JP7416106B2 - Analysis accuracy evaluation method for press forming analysis - Google Patents
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Description
本発明は、形状変動のある金属板から採取したブランクを用いてプレス成形した際のプレス成形品形状を求めるプレス成形解析の解析精度評価方法に関する。 The present invention relates to an analysis accuracy evaluation method for press forming analysis for determining the shape of a press formed product when press forming is performed using a blank taken from a metal plate with shape variations.
自動車の衝突安全性基準の厳格化により、自動車車体の衝突安全性の向上が進展する中で、昨今の二酸化炭素排出規制を受けて自動車の燃費向上を図るため、車体の軽量化も必要とされている。これら衝突安全性能と車体の軽量化を両立するために、従来よりさらに高強度な金属板が車体に採用されつつある。 Due to stricter collision safety standards for automobiles, the collision safety of automobile bodies is being improved, and in order to improve automobile fuel efficiency in response to recent carbon dioxide emission regulations, it is also necessary to reduce the weight of automobile bodies. ing. In order to achieve both collision safety performance and weight reduction of vehicle bodies, metal plates with even higher strength than before are being adopted for vehicle bodies.
従来から、プレス成形品を得るためのブランクを採取する実際の金属板は、完全に平坦なものはなく、波形状（形状変動）を有している。
したがって、金属板から採取した実際のブランクもまた、必ずしも平坦であるとは限らず、形状変動を有する場合がある。
Conventionally, actual metal plates from which blanks are taken to obtain press-formed products are not completely flat, but have a wavy shape (shape variation).
Therefore, the actual blank taken from the metal plate is also not necessarily flat and may have shape variations.
このような波打ち形状の金属板をブランクとして用いて、車体部品にプレス成形した場合、プレス成形後に得られたプレス成形品は、その形状変動が影響して、目標となる寸法精度から外れることが危惧される。 When a metal plate with such a corrugated shape is used as a blank and press-formed into a car body part, the press-formed product obtained after press-forming may deviate from the target dimensional accuracy due to the shape variation. It is feared.
目標となる寸法精度から離れたプレス成形品を選別する技術が、例えば特許文献１、２に開示されている。 For example, Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for selecting press-formed products that do not meet the target dimensional accuracy.
特許文献１または特許文献２に開示の技術は、プレス成形後の成形品同士の形状を比較するものであって、形状変動のあるブランクを用いてプレス成形した際のプレス成形品形状を解析し評価するものではない。
従来から、プレス成形解析におけるブランクについて、特許文献３のようにブランクの形状について全く記載がないか、特許文献４または特許文献５に記載されるようにブランクの輪郭形状のみを規制するものや、特許文献６に記載されるようにブランクの材質特性を規制するものが知られており、さらに特許文献７に記載されるようにプレス成形品を平坦なブランクに展開するものが公開されていた。
すなわち、これら従来特許は全てブランクが平坦であって、平坦なブランクを仮定してプレス成形したプレス成形品の形状を求めるプレス成形解析のみが行われており、形状変動のあるブランクを用いてプレス成形した際のプレス成形品形状を求めるプレス成形解析は行われておらず、そのようなプレス成形解析の解析精度を評価することも行われていなかった。
前述したように、実際にプレス成形するブランクは、金属板から採取されるが、金属板は完全に平坦ではなく、形状変動を有している。従来のプレス成形においては、ブランクの形状変動がわずかであれば、プレス成形品の寸法精度にほとんど影響していなかった。
しかし、金属板の形状変動が大きくなる場合には従来の特許文献に記載されるプレス成形解析を行っても、実際にプレス成形したプレス成形品の寸法とは異なって、精確なプレス成形品の寸法精度を得ることができていなかった。
The technology disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2 compares the shapes of molded products after press forming, and analyzes the shape of press-formed products when press-formed using blanks with shape variations. It's not something to evaluate.
Conventionally, with regard to blanks in press forming analysis, there have been cases where there is no description at all about the shape of the blank as in Patent Document 3, or where only the contour shape of the blank is restricted as described in Patent Document 4 or Patent Document 5. As described in Patent Document 6, a method for regulating the material properties of a blank is known, and as described in Patent Document 7, a method for developing a press-formed product into a flat blank has been disclosed.
In other words, in all of these conventional patents, the blank is flat, and only press forming analysis is performed to determine the shape of a press-formed product that is press-formed assuming a flat blank. Press forming analysis to determine the shape of a press-formed product when molded has not been performed, nor has the analysis accuracy of such press forming analysis been evaluated.
As mentioned above, the blank to be actually press-formed is taken from a metal plate, but the metal plate is not completely flat and has shape variations. In conventional press forming, if the change in the shape of the blank is slight, it has little effect on the dimensional accuracy of the press-formed product.
However, when the shape variation of the metal plate becomes large, even if the press forming analysis described in conventional patent documents is performed, the dimensions of the press formed product may differ from those actually press formed. It was not possible to obtain dimensional accuracy.
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、形状変動のある金属板から採取したブランクを用いてプレス成形した際のプレス成形品形状を求めるプレス成形解析の解析精度評価方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve such problems, and provides an analysis accuracy evaluation method for press forming analysis to determine the shape of a press formed product when press forming is performed using a blank taken from a metal plate with shape variations. It is intended to.
（１）本発明に係るプレス成形解析の解析精度評価方法は、形状変動のある金属板から採取したブランクを用いてプレス成形した際のプレス成形品形状を求めるプレス成形解析の解析精度評価方法であって、
前記形状変動のある金属板から採取した実ブランクを用いて所定の金型でプレス成形された実プレス成形品の離型後の形状を測定した測定データに基づいて、前記実プレス成形品と同じ形状の実プレス成形品形状を生成する実プレス成形品形状生成ステップと、
前記実プレス成形品に用いられた前記実ブランクの形状を測定した測定データに基づいて前記実ブランクと同じ形状の実ブランクモデルを生成する実ブランクモデル生成ステップと、
前記実ブランクモデルを用いて、前記所定の金型と同形の金型モデルでプレス成形したときのプレス成形解析を行い、離型後のプレス成形品形状を解析プレス成形品形状として取得する解析プレス成形品形状取得ステップと、
前記実プレス成形品形状と前記解析プレス成形品形状を比較し、両形状の乖離量を求め、該乖離量に基づいて前記プレス成形解析の精度を評価する解析精度評価ステップと、を備えたことを特徴とするものである。
(1) The analysis accuracy evaluation method for press forming analysis according to the present invention is an analysis accuracy evaluation method for press forming analysis for determining the shape of a press formed product when press forming is performed using a blank taken from a metal plate with shape variation. There it is,
Based on measurement data obtained by measuring the shape of an actual press-formed product after release, which was press-formed in a predetermined mold using an actual blank taken from the metal plate with shape variation, it was determined that the shape was the same as the actual press-formed product. an actual press-formed product shape generation step of generating an actual press-formed product shape of the shape;
a real blank model generation step of generating a real blank model having the same shape as the real blank based on measurement data of the shape of the real blank used for the real press-formed product;
An analytical press that uses the actual blank model to perform press forming analysis when press forming is performed with a mold model having the same shape as the predetermined mold, and obtains the shape of the press-formed product after release as the analytical press-formed product shape. a molded product shape acquisition step;
an analysis accuracy evaluation step of comparing the actual press-formed product shape and the analyzed press-formed product shape, determining the amount of deviation between the two shapes, and evaluating the accuracy of the press-forming analysis based on the amount of deviation. It is characterized by:
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記解析精度評価ステップは、
前記実ブランクモデルを用いたプレス成形解析での成形下死点形状を基準として求め、該成形下死点形状の所定位置に対応する前記実プレス成形品形状との差異と、前記成形下死点形状の前記所定位置に対応する前記解析プレス成形品形状との差異と、の差を前記乖離量として取得することを特徴とするものである。
(2) Furthermore, in the method described in (1) above, the analysis accuracy evaluation step includes:
The shape of the forming bottom dead center in press forming analysis using the actual blank model is determined based on the shape of the forming bottom dead center, and the difference between the forming bottom dead center shape and the actual press-formed product shape corresponding to a predetermined position, and the forming bottom dead center The method is characterized in that the difference between the shape of the analyzed press-formed product and the shape corresponding to the predetermined position is obtained as the deviation amount.
（３）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記解析精度評価ステップは、
前記金型モデルの成形面形状を基準として求め、該成形面形状の所定位置に対応する前記実プレス成形品形状との差異と、前記成形面形状の前記所定位置に対応する前記解析プレス成形品形状との差異と、の差を前記乖離量として取得することを特徴とするものである。
(3) Furthermore, in the method described in (1) above, the analysis accuracy evaluation step includes:
The molding surface shape of the mold model is determined based on the molding surface shape, and the difference from the actual press-formed product shape corresponding to a predetermined position of the molding surface shape and the analysis press-formed product corresponding to the predetermined position of the molding surface shape are determined. The method is characterized in that the difference between the shape and the shape is obtained as the deviation amount.
本発明によれば、形状変動のある金属板から採取したブランクを用いてプレス成形した際のプレス成形品形状を求めるという、従来行われていなかったプレス成形解析に対し、その解析精度を評価することができる。解析精度が明確になれば、上記プレス成形解析によるプレス成形品形状の信頼性が担保できるので、該解析したプレス成形品形状に基づいて、ブランクの形状変動によるプレス成形品形状への影響を予測することが可能となる。 According to the present invention, the analysis accuracy of press forming analysis, which has not been performed conventionally, is evaluated by determining the shape of a press formed product when press forming is performed using a blank taken from a metal plate with shape variations. be able to. If the analysis accuracy becomes clear, the reliability of the shape of the press-formed product obtained by the above-mentioned press-forming analysis can be guaranteed, so based on the analyzed shape of the press-formed product, it is possible to predict the effect of blank shape fluctuations on the shape of the press-formed product. It becomes possible to do so.
本実施の形態に係るプレス成形解析の解析精度評価方法は、形状変動（凹凸の波形状）のある金属板から採取したブランクを用いてプレス成形（フォーム成形やドロー成形など）した際のプレス成形品形状を求めるプレス成形解析に対し、該プレス成形解析の解析精度を評価する方法であって、図１に示すように、実プレス成形品形状生成ステップＳ１と、実ブランクモデル生成ステップＳ３と、解析プレス成形品形状取得ステップＳ５と、解析精度評価ステップＳ７と、を備えている。
図２に示すプレス成形品１を目標形状としてプレス成形する場合を例に挙げて、以下、各構成を詳細に説明する。なお、本実施形態では板厚1.2mmの1.5GPa級鋼板からなるブランクを用いたが、これにこだわるものではない。
The analysis accuracy evaluation method for press forming analysis according to this embodiment is based on press forming (form forming, draw forming, etc.) using a blank taken from a metal plate with shape variations (uneven waveform). A method for evaluating the analysis accuracy of press forming analysis for determining the shape of a product, as shown in FIG. 1, an actual press formed product shape generation step S1, an actual blank model generation step S3, It includes an analysis press-formed product shape acquisition step S5 and an analysis accuracy evaluation step S7.
Each configuration will be described in detail below, taking as an example the case where the press-formed product 1 shown in FIG. 2 is press-formed into a target shape. Note that in this embodiment, a blank made of a 1.5 GPa class steel plate with a thickness of 1.2 mm was used, but the present invention is not limited to this.
＜実プレス成形品形状生成ステップ＞
実プレス成形品形状生成ステップＳ１は、形状変動のある金属板から採取した実ブランクを用いてプレス成形された実プレス成形品に基づき、実プレス成形品と同じ形状の実プレス成形品形状を生成するステップである。
<Actual press molded product shape generation step>
Actual press-formed product shape generation step S1 generates an actual press-formed product shape having the same shape as the actual press-formed product based on an actual press-formed product press-formed using a real blank taken from a metal plate with shape variation. This step is to
実プレス成形品形状生成ステップＳ１においては、例えば、実ブランクを所定の金型を用いてプレス成形し、これによって得た実プレス成形品の離型後の形状を、レーザ距離計による３次元形状測定器などを用いて測定し、該測定した測定データに基づいて実プレス成形品形状を生成する。
実プレス成形品の成形はフォーム成形でもドロー成形でもよいが、本実施の形態ではドロー成形を例に挙げて説明し、後述の実施例ではフォーム成形を例に挙げて説明する。
In the actual press-formed product shape generation step S1, for example, a real blank is press-formed using a predetermined mold, and the shape of the obtained actual press-formed product after mold release is determined by a three-dimensional shape using a laser distance meter. Measurement is performed using a measuring device or the like, and an actual press-formed product shape is generated based on the measured data.
The actual press-molded product may be formed by foam molding or draw molding, but in this embodiment, draw molding will be described as an example, and in the examples to be described later, foam molding will be described as an example.
上記のようにして生成した実プレス成形品形状３を図３に示す。図３では、実プレス成形品形状に加えて、金型モデルでプレス成形解析した時の成形下死点形状との差異量を色の濃淡で示している。なお、成形下死点形状は実ブランクをモデル化し、プレス成形解析して求めることができる。
金型モデルとは、実プレス成形品の成形に用いた金型をモデル化したものであり、実際の金型の成形面と同じ形状を有するように生成されたモデルである（図示なし）。
そして、成形下死点形状との差異量とは、プレス成形方向において、実プレス成形品形状の各部位の高さから、成形下死点形状の対応する部位の高さを差し引いた値であり、プレス成形方向のスプリングバック量である。
高さの差（差異量）が＋（プラス）の場合は成形下死点形状より凸状となり、高さの差（差異量）が－（マイナス）の場合は成形下死点形状より凹み状となる。
FIG. 3 shows an actual press-formed product shape 3 produced as described above. In FIG. 3, in addition to the actual press-formed product shape, the amount of difference from the bottom dead center shape when press molding is analyzed using a mold model is shown by color shading. Note that the shape of the bottom dead center of forming can be obtained by modeling an actual blank and performing press forming analysis.
The mold model is a model of a mold used for molding an actual press-molded product, and is a model generated to have the same shape as the molding surface of the actual mold (not shown).
The amount of difference from the bottom dead center shape is the value obtained by subtracting the height of the corresponding part of the bottom dead center shape from the height of each part of the actual press molded product shape in the press forming direction. , is the amount of springback in the press forming direction.
If the height difference (difference amount) is + (plus), it will be more convex than the molding bottom dead center shape, and if the height difference (difference amount) is - (minus), it will be more concave than the molding bottom dead center shape. becomes.
図３においては、成形下死点形状よりも凹み状になる部位の色を薄くし、凸状になる部位の色を濃くしている。また、図中に表示した数字は、＋が凸方向への差異量、－が凹方向への差異量で、単位はmmである。
本例においては、図３に示すように、実プレス成形品形状３の差異量は、上側フランジ部の左端（以下、部位Ａ）で1.6mm、上側フランジ部の長手方向中央（以下、部位Ｂ）で0.9mm、上側フランジ部の右端近傍（以下、部位Ｃ）で-1.7mm、天板部の湾曲部（以下、部位Ｄ）で-1.9mm、下側フランジ部の長手方向中央（以下、部位Ｅ）で1.0mm、下側フランジ部の右端（以下、部位Ｆ）で0.8mmであった。
In FIG. 3, the color of the concave portion is lighter than the molding bottom dead center shape, and the color of the convex portion is darker. Furthermore, in the numbers shown in the figure, + indicates the amount of difference in the convex direction, and - indicates the amount of difference in the concave direction, and the unit is mm.
In this example, as shown in Fig. 3, the amount of difference in the actual press-formed product shape 3 is 1.6 mm at the left end of the upper flange (hereinafter referred to as part A), and 1.6 mm in the longitudinal center of the upper flange (hereinafter referred to as part B). ) 0.9mm, -1.7mm near the right end of the upper flange (hereinafter referred to as part C), -1.9mm at the curved part of the top plate (hereinafter referred to as part D), and -1.9mm in the longitudinal center of the lower flange (hereinafter referred to as part C). It was 1.0 mm at part E) and 0.8 mm at the right end of the lower flange part (hereinafter referred to as part F).
なお、上記は、実プレス成形品のプレス成形、実プレス成形品の形状測定、実プレス成形品形状の生成という一連の工程が行われる例であったが、プレス成形された実プレス成形品が予め用意されている場合には、該実プレス成形品の形状を測定して実プレス成形品形状を生成してもよい。
また、実プレス成形品の形状を測定したデータが予め用意されている場合には、該データに基づいて実プレス成形品形状を生成してもよい。
The above is an example in which a series of steps are performed, including press forming of an actual press-formed product, measuring the shape of the actual press-formed product, and generating the shape of the actual press-formed product. When prepared in advance, the shape of the actual press-formed product may be generated by measuring the shape of the actual press-formed product.
Furthermore, when data obtained by measuring the shape of an actual press-formed product is prepared in advance, the shape of the actual press-formed product may be generated based on the data.
なお、後述の実ブランクモデル生成ステップＳ３では実ブランクの形状を測定した測定データが必要となるので、実プレス成形品をプレス成形する前に、実ブランクの形状を測定する必要がある。 Note that measurement data obtained by measuring the shape of the actual blank is required in the actual blank model generation step S3, which will be described later, so it is necessary to measure the shape of the actual blank before press-forming the actual press-formed product.
また、実プレス成形品形状３や成形下死点形状などのデータを蓄積して、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などのコンピュータの画面に表示させると、形状の比較が容易になるので好ましい。これは、後述する実ブランクモデル５や解析プレス成形品形状７についても同様である。 Furthermore, it is preferable to accumulate data such as the actual press-formed product shape 3 and the shape of the bottom dead center of the press molding and display it on the screen of a computer such as a PC (personal computer), since this makes it easier to compare the shapes. This also applies to the actual blank model 5 and analytical press-formed product shape 7, which will be described later.
＜実ブランクモデル生成ステップ＞
実ブランクモデル生成ステップＳ３は、上述した実プレス成形品のプレス成形に用いられた実ブランクの形状を測定した測定データに基づいて実ブランクと同じ形状の実ブランクモデルを生成するステップである。
<Actual blank model generation step>
Actual blank model generation step S3 is a step of generating an actual blank model having the same shape as the actual blank based on measurement data obtained by measuring the shape of the actual blank used for press forming the actual press-formed product described above.
実ブランクの形状測定には、実プレス成形品の形状測定と同様に、レーザ距離計による３次元形状測定器などを用いることができる。
実ブランクの形状測定データに基づいて生成した実ブランクモデルを図４（ａ）に示す。
Similar to the measurement of the shape of an actual press-formed product, a three-dimensional shape measuring device using a laser distance meter or the like can be used to measure the shape of the actual blank.
A real blank model generated based on the shape measurement data of the real blank is shown in FIG. 4(a).
図４（ａ）の実ブランクモデル５は、実プレス成形品に用いられた実ブランクと同じ凹凸形状を有するブランクモデルであり、凹凸を色の濃淡で表現したものである。図４（ｂ）は、図４（ａ）の破線で示す断面を矢視Ａ－Ａから見たときの凹凸量をグラフ化したものであり、凹凸の中央値をゼロとしている。
実ブランクモデル５は、板厚が1.2mmで、図４（ｂ）に示したように凹凸量が最大で±1.4mmの不規則な凹凸形状を有している。
The actual blank model 5 in FIG. 4(a) is a blank model having the same uneven shape as the actual blank used for the actual press-molded product, and the unevenness is expressed by color shading. FIG. 4(b) is a graph of the amount of unevenness when the cross section indicated by the broken line in FIG. 4(a) is viewed from arrow AA, and the median value of the unevenness is set to zero.
The actual blank model 5 has a plate thickness of 1.2 mm, and has an irregular uneven shape with a maximum amount of unevenness of ±1.4 mm, as shown in FIG. 4(b).
＜解析プレス成形品形状取得ステップ＞
解析プレス成形品形状取得ステップＳ５は、実ブランクモデル５を用いて、実プレス成形品の成形に用いた金型と同形の金型モデルでプレス成形したときのプレス成形解析を行い、離型後のプレス成形品形状を解析プレス成形品形状として取得するステップである。
<Analysis press molded product shape acquisition step>
In the analysis press-formed product shape acquisition step S5, the actual blank model 5 is used to perform press forming analysis when press-forming is performed with a mold model of the same shape as the mold used for molding the actual press-formed product, and This is a step of acquiring the press-formed product shape as an analytical press-formed product shape.
プレス成形解析は、通常、有限要素法（ＦＥＭ）などのＣＡＥ解析が行われる。本実施の形態の実プレス成形品は前述したようにドロー成形されたものであるので、ＣＡＥ解析もドロー成形としてプレス成形解析を行う。
なお、本説明の「プレス成形解析」とは、成形下死点の形状を取得する解析と、離型後、即ちスプリングバックした後の形状を取得する解析を含むものとする。
For press forming analysis, CAE analysis such as finite element method (FEM) is usually performed. Since the actual press-formed product of this embodiment is draw-molded as described above, the press-forming analysis is also performed as draw-forming in the CAE analysis.
Note that the "press forming analysis" in this description includes an analysis for obtaining the shape at the bottom dead center of molding and an analysis for obtaining the shape after release from the mold, that is, after springback.
解析プレス成形品形状７を図５に示す。図５に示す色や数値は、図３と同様に成形下死点形状との差異量を示している。
図５に示すように、解析プレス成形品形状７における成形下死点形状との差異量は、部位Ａで1.8mm、部位Ｂで0.7mm、部位Ｃで-1.8mm、部位Ｄで-1.8mm、部位Ｅで0.9mm、部位Ｆで0.6mmであった。
The analyzed press-formed product shape 7 is shown in FIG. The colors and numerical values shown in FIG. 5 indicate the amount of difference from the shape of the bottom dead center of molding, similarly to FIG. 3.
As shown in Fig. 5, the amount of difference from the bottom dead center shape of the analytical press-formed product shape 7 is 1.8 mm in part A, 0.7 mm in part B, -1.8 mm in part C, and -1.8 mm in part D. , 0.9 mm at site E and 0.6 mm at site F.
＜解析精度評価ステップ＞
解析精度評価ステップＳ７は、実プレス成形品形状３と解析プレス成形品形状７を比較し、両形状の乖離量を求め、該乖離量に基づいてプレス成形解析の精度を評価するステップである。
<Analysis accuracy evaluation step>
The analysis accuracy evaluation step S7 is a step in which the actual press-formed product shape 3 and the analyzed press-formed product shape 7 are compared, the amount of deviation between the two shapes is determined, and the accuracy of the press-forming analysis is evaluated based on the amount of deviation.
本実施の形態では、実プレス成形品形状３（図３）と解析プレス成形品形状７（図５）の各部位における成形下死点形状との差異量（スプリングバック量）を求めて比較し、これら差異量の差を乖離量として求めた。
すなわち、乖離量とは、実ブランクモデル５を用いてプレス成形解析した解析プレス成形品形状７と成形下死点形状との差異量から、実プレス成形品に基づいて生成した実プレス成形品形状３と成形下死点形状との差異量を差し引いた値となる。したがって、乖離量（差異量の差）が＋（プラス）の場合は、解析プレス成形品形状７の当該部位は、実プレス成形品形状３に比べて凸形状となり、乖離量（差異量の差）が－（マイナス）の場合は、解析プレス成形品形状７の当該部位は、実プレス成形品形状３に比べて凹み形状となる。
In this embodiment, the amount of difference (springback amount) between the bottom dead center shape of the actual press-formed product shape 3 (FIG. 3) and the analytical press-formed product shape 7 (FIG. 5) at each location is determined and compared. , the difference between these differences was determined as the deviation amount.
In other words, the amount of deviation is the actual press-formed product shape generated based on the actual press-formed product from the amount of difference between the analytical press-formed product shape 7 analyzed by press forming using the actual blank model 5 and the bottom dead center shape of the molding. It is the value obtained by subtracting the amount of difference between 3 and the shape of the bottom dead center of molding. Therefore, when the amount of deviation (difference in the amount of difference) is + (plus), the relevant part of the analytical press-formed product shape 7 has a convex shape compared to the actual press-formed product shape 3, and the amount of deviation (difference in the amount of difference) is ) is - (minus), the relevant portion of the analytical press-formed product shape 7 has a concave shape compared to the actual press-formed product shape 3.
実プレス成形品形状３と解析プレス成形品形状７とを比較して求めた乖離量を図６に示す。
図６に示すように、実プレス成形品形状３と解析プレス成形品形状７とを比較したときの乖離量は、部位Ａで0.2mm、部位Ｂで-0.2mm、部位Ｃで-0.1mm、部位Ｄで0.1mm、部位Ｅで-0.1mm、部位Ｆで-0.2mmであった。
The amount of deviation determined by comparing the actual press-formed product shape 3 and the analytical press-formed product shape 7 is shown in FIG.
As shown in FIG. 6, when comparing the actual press-formed product shape 3 and the analytical press-formed product shape 7, the amount of deviation is 0.2 mm in part A, -0.2 mm in part B, -0.1 mm in part C, It was 0.1 mm at site D, -0.1 mm at site E, and -0.2 mm at site F.
上記のように、部位Ａ～Ｆのいずれの部位でも、乖離量が±0.2mm以下の小さい値であることから、解析プレス成形品形状７は実プレス成形品に非常に近い形状であると言える。したがって、本例においては、実ブランクモデル５を用いたプレス成形解析の精度が高いと評価できる。 As mentioned above, the amount of deviation is small at ±0.2 mm or less in all parts A to F, so it can be said that the analytical press-formed product shape 7 is very close to the actual press-formed product. . Therefore, in this example, it can be evaluated that the accuracy of the press forming analysis using the actual blank model 5 is high.
本実施の形態によれば、形状変動のある金属板から採取したブランクを用いてプレス成形した際のプレス成形品形状を求めるという、従来行われていなかったプレス成形解析に対し、その解析精度を評価することができる。
本実施の形態の解析精度評価方法によって解析精度の高さが明確になれば、プレス成形解析によるプレス成形品形状の信頼性が担保できるので、該解析したプレス成形品形状に基づいて、ブランクの形状変動によるプレス成形品形状への影響を予測することが可能となる。
According to this embodiment, the analysis accuracy can be improved for press forming analysis, which has not been performed conventionally, by determining the shape of a press formed product when press forming is performed using a blank taken from a metal plate with shape variations. can be evaluated.
If the high analysis accuracy is clarified by the analysis accuracy evaluation method of this embodiment, the reliability of the press-formed product shape obtained by press-forming analysis can be ensured. It becomes possible to predict the influence of shape variations on the shape of press-formed products.
なお、実プレス成形品形状３と解析プレス成形品形状７を比較したときの乖離量として、直接、プレス成形方向において、解析プレス成形品形状７の各部位の高さから、実プレス成形品形状３の各部位の高さを差し引いた差を求めたものを適用してもよい。
もっとも、この場合は、それぞれのプレス成形品形状に共通する固定点を設定する必要があり、固定点の選び方によって乖離量が変動する場合がある。
この点、上記実施の形態のように、成形下死点形状との差異量同士を比較するようにすれば、安定した基準に基づいて乖離量を求めることができて好ましい。
また、上述したプレス成形下死点形状の代わりに、金型モデルの成形面形状との差異量を比較して、その乖離量を求めても、安定した基準に基づくため、好ましい。
In addition, as the amount of deviation when comparing the actual press-formed product shape 3 and the analytical press-formed product shape 7, the actual press-formed product shape is calculated directly from the height of each part of the analytical press-formed product shape 7 in the press-forming direction. 3 may be applied by subtracting the height of each part.
However, in this case, it is necessary to set a common fixed point for each press-formed product shape, and the amount of deviation may vary depending on how the fixed points are selected.
In this regard, it is preferable to compare the amounts of difference from the molding bottom dead center shape as in the above embodiment, since the amount of deviation can be determined based on a stable standard.
Moreover, instead of the press molding bottom dead center shape described above, it is preferable to compare the difference amount with the molding surface shape of the mold model and find the deviation amount because it is based on a stable standard.
本発明の効果を確認するために、実施の形態で説明したプレス成形解析の解析精度評価方法について、ドロー成形からフォーム成形に代えて実施したので、図７～図９に基づいて以下に説明する。なお、本実施例では板厚1.2mmの1.5GPa級鋼板からなるブランクを用いた。
また、図７～図９において示している数値、濃淡、凸状、凹み状とは上記の実施の形態で示したものと同義である。
In order to confirm the effects of the present invention, the analysis accuracy evaluation method for press molding analysis described in the embodiment was carried out by replacing draw molding with foam molding, so it will be explained below based on FIGS. 7 to 9. . In this example, a blank made of a 1.5 GPa class steel plate with a thickness of 1.2 mm was used.
Further, the numerical values, shading, convex shape, and concave shape shown in FIGS. 7 to 9 have the same meanings as those shown in the above embodiment.
図７は、フォーム成形によってプレス成形された実プレス成形品の離型後の形状を測定した測定データに基づいて生成した実プレス成形品形状である。
本実施例の実プレス成形品形状９における成形下死点形状との差異量は、図７に示すように、上側フランジ部の左端（部位Ａ）で1.5mm、上側フランジ部の長手方向中央（部位Ｂ）で0.8mm、上側フランジ部の右端近傍（部位Ｃ）で-1.7mm、天板部の湾曲部（部位Ｄ）で-2.1mm、下側フランジ部の長手方向中央（部位Ｅ）で1.4mm、下側フランジ部の右端（部位Ｆ）で0.3mmであった。
FIG. 7 shows the shape of an actual press-formed product generated based on measurement data obtained by measuring the shape after release of an actual press-formed product press-molded by foam molding.
As shown in FIG. 7, the amount of difference between the shape of the actual press-formed product shape 9 and the shape of the bottom dead center of the press-formed product of this example is 1.5 mm at the left end (part A) of the upper flange part, and the difference in the longitudinal center of the upper flange part ( 0.8 mm at part B), -1.7 mm near the right end of the upper flange part (part C), -2.1 mm at the curved part of the top plate part (part D), and at the longitudinal center of the lower flange part (part E) 1.4 mm, and 0.3 mm at the right end of the lower flange (part F).
図８は、上述した実プレス成形品に用いられた凹凸形状を有する実ブランクと同形状の実ブランクモデル（図示を省略）を生成し、該実ブランクモデルを用いてプレス成形解析した場合の解析プレス成形品形状である。
本実施例の解析プレス成形品形状１１における成形下死点形状との差異量は、図８に示すように、部位Ａで1.6mm、部位Ｂで0.6mm、部位Ｃで-1.8mm、部位Ｄで-1.9mm、部位Ｅで1.4mm、部位Ｆで0.3mmであった。
FIG. 8 shows an analysis of a case where a real blank model (not shown) having the same shape as the real blank with the uneven shape used in the real press-formed product described above is generated, and a press forming analysis is performed using the real blank model. It is a press-molded product.
As shown in FIG. 8, the amount of difference between the analytical press-formed product shape 11 of this example and the bottom dead center shape is 1.6 mm at part A, 0.6 mm at part B, -1.8 mm at part C, and -1.8 mm at part D. -1.9mm at site E, 1.4mm at site F, and 0.3mm at site F.
実プレス成形品形状９と解析プレス成形品形状１１とを比較して求めた乖離量を図９に示す。
図９に示すように、本実施例の実プレス成形品形状９と解析プレス成形品形状１１とを比較したときの乖離量は、部位Ａで0.1mm、部位Ｂで-0.2mm、部位Ｃで-0.1mm、部位Ｄで0.2mm、部位Ｅで-0.0mm、部位Ｆで0.0mmであった。
FIG. 9 shows the amount of deviation obtained by comparing the actual press-formed product shape 9 and the analytical press-formed product shape 11.
As shown in FIG. 9, when comparing the actual press-formed product shape 9 of this example and the analytical press-formed product shape 11, the amount of deviation is 0.1 mm at part A, -0.2 mm at part B, and -0.2 mm at part C. -0.1 mm, 0.2 mm at site D, -0.0 mm at site E, and 0.0 mm at site F.
上記のように、部位Ａ～Ｆのいずれの部位でも、乖離量が±0.2mm以下の小さい値であることから、解析プレス成形品形状１１は実プレス成形品に非常に近い形状であると言える。したがって、本実施例においては、実ブランクモデルを用いたプレス成形解析の精度が高いと評価できる。 As mentioned above, the amount of deviation is a small value of ±0.2 mm or less in all parts A to F, so it can be said that the analytical press-formed product shape 11 is very close to the actual press-formed product. . Therefore, in this example, it can be evaluated that the accuracy of the press forming analysis using the actual blank model is high.
ここで、参考例として、従来のプレス成形解析の場合の解析精度について図１０～図１２を用いて説明する。 Here, as a reference example, analysis accuracy in conventional press forming analysis will be explained using FIGS. 10 to 12.
従来のプレス成形解析では、特許文献３乃至６で扱った図１０に示すような凹凸のない平坦な形状のブランクモデル（以下、平坦ブランクモデル１３という）が一般的に用いられていた。
平坦ブランクモデル１３を用いて図８の例と同様に、フォーム成形によってプレス成形解析した場合の離型後のプレス成形品形状である平坦ブランクプレス成形品形状１５を図１１に示す。
平坦ブランクプレス成形品形状１５における成形下死点形状との差異量は、図１１に示すように、部位Ａで-0.7mm、部位Ｂで0.5mm、部位Ｃで-0.5mm、部位Ｄで-0.9mm、部位Ｅで0.9mm、部位Ｆで1.2mmであった。
In conventional press forming analysis, a blank model with a flat shape without unevenness (hereinafter referred to as flat blank model 13) as shown in FIG.
FIG. 11 shows a flat blank press-formed product shape 15, which is the shape of the press-formed product after release when press molding is analyzed by foam molding using the flat blank model 13 in the same way as the example in FIG.
As shown in FIG. 11, the amount of difference between the flat blank press molded product shape 15 and the bottom dead center shape is -0.7 mm at section A, 0.5 mm at section B, -0.5 mm at section C, and - at section D. It was 0.9 mm, 0.9 mm at site E, and 1.2 mm at site F.
実プレス成形品形状９（図７）と平坦ブランクプレス成形品形状１５（図１１）とを比較した場合の乖離量を図１２に示す。
図１２に示すように、実プレス成形品形状９と参考例の平坦ブランクプレス成形品形状１５とを比較したときの乖離量は、部位Ａで-2.2mm、部位Ｂで-0.3mm、部位Ｃで1.2mm、部位Ｄで1.2mm、部位Ｅで-0.5mm、部位Ｆで0.9mmであった。
FIG. 12 shows the amount of deviation when comparing the actual press-formed product shape 9 (FIG. 7) and the flat blank press-formed product shape 15 (FIG. 11).
As shown in FIG. 12, when comparing the actual press-formed product shape 9 and the flat blank press-formed product shape 15 of the reference example, the amount of deviation is -2.2 mm in part A, -0.3 mm in part B, and -0.3 mm in part C. 1.2 mm at site D, -0.5 mm at site E, and 0.9 mm at site F.
本実施例の解析プレス成形品形状１１と実プレス成形品形状９との乖離量（図９参照）と平坦ブランクプレス成形品形状１５と実プレス成形品形状９との乖離量（図１２参照）を比較すると、部位Ａ～Ｆのいずれの部位でも、解析プレス成形品形状１１と実プレス成形品形状９との乖離量の方が小さかった。したがって、解析プレス成形品形状を取得するための本発明の実ブランクモデルを用いてプレス成形解析した方が、従来の平坦なブランクモデルを用いて解析した場合よりも、実プレス成形品により近い精度よい形状のプレス成形品形状を得られることが分かった。 The amount of deviation between the analytical press-formed product shape 11 of this example and the actual press-formed product shape 9 (see FIG. 9), and the amount of deviation between the flat blank press-formed product shape 15 and the actual press-formed product shape 9 (see FIG. 12) When compared, the amount of deviation between the analytical press-formed product shape 11 and the actual press-formed product shape 9 was smaller in any of the regions A to F. Therefore, the accuracy of press forming analysis using the actual blank model of the present invention to obtain the analytical press forming product shape is closer to that of the actual press forming product than the analysis using the conventional flat blank model. It was found that a press-formed product with a good shape could be obtained.
１ プレス成形品（目標形状）
３ 実プレス成形品形状（ドロー成形）
５ 実ブランクモデル
７ 解析プレス成形品形状（ドロー成形）
９ 実プレス成形品形状（フォーム成形）
１１ 解析プレス成形品形状（フォーム成形）
１３ 平坦ブランクモデル
１５ 平坦ブランクプレス成形品形状（フォーム成形）
1 Press-formed product (target shape)
3 Actual press molded product shape (draw molding)
5 Actual blank model 7 Analysis press formed product shape (draw forming)
9 Actual press molded product shape (foam molding)
11 Analysis press molded product shape (foam molding)
13 Flat blank model 15 Flat blank press molded product shape (form molding)
Claims (3)
前記形状変動のある金属板から採取した実ブランクを用いて所定の金型でプレス成形された実プレス成形品の離型後の形状を測定した測定データに基づいて、前記実プレス成形品と同じ形状の実プレス成形品形状を生成する実プレス成形品形状生成ステップと、
前記実プレス成形品に用いられた前記実ブランクの形状を測定した測定データに基づいて前記実ブランクと同じ形状の実ブランクモデルを生成する実ブランクモデル生成ステップと、
前記実ブランクモデルを用いて、前記所定の金型と同形の金型モデルでプレス成形したときのプレス成形解析を行い、離型後のプレス成形品形状を解析プレス成形品形状として取得する解析プレス成形品形状取得ステップと、
前記実プレス成形品形状と前記解析プレス成形品形状を比較し、両形状の乖離量を求め、該乖離量に基づいて前記プレス成形解析の精度を評価する解析精度評価ステップと、を備えたことを特徴とするプレス成形解析の解析精度評価方法。 An analysis accuracy evaluation method for press forming analysis for determining the shape of a press formed product when press forming is performed using a blank taken from a metal plate with shape variation, the method comprising:
Based on measurement data obtained by measuring the shape of an actual press-formed product after release, which was press-formed in a predetermined mold using an actual blank taken from the metal plate with shape variation, it was determined that the shape was the same as the actual press-formed product. an actual press-formed product shape generation step of generating an actual press-formed product shape of the shape;
a real blank model generation step of generating a real blank model having the same shape as the real blank based on measurement data of the shape of the real blank used for the real press-formed product;
An analytical press that uses the actual blank model to perform press forming analysis when press forming is performed with a mold model having the same shape as the predetermined mold, and obtains the shape of the press-formed product after release as the analytical press-formed product shape. a molded product shape acquisition step;
an analysis accuracy evaluation step of comparing the actual press-formed product shape and the analyzed press-formed product shape, determining the amount of deviation between the two shapes, and evaluating the accuracy of the press-forming analysis based on the amount of deviation. An analysis accuracy evaluation method for press forming analysis characterized by:
前記実ブランクモデルを用いたプレス成形解析での成形下死点形状を基準として求め、該成形下死点形状の所定位置に対応する前記実プレス成形品形状との差異と、前記成形下死点形状の前記所定位置に対応する前記解析プレス成形品形状との差異と、の差を前記乖離量として取得することを特徴とする請求項１に記載のプレス成形解析の解析精度評価方法。 The analysis accuracy evaluation step includes:
The shape of the forming bottom dead center in press forming analysis using the actual blank model is determined based on the shape of the forming bottom dead center, and the difference between the forming bottom dead center shape and the actual press-formed product shape corresponding to a predetermined position, and the forming bottom dead center 2. The analytical accuracy evaluation method for press forming analysis according to claim 1, wherein a difference between the predetermined position of the shape and the analyzed press-formed product shape is obtained as the deviation amount.
前記金型モデルの成形面形状を基準として求め、該成形面形状の所定位置に対応する前記実プレス成形品形状との差異と、前記成形面形状の前記所定位置に対応する前記解析プレス成形品形状との差異と、の差を前記乖離量として取得することを特徴とする請求項１に記載のプレス成形解析の解析精度評価方法。 The analysis accuracy evaluation step includes:
The molding surface shape of the mold model is determined based on the molding surface shape, and the difference from the actual press-formed product shape corresponding to a predetermined position of the molding surface shape and the analysis press-formed product corresponding to the predetermined position of the molding surface shape are determined. 2. The analysis accuracy evaluation method for press forming analysis according to claim 1, wherein a difference between the shape and the shape is obtained as the deviation amount.
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