate is subjected to a small scale test using a plurality of test candidate molds and a test plate in which the plurality of candidate molds and the plate are made smaller on the same scale. pressing condition determining method according to any one of claims 1 to 8 wherein and obtains the pressing after the shape of. 前記プレス加工後形状を求めるステップでは、コンピュータを用いたシミュレーションにより、前記板の前記プレス加工後形状を求めることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のプレス加工条件決定方法。 The press working condition according to any one of claims 1 to 8 , wherein in the step of obtaining the post-pressing shape, the post-pressing shape of the plate is obtained by a simulation using a computer. How to decide. 前記プレス加工は、第１方向において前記板に対して前記金型を相対的に移動させて、前記第１方向における複数の位置で行われ、
前記湾曲板の前記目標形状は、前記第１方向において第１板曲率半径Ｒｓを有するとともに、前記第１方向に直交する第２方向において第２板曲率半径ｒｓを有し、
前記第２板曲率半径ｒｓは、前記第１方向における位置に応じて変化することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のプレス加工条件決定方法。 The press working is performed at a plurality of positions in the first direction by relatively moving the mold with respect to the plate in the first direction,
Wherein the target shape of the curved plate has a first plate curvature radius R s in the first direction, a second plate a radius of curvature r s in the second direction orthogonal to the first direction,
It said second plate a radius of curvature r s is pressing condition determining method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that changes in accordance with the position in the first direction. 前記湾曲板は、ＬＮＧ運搬船の非真球タンクの殻の一部を構成することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のプレス加工条件決定方法。 It said curved plate, pressing condition determining method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that constitutes a part of a shell of non-sphericity tank of the LNG carrier.
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