JPH06344066A - 圧造機による鍛造成形の工程設計支援装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来、鍛造成形の工程設計時に電卓などの機
器を使って行われていた技術計算を自動的に行うととも
に、過去の実績情報との比較から加工の可能性を示唆す
る情報を提供する。このことにより、設計者の思考を助
け、設計時間の短縮を行う。 【構成】 円柱や六角柱などの基本形状の組み合わせに
よる三次元形状の認識方法を活用した入力手段と、体積
や体積一定の原則に基づいて求められる中間工程形状の
寸法値および加工率などの鍛造成形の工程設計に必要な
技術計算を行う計算手段と、それら技術計算より求めら
れた値を、あらかじめ登録された判断基準値と比較して
評価する評価手段と、対話形式で製図を行う製図手段
と、作成された工程レイアウト図面を出力する出力手段
からなる圧造機による鍛造成形の工程設計支援装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧造機による鍛造成形
の工程設計を行う際に、設計者を支援する装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、圧造機による鍛造成形の工程設計
を行う際に、設計者は鍛造を行う製品の体積の計算や考
案した中間工程形状の寸法値を体積一定の原則に基づい
て求めたり、各工程間における加工率の計算を電卓等の
機器を使用して行っている。また、鍛造成形の工程設計
は経験則によるところが多く、考案した成形工程が成形
可能かどうかの判断は、過去の成形事例やノウハウに頼
って行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】設計の過程において
は、試行錯誤を行なって検討を進めることが一般的であ
り、検討する中間工程形状に対して何度も計算を繰り返
すことにより、非常に多くの時間を費やすとともに、設
計者の思考の妨げともなっている。さらに、経験の浅い
設計者にとっては、過去の成形事例の経験やノウハウが
少なく、実績情報を調べることなどによる設計結果の評
価に多くの時間を費やしている。さらに、評価が不十分
な場合には、金型の不具合による金型修繕費の発生や成
形テストの繰り返しなどにより、多くのコストを費やし
ている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、製品形状や中間工程形状を入
力することによって、自動的に体積計算を行う。また、
中間工程形状の入力時には、体積一定の原則に基づき寸
法値の計算も行う。そして、各工程間及びトータルの加
工率も計算され、さらに加工荷重についても計算し表示
を行う。これら計算結果に対して、あらかじめ登録され
ている判断基準値との比較により、成形の可能性が評価
される。また、あらかじめ決められたレイアウトにより
各工程形状が配置された図面情報が作成され、設計者の
製図作業を支援する。

【０００５】

【作用】円柱や六角柱などの基本形状の組み合わせによ
る形状表現方法で製品形状や中間工程形状が入力される
と、自動的に体積計算を行う。また、工程間での体積一
定の条件から、中間工程形状の寸法値を逆計算できる。
そして、各工程間及びトータルの加工率を、加工の種類
の判定とともに計算し、加工荷重についても計算し表示
する。さらに、これら計算結果に対して、あらかじめ登
録されている判断基準値との比較により、不具合と判定
される場合には、警告情報を出力する。各工程形状が決
定されて工程が確定すると、あらかじめ設定されたレイ
アウトで配置された図面情報が作成される。そして、で
きあがった図面は、紙の図面として出力される。

【０００６】

【発明の効果】本発明によって、設計者が各工程の形状
を入力すると、瞬時に体積及び加工率が計算され表示さ
れるとともに、これまでの経験値から求められた判断基
準値に基づき成形が不可能であると判定される場合には
警告がされる。また、中間工程形状の寸法値を計算によ
って求めることが必要な場合には、体積の対応を指示す
ることによって、体積一定の原則から逆計算する。この
ことにより設計者の思考を助け、設計時間短縮の効果が
ある。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。第１図に全体構成を示す。本発明による支
援装置は入力手段と計算手段と評価手段と製図手段およ
び出力手段からなる。入力手段と計算手段と評価手段を
活用して、作業エリアで工程の検討を行い、その結果を
製図手段で図面化し、出図手段で図面を出力する。

【０００８】入力手段では、鍛造成形の工程設計に必要
となる図番、材質などの鍛造製品の属性情報を入力した
のち、あらかじめ用意された鍛造製品の形状を表現する
にたる円柱や六角柱などの基本形状のリストが、ディス
プレイ装置にメニューとして表示される。形状の表現方
法として、それらの基本形状の並びで表現するため、端
から並びの順に形状を選択し各形状にあらかじめ設定さ
れた寸法値を入力し、形状入力を行う。また、中間工程
の場合には、同様の方法で形状を入力するとともに、未
定義寸法値がある場合は、計算手段によって体積一定の
原則から逆計算で求められる。

【０００９】第２図から第４図に、ディスプレイ装置の
入力画面の一例を示す。第２図は、鍛造製品の属性情報
の入力画面を示している。属性情報は第２図の画面に示
される工程設計登録メニュー１のように１２項目あり、
選択肢から選べるような項目については、選択用のメニ
ュー２が表示されて選択することによって入力を行う。
第３図は、形状の入力画面を示している。上部に入力に
用いる基本形状のメニュー３が表示されている。基本形
状を選択すると、あらかじめ設定されている基本形状を
定義する寸法値のガイド４と寸法値の入力画面５が表示
される。設計を行う鍛造製品の形状に基づき、この作業
を繰り返し行って、形状入力を完了する。入力が済んだ
形状部分については、入力済み形状の表示画面６に表示
される。また、基本形状のメニュー３は、１画面の表示
が１２個であるので、メニューの切替えスイッチ７で前
後の画面に切替え可能となっている。

【００１０】さらに、入力完了後の修正については、作
業の切替えスイッチ８によって、切替えを行う。作業の
切替えスイッチ８を選択した場合の画面を、第４図に示
す。どの作業に切り替えるかを選択する為に、ウインド
ウ９が表示される。挿入の作業を選んだ場合に、第３図
の入力済み形状の表示画面６は、第４図の入力済み形状
の表示画面１０のようになり、挿入する基本形状の並び
の位置を選択によって入力する。削除の作業も同様に、
削除する基本形状を選択して入力する。穴がある場合に
は、ウインドウ９で上からの穴か下からの穴かを選択し
て、外形形状と同様に入力を行う。また、中間工程の形
状入力も同様の方法で行う。

【００１１】計算手段では、入力された形状の体積や各
工程間の加工率さらに材質から加工荷重の計算を行う。
また、体積一定の原則から中間工程の未定義寸法値を逆
計算する。第５図に加工率の計算結果の表示画面の一例
を示す。ボリュームの対応から加工後の各部位に対応す
る加工前の部位を求め、それぞれの部分の加工の種類の
判定と加工率を計算し、結果を加工率の表示画面１１に
表示する。加工率の表示画面１１は、最終工程形状を構
成する各部位が素材から加工された場合、各部位が、そ
れぞれ据込加工なのか、絞り加工なのかを判定し、据込
加工の場合は据込比、絞り加工の場合は断面減少率を計
算して、それぞれの部分の加工の種類の判定と加工率を
表示したものである。また、素材から最終形状への加工
率と形状や使用する鍛造機械の種類などから工程数が設
定出来るので、工程数の入力画面１２から工程数を入力
する。ここで入力された工程数にもとづき中間工程形状
の入力が繰り返される。

【００１２】評価手段では、設計者が設計工程で決定を
行っていく事項に対して、あらかじめ記憶されているデ
ータから妥当性を評価して、結果の可否を出力する。第
６図と第７図に、素材径の設定時に機能する評価手段の
ディスプレイ画面の一例を示す。素材径の設定は、最終
形状の入力後に、最終形状から素材径として選択できる
範囲の上限値と下限値を求め、第６図の表示画面１３に
表示される。設計者は、表示された条件を満足する素材
径を決定して、入力画面１４から入力する。素材径が入
力されると切断長が計算され、第７図の表示画面１５に
寸法値を、表示画面１６に形状の表示を行い、確認の入
力画面１７が表示される。決定された素材形状に問題が
なければ、確認の入力画面１７のＹＥＳのボタンを、問
題があればＮＯのボタンを選択する。ＮＯのボタンを選
択すれば、第６図の素材径の入力画面に戻る。

【００１３】以上述べた、入力手段と計算手段と評価手
段の機能を活用して、全工程を決定して行く。形状の決
定された工程は第８図の表示画面１８に表示がされて行
き、工程設計が完了すると終了ボタン１９を選択する。
終了ボタン１９が選択されると、あらかじめ設定されて
いるレイアウトで形状情報が製図手段に送られる。

【００１４】製図手段では、確定された各工程形状の図
面化の作業を行う。そして、寸法線の入力など、図面化
の作業が完了すると出力手段によって、紙の図面として
出力する。

【図面の簡単な説明】

【第１図】構成のブロック図。

【第２図】属性情報の入力画面。

【第３図】形状の入力画面１。

【第４図】形状の入力画面２。

【第５図】加工方法と加工率の表示画面。

【第６図】素材径の入力画面。

【第７図】素材径の確認画面。

【第８図】中間工程の入力画面。

【符号の説明】

１：工程設計登録メニュー、２：選択用のメニュー、
３：基本形状のメニュー、４：基本形状を定義する寸法
値のガイド、５：寸法値の入力画面、６：入力済み形状
の表示画面、７：メニューの切替えスイッチ、８：作業
の切替えスイッチ、９：ウインドウ、１０：入力済み形
状の表示画面、１１：加工率の表示画面、１２：工程数
の入力画面、１３：表示画面、１４：入力画面、１５：
表示画面、１６：表示画面、１７：確認の入力画面、１
８：表示画面、１９：終了ボタン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱や六角柱などの基本形状の組み合わ
   せによる三次元形状の認識方法を活用した入力手段と、
   体積や体積一定の原則に基づいて求められる中間工程形
   状の寸法値および加工率などの鍛造成形の工程設計に必
   要な技術計算を行う計算手段と、それら技術計算より求
   められた値を、あらかじめ決定された判断基準値と比較
   して評価する評価手段と、対話形式で製図を行う製図手
   段と、作成された工程レイアウト図面を出力する出力手
   段からなる圧造機による鍛造成形の工程設計支援装置。