JPH086986A - Method for designing press die - Google Patents
Method for designing press dieInfo
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- JPH086986A JPH086986A JP6139781A JP13978194A JPH086986A JP H086986 A JPH086986 A JP H086986A JP 6139781 A JP6139781 A JP 6139781A JP 13978194 A JP13978194 A JP 13978194A JP H086986 A JPH086986 A JP H086986A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はプレス金型の設計方法に
係り、特に、プレス金型の不具合を設計段階で定量的に
評価するとともに、パラメータの値を変更するだけで設
計図形を容易に修正できるようにしたプレス金型の設計
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for designing a press die, and in particular, a defect of the press die can be quantitatively evaluated at a designing stage, and a design figure can be easily made by simply changing a parameter value. The present invention relates to a method of designing a press die that can be modified.
【0002】[0002]
【従来の技術】所定形状のプレス品を絞り加工するため
のプレス金型のダイフェース、すなわちポンチおよびダ
イスの成形面やしわ押えリングのしわ押え面の設計は、
CAD(Computer Aided Design)装置を利用して行われ
ているが、適正なプレス品質が得られるか否かの定量的
評価を行うことはなく、専ら設計者の経験的判断によっ
て行われているのが普通である。例えば、しわ押え面の
高さや傾斜角度(プレス素材の流入角度)はプレス品質
に大きな影響を与えるが、このしわ押え面の適否を設計
段階で定量的に評価することは行われていない。また、
断面形状が異なる第1形状部および第2形状部が近接し
て存在する場合、その目的とする形状のままで金型を設
計しても境界部分で割れや皺などの不具合が発生するた
め、それ等の間に徐変区間を設けて断面形状を滑らかに
変化させるようにしているが、適正なプレス品質を得る
上での断面形状の変化態様の適否を設計段階で定量的に
評価することは行われていない。2. Description of the Related Art Design of a die face of a press die for drawing a press product having a predetermined shape, that is, a forming surface of a punch and a die and a wrinkle holding surface of a wrinkle holding ring are as follows.
Although it is performed using a CAD (Computer Aided Design) device, there is no quantitative evaluation of whether or not proper press quality can be obtained, and it is performed solely by the empirical judgment of the designer. Is normal. For example, the height and inclination angle of the wrinkle holding surface (inflow angle of the press material) have a great influence on the press quality, but the suitability of the wrinkle holding surface has not been quantitatively evaluated at the design stage. Also,
When the first shape part and the second shape part having different cross-sectional shapes are present close to each other, even if the mold is designed with the target shape, defects such as cracks and wrinkles occur at the boundary portion. A gradual change section is provided between them to smoothly change the cross-sectional shape, but it is necessary to quantitatively evaluate the suitability of the cross-sectional shape change in obtaining the appropriate press quality at the design stage. Has not been done.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに経験的判断だけで金型形状を設計すると、トライア
ウト(試し打ち)段階で割れや皺,面ひずみなどの不具
合が多発し、金型修正に多くの工数や期間が必要であっ
た。また、従来の金型設計は、CAD装置の画面上にお
いてデリート(削除)およびクリエイト(創成)で設計
図形を修正していたため、設計段階での図形の修正が面
倒で時間が掛かっていた。However, when the die shape is designed only by empirical judgment in this way, defects such as cracks, wrinkles, and surface distortion frequently occur during the tryout (trial punching) stage, and die correction is required. A lot of man-hours and time were required. Further, in the conventional die design, the design graphic is modified by delete (create) and create (create) on the screen of the CAD device, so the graphic modification at the design stage is troublesome and time consuming.
【0004】本発明は以上の事情を背景として為された
もので、その目的とするところは、プレス金型の不具合
を設計段階で定量的に評価するとともに、パラメータの
値を変更するだけで設計図形を容易に修正できるように
することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to quantitatively evaluate a defect of a press die at a design stage and design it by changing a parameter value. It is to be able to easily modify the figure.
【0005】[0005]
【課題を解決するための第1の手段】かかる目的を達成
するために、第1発明は、所定形状のプレス品を絞り加
工するためのプレス金型を、パラメトリックCAD装置
を用いて設計する方法であって、図1に示すように、
(a)前記プレス品の3次元モデルを前記パラメトリッ
クCAD装置で作成する3次元モデル作成工程と、
(b)前記3次元モデルの外周縁に略沿ってオフセット
寸法Lj および傾斜角度θk をそれぞれ設定することに
より、その3次元モデルからプレス方向へオフセット寸
法Lj だけ離間した位置の所定範囲に傾斜角度θk で傾
斜するしわ押え面を作成するしわ押え面作成工程と、
(c)そのしわ押え面にプレス素材を密着させた場合の
そのしわ押え面より内側におけるそのプレス素材の3次
元形状を、そのしわ押え面の形状およびプレス素材の材
質をパラメータとして予め定められた演算式に従って作
成する素材形状作成工程と、(d)前記プレス素材の3
次元形状と前記3次元モデルとのプレス方向における離
間距離Ld の分布から、適正なプレス品質を得る上で前
記しわ押え面が適切か否かを判断するしわ押え判断工程
と、(e)前記しわ押え面が適切でないと判断された場
合に、前記オフセット寸法Lj および前記傾斜角度θ k
の少なくとも一方を変更してしわ押え面を修正するしわ
押え面修正工程とを有することを特徴とする。[First Means for Solving the Problem] Achieving such an object
In order to achieve this, the first invention squeezes a pressed product of a predetermined shape.
Parametric CAD device for press die for working
A method of designing using, as shown in FIG.
(A) The three-dimensional model of the pressed product is used as the parameter
3D model creation process created with a CAD device,
(B) Offset approximately along the outer peripheral edge of the three-dimensional model
Dimension LjAnd inclination angle θkTo set each
Offset from the 3D model in the press direction
Law LjAngle of inclination θkLeaning on
A wrinkle holding surface creating process for creating a slanted wrinkle holding surface,
(C) When pressing material is closely attached to the wrinkle holding surface
Tertiary of the press material inside the wrinkle holding surface
The original shape is the shape of the wrinkle holding surface and the material of the press material.
Created according to a predetermined arithmetic expression with quality as a parameter.
Material shape creation process to be performed, and (d) 3 of the press material
Of the 3D shape and the 3D model in the press direction
Distance LdBefore obtaining the proper press quality from the distribution of
Wrinkle hold down judgment process to judge whether the wrinkle hold down surface is appropriate
(E) When it is determined that the wrinkle holding surface is not appropriate
The offset dimension LjAnd the inclination angle θ k
Wrinkle to fix wrinkle holding surface by changing at least one of
And a pressing surface correction step.
【0006】なお、上記パラメトリックCAD装置は、
図形作成の手順および各パラメータの数値を記憶してお
り、一旦図形を作成した後は、パラメータの数値を変更
するだけで自動的に同じ手順で修正図形を作成する機能
を有するものである。The above parametric CAD device is
The procedure for creating a figure and the numerical values of the respective parameters are stored, and once the figure is created, it has a function of automatically creating a modified figure by the same procedure simply by changing the numerical value of the parameter.
【0007】[0007]
【作用】すなわち、本発明はしわ押え面の設計に関する
もので、先ず、プレス品の3次元モデルをパラメトリッ
クCAD装置で作成し、その3次元モデルの外周縁に略
沿ってオフセット寸法Lj および傾斜角度θk をそれぞ
れ設定することにより、その3次元モデルからプレス方
向へオフセット寸法Lj だけ離間した位置の所定範囲に
傾斜角度θk で傾斜するしわ押え面を作成する。オフセ
ット寸法Lj および傾斜角度θk は、3次元モデルすな
わち加工すべきプレス品の形状に応じて、過去の経験な
どにより外周縁の各部について任意に設定すれば良い。
オフセット寸法Lj は、3次元モデルをポンチ型と仮定
してプレス加工時(プレス下死点)のポンチ型に対する
しわ押え面の位置を定めるもので、オフセット寸法Lj
が小さい程しわ押え面は浅くなり、材料の歩留りが向上
する。また、傾斜角度θk は、プレス加工時にプレス素
材が引き込まれる流入方向を表すもので、3次元モデル
の形状に応じて、例えばプレス素材が円滑に流入するよ
うに定めれば良い。なお、しわ押え面を作成する所定範
囲は、例えば内端縁および外端縁をそれぞれ指定した
り、それ等の一方としわ押えの幅寸法を指定したりする
ことによって特定できる。That is, the present invention relates to the design of the wrinkle holding surface. First, a three-dimensional model of a pressed product is created by a parametric CAD device, and the offset dimension L j and the inclination are set substantially along the outer peripheral edge of the three-dimensional model. by setting the angle theta k respectively, to create a wrinkle holding surface inclined at an inclination angle theta k in a predetermined range of positions spaced apart by an offset dimension L j to the press direction from the 3-dimensional model. The offset dimension L j and the inclination angle θ k may be arbitrarily set for each part of the outer peripheral edge in accordance with the shape of the three-dimensional model, that is, the pressed product to be processed, based on past experience.
Offset dimension L j is intended to determine the position of the blank-holding surface with respect to the punch type during pressing a 3-dimensional model on the assumption that the punch-type (press bottom dead center), the offset dimension L j
The smaller the value, the shallower the wrinkle holding surface and the higher the material yield. Further, the inclination angle θ k represents an inflow direction in which the press material is drawn during the press working, and may be determined according to the shape of the three-dimensional model, for example, so that the press material can smoothly flow in. The predetermined range in which the wrinkle holding surface is created can be specified, for example, by designating the inner edge and the outer edge, or by designating the width dimension of one of the inner edge and the outer edge.
【0008】その後、上記しわ押え面にプレス素材を密
着させた場合のそのしわ押え面より内側におけるプレス
素材の3次元形状を、そのしわ押え面の形状およびプレ
ス素材の材質をパラメータとして予め定められた演算
式、例えば有限要素法(FEM;Finite Element Metho
d)などを用いて作成し、そのプレス素材の3次元形状と
前記3次元モデルとのプレス方向における離間距離Ld
の分布から、適正なプレス品質を得る上でしわ押え面が
適切か否かを判断する。プレス素材の3次元形状は、絞
り加工の前にプレス素材の周縁部がしわ押えリングおよ
びダイスのしわ押え面で挟圧された時の形状であり、そ
の3次元形状と3次元モデルとの間の離間距離Ld は、
プレス加工時における絞り加工の進行状況すなわちポン
チとプレス素材との接触タイミングを表しており、離間
距離Ld が大きい場所程接触タイミングが早い。絞り加
工におけるプレス品質の良否は、プレス素材各部のポン
チに対する接触タイミングが大きく影響し、過去の経験
などからその接触タイミングすなわち上記離間距離Ld
の分布により適正なプレス品質が得られるか否かを判断
できる。例えば、略同じ形状のプレス品を絞り加工した
過去の実績から、そのプレス品の複数箇所を評価点とし
て設定するとともに適正なプレス品質が得られる場合の
接触順序を定めておき、上記離間距離Ld から各評価点
の接触順序を求めて良否を判断することができる。接触
順序は、必ずしも時間的にずれている場合だけでなく、
複数の評価点が略同時に接触する場合であっても良い。After that, the three-dimensional shape of the press material inside the wrinkle holding surface when the press material is brought into close contact with the wrinkle holding surface is predetermined with the shape of the wrinkle holding surface and the material of the press material as parameters. Calculation formula, for example, finite element method (FEM)
The distance L d between the three-dimensional shape of the press material and the three-dimensional model in the press direction
From the distribution of, it is judged whether or not the wrinkle holding surface is appropriate for obtaining proper press quality. The three-dimensional shape of the press material is the shape when the peripheral edge of the press material is clamped by the wrinkle holding ring and the wrinkle holding surface of the die before drawing, and between the three-dimensional shape and the three-dimensional model. The separation distance L d of
It shows the progress of the drawing process at the time of press working, that is, the contact timing between the punch and the press material, and the contact timing is earlier at the place where the separation distance L d is larger. The quality of the press quality in the drawing process is greatly affected by the contact timing of each part of the press material with the punch. From the past experience, the contact timing, that is, the separation distance L d.
It is possible to judge whether or not an appropriate press quality can be obtained by the distribution of. For example, based on the past results of drawing press products having substantially the same shape, a plurality of locations of the press products are set as evaluation points, and the contact sequence is determined when proper press quality is obtained, and the separation distance L is set. The contact order of each evaluation point can be obtained from d to judge pass / fail. The order of contact is not limited to the case where they are not always in time,
It may be a case where a plurality of evaluation points are in contact with each other substantially at the same time.
【0009】そして、上記離間距離Ld の分布からしわ
押え面が適切でないと判断された場合には、前記オフセ
ット寸法Lj および前記傾斜角度θk の少なくとも一方
を変更してしわ押え面を修正し、その新たなしわ押え面
からプレス素材の3次元形状を作成するとともに、3次
元モデルとの離間距離Ld の分布からしわ押え面の適否
を判断することにより、適正なプレス品質が得られるよ
うになるまでしわ押え面を修正する。その場合に、本発
明ではパラメトリックCAD装置を使用しているため、
オフセット寸法Lj や傾斜角度θk の値を変更するだけ
で、当初の手順に従って新たなしわ押え面が自動的に作
成される。When it is determined from the distribution of the separation distance L d that the wrinkle holding surface is not appropriate, at least one of the offset dimension L j and the inclination angle θ k is changed to correct the wrinkle holding surface. Then, an appropriate press quality can be obtained by creating a three-dimensional shape of the press material from the new wrinkle holding surface and judging the suitability of the wrinkle holding surface from the distribution of the separation distance L d from the three-dimensional model. Correct the wrinkle holding surface until it becomes like this. In that case, since the present invention uses the parametric CAD device,
By simply changing the values of the offset dimension L j and the tilt angle θ k, a new wrinkle holding surface is automatically created according to the original procedure.
【0010】[0010]
【第1発明の効果】このように、本発明のプレス金型の
設計方法によれば、適正なプレス品質を得る上でしわ押
え面が適切か否かを、離間距離Ld の分布により設計段
階で定量的に評価できるため、従来のように設計者の経
験だけでプレス金型を設計する場合に比較し、トライア
ウト段階での不具合の発生が減少して金型の修正に要す
る工数や期間が低減されるとともに、客観的に良否を判
断できることから経験の浅い者でも比較的容易にしわ押
え面を設計できるようになる。また、このようにしわ押
え面の適否を評価すると、必要に応じて何回もしわ押え
面を修正することになるが、本発明では、オフセット寸
法Lj および傾斜角度θk をパラメータとしてしわ押え
面が設定され、それ等の値を変更するだけで新たなしわ
押え面が自動的に作成されるため、しわ押え面の修正を
容易且つ迅速に行うことができ、上記のような定量的評
価と相まって適切なしわ押え面を容易に設計できるよう
になる。As described above, according to the designing method of the press die of the present invention, whether or not the wrinkle holding surface is appropriate for obtaining the proper press quality is designed by the distribution of the separation distance L d. Since it can be quantitatively evaluated at the stage, compared to the conventional case where a press die is designed only by the experience of the designer, the number of troubles at the tryout stage is reduced and the number of man-hours and the period required to correct the die are reduced. In addition, since it is possible to objectively judge the quality, even a inexperienced person can relatively easily design the wrinkle holding surface. Further, if the suitability of the wrinkle holding surface is evaluated in this way, the wrinkle holding surface is corrected as many times as necessary, but in the present invention, the wrinkle holding surface is adjusted with the offset dimension L j and the inclination angle θ k as parameters. Faces are set and a new wrinkle holding face is automatically created simply by changing those values, so wrinkle holding face can be corrected easily and quickly. This makes it possible to easily design an appropriate wrinkle holding surface.
【0011】[0011]
【課題を解決するための第2の手段】第2発明は、上記
第1発明のプレス金型の設計方法において、前記しわ押
え面が周方向においてプレス方向の曲率反転を有するか
否かを判断し、曲率反転を有する場合はしわ押え面が適
切でないと判断する曲率反転判断工程を有することを特
徴とする。A second aspect of the present invention is the method for designing a press die according to the first aspect of the present invention, wherein it is determined whether or not the wrinkle holding surface has a curvature reversal in the pressing direction in the circumferential direction. However, when there is curvature reversal, a curvature reversal determination step of determining that the wrinkle holding surface is not appropriate is provided.
【0012】なお、上記プレス方向の曲率反転とは、プ
レス方向の変位を表す曲線の曲率が途中で反対になるこ
とで、具体的にはプレス方向の凸部および凹部を共に含
んでいる場合である。The curvature reversal in the pressing direction means that the curvature of the curve representing the displacement in the pressing direction is opposite on the way, and specifically, it includes a case where both a convex portion and a concave portion in the pressing direction are included. is there.
【0013】[0013]
【作用】すなわち、しわ押え面が周方向においてプレス
方向の曲率反転を有する場合は、絞り加工時におけるプ
レス素材の流入抵抗が大きくなって割れ,面ひずみなど
が生じたり、ブランク(抜き加工)時に皺が発生したり
するなどの不具合が生じ易いため、例えば図2に示すよ
うに、しわ押え面作成工程でしわ押え面を作成した後、
素材形状作成工程でプレス素材の3次元形状を作成する
前に、しわ押え面が周方向においてプレス方向の曲率反
転を有するか否か、具体的にはしわ押え面の内周線や外
周線などがプレス方向の曲率反転を有するか否かを判断
し、曲率反転を有する場合はしわ押え面が適切でないと
判断するのである。そして、そのような曲率反転が無く
なるように、前記しわ押え面修正工程でオフセット寸法
Ljや傾斜角度θk を変更してしわ押え面を修正する。Operation: That is, when the wrinkle holding surface has a curvature reversal in the pressing direction in the circumferential direction, the inflow resistance of the press material during drawing becomes large and cracks, surface strains, etc. occur, or during blanking (punching). Since problems such as wrinkles are likely to occur, for example, as shown in FIG. 2, after creating the wrinkle holding surface in the wrinkle holding surface creating step,
Before the three-dimensional shape of the press material is created in the material shape creation process, whether or not the wrinkle holding surface has a curvature reversal in the pressing direction in the circumferential direction, specifically, the inner peripheral line and the outer peripheral line of the wrinkle holding surface. It is determined whether or not has a curvature reversal in the pressing direction, and if there is a curvature reversal, it is determined that the wrinkle holding surface is not appropriate. Then, in order to eliminate such curvature reversal, the wrinkle holding surface is corrected by changing the offset dimension L j and the inclination angle θ k in the wrinkle holding surface correcting step.
【0014】ここで、上記曲率反転の有無の判断は、例
えばしわ押え面の内周線や外周線のプレス方向の変位を
画像表示させ、設計者が目視で判断するようにしても良
いが、演算式などで各部の曲率を算出するようにしても
良い。また、この曲率反転判断工程は、前記しわ押え面
作成工程の途中で行うこともできる。すなわち、しわ押
え面作成工程が、前記3次元モデルの外周縁に略沿って
オフセット寸法Lj を設定することにより、その3次元
モデルからプレス方向へオフセット寸法Lj だけ離間し
た位置をしわ押え面の内周線とし、その内周線から外側
へ向かって傾斜角度θk で傾斜するしわ押え面を作成す
るようになっている場合は、オフセット寸法Lj に従っ
て内周線が作成された段階で、その内周線について曲率
反転の有無を判断することができる。なお、素材形状作
成工程の後のしわ押え判断工程の前後で曲率反転の有無
を判断するようにしても良い。Here, the determination as to the presence or absence of the curvature reversal may be made, for example, by displaying the displacements of the inner peripheral line and the outer peripheral line of the wrinkle pressing surface in the pressing direction as an image, and the designer may visually judge. You may make it calculate the curvature of each part by an arithmetic expression etc. The curvature reversal determination step can also be performed during the wrinkle holding surface creating step. That is, in the wrinkle holding surface creating step, by setting the offset dimension L j substantially along the outer peripheral edge of the three-dimensional model, the wrinkle holding surface is separated from the three-dimensional model by the offset dimension L j in the pressing direction. When the wrinkle holding surface that is inclined at the inclination angle θ k from the inner peripheral line to the outer side is created, at the stage when the inner peripheral line is created according to the offset dimension L j. It is possible to determine whether or not there is curvature inversion on the inner peripheral line. The presence / absence of curvature reversal may be determined before and after the wrinkle hold down determination step after the material shape creation step.
【0015】[0015]
【第2発明の効果】このような第2発明のプレス金型の
設計方法によれば、プレス方向の曲率反転が存在しない
ようにしてしわ押え面を設計しているため、プレス素材
の流入抵抗などに起因するトライアウト段階での不具合
の発生が更に減少する。According to the method of designing a press die of the second invention, since the wrinkle holding surface is designed so that there is no curvature reversal in the pressing direction, the inflow resistance of the press material is reduced. The occurrence of defects at the tryout stage due to the above is further reduced.
【0016】[0016]
【課題を解決するための第3の手段】第3発明は、プレ
ス方向と平行な断面形状が互いに異なる第1形状部およ
び第2形状部を近接して有するプレス品を絞り加工する
ためのプレス金型を、パラメトリックCAD装置を用い
て設計する方法であって、図3に示すように、(a)前
記第1形状部および第2形状部の3次元モデルを前記パ
ラメトリックCAD装置で作成する3次元モデル作成工
程と、(b)前記3次元モデルにおける前記第1形状部
と第2形状部との間の徐変区間内の徐変形状を、徐変指
定値uをパラメータとして予め定められた演算式に従っ
て作成する徐変形状作成工程と、(c)前記徐変区間内
の複数部位について平均断面線長変化率αを求める変化
率演算工程と、(d)その平均断面線長変化率αの最大
値αmax および平均断面線長変化率αの傾きφが、適正
なプレス品質が得られるように予め定められた関係を満
足するか否かを判断する変化率判断工程と、(e)前記
最大値αmax および傾きφが予め定められた関係を満足
しないと判断された場合に、前記徐変指定値uを変更し
て徐変形状を修正する徐変形状修正工程とを有すること
を特徴とする。A third aspect of the present invention is a press for drawing a pressed product having a first shape portion and a second shape portion, which have different cross-sectional shapes parallel to the pressing direction and are adjacent to each other. A method of designing a mold using a parametric CAD device, comprising: (a) creating a three-dimensional model of the first shape part and the second shape part by the parametric CAD device as shown in FIG. A dimensional model creating step, and (b) a gradual deformation state within a gradual change section between the first shape portion and the second shape portion in the three-dimensional model is predetermined using the gradual change designated value u as a parameter. A gradual-deformation creating step that is created according to an arithmetic expression; (c) a rate-of-change calculating step for obtaining an average cross-section line length change rate α for a plurality of sites in the gradual-change section; Maximum value α max of A change rate determining step of determining whether or not the slope φ of the surface line length change rate α satisfies a predetermined relationship so as to obtain an appropriate press quality, and (e) the maximum value α max and the slope When it is determined that φ does not satisfy a predetermined relationship, a gradual deformation state correcting step of changing the gradual change designated value u to correct the gradual deformation state is included.
【0017】なお、上記平均断面線長変化率αは、材料
移動が生じないなつき線からポンチの輪郭線すなわちプ
レス加工時のしわ押え面までの距離を、プレス加工前の
プレス素材の対応する部分の長さで割算した値で、例え
ば図21におけるLP /LBである。但し、その平均断
面線長変化率αの逆数を算出し、その逆数の最小値や傾
きに基づいて適否を判断する場合も、上記最大値αmax
および傾きφに基づいて適否を判断することと実質的に
同じで、本発明の技術的範囲に含まれる。The average cross-section line length change rate α is defined as the distance from the contact line where material movement does not occur to the contour line of the punch, that is, the wrinkle holding surface during press working, to the corresponding portion of the press blank before press working. 21 is a value obtained by dividing the length by, for example, L P / L B in FIG. However, even when the reciprocal of the average cross-section line length change rate α is calculated and the suitability is determined based on the minimum value or the slope of the reciprocal, the maximum value α max
It is substantially the same as determining the suitability based on and the inclination φ, and is included in the technical scope of the present invention.
【0018】[0018]
【作用】すなわち、この第3発明は断面形状が異なる第
1形状部および第2形状部が近接して存在する場合に、
適正なプレス品質が得られるようにそれ等の間に設けら
れる徐変区間の徐変形状の設計に関するもので、先ず、
第1形状部および第2形状部の3次元モデルをパラメト
リックCAD装置で作成する。次に、この3次元モデル
における上記第1形状部と第2形状部との間の徐変区間
内の徐変形状を、徐変指定値uをパラメータとして予め
定められた演算式に従って作成する。この演算式は、第
1形状部と第2形状部との間の徐変形状を徐変指定値u
によって変化させるもので、例えば徐変区間の中間位置
における形状を徐変指定値uの値に応じて第1形状部に
近づけたり第2形状部に近づけたりするように定められ
る。最初の徐変形状については、徐変指定値uとして予
め一定の値が設定されるようになっていても良いが、設
計者が任意の値を設定できるようにしても良い。That is, the third aspect of the invention is such that when the first shape portion and the second shape portion having different cross-sectional shapes are present in close proximity,
It relates to the design of the gradual deformation shape of the gradual change section provided between them so that an appropriate press quality can be obtained.
A three-dimensional model of the first shape portion and the second shape portion is created by a parametric CAD device. Next, a gradual deformation state within the gradual change section between the first shape portion and the second shape portion in this three-dimensional model is created according to a predetermined arithmetic expression using the gradual change specified value u as a parameter. This arithmetic expression is a gradual change specified value u for the gradual deformation between the first shape portion and the second shape portion.
For example, the shape at the intermediate position of the gradual change section is set to approach the first shape section or the second shape section according to the value of the gradual change specified value u. Regarding the first gradual deformation state, a fixed value may be set in advance as the gradual change specified value u, but the designer may be allowed to set an arbitrary value.
【0019】その後、上記徐変区間内の複数部位につい
て平均断面線長変化率αを求め、その平均断面線長変化
率αの最大値αmax および平均断面線長変化率αの傾き
φが、適正なプレス品質が得られるように予め定められ
た関係を満足するか否かを判断する。この関係は過去の
実績や実験,シミュレーションなどにより、プレス素材
の材質や板厚などに応じて、或いはそれ等のプレス条件
を含めたプレス品の種類毎に定められるが、一般に最大
値αmax ,傾きφが大きい程適正なプレス品質が得られ
難く、最大値αmax ,傾きφが小さい程適正なプレス品
質が得られ易い。After that, the average cross-section line length change rate α is obtained for a plurality of sites in the gradually changing section, and the maximum value α max of the average cross-section line length change rate α and the slope φ of the average cross-section line length change rate α are It is determined whether or not a predetermined relationship is satisfied so that proper press quality can be obtained. This relationship is determined by past results, experiments, simulations, etc., depending on the material of the press material, plate thickness, etc., or for each type of press product including those press conditions, but in general, the maximum value α max , The larger the inclination φ, the harder it is to obtain an appropriate press quality, and the smaller the maximum value α max and the inclination φ, the easier it is to obtain an appropriate press quality.
【0020】そして、上記最大値αmax および傾きφが
予め定められた関係を満足しないと判断された場合に
は、前記徐変指定値uを変更して徐変形状を修正し、そ
の新たな徐変形状に基づいて平均断面線長変化率αを求
めるとともに、最大値αmax および傾きφから徐変形状
の適否を判断することにより、適正なプレス品質が得ら
れるようになるまで徐変形状を修正する。その場合に、
本発明ではパラメトリックCAD装置を使用しているた
め、徐変指定値uの値を変更するだけで、当初の手順に
従って新たな徐変形状が自動的に作成される。ここで、
最大値αmax は徐変区間の何れか一方の端部の形状によ
って定まるため、徐変形状を変更しても変化しないが、
傾きφは徐変形状の変更に伴って変化し、適正なプレス
品質が得られるようにすることができるのである。傾き
φは、徐変区間を長くすれば小さくなるが、徐変区間は
適正なプレス品質が得られるように設けられるもので、
また、この徐変区間ではプレス品に折れ目が付いたりブ
ランク時に寄せ抜きが必要になったりするため、徐変区
間が大きくなるとプレス品質が低下するとともに大きな
寄せ抜き型が必要になるなどの不都合があり、徐変区間
はできるだけ小さいことが望ましく、本発明によれば徐
変区間をできるだけ小さく維持しつつ適正なプレス品質
が得られるようにすることができるのである。なお、徐
変指定値uを種々変更して徐変形状を修正しても最大値
αmax および傾きφが予め定められた関係を満足しない
場合は、徐変区間を大きくするなどして徐変形状を設計
し直すことになる。When it is determined that the maximum value α max and the slope φ do not satisfy the predetermined relationship, the gradual change designation value u is changed to correct the gradual deformation state, and the new value is newly added. The average cross-section line length change rate α is calculated based on the gradual deformation state, and whether the gradual deformation state is appropriate or not is determined from the maximum value α max and the inclination φ until the appropriate press quality is obtained. To fix. In that case,
In the present invention, since the parametric CAD device is used, a new gradual deformation state is automatically created according to the original procedure only by changing the value of the gradual change specified value u. here,
The maximum value α max is determined by the shape of either end of the gradual change section, so it does not change even if the gradual deformation state is changed,
The inclination φ changes with the change of the gradually deformed shape, and it is possible to obtain an appropriate press quality. The inclination φ becomes smaller if the gradual change section is lengthened, but the gradual change section is provided so as to obtain appropriate press quality.
Also, in this gradual change section, the press product has a crease and it is necessary to pull out when blanking, so if the gradual change section becomes large, the press quality deteriorates and a large pulling die is required. However, it is desirable that the gradual change section is as small as possible, and according to the present invention, it is possible to obtain an appropriate press quality while keeping the gradual change section as small as possible. If the maximum value α max and the slope φ do not satisfy the predetermined relationship even if the specified gradual change value u is changed to correct the gradual deformation state, the gradual change section is enlarged to gradually change the gradual change. The shape will be redesigned.
【0021】[0021]
【第3発明の効果】このように、本発明のプレス金型の
設計方法によれば、適正なプレス品質を得る上で徐変形
状が適切か否かを、平均断面線長変化率αの最大値α
max および傾きφの関係から設計段階で定量的に評価で
きるため、従来のように設計者の経験だけでプレス金型
を設計する場合に比較し、トライアウト段階での不具合
の発生が減少して金型の修正に要する工数や期間が低減
されるとともに、客観的に良否を判断できることから経
験の浅い者でも比較的容易に徐変形状を設計できるよう
になる。また、このように徐変形状の適否を評価する
と、必要に応じて徐変形状を何回も修正しなければなら
ないが、本発明では、徐変指定値uをパラメータとして
徐変形状が設定され、その値を変更するだけで新たな徐
変形状が自動的に作成されるため、徐変形状の修正を容
易且つ迅速に行うことができ、上記のような定量的評価
と相まって適切な徐変形状を容易に設計できるようにな
る。更に、本発明では徐変形状を変更することにより、
徐変区間をできるだけ小さく維持しながら適正なプレス
品質が得られるようにしているため、目的とするプレス
品の形状変更を必要最小限に抑えることができる。As described above, according to the method for designing a press die of the present invention, whether or not the gradual deformation is appropriate for obtaining an appropriate press quality is determined by the average sectional line length change rate α. Maximum value α
Since it can be quantitatively evaluated at the design stage from the relationship between max and inclination φ, the occurrence of defects at the tryout stage is reduced compared to the conventional case where a press die is designed only by the experience of the designer, and the metal mold is reduced. Since the man-hours and the time required to correct the mold are reduced and the quality can be objectively judged, even a inexperienced person can relatively easily design the gradually deformed shape. Further, when the suitability of the gradual deformation state is evaluated in this manner, the gradual deformation state must be corrected many times as necessary, but in the present invention, the gradual deformation state is set with the designated gradual change value u as a parameter. , A new gradual deformation state is automatically created just by changing the value, so the gradual deformation state can be corrected easily and quickly, and in combination with the quantitative evaluation as described above, an appropriate gradual deformation state can be obtained. The shape can be easily designed. Further, in the present invention, by changing the gradual deformation state,
Since the proper press quality is obtained while keeping the gradual change section as small as possible, the desired shape change of the pressed product can be suppressed to the necessary minimum.
【0022】[0022]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図4は、絞り加工を行うプレス金型10の
一例を説明する図で、このプレス金型10は、シングル
アクション型のプレス機械に配設されて使用されるもの
で、ダイス型12,ポンチ型14,およびしわ押えリン
グ16から構成されており、ダイス型12は図示しない
プレススライドに取り付けられて上下動させられる一
方、ポンチ型14は図示しないボルスタに位置固定に配
設される。また、しわ押えリング16は、エアシリンダ
などの付勢手段を有する図示しないしわ押え荷重付与手
段によって上方へ付勢され、ダイス型12が下降させら
れることにより(b)に示されているようにそのダイス
型12との間で平板状のプレス素材18の周縁部を所定
のしわ押え荷重で挟圧し、その状態でダイス型12と共
に下降させられることにより、ポンチ型14の成形面2
0に倣ってプレス品22が絞り加工される際に皺が発生
することを防止する。このしわ押えリング16の上面す
なわちしわ押え面24は、プレス品22に皺や割れ,面
ひずみなどの不具合が発生しないように、(c)に示す
下死点時における成形面20からのプレス方向(図4の
上下方向)距離Lや、プレス方向と直角な平面に対する
傾斜角度θが定められている。ダイス型12には、この
しわ押えリング16のしわ押え面24に対応するしわ押
え面26、およびポンチ型14の成形面20さらには製
造すべきプレス品22に対応する形状の成形面28が形
成されている。図5は、下死点時におけるポンチ型14
およびしわ押えリング16を示す斜視図で、プレス品2
2やダイス型12を省略した図である。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram for explaining an example of a press die 10 for performing a drawing process. The press die 10 is used by being installed in a single action type press machine, and includes a die die 12 and a punch die. The die die 12 is mounted on a press slide (not shown) and moved up and down, while the punch die 14 is fixedly mounted on a bolster (not shown). Further, the wrinkle pressing ring 16 is urged upward by a wrinkle pressing load applying means (not shown) having an urging means such as an air cylinder, and the die 12 is moved downward, as shown in (b). The peripheral edge of the flat plate-shaped press material 18 is clamped between the die die 12 and the die die 12 by a predetermined wrinkle pressing load, and in this state, the die material 12 is lowered to form the punching surface 2 of the punch die 14.
Wrinkles are prevented from occurring when the pressed product 22 is drawn following 0. The upper surface of the wrinkle pressing ring 16, that is, the wrinkle pressing surface 24, has a pressing direction from the forming surface 20 at the bottom dead center shown in (c) so that defects such as wrinkles, cracks, and surface strain do not occur in the pressed product 22. The distance L (vertical direction in FIG. 4) and the inclination angle θ with respect to the plane perpendicular to the pressing direction are defined. On the die die 12, a wrinkle holding surface 26 corresponding to the wrinkle holding surface 24 of the wrinkle holding ring 16 and a forming surface 20 having a shape corresponding to the forming surface 20 of the punch die 14 and the press product 22 to be manufactured are formed. Has been done. FIG. 5 shows the punch type 14 at the bottom dead center.
FIG. 2 is a perspective view showing the wrinkle holding ring 16 and the pressed product 2
It is the figure which abbreviated 2 and die type 12.
【0023】上記成形面20,28やしわ押え面24,
26は、図6に示すパラメトリックCAD装置30を用
いて目的とする製品形状に応じて設計される。図6は、
パラメトリックCAD装置30の基本構成を説明するブ
ロック線図で、データバスラインで接続された中央演算
処理装置32,ROMなどの主記憶装置34,RAMな
どの補助記憶装置36を備えており、中央演算処理装置
32は、補助記憶装置36の一時記憶機能などを利用し
つつ主記憶装置34に予め記憶されたプログラムに従っ
て、3次元モデルの作成,拡大,縮小,移動,回転や、
和,差,積などの論理演算など、種々の演算処理を行う
ようになっているとともに、図形作成の手順および各パ
ラメータの数値を記憶しておいて、一旦図形を作成した
後はパラメータの数値を変更するだけで自動的に同じ手
順で修正図形を作成する機能を備えている。表示装置3
8はブラウン管や液晶パネルなどの画像表示を行うもの
で、上記3次元モデルや設計者が処理内容を容易に選択
できるようにする選択メニューなどが表示され、設計者
はキーボード40,タブレット42,ダイヤル44など
の入力装置を用いて、3次元モデルの作成に必要なデー
タを入力したり、3次元モデルを拡大,縮小,移動,回
転させたり、パラメータの数値を変更して3次元モデル
を修正したり、表示装置38に表示された選択メニュー
から所望するメニューを選択したりするなど、種々の操
作を行うことができる。また、プリンター46は、表示
装置38の表示内容や3次元モデルの形状データ,その
3次元モデルを加工するためのNCデータなどを印刷す
るためのもので、紙テープパンチャー48は、工作機械
などで用いる形でNCデータを打ち出すためのものであ
り、ネットワークコントローラ50は、ワークステーシ
ョンや工作機械などと接続されて情報伝達を行うための
ものである。The molding surfaces 20, 28 and the wrinkle holding surface 24,
26 is designed according to the intended product shape using the parametric CAD device 30 shown in FIG. Figure 6
FIG. 1 is a block diagram illustrating the basic configuration of a parametric CAD device 30, which includes a central processing unit 32 connected by a data bus line, a main storage device 34 such as a ROM, and an auxiliary storage device 36 such as a RAM. The processing device 32 uses the temporary storage function of the auxiliary storage device 36 and the like, and creates, enlarges, reduces, moves, or rotates the three-dimensional model in accordance with a program stored in advance in the main storage device 34.
Various arithmetic processes such as logical operations such as sum, difference, product, etc. are performed, and the procedure of figure creation and the numerical values of each parameter are memorized. It has a function to automatically create a modified figure by the same procedure just by changing. Display device 3
Reference numeral 8 is an image display of a cathode ray tube, a liquid crystal panel, etc., and the above-mentioned three-dimensional model and a selection menu which allows the designer to easily select the processing contents are displayed. The designer has a keyboard 40, a tablet 42, a dial. Using the input device such as 44, input the data required for creating the three-dimensional model, enlarge, reduce, move, rotate the three-dimensional model, change the numerical values of the parameters, and modify the three-dimensional model. Various operations can be performed, such as selecting a desired menu from the selection menu displayed on the display device 38. Further, the printer 46 is for printing the display content of the display device 38, the shape data of the three-dimensional model, NC data for processing the three-dimensional model, and the paper tape puncher 48 is used in a machine tool or the like. The network controller 50 is connected to a work station, a machine tool, or the like to transmit information in order to output NC data.
【0024】次に、このようなパラメトリックCAD装
置30を用いて、前記プレス金型10のしわ押え面24
を請求項1および2に記載の発明に従って設計する手順
を、図7および図8のフローチャートを参照して説明す
る。かかる図7および図8のフローチャートの各ステッ
プのうち二重線枠のステップは、しわ押え面24の設計
に関するもので、他のステップはそのしわ押え面24の
評価,修正等に関するものであり、先ず、しわ押え面2
4の設計手順について説明する。ステップS1では、製
品形状設計部で設計された製品の形状データに基づいて
加工すべきプレス品、例えば図9および図10に示す自
動車のリヤクォータパネルの3次元モデル60を作成し
て表示装置38に表示させ、ステップS2では、その3
次元モデル60の姿勢を表示装置38の画面上で変化さ
せながら負角や工程配分等を考慮してプレス方向を決定
する。図9はプレス方向視、すなわちプレス方向から見
た平面図で、図10は図9におけるX−X断面図である
が、この3次元モデル60は二点鎖線で示すタイヤハウ
ス部分にも余肉が設けられているなど、プレス加工の成
形性や工程配分などを考慮して必要に応じて目的とする
製品形状に修正が加えられる。この時の3次元モデル6
0の表面形状は、前記ポンチ型14の成形面20に対応
するもので、ポンチ成形面を作成する工程と考えること
もできる。Next, using the parametric CAD device 30 as described above, the wrinkle holding surface 24 of the press die 10 is used.
A procedure for designing the above according to the invention described in claims 1 and 2 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 7 and 8. Of the steps in the flowcharts of FIGS. 7 and 8, the double-lined frame step relates to the design of the wrinkle holding surface 24, and the other steps relate to the evaluation, correction, etc. of the wrinkle holding surface 24. First, the wrinkle holding surface 2
The design procedure of No. 4 will be described. In step S1, a press product to be machined, for example, a three-dimensional model 60 of a rear quarter panel of an automobile shown in FIGS. 9 and 10 is created based on the shape data of the product designed by the product shape designing unit to display the display device 38. , And in step S2, 3
The pressing direction is determined in consideration of a negative angle, process distribution, etc. while changing the attitude of the dimensional model 60 on the screen of the display device 38. 9 is a plan view seen from the press direction, that is, a plan view seen from the press direction, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 9. However, this three-dimensional model 60 has a surplus in a tire house portion indicated by a two-dot chain line. The shape of the target product is modified as necessary in consideration of the formability of the press work and the process distribution. 3D model 6 at this time
The surface shape of 0 corresponds to the molding surface 20 of the punch die 14, and can be considered as a step of forming the punch molding surface.
【0025】ステップS5では、プレス方向視でポンチ
型14の輪郭を想定し、3次元モデル60の外周縁に略
沿って仮ポンチPF(プロファイル)62の構成点Qj
を設定するとともに、次のステップS6で各構成点Qj
を3次元モデル60に投影した投影点Rj を求める。構
成点Qj は、3次元モデル60の形状に応じて適当に定
められ、図9は黒丸で示す14箇所を設定した場合であ
るが、過去の経験などからしわ押えが問題となる部分を
含んで設定することが望ましい。また、構成点Qj は、
3次元モデル60から外れた位置に設定しても良いが、
その場合の投影点Rj は、例えば3次元モデル60の表
面形状を延長した面に対する投影位置とすれば良い。In step S5, assuming the contour of the punch die 14 as viewed from the pressing direction, the constituent points Q j of the temporary punch PF (profile) 62 are substantially along the outer peripheral edge of the three-dimensional model 60.
Is set, and at the next step S6, each constituent point Q j
A projection point R j obtained by projecting the image on the three-dimensional model 60 is obtained. The constituent points Q j are appropriately determined according to the shape of the three-dimensional model 60, and FIG. 9 shows a case where 14 points shown by black circles are set. It is desirable to set in. Further, the constituent point Q j is
Although it may be set at a position outside the three-dimensional model 60,
The projection point R j in that case may be a projection position on a surface obtained by extending the surface shape of the three-dimensional model 60, for example.
【0026】ステップS7では各投影点Rj についてそ
れぞれオフセット寸法Lj を設定することにより、投影
点Rj からプレス方向へオフセット寸法Lj だけ離間し
たしわ押え基準点Sj を作成し、ステップS8では、予
め定められた補間式などにより複数のしわ押え基準点S
j を滑らかに繋いで上記仮ポンチPF62を作成する。
オフセット寸法Lj は、前記図4のプレス方向距離Lに
対応するものでしわ押えの良否に影響し、3次元モデル
60の形状に応じて過去の経験などにより設定すること
になるが、オフセット寸法Lj が小さい程しわ押え面2
4は浅く、プレス素材18の材料の歩留りが向上するた
め、不具合を生じさせない範囲でできるだけ小さいこと
が望ましい。また、仮ポンチPF62の作成は、ステッ
プS13で作成する外挿面56(しわ押え面24に相
当)の構成毎に、具体的にはプレス方向視において略一
直線上に位置するしわ押え基準点Sj 毎に行われ、本実
施例では図9から明らかなように略台形状の4辺に分け
て作成する。この仮ポンチPF62は、外挿面56すな
わちしわ押え面の内周線を構成するものである。[0026] Each By setting the offset dimension L j for step S7, the projection point R j, create a blank holder reference point S j from the projection point R j spaced apart by an offset dimension L j the pressing direction, step S8 Then, a plurality of wrinkle presser reference points S are formed by a predetermined interpolation formula or the like.
The j is smoothly connected to create the temporary punch PF62.
The offset dimension L j corresponds to the distance L in the pressing direction in FIG. 4, affects the quality of the wrinkle presser, and is set according to the shape of the three-dimensional model 60 based on past experience. The smaller L j is, the wrinkle holding surface 2
Since 4 is shallow and the yield of the material of the press material 18 is improved, it is desirable that it is as small as possible within a range that does not cause a defect. Further, the provisional punch PF62 is created by the wrinkle pressing reference point S which is located substantially on a straight line when viewed from the pressing direction, for each configuration of the extrapolation surface 56 (corresponding to the wrinkle pressing surface 24) created in step S13. This is performed for each j , and in the present embodiment, as is apparent from FIG. 9, four trapezoidal sides are created. The temporary punch PF62 constitutes the inner peripheral line of the outer insertion surface 56, that is, the wrinkle holding surface.
【0027】図8のステップS11では、上記仮ポンチ
PF62より外側の外挿面56の4か所のコーナー部分
の形状を、図9において破線で示されている仮ポンチP
F62の延長線を含むように作成する。また、ステップ
S12では仮ポンチPF62に沿って傾斜角度θk を設
定し、ステップS13では、仮ポンチPF62から外側
へ向かうに従ってプレス方向と直角な平面から傾斜角度
θk で傾斜する外挿面56を作成する。上記傾斜角度θ
k は、前記図4の傾斜角度θに対応するものでプレス加
工時にプレス素材18が引き込まれる流入方向を表して
おり、3次元モデル60の形状に応じて過去の経験など
により設定すれば良いが、後工程の抜き加工などを考慮
して上限値θmax が定められている。傾斜角度θk は、
図9に示すプレス方向視において仮ポンチPF62から
直角な方向で定められるが、コーナー部の4点について
は仮ポンチPF62の延長線によって傾斜角度θk が規
定される。また、この傾斜角度θk は、仮ポンチPF6
2に沿って連続的に設定するようにしても良いが、しわ
押え基準点Sj 毎に設定し、それ等の間を予め定められ
た補間式などで滑らかに繋いで外挿面56を作成するこ
ともできる。また、外挿面56の外端縁すなわち外周線
64は、図9のプレス方向視において予め設定した外周
枠66によって定められるが、仮ポンチPF62からの
幅寸法を設定して外周線64を規定することもできる。In step S11 of FIG. 8, the shapes of the four corner portions of the extrapolation surface 56 outside the temporary punch PF62 are indicated by broken lines in FIG.
Create to include the extension line of F62. Further, in step S12, the inclination angle θ k is set along the temporary punch PF62, and in step S13, the extrapolation surface 56 inclined at the inclination angle θ k from the plane perpendicular to the pressing direction is provided from the temporary punch PF62 toward the outside. create. The tilt angle θ
k corresponds to the inclination angle θ in FIG. 4 and represents the inflow direction into which the press material 18 is drawn during the press working, and may be set according to the shape of the three-dimensional model 60 based on past experience or the like. The upper limit value θ max is set in consideration of the punching process in the subsequent process. The tilt angle θ k is
It is determined in the direction perpendicular to the temporary punch PF62 in the pressing direction view shown in FIG. 9, but the inclination angle θ k is defined by the extension lines of the temporary punch PF62 at the four points at the corners. Further, this inclination angle θ k is determined by the provisional punch PF6.
2 may be set continuously, but it is set for each wrinkle presser reference point S j , and the extrapolation surface 56 is created by connecting them smoothly by a predetermined interpolation formula or the like. You can also do it. Further, the outer edge of the outer insertion surface 56, that is, the outer peripheral line 64 is defined by the outer peripheral frame 66 set in advance in the press direction view of FIG. 9, but the outer peripheral line 64 is defined by setting the width dimension from the temporary punch PF62. You can also do it.
【0028】次に、上記のようにして設計される外挿面
56すなわちしわ押え面の評価方法について説明する。
この評価方法の基本的な考え方の第1点は、上記外挿面
56の内周線である仮ポンチPF62および外周線64
がそれぞれプレス方向の曲率反転を有するか否かであ
り、曲率反転を有する場合は、絞り加工時におけるプレ
ス素材18の流入抵抗が大きくなって割れ,ひずみなど
が生じたり、ブランク時に皺が発生したりするなどの不
具合が生じ易い。また、第2点は、外挿面56にプレス
素材18を密着させた場合の仮ポンチPF62より内側
におけるプレス素材18の3次元形状すなわち内挿面7
0(図10参照)を、外挿面56の形状およびプレス素
材18の材質(ヤング率やポアソン比など)をパラメー
タとして予め定められた演算式、例えば有限要素法など
を用いて求め、その外挿面56および内挿面70から3
次元モデル60までのプレス方向における離間距離Ld
から、適正なプレス品質を得る上で外挿面56が適切か
否かを判断する。内挿面70は、図4の(b)のように
絞り加工の前にプレス素材18の周縁部がしわ押えリン
グ16およびダイス型12で挟圧された時の形状であ
り、図10に示すようにプレス下死点における外挿面5
6および内挿面70から3次元モデル60までの離間距
離Ld は、プレス加工時における絞り加工の進行状況す
なわちポンチ型14とプレス素材18との接触タイミン
グを表しており、離間距離Ld が大きい場所程早く接触
させられる。絞り加工におけるプレス品質の良否は、プ
レス素材18各部のポンチ型14に対する接触タイミン
グが大きく影響し、過去の経験などからその接触タイミ
ングすなわち上記離間距離Ld の分布により適正なプレ
ス品質が得られるか否かを判断でき、例えば略同じ形状
のプレス品を絞り加工した過去の実績から、3次元モデ
ル60の複数箇所を評価点として設定するとともに適正
なプレス品質が得られる場合の接触順位を定めておき、
上記離間距離Ld から各評価点の接触順序を求めて良否
を判断することが可能である。Next, a method of evaluating the extrapolation surface 56, that is, the wrinkle holding surface, designed as described above will be described.
The first point of the basic idea of this evaluation method is that the provisional punch PF62 and the outer peripheral line 64, which are the inner peripheral line of the extrapolation surface 56.
Respectively have curvature reversal in the pressing direction. In the case of curvature reversal, the inflow resistance of the press material 18 at the time of drawing becomes large and cracks, strains, etc. occur, and wrinkles occur at the time of blanking. It is easy for problems such as wear and tear to occur. The second point is that the three-dimensional shape of the press material 18 inside the temporary punch PF62 when the press material 18 is brought into close contact with the outer insertion surface 56, that is, the insertion surface 7
0 (see FIG. 10) is obtained by using a predetermined arithmetic expression, for example, the finite element method or the like, with the shape of the extrapolated surface 56 and the material of the press material 18 (Young's modulus, Poisson's ratio, etc.) as parameters. Insertion surface 56 and insertion surface 70 to 3
Separation distance L d in the press direction up to the dimensional model 60
From this, it is determined whether or not the extrapolation surface 56 is appropriate for obtaining proper press quality. As shown in FIG. 4B, the insertion surface 70 has a shape when the peripheral edge portion of the press material 18 is clamped by the wrinkle holding ring 16 and the die die 12 before drawing, and is shown in FIG. Extrapolation surface 5 at bottom dead center of press
6 and the separation distance L d from the insertion surface 70 to the three-dimensional model 60 represent the progress of the drawing process during press working, that is, the contact timing between the punch die 14 and the press material 18, and the separation distance L d is The larger the area, the faster the contact. The quality of the press quality in the drawing process is greatly affected by the contact timing of each part of the press material 18 with the punch die 14, and is it possible to obtain an appropriate press quality from the contact timing, that is, the distribution of the separation distance L d , from past experience and the like? It is possible to determine whether or not, for example, based on the past results of drawing pressed products having substantially the same shape, a plurality of positions of the three-dimensional model 60 are set as evaluation points, and a contact order when appropriate press quality is obtained is determined. Every
It is possible to determine the quality by determining the order of contact of the evaluation points from the separation distance L d .
【0029】図11の一点鎖線は、上記離間距離Ld の
分布を等高線状に表したもので、例えば図10の外挿面
56および内挿面70を3次元モデル60に対してプレ
ス方向、すなわち図10では上方へ所定距離ずつ相対移
動させ、両者の重なり部分を論理演算によって求めるこ
とにより容易に作成でき、この離間距離Ld の分布と過
去のデータなどからしわ押えの良否を判断することがで
きる。図12は図11におけるXII−XII断面図であ
る。また、図13は、ハッチバック型自動車のリヤクォ
ータパネルをプレスするプレス金型を設計する場合で、
このプレス品はウインドウ部72の下部後方74に面ひ
ずみが生じ易く、これを防止するためにはプレス素材と
ポンチ型との接触タイミングをウインドウ下部の前方7
6および後方74で揃えることが有効であることが分か
っている。そこで、破線で示す外挿面(しわ押え面)7
8aと、実線で示す外挿面(しわ押え面)78bとにつ
いて、それぞれプレス素材の3次元形状を求めて前記離
間距離Ld の分布を作成したところ、図14の(a),
(b)に一点鎖線で示す結果が得られた。外挿面78a
は、外挿面78bに比較して後方の上部側程低く、すな
わち前記オフセット寸法Lj が大きい場合で、上記後方
74側程離間距離Ld は大きくなり、図14の(b)に
示す外挿面78bの場合に比較して後方74側の離間距
離Ld が大きくなって接触タイミングが早くなり、図1
4の(a)に示すように離間距離Ld の分布がウインド
ウ部72の下辺と略平行になって前方76および後方7
4に略同時にプレス加工が施される。なお、図14の
(b)に示す外挿面78bの場合は、前方76側に比較
して後方74側の接触タイミングが遅く、後方74部分
に面ひずみなどの不具合が生じ易い。The dashed-dotted line in FIG. 11 represents the distribution of the separation distance L d in the form of contour lines. For example, the extrapolation surface 56 and the interpolation surface 70 in FIG. That is, in FIG. 10, it can be easily created by relatively moving upward by a predetermined distance and obtaining the overlapping portion of the two by a logical operation, and it is possible to judge whether the wrinkle hold is good or bad from the distribution of the separation distance L d and past data. You can 12 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG. Further, FIG. 13 shows a case of designing a press die for pressing a rear quarter panel of a hatchback type vehicle,
In this pressed product, surface strain is likely to occur in the lower rear part 74 of the window part 72, and in order to prevent this, the contact timing between the press material and the punch type is set to the front part 7 of the lower part of the window.
Alignment at 6 and rear 74 has been found to be effective. Therefore, the extrapolation surface (wrinkle holding surface) 7 indicated by the broken line
8a and the extrapolation surface (wrinkle holding surface) 78b shown by the solid line, the three-dimensional shape of the press material is obtained and the distribution of the separation distance L d is created, as shown in FIG.
The result shown by the alternate long and short dash line in (b) was obtained. Extrapolation surface 78a
Is lower on the rear upper side than the outer insertion surface 78b, that is, when the offset dimension L j is large, the separation distance L d is large on the rear 74 side, and the outer distance shown in FIG. As compared with the case of the insertion surface 78b, the separation distance L d on the rear 74 side is increased, and the contact timing is accelerated.
As shown in FIG. 4A, the distribution of the separation distance L d becomes substantially parallel to the lower side of the window portion 72, and the front 76 and the rear 7
Pressing is applied to 4 at substantially the same time. In the case of the extrapolation surface 78b shown in FIG. 14B, the contact timing on the rear 74 side is later than that on the front 76 side, and defects such as surface distortion are likely to occur in the rear 74 portion.
【0030】前記図7および図8のフローチャートを参
照しつつ具体例を説明すると、前記ステップS2に続く
ステップS3において、略同一形状のプレス品の過去の
実績から不具合が発生する特徴点に基づいて接触タイミ
ングを評価するための複数の評価点Pi (図示せず)を
設定し、ステップS4で、それ等の評価点Pi について
適正なプレス品質が得られる場合の接触順位を過去のデ
ータに基づいて指定する。A concrete example will be described with reference to the flow charts of FIGS. 7 and 8. In step S3 subsequent to step S2, based on the characteristic point that a defect occurs from the past results of the pressed products having substantially the same shape. A plurality of evaluation points P i (not shown) for evaluating the contact timing are set, and in step S4, the contact order when appropriate press quality is obtained for these evaluation points P i is set as past data. Specify based on
【0031】その後、前記ステップS5〜S8を実行し
た後、4辺に分けて作成された仮ポンチPF62につい
て、それぞれプレス方向の曲率反転が存在するか否かを
ステップS9で判断する。曲率反転有無の判断は、仮ポ
ンチPF62のプレス方向の変位を画像表示させて設計
者が目視で判断するようにしても良いが、演算式などで
各部の曲率を算出するようにしても良い。何れの仮ポン
チPF62にも曲率反転が無ければ、前記ステップS1
1〜S13を実行することにより傾斜角度θkを設定し
て外挿面56を作成するが、曲率反転が存在する場合に
はステップS10を実行し、その曲率反転が存在する辺
の投影点Rj のオフセット寸法Lj を任意の変更量ΔL
だけ変更(増減)する。オフセット寸法Lj を変更した
ら再びステップS8を実行して、新たなしわ押え基準点
Sj に応じて仮ポンチPF62を作成し直し、曲率反転
が無くなるまでそれ等のステップS10およびS8を繰
り返す。ステップS8で最初に仮ポンチPF62を作成
すると、その時の手順やオフセット寸法Lj 等の各種パ
ラメータの数値を補助記憶装置36等に記憶しており、
ステップS10でオフセット寸法Lj を変更するだけで
新たな仮ポンチPF62が自動的に作成される。Then, after executing steps S5 to S8, it is determined in step S9 whether or not there is curvature reversal in the pressing direction for each of the temporary punches PF62 created by dividing into four sides. The determination as to whether or not the curvature is reversed may be performed by visually recognizing the displacement of the temporary punch PF62 in the pressing direction by an image display, or by calculating the curvature of each portion by an arithmetic expression or the like. If there is no curvature reversal in any of the temporary punches PF62, the above step S1 is performed.
The extrapolation surface 56 is created by setting the inclination angle θ k by executing steps 1 to S13. If curvature inversion exists, step S10 is executed and the projection point R of the side where the curvature inversion exists exists. any offset dimension L j of j the change amount ΔL
Change (increase or decrease) only. When the offset dimension L j is changed, step S8 is executed again to recreate the temporary punch PF62 according to the new wrinkle presser reference point S j , and steps S10 and S8 are repeated until the curvature inversion disappears. When the provisional punch PF62 is first created in step S8, the procedure at that time and the numerical values of various parameters such as the offset dimension L j are stored in the auxiliary storage device 36 or the like.
A new temporary punch PF62 is automatically created only by changing the offset dimension L j in step S10.
【0032】ステップS14では、外挿面56の外周線
64にプレス方向の曲率反転が存在するか否かを、前記
ステップS9における仮ポンチPF62の場合と同様に
プレス方向視において略一直線上に位置する4辺に分け
て判断し、曲率反転が無ければステップS15以下を実
行するが、曲率反転が存在する場合にはステップS17
で傾斜角度θk を任意の変更量Δθだけ変更(増減)す
る。そして、変更後の傾斜角度θk が前記上限値θmax
以下か否かを次のステップS18で判断し、上限値θ
max 以下であればステップS13以下を繰り返すが、θ
k >θmax の場合には図7のステップS10へ戻ってオ
フセット寸法Lj を変更した後、ステップS8以下を実
行する。ステップS18の判断がNOとなってステップ
S10を実行する場合には、傾斜角度θk はステップS
13で最初に設定された初期値に戻される。また、ステ
ップS13で最初に外挿面56を作成すると、その時の
手順や傾斜角度θk 等の各種パラメータの数値を補助記
憶装置36等に記憶しており、ステップS17で傾斜角
度θk を変更するだけで新たな外挿面56が自動的に作
成される。In step S14, whether or not there is a curvature reversal in the pressing direction on the outer peripheral line 64 of the extrapolation surface 56 is determined on a substantially straight line in the pressing direction as in the case of the temporary punch PF62 in step S9. If there is no curvature inversion, step S15 and the following steps are executed, but if there is curvature inversion, step S17 is performed.
The tilt angle θ k is changed (increased or decreased) by an arbitrary change amount Δθ. Then, the changed tilt angle θ k is equal to the upper limit value θ max.
Whether or not it is below is determined in the next step S18, and the upper limit value θ
If max is less than or equal to step S13 and subsequent steps are repeated, θ
If k > θ max, the process returns to step S10 of FIG. 7 to change the offset dimension L j , and then step S8 and the subsequent steps are executed. When the determination in step S18 is NO and step S10 is executed, the tilt angle θ k is
The initial value initially set at 13 is restored. In addition, when the extrapolation surface 56 is first created in step S13, numerical values of various parameters such as the procedure at that time and the tilt angle θ k are stored in the auxiliary storage device 36 and the like, and the tilt angle θ k is changed in step S17. A new extrapolation surface 56 is automatically created by simply doing this.
【0033】ステップS15では、外挿面56の形状お
よびプレス素材18の材質等をパラメータとして予め定
められた演算式に従って前記内挿面70を作成し、ステ
ップS16では、外挿面56および内挿面70から3次
元モデル60までのプレス方向における離間距離Ld を
前記各評価点Pi について求め、その離間距離Ld の大
きい方からの順番とステップS4で指定した接触順位と
が同じか否かによって外挿面56の良否を判断する。離
間距離Ld の算出に際しては、前記図11,図14に示
すような等高線状の分布図を求めるようにしても良い
が、外挿面56および内挿面70と3次元モデル60と
の位置関係から幾何学的に算出することも可能である。
そして、離間距離Ld の順序と指定された接触順位とが
同じであれば何ら問題はなく、一連の設計操作を終了す
るが、異なる場合には前記ステップS17以下を実行
し、ステップS9,S14の判断が共にYESで且つス
テップS16の判断がOKとなるまで傾斜角度θk やオ
フセット寸法Lj を変更し、外挿面56を修正する。な
お、前記ステップS3およびS4は、少なくとも上記ス
テップS16を実行する前までに行うようにすれば良
い。In step S15, the interpolating surface 70 is created according to a predetermined arithmetic expression using the shape of the extrapolating surface 56 and the material of the press blank 18 as parameters. In step S16, the extrapolating surface 56 and the interpolating surface 70 are formed. The separation distance L d in the press direction from the surface 70 to the three-dimensional model 60 is obtained for each evaluation point P i , and the order from the larger separation distance L d and the contact order designated in step S4 are the same or not. The quality of the extrapolation surface 56 is determined depending on whether or not. When calculating the separation distance L d , a contour line distribution map as shown in FIG. 11 and FIG. 14 may be obtained, but the positions of the extrapolated surface 56 and the interpolated surface 70 and the three-dimensional model 60 may be calculated. It is also possible to calculate geometrically from the relationship.
If the order of the separation distance L d and the designated order of contact are the same, there is no problem and the series of design operations is ended. However, if they are different, step S17 and subsequent steps are executed, and steps S9 and S14 are executed. Are both YES and the determination in step S16 is OK, the tilt angle θ k and the offset dimension L j are changed to correct the extrapolation surface 56. The steps S3 and S4 may be performed at least before the step S16 is executed.
【0034】ここで、かかる本実施例のしわ押え面設計
方法によれば、適正なプレス品質を得る上でしわ押え面
すなわち外挿面56が適切か否かを、離間距離Ld の分
布、具体的には評価点Pi における接触順位により設計
段階で定量的に評価できるため、従来のように設計者の
経験だけでしわ押え面を設計する場合に比較し、トライ
アウト段階での不具合の発生が減少して金型の修正に要
する工数や期間が低減されるとともに、客観的に良否を
判断できることから経験の浅い者でも比較的容易にしわ
押え面を設計できるようになる。According to the wrinkle holding surface designing method of the present embodiment, whether the wrinkle holding surface, that is, the extrapolation surface 56 is appropriate for obtaining proper press quality is determined by the distribution of the separation distance L d , Specifically, since it is possible to quantitatively evaluate at the designing stage by the contact order at the evaluation point P i , a defect occurs at the tryout stage as compared with the conventional case where the wrinkle holding surface is designed only by the experience of the designer. This reduces the man-hours and the time required to correct the mold, and it is possible to objectively judge the quality, so that even an inexperienced person can relatively easily design the wrinkle holding surface.
【0035】また、このように外挿面56の適否を評価
すると、必要に応じて外挿面56を何回も修正すること
になるが、本実施例ではオフセット寸法Lj および傾斜
角度θk をパラメータとして外挿面56が設定され、そ
れ等の値を変更するだけで新たな外挿面56が自動的に
作成されるため、外挿面56の修正を容易且つ迅速に行
うことができ、上記のような定量的評価と相まって適切
な外挿面56すなわちしわ押え面を容易に設計できるよ
うになる。When the suitability of the extrapolation surface 56 is evaluated in this manner, the extrapolation surface 56 is to be corrected many times as necessary, but in the present embodiment, the offset dimension L j and the inclination angle θ k. The extrapolation surface 56 is set by using as a parameter, and a new extrapolation surface 56 is automatically created only by changing those values. Therefore, the extrapolation surface 56 can be easily and quickly corrected. The appropriate extrapolation surface 56, that is, the wrinkle holding surface can be easily designed in combination with the above quantitative evaluation.
【0036】更に、本実施例では外挿面56の内周線す
なわち仮ポンチPF62および外周線64に、それぞれ
プレス方向の曲率反転が存在しないように外挿面56を
設計しているため、プレス素材18の流入抵抗などに起
因するトライアウト段階での不具合の発生が更に減少す
る。しかも、3次元曲面である内挿面70を作成する面
倒な演算処理を行う前に曲率反転の有無を判断し、必要
に応じてオフセット寸法Lj や傾斜角度θk を変更して
外挿面56を修正するようにしているため、内挿面70
を作成した後で判断する場合に比較して設計時間が短縮
される。特に、仮ポンチPF62の曲率反転については
外挿面56を作成する前に判断するようにしているた
め、設計時間を一層短縮できる利点がある。Further, in the present embodiment, the outer insertion surface 56 is designed so that there is no curvature reversal in the pressing direction on the inner peripheral line of the outer insertion surface 56, that is, the temporary punch PF62 and the outer peripheral line 64. The occurrence of defects at the tryout stage due to the inflow resistance of the material 18 is further reduced. Moreover, the presence or absence of curvature reversal is determined before the complicated calculation process for creating the interpolated surface 70 that is a three-dimensional curved surface, and the offset dimension L j and the inclination angle θ k are changed as necessary to change the extrapolated surface. Since 56 is modified, the interpolation surface 70
Design time is shortened compared with the case of making a judgment after creating. In particular, since the curvature inversion of the temporary punch PF62 is determined before the extrapolation surface 56 is created, there is an advantage that the design time can be further shortened.
【0037】本実施例では、ステップS1,S2が3次
元モデル作成工程で、ステップS7,S8,S11,S
12,S13がしわ押え面作成工程で、ステップS9,
S14が曲率反転判断工程で、ステップS15が素材形
状作成工程で、ステップS16がしわ押え判断工程で、
ステップS10,S17がしわ押え面修正工程である。In this embodiment, steps S1 and S2 are three-dimensional model creating steps, and steps S7, S8, S11 and S are steps.
12, S13 is a wrinkle holding surface creating step, and steps S9,
S14 is a curvature reversal determination step, step S15 is a material shape creation step, step S16 is a wrinkle holding determination step,
Steps S10 and S17 are the wrinkle holding surface correction process.
【0038】次に、前記パラメトリックCAD装置30
を用いて、断面形状が徐々に変化する徐変部の形状を請
求項3に記載の発明に従って設計する手順を、図15の
フローチャートを参照して説明する。かかる図15のフ
ローチャートの各ステップのうち二重線枠のステップ
は、徐変部を含む金型設計に関するもので、他のステッ
プはその徐変部の評価,修正等に関するものであり、先
ず、金型の設計手順について説明する。ステップR1お
よびR2では、前記実施例のステップS1,S2と同様
にして3次元モデル60を作成するとともにプレス方向
を決定し、ステップR3では、前記実施例と同様にして
しわ押え面80(図17,図18参照)を作成する。Next, the parametric CAD device 30.
A procedure for designing the shape of the gradually changing portion whose sectional shape gradually changes according to the invention of claim 3 will be described with reference to the flowchart of FIG. Of the steps in the flowchart of FIG. 15, the double-lined frame step relates to the mold design including the gradually changing portion, and the other steps relate to the evaluation and correction of the gradually changing portion. The mold design procedure will be described. In steps R1 and R2, the three-dimensional model 60 is created and the pressing direction is determined in the same manner as in steps S1 and S2 of the above embodiment, and in step R3, the wrinkle holding surface 80 (FIG. 17) is formed in the same manner as in the above embodiment. , See FIG. 18).
【0039】ステップR5では、一定断面部の余肉形状
を作成する。例えば、図16に示す3次元モデル60に
ついて具体的に説明すると、バックガラスが嵌め込まれ
るガラス嵌合部82,トランクの開口部84のプレス方
向と平行な断面形状は、それぞれ図17,図18に実線
で示すようにプレス方向において負角となっており、そ
のままではプレス加工できないため、一点鎖線で示すよ
うに外側へ開いた余肉86,88を作成し、後工程の寄
せ曲げ加工などで目的とする製品形状に仕上げる。図1
7の余肉86は、例えばプレス方向から所定角度ψ1 だ
け外側へ開いた方向へ寸法L3 =L1 だけ延ばした後、
水平方向(プレス方向と直角な面)から所定角度ψ2 だ
け下方へ傾斜するように寸法L4 =L2 +β(βは予め
定められた定数)だけ延ばし、更にプレス方向から所定
角度ψ3 だけ外側へ開いた方向へしわ押え面80に達す
るまで延ばすことにより作成できる。また、図18の余
肉88は、例えばプレス方向から所定角度ψ4 だけ外側
へ開いた方向へしわ押え面80に達するまで延ばすこと
により作成できるが、寸法L6 >L5 −γ(γは予め定
められた定数)の場合は、L7 ≦L5 −γとなるように
二点鎖線で示すような抜き棚を設けることが望ましい。
本実施例では、これ等の余肉86,88が第1形状部,
第2形状部の3次元モデルである。なお、この他の余肉
についても必要に応じて適宜作成することになる。In step R5, a surplus shape of a constant cross section is created. For example, the three-dimensional model 60 shown in FIG. 16 will be specifically described. The cross-sectional shapes of the glass fitting portion 82 into which the back glass is fitted and the opening portion 84 of the trunk parallel to the pressing direction are shown in FIGS. 17 and 18, respectively. As shown by the solid line, it has a negative angle in the pressing direction and cannot be pressed as it is. Therefore, as shown by the alternate long and short dash line, create extra thicknesses 86 and 88 that open to the outside, and use it for the purpose of post-process bending and bending. And finish the product shape. FIG.
The extra thickness 86 of 7 is, for example, after being extended by a dimension L 3 = L 1 in a direction opened outward by a predetermined angle ψ 1 from the pressing direction,
Extend the dimension L 4 = L 2 + β (β is a predetermined constant) so as to incline downward from the horizontal direction (a plane perpendicular to the pressing direction) by a predetermined angle ψ 2 , and further from the pressing direction by a predetermined angle ψ 3. It can be created by extending the wrinkle holding surface 80 in the outward opening direction. Further, the extra thickness 88 in FIG. 18 can be created by, for example, extending in a direction opened outward by a predetermined angle ψ 4 from the pressing direction until it reaches the wrinkle holding surface 80, but the dimension L 6 > L 5 −γ (γ is In the case of (predetermined constant), it is desirable to provide a shelving rack as indicated by the chain double-dashed line so that L 7 ≦ L 5 −γ.
In the present embodiment, these extra thicknesses 86 and 88 are the first shape parts,
It is a three-dimensional model of a 2nd shape part. In addition, other surpluses will be appropriately created as necessary.
【0040】次のステップR6では、絞り加工が適正に
行われるように上記余肉86と88との間を滑らかに接
続する徐変区間の始点ts および終点te を設定する。
この徐変区間では前記L1 =L3 の関係等が崩れて製品
に折れ目が付いたり、プレス方向での抜き加工が困難で
寄せ抜きが必要になったりするため、徐変区間が大きく
なるとプレス品質が低下するとともに大きな寄せ抜き型
が必要になるなどの不都合があり、プレス品質の向上や
プレス装置のコンパクト化などを図る上で徐変区間はで
きるだけ狭い方が望ましいが、徐変区間が狭いと形状変
化が急になるため割れや皺,面ひずみなどの不具合が発
生し易くなる。このため、上記始点tsおよび終点te
の設定では、余肉86,88の形状に応じて過去の経験
などから適当に定めることになるが、例えば当初は比較
的小さめに設定しておき、必要に応じて拡大するように
すれば良い。At the next step R6, the start point t s and the end point t e of the gradually changing section for smoothly connecting the extra thicknesses 86 and 88 are set so that the drawing process can be properly performed.
In this gradual change section, the relationship such as L 1 = L 3 is broken and the product has a crease, and it is difficult to perform punching in the pressing direction, and it is necessary to pull out the product. The press quality deteriorates and a large pulling die is required.Therefore, it is desirable that the gradual change section be as narrow as possible in order to improve the press quality and compact the press equipment. If the width is narrow, the shape changes rapidly, and defects such as cracks, wrinkles, and surface strain are likely to occur. Therefore, the start point t s and the end point t e
In this setting, the shape of the extra thicknesses 86 and 88 will be appropriately determined based on past experience and the like. However, for example, it may be set to be relatively small at the beginning and enlarged as necessary. .
【0041】ステップR7では徐変指定値uが設定さ
れ、ステップR8では、その徐変指定値uをパラメータ
として予め定められた演算式に従って徐変区間内の徐変
形状が作成される。この演算式は、例えば図19に示す
ように徐変区間の中間点(ts+te )/2における断
面形状を徐変指定値uに応じて変化させることにより、
ts ,te 間の各部の断面形状が実線,一点鎖線,二点
鎖線で示すように変化するように定められる。この徐変
区間内の断面形状は、前記余肉86部分の断面形状を
「0」、余肉88部分の断面形状を「1」として、0〜
1の数値で定められ、徐変指定値uとしては例えば0.
5が初期設定されるようにしても良いし、設計者が任意
の値を設定できるようにしても良い。図20は、かかる
徐変区間における余肉の徐変形状の一例を示す斜視図で
あり、一点鎖線,二点鎖線,破線はそれぞれ始点ts ,
終点te ,中間点(ts +te )/2における断面形状
を表している。なお、断面形状が0.5となる位置を徐
変指定値uに応じて始点ts 側,終点te 側へずらして
徐変形状を変化させるなど、徐変指定値uをパラメータ
として徐変形状を作成する演算式は適宜設定できる。In step R7, the gradual change specified value u is set, and in step R8, the gradual deformation state within the gradual change section is created according to a predetermined arithmetic expression using the gradual change specified value u as a parameter. The arithmetic expression, for example by varying depending sectional shape gradually changing the specified value u in Xu midpoint of varying intervals (t s + t e) / 2 as shown in FIG. 19,
The cross-sectional shape of each part between t s and t e is determined so as to change as shown by the solid line, the one-dot chain line, and the two-dot chain line. The cross-sectional shape in the gradually changing section is 0 to 0 when the cross-sectional shape of the excess thickness 86 portion is "0" and the cross-sectional shape of the excess thickness 88 portion is "1".
It is determined by the numerical value of 1, and the gradual change specified value u is, for example, 0.
5 may be initially set, or the designer may set an arbitrary value. FIG. 20 is a perspective view showing an example of the gradual deformation of the surplus in such a gradual change section. The one-dot chain line, the two-dot chain line, and the broken line are the starting points t s ,
The cross-sectional shape at the end point t e and the intermediate point (t s + t e ) / 2 is shown. It should be noted that the position where the cross-sectional shape becomes 0.5 is shifted to the start point t s side and the end point t e side according to the gradual change specified value u to change the gradual deformation state, and the gradual change specified value u is used as a parameter. The arithmetic expression for creating the shape can be set appropriately.
【0042】次に、上記のようにして設計される徐変形
状が適正なプレス品質を得る上で適切か否かを評価する
手順を説明すると、先ず、図15のステップR4におい
て、図21に示すようにプレス素材18のうちプレス加
工時に絞り加工が行われる前にポンチ型14に接触する
ことにより、絞り加工で殆ど材料移動が生じない部分の
なつき線90を求める。図21は、ポンチ型14,ダイ
ス型12で図示してあるが、ステップR4では前記3次
元モデル60およびしわ押え面80を用いてなつき線9
0を求めることになる。また、ステップR4の段階では
未だ余肉形状が定められていないが、なつき線90につ
いては余肉形状と無関係に求めることが可能である。但
し、余肉形状によってなつき線90が変化する場合は、
余肉を作成した後になつき線90を求めるようにするこ
とが望ましく、例えば前記ステップR8の後でステップ
R4を実行するようにしても良い。Next, a procedure for evaluating whether or not the gradually deformed shape designed as described above is appropriate for obtaining an appropriate press quality will be described. First, in step R4 of FIG. 15, FIG. As shown in the drawing, by contacting the punch die 14 before the drawing work is performed during the press work, the contact line 90 of the portion where the material hardly moves in the drawing work is obtained. FIG. 21 shows the punch type 14 and the die type 12, but in step R4, the three-dimensional model 60 and the wrinkle holding surface 80 are used to form the contact line 9
You'll be looking for zero. Further, although the surplus shape has not yet been determined at the stage of step R4, it is possible to obtain the hatching line 90 independently of the surplus shape. However, if the contact line 90 changes depending on the extra shape,
It is desirable to obtain the contour line 90 after creating the surplus, and for example, step R4 may be executed after step R8.
【0043】前記ステップR8に続いて実行するステッ
プR9では、図22に示すように前記徐変区間内の複数
部位について平均断面線長変化率αを算出する。平均断
面線長変化率αは、図21に示すように前記なつき線9
0から仮ポンチPF62までの距離LP を、プレス加工
前のプレス素材18の対応する部分の長さLB で割算し
た値LP /LB で表され、次のステップR10では、こ
の平均断面線長変化率αの最大値αmax および平均断面
線長変化率αの傾きφが、適正なプレス品質が得られる
ように予め定められた関係を満足するか否かを判断す
る。この関係は過去の実績や実験,シミュレーションな
どにより、プレス素材18の材質や板厚などに応じて、
或いはそれ等のプレス条件を含めたプレス品の種類毎に
定められるが、一般に図23に示すように最大値
αmax ,傾きφが大きい程適正なプレス品質が得られ難
く、最大値αmax ,傾きφが小さい程適正なプレス品質
が得られ易くなり、例えば図23の実線より左下の範囲
内か否かによって適切か否かを判断できる。上記傾きφ
は、図22の横軸(位置)のスケールによって変化する
ため、傾きφを求める際の位置のスケールは一定に定め
られる。なお、傾きφを、平均断面線長変化率αの変化
量Δαと位置の変位量Δtとの比Δα/Δtで表すよう
にしても良い。In step R9, which is executed after step R8, the average sectional line length change rate α is calculated for a plurality of sites in the gradually changing section as shown in FIG. The average sectional line length change rate α is as shown in FIG.
The distance L P from 0 to the temporary punch PF62 is divided by the length L B of the corresponding portion of the press blank 18 before press working, and is represented by a value L P / L B. In the next step R10, this average is calculated. It is determined whether or not the maximum value α max of the cross-section line length change rate α and the slope φ of the average cross-section line length change rate α satisfy a predetermined relationship so as to obtain appropriate press quality. This relationship is based on past results, experiments, simulations, etc., depending on the material and plate thickness of the press material 18,
Alternatively, it is determined for each type of pressed product including these pressing conditions. Generally, as shown in FIG. 23, the larger the maximum value α max and the inclination φ, the more difficult it is to obtain appropriate press quality, and the maximum value α max , The smaller the inclination φ, the easier it is to obtain an appropriate press quality, and it can be judged whether or not the press quality is appropriate, for example, depending on whether or not it is within the range on the lower left of the solid line in FIG. Above inclination φ
Changes depending on the scale of the horizontal axis (position) in FIG. 22, so the scale of the position when the inclination φ is obtained is fixed. The inclination φ may be represented by a ratio Δα / Δt between a change amount Δα of the average sectional line length change rate α and a position displacement amount Δt.
【0044】そして、上記最大値αmax および傾きφが
予め定められた関係を満足している場合、すなわちステ
ップR10の判断がOKの場合には、以上の各ステップ
で求めたプレス品の3次元モデル60を用いてポンチ型
14やダイス型12の成形面20,28を設計すること
になる。しかし、最大値αmax および傾きφが予め定め
られた関係を満足しない場合には、ステップR11にお
いて徐変指定値uが0より大きく且つ1より小さいか否
かを判断し、0<u<1の場合はステップR13で徐変
指定値uを任意の変更量Δuだけ変更(増減)する一
方、uが0以下または1以上の場合はステップR12で
徐変区間を拡大する。ステップR13で徐変指定値uを
変更した場合は、直ちにステップR8以下を実行し、変
更後の徐変指定値uに従って徐変形状を修正するが、ス
テップR12で徐変区間を拡大した場合はステップR7
で徐変指定値uを初期設定値に戻した後ステップR8以
下を実行する。ステップR8で最初に徐変形状を作成す
ると、その時の手順や始点t s ,終点te ,徐変指定値
uの数値を補助記憶装置36等に記憶しており、ステッ
プR13で徐変指定値uの値が変更されたり、ステップ
R12で始点ts や終点te の値が変更されたりする
と、それ等のパラメータに応じて同じ手順で新たな徐変
形状が自動的に作成される。そして、この新たな徐変形
状に基づいてステップR9およびR10を実行し、R1
0の判断がOKとなるまでステップR11以下を繰り返
して徐変形状を修正する。なお、徐変区間の拡大は、始
点ts および終点te の両方を変更するようにしても、
何れか一方を変更するだけでも良い。Then, the maximum value αmaxAnd the slope φ is
If the predetermined relationship is satisfied,
If the judgment of R10 is OK, the above steps
Punch type using the three-dimensional model 60 of the pressed product obtained in
Design the molding surfaces 20 and 28 of the mold 14 and the die die 12.
become. However, the maximum value αmaxAnd the slope φ is predetermined
If the relationship is not satisfied, go to step R11.
And whether the gradual change specified value u is greater than 0 and less than 1
If 0 <u <1, gradually change in step R13.
Change (increase or decrease) the specified value u by an arbitrary change amount Δu
If u is 0 or less, or 1 or more, in step R12
Expand the gradually changing section. In step R13, change the specified value u
If changed, immediately execute steps R8 and below to
The gradual deformation is corrected according to the gradual change specified value u after renewal.
If the gradual change section is expanded at step R12, step R7
After returning the gradual change specified value u to the initial setting value with step R8 or later
Run below. Create a gradual deformation shape first in step R8
Then, the procedure at that time and the starting point t s, End point te, Gradual change specified value
The numerical value of u is stored in the auxiliary storage device 36 or the like.
In step R13, the value of the gradual change specified value u is changed,
Start point t at R12sOr end point teThe value of is changed
And a new gradual change with the same procedure depending on those parameters.
The shape is created automatically. And this new gradual deformation
Steps R9 and R10 according to
Repeat step R11 and subsequent steps until the determination of 0 is OK
Then correct the gradual deformation. The expansion of the gradually changing section
Point tsAnd the end point teEven if you change both
It is also possible to change only one of them.
【0045】ここで、最大値αmax は徐変区間の何れか
一方の端部の形状によって定まるため、徐変形状を変更
しても変化しないが、傾きφは徐変形状の変更に伴って
変化し、適正なプレス品質が得られるようにすることが
できる。傾きφは、徐変区間を長くすれば小さくなる
が、徐変区間は適正なプレス品質が得られるように設け
られるもので、また、この徐変区間ではプレス品に折れ
目が付いたりブランク時に寄せ抜きが必要になったりす
るため、徐変区間が大きくなるとプレス品質が低下する
とともに大きな寄せ抜き型が必要になるなどの不都合が
あり、徐変区間はできるだけ小さいことが望ましく、本
実施例では先ずステップR13で徐変指定値uを変更す
ることによって対処し、徐変指定値uの変更だけでは無
理な場合にステップR12を実行して徐変区間を拡大す
ることにより、徐変区間をできるだけ小さく維持しつつ
適正なプレス品質が得られる徐変形状が定められる。前
記ステップR11の判断がNOの場合は、徐変指定値u
を0<u<1の範囲で変更してもステップR10の判断
がOKにならなかったことを意味し、ステップR13で
は例えば徐変指定値uを初期設定値「0.5」から上下
に一定値ずつ変化させるようにすれば良い。Here, since the maximum value α max is determined by the shape of one end of the gradual change section, it does not change even if the gradual deformation state is changed, but the inclination φ changes with the gradual deformation state. It can be changed to obtain a proper press quality. The slope φ becomes smaller if the gradual change section is lengthened, but the gradual change section is provided so that proper press quality can be obtained. As the gradual change section becomes large, there is the inconvenience that the press quality deteriorates and a large pull-out die is required because the gradual change section becomes necessary, and it is desirable that the gradual change section be as small as possible. First, in step R13, the gradual change specified value u is dealt with, and when it is not possible to change the gradual change specified value u alone, step R12 is executed to expand the gradual change section, thereby making the gradual change section as small as possible. A gradual deformation state is defined that can maintain proper smallness and obtain proper press quality. If the determination in step R11 is NO, then the gradual change specified value u
Means that the determination in step R10 did not become OK even if the value is changed within the range of 0 <u <1. In step R13, for example, the gradual change designation value u is fixed up and down from the initial setting value “0.5”. It may be changed in increments of values.
【0046】このように、本実施例の徐変形状設計方法
によれば、適正なプレス品質を得る上で徐変形状が適切
か否かを、平均断面線長変化率αの最大値αmax および
傾きφの関係から設計段階で定量的に評価できるため、
従来のように設計者の経験だけでプレス金型を設計する
場合に比較し、トライアウト段階での不具合の発生が減
少して金型の修正に要する工数や期間が低減されるとと
もに、客観的に良否を判断できることから経験の浅い者
でも比較的容易に徐変形状を設計できるようになる。As described above, according to the gradual deformation pattern designing method of this embodiment, whether or not the gradual deformation pattern is appropriate for obtaining proper press quality is determined by determining the maximum value α max of the average sectional line length change rate α. Since it can be quantitatively evaluated at the design stage from the relationship between and the inclination φ,
Compared to the case of designing a press die only by the experience of a designer as in the past, the occurrence of defects at the tryout stage is reduced, the man-hours and time required for die correction are reduced, and the objective Since the quality can be judged, even a inexperienced person can relatively easily design the gradually deformed shape.
【0047】また、このように徐変形状の適否を評価す
ると、必要に応じて徐変形状を何回も修正しなければな
らないが、本実施例では徐変指定値uや始点ts ,終点
teをパラメータとして徐変形状が設定され、それ等の
値を変更するだけで新たな徐変形状が自動的に作成され
るため、徐変形状の修正を容易且つ迅速に行うことがで
き、上記のような定量的評価と相まって適切な徐変形状
を容易に設計できるようになる。When the suitability of the gradual deformation state is evaluated in this way, the gradual deformation state must be corrected many times as necessary, but in this embodiment, the designated gradual change value u, the starting point t s , and the end point. The gradual deformation state is set with t e as a parameter, and a new gradual deformation state is automatically created only by changing those values. Therefore, the gradual deformation state can be easily and quickly corrected. In combination with the above quantitative evaluation, it becomes possible to easily design an appropriate gradual deformation pattern.
【0048】また、上記徐変形状の修正では、先ず徐変
指定値uを変更することによって対処し、徐変指定値u
の変更だけでは無理な場合に徐変区間を拡大するように
しているため、徐変区間をできるだけ小さく維持しつつ
適正なプレス品質が得られるように徐変形状が定めら
れ、目的とするプレス品の形状変更を必要最小限に抑え
ることができる。The correction of the gradual deformation state is dealt with by first changing the gradual change designated value u.
Since it is designed to expand the gradual change section when it is not possible to change only by grading, the gradual deformation state is set so that the proper press quality can be obtained while keeping the gradual change section as small as possible. It is possible to minimize the change in the shape.
【0049】本実施例では、ステップR5が3次元モデ
ル作成工程で、ステップR7,R8が徐変形状作成工程
で、ステップR9が変化率演算工程で、ステップR10
が変化率判断工程で、ステップR13が徐変形状修正工
程である。In this embodiment, step R5 is a three-dimensional model producing step, steps R7 and R8 are stepwise producing steps, step R9 is a change rate calculating step, and step R10.
Is a change rate determination step, and step R13 is a gradual deformation correction step.
【0050】以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明したが、本発明は他の態様で実施することもで
きる。Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the present invention can be implemented in other modes.
【0051】例えば、前記実施例ではシングルアクショ
ン型のプレス機械に配設されるプレス金型10について
説明したが、本発明はダブルアクション型のプレス機械
に配設されるプレス金型の設計にも同様に適用され得
る。For example, in the above embodiment, the press die 10 arranged in the single action type press machine has been described, but the present invention is also applicable to the design of the press die arranged in the double action type press machine. It can be applied similarly.
【0052】また、前記実施例では自動車のリヤクォー
タパネルを絞り加工するプレス金型を例として説明した
が、自動車の他のパネルは勿論、自動車以外の製品を絞
り加工するプレス金型にも本発明は同様に適用され得
る。Further, in the above-mentioned embodiment, the press die for drawing the rear quarter panel of the automobile has been described as an example, but the present invention is applicable to the press die for drawing not only other panels of the automobile but also products other than the automobile. The invention can be applied as well.
【0053】また、前記第1実施例ではオフセット寸法
Lj だけ離間した位置がしわ押え面すなわち外挿面56
の内周線となっていたが、オフセット寸法Lj によって
しわ押え面の外周線または中央線などが設定されるよう
にしても良い。Further, in the first embodiment, the positions separated by the offset dimension L j are the wrinkle holding surface, that is, the extrapolation surface 56.
However, the outer peripheral line or the center line of the wrinkle holding surface may be set according to the offset dimension L j .
【0054】また、前記第1実施例では外挿面56の内
周線である仮ポンチPF62および外周線64の両方に
ついて曲率反転を判断するようになっていたが、その何
れか一方について曲率反転を判断するだけでも良い。第
1発明の実施に際しては、このような曲率反転の判断は
必ずしも必要でない。In the first embodiment, the curvature reversal is judged for both the temporary punch PF62 and the outer circumference 64 which are the inner circumference of the extrapolation surface 56, but the curvature reversal is judged for one of them. You may just judge. In carrying out the first invention, such determination of curvature reversal is not always necessary.
【0055】また、前記第2実施例では第1形状部およ
び第2形状部が寄せ曲げされる余肉86,88であった
が、断面形状が徐々に変化する徐変部を設ける必要があ
る他のプレス品のプレス金型を設計する際にも本発明は
同様に適用され得る。In the second embodiment, the first shape portion and the second shape portion are the margins 86 and 88 that are bent close to each other, but it is necessary to provide a gradually changing portion whose sectional shape gradually changes. The present invention can be similarly applied when designing a press die for other pressed products.
【0056】また、前記第2実施例では、徐変区間内の
複数部位の平均断面線長変化率αを算出する前に、始点
ts および終点te の平均断面線長変化率αを算出して
徐変区間内の平均の傾きφavを求めるとともに、その傾
きφavと最大値αmax とが所定の関係を満足するか否か
を判断し、満足しない場合は直ちに徐変区間を拡大する
ようにしても良い。In the second embodiment, the average cross-section line length change rate α at the starting point t s and the end point t e is calculated before calculating the average cross-section line length change rate α at a plurality of sites in the gradually changing section. Then, determine the average slope φ av within the gradual change interval, and determine whether the slope Φ av and the maximum value α max satisfy the specified relationship. If not, expand the gradual change interval immediately. It may be done.
【0057】また、前記第2実施例ではステップR10
の判断がOKとなるまで徐変区間を拡大するようにして
いたが、逆に、徐変区間を大きめに設定しておき、ステ
ップR10の判断がNGとなるまで縮小することによ
り、できるだけ小さい徐変区間で適正な徐変形状を定め
るようにしても良い。In the second embodiment, step R10
Although the gradual change section is expanded until the determination of OK is made, conversely, the gradual change section is set to a large value and is reduced until the determination of step R10 becomes NG, thereby reducing the gradual change as small as possible. An appropriate gradual deformation state may be determined in the variable section.
【0058】その他一々例示はしないが、本発明は当業
者の知識に基づいて種々の変更,改良を加えた態様で実
施することができる。Although not illustrated one by one, the present invention can be implemented in various modified and improved modes based on the knowledge of those skilled in the art.
【図1】請求項1に記載の発明の各工程の関係を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing a relationship between respective steps of the invention described in claim 1.
【図2】請求項2に記載の発明の各工程の関係を示す図
である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship of each step of the invention described in claim 2.
【図3】請求項3に記載の発明の各工程の関係を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between respective steps of the invention according to claim 3;
【図4】プレス金型の一例を説明する断面図である。FIG. 4 is a sectional view illustrating an example of a press die.
【図5】図4のプレス金型のポンチ型およびしわ押えリ
ングを示す斜視図である。5 is a perspective view showing a punch die and a wrinkle holding ring of the press die of FIG. 4. FIG.
【図6】本発明の設計方法に好適に用いられるパラメト
リックCAD装置の一例を説明するブロック線図であ
る。FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of a parametric CAD device preferably used in the design method of the present invention.
【図7】請求項1および2に記載の設計方法に従ってし
わ押え面を設計する場合の一具体例を説明するフローチ
ャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a specific example of designing a wrinkle holding surface according to the design method according to claims 1 and 2.
【図8】図7の続きを示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a continuation of FIG.
【図9】図7および図8のフローチャートに従って作成
した3次元モデルの一例を示す平面図である。9 is a plan view showing an example of a three-dimensional model created according to the flowcharts of FIGS. 7 and 8. FIG.
【図10】図9におけるX−X断面図である。10 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
【図11】図10における離間距離Ld の分布を等高線
状に示した図である。11 is a diagram showing the distribution of the separation distance L d in FIG. 10 in contour lines.
【図12】図11におけるXII−XII断面図である。12 is a sectional view taken along line XII-XII in FIG.
【図13】図9とは異なる別のプレス品の3次元モデル
およびしわ押え面を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a three-dimensional model and a wrinkle holding surface of another pressed product different from FIG. 9.
【図14】図13に示す2種類のしわ押え面と3次元モ
デルとの離間距離Ld の分布を示す図で、(a)はしわ
押え面が破線の場合、(b)はしわ押え面が実線の場合
である。FIG. 14 is a diagram showing the distribution of the separation distance L d between the two types of wrinkle holding surfaces shown in FIG. 13 and the three-dimensional model. (A) shows the case where the wrinkle holding surface is a broken line, and (b) shows the wrinkle holding surface. Is a solid line.
【図15】請求項3に記載の設計方法に従って徐変形状
を設計する場合の一具体例を説明するフローチャートで
ある。FIG. 15 is a flowchart illustrating a specific example of designing a gradual deformation pattern according to the design method according to claim 3;
【図16】図15のフローチャートに従って作成した3
次元モデルの一例を示す平面図である。16 is a flow chart of 3 created according to the flowchart of FIG.
It is a top view showing an example of a dimensional model.
【図17】図16のガラス嵌合部における断面形状およ
び余肉形状を説明する図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a cross-sectional shape and a surplus shape in the glass fitting portion of FIG.
【図18】図16のトランク開口部における断面形状お
よび余肉形状を説明する図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a cross-sectional shape and a surplus shape in the trunk opening portion of FIG. 16;
【図19】図16のts とte との間の徐変区間におけ
る断面形状と徐変指定値uとの関係を説明する図であ
る。19 is a diagram illustrating a relationship between a cross-sectional shape and a gradual change specified value u in a gradual change section between t s and t e in FIG.
【図20】図15のステップR8で作成される徐変形状
の一例を示す斜視図である。20 is a perspective view showing an example of a gradually deformed shape created in step R8 of FIG.
【図21】図15のステップR4で求められるなつき
線、およびステップR9で平均断面線長変化率αを算出
する際に用いる寸法LP ,LB を説明する図である。FIG. 21 is a diagram for explaining the sloping line obtained in step R4 of FIG. 15 and the dimensions L P , L B used when calculating the average sectional line length change rate α in step R9.
【図22】図15のステップR10で求める最大値α
max 、傾きφを説明する図である。22 is a maximum value α obtained in step R10 of FIG.
It is a figure explaining max and inclination (phi).
【図23】図22の最大値αmax および傾きφに関して
適正なプレス品質が得られる条件を説明する図である。FIG. 23 is a diagram illustrating conditions for obtaining appropriate press quality with respect to the maximum value α max and the inclination φ of FIG. 22.
10:プレス金型 30:パラメトリックCAD装置 56,78a,78b:外挿面(しわ押え面) 60:3次元モデル 70:内挿面(3次元形状) 86:余肉(第1形状部) 88:余肉(第2形状部) ステップS1,S2:3次元モデル作成工程 ステップS7,S8,S11〜S13:しわ押え面作成
工程 ステップS9,S14:曲率反転判断工程 ステップS10,S17:しわ押え面修正工程 ステップS15:素材形状作成工程 ステップS16:しわ押え判断工程 ステップR5:3次元モデル作成工程 ステップR7,R8:徐変形状作成工程 ステップR9:変化率演算工程 ステップR10:変化率判断工程 ステップR13:徐変形状修正工程10: Press die 30: Parametric CAD device 56, 78a, 78b: Extrapolation surface (wrinkle pressing surface) 60: Three-dimensional model 70: Interpolation surface (three-dimensional shape) 86: Extra thickness (first shape portion) 88 : Extra thickness (second shape portion) Steps S1, S2: Three-dimensional model creating step Steps S7, S8, S11 to S13: Wrinkle holding surface creating step S9, S14: Curvature reversal determining step Steps S10, S17: Wrinkle holding surface Correction process Step S15: Material shape creation process Step S16: Wrinkle hold down judgment process Step R5: Three-dimensional model creation process Steps R7 and R8: Gradual deformation shape creation process Step R9: Change rate calculation process Step R10: Change rate judgment process Step R13 : Gradual deformation correction process
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 登 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Noboru Yamada 1 Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi Toyota Motor Co., Ltd.
Claims (3)
のプレス金型を、パラメトリックCAD装置を用いて設
計する方法であって、 前記プレス品の3次元モデルを前記パラメトリックCA
D装置で作成する3次元モデル作成工程と、 前記3次元モデルの外周縁に略沿ってオフセット寸法L
j および傾斜角度θkをそれぞれ設定することにより、
該3次元モデルからプレス方向へ該オフセット寸法Lj
だけ離間した位置の所定範囲に該傾斜角度θk で傾斜す
るしわ押え面を作成するしわ押え面作成工程と、 該しわ押え面にプレス素材を密着させた場合の該しわ押
え面より内側における該プレス素材の3次元形状を、該
しわ押え面の形状およびプレス素材の材質をパラメータ
として予め定められた演算式に従って作成する素材形状
作成工程と、 前記プレス素材の3次元形状と前記3次元モデルとのプ
レス方向における離間距離Ld の分布から、適正なプレ
ス品質を得る上で前記しわ押え面が適切か否かを判断す
るしわ押え判断工程と、 前記しわ押え面が適切でないと判断された場合に、前記
オフセット寸法Lj および前記傾斜角度θk の少なくと
も一方を変更してしわ押え面を修正するしわ押え面修正
工程とを有することを特徴とするプレス金型の設計方
法。1. A method for designing a press die for drawing a press product having a predetermined shape by using a parametric CAD apparatus, wherein a three-dimensional model of the press product is obtained by the parametric CA.
A three-dimensional model creating process created by the D device, and an offset dimension L substantially along the outer periphery of the three-dimensional model
By setting j and tilt angle θ k respectively,
The offset dimension L j in the press direction from the three-dimensional model
A wrinkle holding surface creating step of forming a wrinkle holding surface inclined at the tilt angle θ k in a predetermined range at a position spaced apart from each other, and a step inside the wrinkle holding surface when a press material is brought into close contact with the wrinkle holding surface. A material shape creating step of creating a three-dimensional shape of the press material according to a predetermined arithmetic expression using the shape of the wrinkle holding surface and the material of the press material as parameters, and the three-dimensional shape of the press material and the three-dimensional model From the distribution of the separation distance L d in the pressing direction, a wrinkle pressing determination step of determining whether or not the wrinkle pressing surface is appropriate for obtaining appropriate press quality, and a case where it is determined that the wrinkle pressing surface is not appropriate , the press die, characterized in that it comprises a blank-holding surface modifying step of modifying the offset dimension L j and the inclination angle θ blank-holding surface by changing at least one of the k Design method.
方向の曲率反転を有するか否かを判断し、曲率反転を有
する場合はしわ押え面が適切でないと判断する曲率反転
判断工程を有する請求項1に記載のプレス金型の設計方
法。2. A curvature reversal determining step of determining whether or not the wrinkle holding surface has a curvature reversal in the pressing direction in the circumferential direction, and if it has a curvature reversal, determining that the wrinkle holding surface is not appropriate. 1. The method for designing a press die according to 1.
なる第1形状部および第2形状部を近接して有するプレ
ス品を絞り加工するためのプレス金型を、パラメトリッ
クCAD装置を用いて設計する方法であって、 前記第1形状部および第2形状部の3次元モデルを前記
パラメトリックCAD装置で作成する3次元モデル作成
工程と、 前記3次元モデルにおける前記第1形状部と第2形状部
との間の徐変区間内の徐変形状を、徐変指定値uをパラ
メータとして予め定められた演算式に従って作成する徐
変形状作成工程と、 前記徐変区間内の複数部位について平均断面線長変化率
αを求める変化率演算工程と、 該平均断面線長変化率αの最大値αmax および該平均断
面線長変化率αの傾きφが、適正なプレス品質が得られ
るように予め定められた関係を満足するか否かを判断す
る変化率判断工程と、 前記最大値αmax および傾きφが予め定められた関係を
満足しないと判断された場合に、前記徐変指定値uを変
更して徐変形状を修正する徐変形状修正工程とを有する
ことを特徴とするプレス金型の設計方法。3. A press die for drawing a press product having a first shape part and a second shape part, which have different cross-sectional shapes parallel to the press direction and are adjacent to each other, is designed by using a parametric CAD device. A method, comprising: a three-dimensional model creating step of creating a three-dimensional model of the first shape part and the second shape part with the parametric CAD device; and the first shape part and the second shape part in the three-dimensional model. And a step of creating a gradual deformation in the gradual change section in accordance with a predetermined arithmetic expression using the gradual change specified value u as a parameter, and an average cross-section line length for a plurality of sites in the gradual change section. A change rate calculation step for obtaining the change rate α, a maximum value α max of the average cross-section line length change rate α and a slope φ of the average cross-section line length change rate α are predetermined so as to obtain appropriate press quality. Taseki Change rate determining step of determining whether or not the relationship is satisfied, and changing the specified value u of the gradual change when it is determined that the maximum value α max and the slope φ do not satisfy a predetermined relationship. A method of designing a press die, comprising: a gradual deformation correcting step of correcting the gradual deformation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6139781A JPH086986A (en) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | Method for designing press die |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6139781A JPH086986A (en) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | Method for designing press die |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH086986A true JPH086986A (en) | 1996-01-12 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP6139781A Pending JPH086986A (en) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | Method for designing press die |
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Country | Link |
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