JP7031640B2

JP7031640B2 - 金属板の成形可否評価方法

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Publication number: JP7031640B2
Application number: JP2019114456A
Authority: JP
Inventors: 裕之田中; 栄治飯塚
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2019-06-20
Filing date: 2019-06-20
Publication date: 2022-03-08
Anticipated expiration: 2039-06-20
Also published as: JP2021001754A

Description

本発明は、プレス部品のせん断縁での成形可否を事前に評価する技術に関する。本発明は、せん断縁の少なくとも一部に対し引張り曲げ変形を生じるプレス成形で製造されるプレス部品の成形可否評価に、特に有効な技術である。

プレス部品、例えば自動車用プレス部品は、金型を用いたプレス加工により量産成形される。このプレス加工によって、金属板の端縁に伸びフランジ変形が発生することが多い。伸びフランジ変形を受けるフランジ縁は、主にせん断縁となっている。この伸びフランジ成形による不良発生の主因は、フランジ縁がせん断縁であり、かつそのせん断縁に成形途中で割れが発生するためである。そこで、材料特性などに応じて、このような割れが発生しない適正な成形仕様（成形製品形状、あるいはプレス用金型形状など）を選定することが重要である。

また、プレス部品のせん断縁における変形限界は、材料特性だけでなく、せん断縁の加工条件やせん断縁近傍の変形形態にも大きく依存することが知られている。
ここで、プレス部品のせん断縁における変形限界への影響度が大きいせん断縁近傍の変形状態を踏まえた、従来の成形可否の判定方法としては、例えば特許文献１～３に記載された方法がある。

しかし、特許文献１～３に記載された方法は、いずれも引張曲げ変形を伴わないせん断縁に関する変形限界を評価するものであり、その評価方法を、引張曲げ変形を受けた後のせん断縁に関する成形可否評価に直接展開した場合、評価の判定精度が悪くなるおそれがある。その理由について、発明者は、引張曲げ変形を伴うせん断縁のひずみ量が板厚中心と表裏両面では大きく異なるからと推定している。

引張曲げ変形を伴うせん断縁における成形可否の判定精度については、従来から問題があり、金型作製後でないと成形可否が不明確になるおそれがあるという課題があった。
なお、せん断縁でない部位における、ＦＥＭなどの成形解析による成形可否予測については、特許文献４に記載の方法がある。しかし、この方法は、せん断縁近傍の変形限界に対しての影響度が大きいひずみ勾配は考慮されておらず、上記のようなせん断縁での評価には適さない。

特許第４９３５７１３号公報特許第５５６１２０３号公報特許第５４７２５１８号公報特開平８－３３９３８６号公報

上述のように、従来、プレス部品のせん断縁における成形可否の評価基準は、単純な伸びフランジ部の評価には適用出来るが、引張曲げ変形を伴うような変形が生じるせん断縁に適用した場合、判定精度が悪くなるおそれがある。
本発明は、上記のような点に着目したもので、単純な伸びフランジ変形での成形可否の評価ばかりでなく、引っ張り曲げ変形を伴うようなフランジ変形が生じるせん断縁についても精度良く、成形可否の評価を可能とすることを目的としている。

発明者は、変形限界に及ぼすせん断縁の引張曲げ変形量の影響を定量的に解明するための調査を鋭意実施した。その結果、所定以上の引っ張り曲げを伴う場合、引張曲げ変形を伴うせん断縁の変形限界は、曲げ凸側での変形量とひずみ勾配で整理すると精度良く評価できることを突き止め、それに基づき、本願発明をなした。

そして、課題解決のために、本発明の一態様は、せん断縁を有する金属板に対するプレス成形によるせん断縁の成形可否を評価する、金属板の成形可否評価方法であって、金属板に穴広げ試験の実験を行ってせん断縁での変形限界のひずみ量からなる変形限界量を求めると共に、上記穴広げ試験の成形解析を実施してせん断縁での金属板表面に沿った方向のひずみ勾配を求め、上記変形限界量と上記ひずみ勾配とを関連づけて成形可能領域を決定する第１の工程と、上記プレス成形を模擬した成形解析を実施して、上記プレス成形によるせん断縁における、材料縁に沿ったひずみ量と、金属板表面に平行な面に沿った方向のひずみ勾配とを求める第２の工程と、上記第２の工程で求めたひずみ量及びひずみ勾配と上記成形可能領域とから成形可否を評価する評価工程と、上記プレス成形を模擬した成形解析を実施して、成形可否を評価するせん断縁部分における、板表裏両面のひずみ量の差を求める評価基準取得工程と、を備え、上記評価基準取得工程が求めたひずみ量の差が０．１以上の場合には、上記第２の工程で求めるひずみ量及びひずみ勾配として、板表裏面のうちの相対的に上記ひずみ量が大きい側の表面でのひずみ量及びひずみ勾配を用い、上記ひずみ量の差が０．１未満の場合には、板厚方向中央部位置でのひずみ量及びひずみ勾配を用いる、ことを要旨とする。

本発明の態様によれば、せん断端縁を有する金属板において、伸びフランジ部での曲げ変形に応じた成形可否を精度良く予測できる。この結果、本発明の態様によれば、割れ発生による不良を早期に予防することが出来る。
本発明の態様によれば、例えば、従来では精度良く予測できなった引張曲げ変形を伴う伸びフランジ部についても、成形可否の評価を精度よく予測できるようになる。

本実施形態の金属板の成形可否評価方法を示すブロック図である。成形限界線及び成形可能領域を例示する図である。評価データ取得部の処理例を示す図である。単純な伸びフランジ変形を有するプレス部品形状を示す斜視図である。図４の符号Ａの領域を拡大した図である。曲げを伴う伸びフランジ変形を有するプレス部品形状を示す斜視図である。図６の符号Ｂ１の領域を拡大した図である。捻れを伴う伸びフランジ変形を有するプレス部品形状を示す斜視図である。図８の符号Ｂ２の領域を拡大した図である。捻れを伴う伸びフランジ変形を有するプレス部品形状を示す斜視図である。図８の符号Ｂ３の領域を拡大した図である。実施例における、成形限界線Ｌ１、Ｌ２と、評価データＰ１～Ｐ２との関係を示す図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の、せん断縁を有する金属板の成形可否評価方法（以下、単に成形可否評価方法とも記載する。）は、図１に示すように、第１の工程１０と、第２の工程２０と、評価工程３０と、を備える。
「第１の工程１０」
第１の工程１０は、穴広げ試験実験部１０Ａと、穴広げひずみ解析部１０Ｂと、成形可能領域決定部１０Ｃとを備える。

＜穴広げ試験実験部１０Ａ＞
穴広げ試験実験部１０Ａは、穴広げ試験の加工条件を変えて、評価する金属板と同じ材料からなる金属板に穴広げ試験の実験をそれぞれ実施して、各加工条件でのせん断縁での変形限界のひずみ量からなる変形限界量をそれぞれ求める。
上記の加工条件の変数としては、例えば、金属板に形成する初期穴径や、穴広げ用のパンチ形状などがある。そして、これらの条件を変更して、上記穴広げ試験の実験を２以上実施する。

＜穴広げひずみ解析部１０Ｂ＞
穴広げひずみ解析部１０Ｂは、穴広げ試験実験部１０Ａで使用した金属板と同じ材料条件かつ上記の穴広げ試験実験部１０Ａで採用した加工条件と同じ条件にて、変形限界の際の穴広げ率で、穴広げ試験の成形解析を実施してせん断縁での板表面に沿ったひずみ勾配とを求める。
ここで、伸びフランジ変形による変形限界にはひずみ勾配が影響しているため、幅広いひずみ勾配における変形限界を取得することが好ましい。このためには、金属板への初期穴径と穴広げ用のパンチの寸法を種々変更して、上記情報を取得することが好ましい。通常、種々の穴広げ試験では、同一形状のパンチを使用した穴広げ試験の成形では、金属板の初期穴径が小さいほど、種々の穴広げ試験の同一の穴広げ率における成形時の穴端縁から穴の半径方向へのひずみ勾配が大きくなる。また、パンチ形状もひずみ勾配に影響しており、同一の金属板の初期穴径に対し、相対的に、パンチ形状が円錐形状だとひずみ勾配が大きく、パンチ形状が円筒形状だとひずみ勾配が小さくなる傾向にある。

せん断縁の成形可否評価の精度を上げるためには、なるべく多くの種類の加工条件で穴広げ試験及び成形解析を実施することが好ましい。ただし、実試験で用いる金属板を考慮すると、金属板に形成する初期穴径は、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下が好ましい。初期穴径が５ｍｍ未満だと、後述の金属板の打ち抜き加工の際に、打ち抜き成形工具が容易に変形するため均一なせん断加工状態の穴端縁が得られなくなり、実験精度が落ちる。また、初期穴径が１００ｍｍより大きいと、穴径が打ち抜き用の通常の成形工具も大きくなり、これに応じて打ち抜き成形工具を使用する設備も大きくなるため実用的でない。より好ましくは、金属板の初期穴径は１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下が良い。

パンチ形状には、円錐形状、円筒形状、球頭形状などが考えられる。もっとも、パンチ形状は、種々のひずみ勾配の成形状態が成形解析上で再現でき、かつ同一成形条件での実試験が実施できればどのような形状でも構わない。成形工具の形状は、好ましくは、日本工業規格ＪＩＳＺ２２５６で記載されている、パンチ先端の角度が６０°の円錐形状の成形工具を用いるのがよい。
穴広げ試験の成形解析は、上記を考慮して決定した成形条件を再現した解析を実施する。
成形解析の手法としては、広く採用されている有限要素法を用いるのが好ましい。ただし、成形解析の手法は、成形条件を解析上で再現でき、かつ成形中の金属板のひずみを取得できればどのような成形解析方法を採用しても構わない。以下では有限要素解析を用いた場合を例に説明する。

穴広げ試験の成形解析によって、任意の成形状態において、穴端縁で最も大きく、穴端縁から半径方向に離れるにつれて小さくなるようなひずみ分布が取得される。そして、このひずみ分布からひずみ勾配を計算する。このひずみについては様々な定義があるが、使用するひずみとして、穴の周方向（端縁に沿った方向）のひずみを強く反映するひずみが良い。そのようなひずみとしては、例えば最大主ひずみ（円周方向の真ひずみ）や相当塑性ひずみがあるが、好ましくは最大主ひずみが良い。

穴広げによる変形量は、例えば穴広げ率で求めることができるが、その穴広げ率を真ひずみ換算した穴端縁のひずみに変換して用いることが好ましい。この場合、金属板の材料特性の依存性を抑制することが可能となる。
穴広げ率λは、抜き穴径をｄ０、拡径後の穴径をｄとした場合、下記式で表すことが出来る。
λ＝（（ｄ－ｄ０）／ｄ０）×１００

本実施形態では、ひずみ勾配を、穴の縁からの半径方向に沿った所定区間（例えば縁から５ｍｍまでの区間）での最大主ひずみの平均勾配で表現する。なお、本実施形態では、ひずみ勾配の値は絶対値で表現する。
ここで、穴広げ成形解析における成形中の穴広げ率から真ひずみ換算される穴端縁のひずみと、その穴広げ成形中の穴端縁から半径方向に沿った方向のひずみ勾配との関係は、金属板の初期穴径と穴広げ試験を実施するパンチ形状によって決まり、材料強度や板厚、ｒ値といった材料の機械的特性に影響されない。

＜成形可能領域決定部１０Ｃ＞
成形可能領域決定部１０Ｃは、穴広げ試験実験部１０Ａが求めた変形限界量と、穴広げひずみ解析部１０Ｂが、穴広げ試験実験部１０Ａにおける、加工条件及び変形限界時の穴広げ率と同じ条件にて求めたひずみ勾配とから、変形限界量と、それに対応するひずみ勾配の組、つまり変形限界量とひずみ勾配をパラメータとした、（変形限界量、ひずみ勾配）のデータの組を２以上取得する。

そして、成形可能領域決定部１０Ｃは、取得した２以上の（変形限界量、ひずみ勾配）のデータの組から、成形限界線Ｌを求める。成形限界線Ｌは、図２のように、成形可否の境界線であり、通常は、変形限界量、ひずみ勾配を変数とした２次元座標において、直線に近似することが可能である。
この成形限界線Ｌよりも下方の領域が、成形可能領域ＳＡとなる。
「第２の工程２０」
第２の工程２０は、評価する設計仕様のプレス部品形状を作製するためのプレス成形を模擬した成形解析を実施して、上記プレス成形によるせん断縁での材料縁に沿ったひずみ量と金属板表面に平行な面に沿ったひずみ勾配を求め。
第２の工程２０は、成形解析部２０Ａ、評価データ取得部２０Ｂを備える。

＜成形解析部２０Ａ＞
成形解析部２０Ａは、対象とするプレス部品を得るための評価すべきプレス成形の成形仕様の情報を取得する。そして、成形解析部２０Ａでは、例えば、評価すべきプレス成形を模擬した成形解析を実施して、ひずみの分布を取得する。

＜評価データ取得部２０Ｂ＞
評価データ取得部２０Ｂは、成形解析部２０Ａの成形解析に基づき、評価対象の金属板における評価するせん断縁でのひずみと、端縁より金属板内側の方向のひずみ勾配とを求める。
せん断縁でのひずみは、材料縁に沿った方向のひずみである。ひずみ勾配は、材料縁と平行な面に沿ったひずみの勾配である。ひずみ勾配の方向は、端縁から離れる方向、例えば端縁に直交する方向のうち金属板の表面に平行な面に沿った方向に設定する。評価するせん断縁位置若しくはその近傍に板厚方向に曲げ変形が生じ、端縁から離れるような稜線が形成される場合には、ひずみ勾配の方向として、その稜線若しくはその稜線に平行な方向に設定しても良い。端縁に直交とは、端面の延在方向に対し直交する方向を指す。

ひずみ量を求める際の、材料縁に沿った長さは、例えば、１～１０ｍｍ、より好ましく５ｍｍに設定する。また、ひずみ勾配を求める際の、端縁から金属板内側の領域は、例えば、せん断縁の端面から１～１０ｍｍ、より好ましくは３～５ｍｍの領域とする。
評価データ取得部２０Ｂでの処理例を、図３の処理フローを参照して説明する。
すなわち評価データ取得部２０Ｂは、せん断縁のうちの評価位置情報を取得すると、ステップＳ１０にて、評価するせん断縁での一方の面側（例えば表面側）のひずみ量と、他方の面側（例えば裏面側の）ひずみ量を求める。

次に、ステップＳ２０にて、ステップＳ１０で求めた、板両面のひずみ量の差Δεを求める。
次に、ステップＳ３０では、求めたひずみ量の差Δεの絶対値が０．１以上か否かを判定する。ひずみ量の差Δεの絶対値が０．１以上の場合には、ステップＳ４０に移行する。ひずみ量の差Δεの絶対値が０．１未満の場合には、ステップＳ５０に移行する。
ステップＳ４０では、ステップＳ１０にて求めた板両面のひずみ量のうち、ひずみ量が大きい側の面を特定し、その特定した面に対する、ステップＳ１０で求めた材料縁に沿ったひずみ量と、その特定した面に沿った表面ひずみ勾配を、ひずみ勾配として求める。そして、ステップＳ６０に移行する。
ここで、ひずみ量の差Δεの絶対値が０．１以上の場合、そのせん断縁位置では、例えば引っ張り曲げ変形を伴っており、曲げ変形による曲げ凸側の板表面が、相対的にひずみ量が大きくなっている。

ステップＳ５０では、板厚方向中央部（例えば、板厚中心における板表面に平行な面）での上記材料縁に沿った方向のひずみ量と、その板厚方向中央部での金属板の表面と平行な面に沿った方向のひずみ勾配を求める。ひずみ勾配の向きは、金属板の表面と平行な面に沿った方向のうち、上述のように、例えば、端縁に直交する方向とする。
そして、ステップＳ６０に移行する。
ステップＳ６０では、求めたひずみ量とひずみ勾配からなるデータを、評価位置情報と共に評価工程３０に供給する。
次に、せん断縁における評価位置がまだある場合には、新たな評価位置情報を取得して、ステップＳ１０に戻って、上記処理を繰り返し、新たな評価位置が無ければ、処理を終了する。
ここで、ステップＳ２０が評価基準取得工程２０Ｂａを構成する。

「評価工程３０」
評価工程３０は、第２の工程２０から取得したひずみ量とひずみ勾配の関係が、第１の工程１０が求めた成形可能領域ＳＡ内に位置するか否かで、評価するせん断縁位置での成形可否を判定する。
具体的には、第２の工程２０から取得したひずみ量とひずみ勾配のデータの組が、成形可能領域ＳＡ内に位置する場合、成形可能と判定する。このとき、第２の工程２０から取得したひずみ量とひずみ勾配のデータと成形限界線Ｌとの距離の大きさから、成形否の危険性又は成形余裕度を評価するようにしてもよい。
そして、評価工程３０にて、成形否と判定されたせん断縁がある場合には、評価するプレス成形の方法やプレス部品形状を変更して、再度、常時成形可否の評価を実施すればよい。

「金属板について」
プレス成形を評価する金属板は、プレス成形の前工程として、金属板にせん断工程が施されて、せん断縁を有する金属板である。この金属板は、平板状の金属板であっても良い。
また金属板は、予成形によって予変形（一次変形）が加えられた後に、せん断変形を加えられた金属板であってもよい。
評価の金属板が予成形で予変形を加えた金属板の場合、第１の工程１０での金属板についても予成形を加えた後の金属板に対して、穴広げ試験を行って成形限界線Ｌを求めることが好ましい。
このときの穴広げ試験は、例えば、対象とする金属板を円錐台形状に一次成形を加えた後に、円錐台の上面を中心に試料とする部分を切り出し、その切り出した試料を平坦化する。その後、試料の中心に抜き穴（せん断に相当）を形成し、パンチによって抜き穴の穴広げを行う試験とする。
これは、予成形を加えることで、金属板の材料特性が変更されていることを考慮したものである。

＜作用その他＞
本実施形態の金属板の成形可否評価方法は、せん断縁を有する金属板に対するプレス成形によるせん断縁の成形可否を精度良く評価する。
せん断縁の評価位置は、金属板のせん断縁に沿って所定間隔毎に設定しても良いが、図４の符号Ａに例示するような、プレス成形で伸びフランジ変形が発生するせん断縁に限定しても良い。
この際に、本実施形態では、図４の符号Ａのような、プレス形状に単純な伸びフランジ変形となっているせん断縁位置では、図５のように、板の表裏でのひずみ量が同じか近似している。それに基づき、図４の符号Ａのような位置では、板厚中央部位置での材料縁に沿ったひずみ量と、端縁から離れる方向のひずみ勾配で評価する。

一方、図６の符号Ｂ１、図８の符号Ｂ２、図１０の符号Ｂ３などのように、せん断縁に引っ張り曲げ変形を伴う伸びフランジ変形の場合には、図７、図９、図１１に示すように、金属板の表裏面でのひずみ量が異なる。図６、図７に示す引っ張り曲げ変形を伴う伸びフランジ変形は、曲げを伴う伸びフランジ変形の場合であり、図８～図１１に示す引っ張り曲げ変形を伴う伸びフランジ変形は、捻れを伴う伸びフランジ変形の場合である。いずれの場合も、せん断縁に板厚方向への曲げ変形が発生することで、金属板の表裏面でのひずみ量が異なる。具体的には曲げ凸側の面でのひずみ量が大きくなる。

このため、引っ張り曲げ変形を伴う伸びフランジ変形が所定以上に大きくなった場合には、板厚中央部位置での材料縁に沿ったひずみ量と、端縁から離れる方向のひずみ勾配で評価すると、成形可否の評価精度が悪くなるおそれがある。
これに鑑み、本実施形態では、プレス成形で、せん断縁に引っ張り曲げ変形を伴う伸びフランジ変形が生じるせん断縁については、曲げ凸側の板表面で材料縁に沿ったひずみ量と端縁から離れる方向のひずみ勾配とで評価する。これによって、本実施形態では、伸びフランジ変形の変形形態に関わらず、伸びフランジ割れを精度良く評価することが可能となる。

これは、引っ張り曲げ変形を伴う伸びフランジ変形で、板両面でのひずみ量の差が大きくなるほど、本実施形態の効果をより奏する。この観点からは、金属板の厚さが厚いほど、本実施形態の効果をより奏する。例えば、板厚が１ｍｍ以上の場合により効果を奏するものと推定される。
また、本実施形態の金属板の成形可否評価方法は、後述のように、金属板の引張強度が高いほど、より効果を奏する。この観点からは、金属板が、例えば引張強度９８０ＭＰａ以上のハイテン材の場合により効果を奏する。

これを確認するために、次のような実験を行った。
まず、板厚の１．２ｍｍで引張強度が５９０ＭＰａ級及び９８０ＭＰａ級の鋼種からなる各金属板に対し、穴広げ試験の実験及び成形解析を行って、図１２のように成形限界線Ｌ１、Ｌ２を求めた。Ｌ１は５９０ＭＰａ級の鋼種の場合であり、Ｌ２は９８０ＭＰａ級の鋼種の場合であり、板の引張強度が高くなるほど、成形条件が厳しくなることが分かる。

次に、各鋼種からなる金属板に対し、図６のようなプレス部品形状にプレス成形する条件でＦＥＭによる成形解析を行った。そして、図６符号Ｂ１のせん断縁における、板厚方向中心位置におけるひずみ量とひずみ勾配のデータＰ１、Ｐ３と曲げ凸側である上面でのひずみ量とひずみ勾配のデータＰ２、Ｐ４を求めた。データＰ１、Ｐ２は、引張強度が５９０ＭＰａ級の鋼種からなる金属板の場合である。データＰ３、Ｐ４は、引張強度が９８０ＭＰａ級の鋼種からなる金属板の場合である。
その各データＰ１～Ｐ４を、図１２にプロットして、各鋼種での成形限界線Ｌとの関係を図１２に示した。
なお、ひずみ勾配は、端面に垂直な方向で５ｍｍまでのひずみ勾配とした。また、ひずみ量として最大主ひずみを採用した。

図１２から分かるように、５９０ＭＰａ級の鋼板の場合でも９８０ＭＰａ級の鋼板の場合でも、板厚中心でのひずみ量とひずみ勾配のデータＰ１、Ｐ３で判定した場合にはともに成形可能となった。一方、上面（曲げ凸側の面）でのひずみ量とひずみ勾配のデータＰ３、Ｐ４で判定すると、５９０ＭＰａ級の鋼板の場合には成形可能と判定されたが、９８０ＭＰａ級の鋼板の場合には成形否と判定された。
実際に、引張強度が５９０ＭＰａ級及び９８０ＭＰａ級の各鋼板を使用して、上記プレス部品形状にプレス成形したところ、５９０ＭＰａ級に鋼板の場合には、伸びフランジ割れが生じずに成形できたが、９８０ＭＰａ級に鋼板の場合には、伸びフランジ割れが発生した。

以上のことから、本発明に基づく成形評価方法では、伸びフランジ成形の形態に関係無く、精度良く評価出来ることが分かる。
なお、引張強度が５９０ＭＰａ級の場合には、板厚中心での評価でも上面（曲げ外の面）でも、成形可能と判定されるが、上面（曲げ外の面）の方が、成形限界線Ｌに近く、成形の余裕度が小さいことが分かり、より精度良く評価できることが分かる。
このように、本発明に基づく方法は、板厚方向中心位置でのひずみ量とひずみ勾配で一律評価する場合に比べて、より精度良く成形可否を評価できることが分かる。

そして、本実施形態によれば、金属板のせん断縁の伸びフランジ割れ予測のためのデータを簡便に取得することが可能となるので、自動車のパネル部品、構造・骨格部品等の各種部品をプレス成形する際に用いる金属板の選定が適切であるかを迅速かつ精度良く予測できるようになる。この結果、本実施形態によれば、プレス成形を安定して行うことができると共に、プレス成形品の不良率の低減にも大きく寄与することができる。また、プレス金型の形状を設計段階で精度良く予測できるようになり、プレス金型の製造期間の短縮に貢献できる。

１０第１の工程
１０Ａ穴広げ試験実験部
１０Ｂ穴広げひずみ解析部
１０Ｃ成形可能領域決定部
２０第２の工程
２０Ａ成形解析部
２０Ｂ評価データ取得部
２０Ｂａ評価基準取得工程
３０評価工程
Ｌ、Ｌ１、Ｌ２成形限界線
Ｐ１～Ｐ４評価データ
ＳＡ成形可能領域
Δε ひずみ量の差

Claims

せん断縁を有する金属板に対するプレス成形によるせん断縁の成形可否を評価する、金属板の成形可否評価方法であって、
金属板に穴広げ試験の実験を行ってせん断縁での変形限界のひずみ量からなる変形限界量を求めると共に、上記穴広げ試験の成形解析を実施してせん断縁での金属板表面に沿った方向のひずみ勾配を求め、上記変形限界量と上記ひずみ勾配とを関連づけて成形可能領域を決定する第１の工程と、
上記プレス成形を模擬した成形解析を実施して、上記プレス成形によるせん断縁における、材料縁に沿ったひずみ量と、金属板表面に平行な面に沿った方向のひずみ勾配とを求める第２の工程と、
上記第２の工程で求めたひずみ量及びひずみ勾配と上記成形可能領域とから成形可否を評価する評価工程と、
上記プレス成形を模擬した成形解析を実施して、成形可否を評価するせん断縁部分における、板表裏両面のひずみ量の差を求める評価基準取得工程と、を備え、
上記評価基準取得工程が求めたひずみ量の差が０．１以上の場合には、上記第２の工程で求めるひずみ量及びひずみ勾配として、板表裏面のうちの相対的に上記ひずみ量が大きい側の表面でのひずみ量及びひずみ勾配を用い、上記ひずみ量の差が０．１未満の場合には、板厚方向中央部位置でのひずみ量及びひずみ勾配を用いる、ことを特徴とする金属板の成形可否評価方法。
上記ひずみ量を、最大主ひずみとすることを特徴とする請求項１に記載した金属板の成形可否評価方法。
上記プレス成形が、せん断縁の少なくとも一部に引張り曲げ変形が生じるプレス成形であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金属板の成形可否評価方法。
評価対象の金属板は、予成形で予変形を加えた後にせん断処理が施された金属板であることを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の金属板の成形可否評価方法。
せん断縁を有する金属板に対する、上記せん断縁の少なくとも一部に引張り曲げ変形が生じるプレス成形によるせん断縁の成形可否を評価する、金属板の成形可否評価方法であって、
金属板に穴広げ試験の実験を行ってせん断縁での変形限界のひずみ量からなる変形限界量を求めると共に、上記穴広げ試験の成形解析を実施してせん断縁での金属板表面に平行な面に沿った方向のひずみ勾配を求め、上記変形限界量と上記ひずみ勾配とを関連づけて成形可能領域を決定する第１の工程と、
上記プレス成形を模擬した成形解析を実施して、上記プレス成形によるせん断縁における、材料縁に沿ったひずみ量と、金属板表面に平行な面に沿った方向のひずみ勾配とを求める第２の工程と、
上記第２の工程で求めたひずみ量及びひずみ勾配と上記成形可能領域とから成形可否を評価する評価工程と、を備え、
上記プレス成形で引張り曲げ変形が生じるせん断縁の評価であって、上記引張り曲げ変形が予め設定した値以上の場合には、上記第２の工程で求めるひずみ量及びひずみ勾配として、引張り曲げ変形による曲げ凸側の板表面でのひずみ量及びひずみ勾配を用いることを特徴とする金属板の成形可否評価方法。