KR101088115B1 - 스프링백 발생 원인 특정 방법, 스프링백 영향도 표시 방법, 스프링백 발생 원인 부위 특정 방법, 스프링백 대책 위치 특정 방법, 그 장치, 및 그 프로그램 - Google Patents

Abstract

프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석 단계와, 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품의 일부 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 단계와, 연산 처리의 결과에 기초하여 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 단계를 구비하는 스프링백 발생 원인 특정 방법을 제공한다.

스프링백, 수치 해석, 발생 원인, 영향도, 대책 위치

Description

스프링백 발생 원인 특정 방법, 스프링백 영향도 표시 방법, 스프링백 발생 원인 부위 특정 방법, 스프링백 대책 위치 특정 방법, 그 장치, 및 그 프로그램{SPRINGBACK OCCURRENCE CAUSE IDENTIFYING METHOD, SPRINGBACK INFLUENCE DEGREE DISPLAY METHOD, SPRINGBACK OCCURRENCE CAUSE PORTION IDENTIFYING METHOD, SPRINGBACK MEASURE POSITION SPECIFYING METHOD, THEIR DEVICES, AND THEIR PROGRAMS}

본 발명은, 자동차용 부재 등을 강판이나 봉강 등의 강재를 비롯하여 알루미늄, 마그네슘, 티타늄 등의 금속으로부터 프레스 성형하였을 때에 프레스 성형 제품에 발생하는 스프링백의 발생 원인 특정 방법, 영향도(影響度) 표시 방법, 발생 원인 부위 특정 방법, 대책 위치 특정 방법, 그 장치 및 그 프로그램에 관한 것이다.

도어나 범퍼 등 많은 자동차용 부재, 가전 부재, 건재 등은 강판의 프레스 성형에 의해 제조되고 있다. 근래에 그러한 부재에 대한 경량화의 요구가 높아지고 있고, 그 요구를 실현하기 위하여 고강도를 가지는 강재를 사용함으로써 강재를 박육화하는 등의 대응이 도모되고 있다.

그러나, 강판의 고강도화에 수반하여, 프레스 성형에 의한 제품 형상의 확보 에는 엄격한 관리가 필요하게 되고, 그 관리에 있어서 중요한 항목의 하나는, 프레스 성형 시에 강판에 발생한 잔류 응력을 구동력으로 하여 강판의 탄성 변형분이 탄성 회복하는 변형인 스프링백이다.

특히, 근래에는 자동차 등의 개발 공수(工數) 및 비용 삭감을 위하여, 디자인 단계와 동시에 그 성형 부재의 성형 방법을 검토하는 설계 단계가 개시되는 경향에 있고, 디자인 단계에서의 디자인 변경이 설계 단계에서의 성형 부재의 변경을 발생시키기 때문에, 성형 부재의 성형 방법을 검토하는 설계 단계에서의 공수나 비용은 자동차 등의 개발 공정이나 개발비에 있어서 더욱 큰 문제가 되고 있다.

도 1은 종래의 스프링백에 대한 대응을 나타내는 성형 부재의 단면 모식도이다. (a)는 성형 제품의 형상 단면을 나타내고, (b)는 (a)에 도시된 성형 제품과 동형의 금형으로 강판을 냉간 프레스 성형 후, 성형 제품에 발생하는 스프링백을 나타내고, (c)는 스프링백을 상정하여 보정한 금형의 형상 단면을 나타낸다. 이와 같이, (a)에 도시된 성형 제품을 얻기 위해서, (c)에 도시된 바와 같은 스프링백을 예상하여 설계한 금형에 의해서, 원하는 성형 제품을 얻는 대응 방안이 있다.

이러한 스프링백을 예상한 금형을 성형하는 방법으로서 유한 요소법에 의해 금형에 프레스된 하사점(下死點)에서의 강판의 잔류 응력을 해석하고, 그 잔류 응력과 반대 방향의 잔류 응력에 의해 생기는 변형(스프링 포워드) 형상의 금형을 수치 해석함으로써, 간단하게 스프링백을 고려한 금형을 성형하는 방법이 제안되어 있다["일본 공개특허 제2003-33828호 공보", "미쓰비시지도우샤(三菱自動車) 테크리컬 리뷰 (2006, No. 18, 126 ~ 131 페이지)"].

그러나, 스프링백을 완전하게 고려한 금형을 수치 해석에 의해 설계하는 것은 비선형 문제이고 상당히 곤란하므로, 제안되어 있는 방법은 어디까지나 유한 요소법에 의해 간단하게 스프링백을 고려한 금형을 성형하는 것이다. 따라서, 그 금형에 의해서 스프링백의 허용량을 만족하지 않는 경우에 어떠한 대책이 필요한지에 대해서는, 수치적으로 해석하는 것이 곤란하므로, 아직 어떠한 해결 방법도 제안되어 있지 않다.

따라서, 간단하게 스프링백을 고려한 금형으로, 스프링백의 허용량이 만족되지 않은 경우, 원하는 성형 제품을 얻기 위해서 어떠한 대책을 강구할지는 기술자의 경험에 의존하게 된다. 결국, 그 성형법에 의한 금형과 실제의 강판에 의한 시행착오 테스트가 필요하게 된다.

또한, 금형 형상이 아니라 강재나 성형 제품의 형상에 잔류 응력을 제거하는 수정을 가함으로써 스프링백을 감소시키는 방법이 제안되어 있다.

도 2는 스프링백에 의한 변형의 발생 원인이 되는 부위를 찾는 종래 방법을 예시하는 사시도이다. (a)는 성형 제품의 형상을 나타내고, (b)는 제품의 일부(1)를 절단 제거하였을 경우를 나타내고, (c)는 제품에 구멍(2)을 형성하였을 경우를 나타내고, (d)는 제품의 일부에 슬릿(3)을 부여하는 경우를 나타낸다. 이러한 대책을 강구함으로써 스프링백의 거동을 관찰함과 동시에, 스프링백을 감소시키는 대책이 시도되고 있다.

그러나, 스프링백 발생 부위에 대한 대책에 의해, 스프링백의 원인이 되는 잔류 응력은 저감되어도, 절단 제거나 천공 등에 의해 부재 자체의 강성이 저하하 므로, 작은 잔류 응력으로 스프링백이 발생하는 문제가 발생하고, 근본적인 원인 규명에는 이르지 않는다. 또한, 이러한 대책은, 실제로 시험 금형과 강판에 의한 테스트를 필요로 하기 때문에, 설계 단계의 공수와 비용의 증대와 같은 문제가 생긴다.

전술한 바와 같은 문제점을 고려하여, 본 발명은, 수치 해석에 의해 프레스 성형 제품의 스프링백 발생의 원인이 되는 부위를 특정하고, 그 특정 부위의 성상을 수치 해석함으로써, 성형 부재의 성형 방법의 검토 시간을 효율적이고 경제적으로 단축하는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한, 본 발명은, 제품 강도를 유지하면서, 스프링백량을 허용치 이하로 하는 성형 제품을 수치 해석에 의해 제공하는 것을 과제로 한다.

또한, 본 발명은 수치 해석에 의해 프레스 성형 제품의 스프링백 발생의 원인이 되는 부위에 대하여, 스프링백량을 감소시키는 대책을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한, 전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여, 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석 단계와, 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품의 일부의 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 단계와, 연산 처리의 결과에 기초하여, 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 단계를 구비하는 스프링백 발생 원인 특정 방법을 제공한다.

상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치, 변형의 성분치로 하는 것이 가능하고, 상기 방법은, 상기 연산 처리 단계 및 스프링백량 산출 단계를, 일부의 영역을 변경하여 반복 실행함으로써, 스프링백량이 가장 작아지는 때, 또는 상기 연산 처리를 행하지 않고 스프링백 해석을 행하였을 때의 스프링백량과의 차이가 가장 커지는 때의 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 것도 가능하다.

또한, 상기 연산 처리 단계 및 스프링백량 산출 단계에서는, 물성치 및 물리량의 적어도 하나, 및/또는 연산 처리를 변경하여 반복 실행함으로써, 스프링백량이 가장 작아지는 때, 또는 상기 연산 처리를 행하지 않고 스프링백 해석을 행하였을 때의 스프링백량과의 차이가 가장 커지는 때의 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 단계를 구비할 수 있다.

또한 상기 일부의 영역은 복수의 영역일 수 있고, 각각의 영역에 대하여 연산 처리를 동시에 실시할 수도 있고, 상기 연산 처리 단계는, 스프링백량이 가장 작아지는 영역을 분할하여, 분할한 영역의 크기가 소정치 이하가 될 때까지, 분할한 각각의 영역에 대하여, 물성치 및 물리량의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 단계로 할 수도 있다. 또한, 상기 일부의 영역은 하나 이상의 요소 또는 계산 단위 구분으로 할 수 있고, 또한, 상기 일부의 영역은 한 개 이상의 적분점으로 할 수도 있다.

또한 본 발명은, 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여, 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석부와, 성형 데이터를 수치 해석하여, 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석부와, 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품의 일부의 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하고, 스프링백 해석부에, 연산 처리의 결과에 기초하는 스프링백량을 산출시키는 연산 처리부를 구비하는 스프링백 발생 원인 특정 장치를 제공한다.

상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치, 변형의 성분치로 할 수도 있고, 상기 연산 처리부는, 연산 처리의 결과 및 스프링백량의 산출을, 일부의 영역을 변경하여 반복 실행함으로써, 스프링백량이 가장 작아지는 때, 또는 상기 연산 처리를 행하지 않고 스프링백 해석을 행하였을 때의 스프링백량과의 차이가 가장 커지는 때의 영역, 물성치 및 물리량을 특정할 수 있다.

또한, 상기 스프링백 발생 원인 특정 장치는, 상기 연산 처리부에서, 연산 처리의 결과 및 스프링백량의 산출을, 물성치 및 물리량, 및/또는 연산 처리를 변경하여 반복 실행함으로써 스프링백량이 가장 작아지는 때, 또는 상기 연산 처리를 실시하지 않고 스프링백 해석을 행하였을 때의 스프링백량과의 차이가 가장 커지는 때의 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 것을 가능하게 한다.

또한 상기 일부의 영역은 복수의 영역일 수 있고, 각각의 영역에 대하여 연산 처리를 동시에 행할 수 있고, 스프링백 발생 원인 특정 장치는 상기 연산 처리부에서 스프링백량이 가장 작아지는 영역을 분할하고, 분할한 영역의 크기가 소정치 이하가 될 때까지, 분할한 각각의 영역에 대하여, 물성치 및 물리량의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 것을 가능하게 한다.

또한, 전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여, 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석 단계와, 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품에 대하여 곡률 및 각도 중 적어도 하나를 산정하고, 곡률 및 각도 중 적어도 하나에 기초하여 성형품의 영역을 분할하고, 분할한 각각의 영역에 대하여 상기 성형 데이터에 기초하여 연산 처리를 행하는 것으로 판정한 일부의 영역에서의 물성치 및 물리량의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 단계와, 연산 처리의 결과에 기초하여, 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 단계를 구비하는 스프링백 발생 원인 특정 방법을 제공한다.

상기 연산 처리 단계는, 곡률 및 각도 중 적어도 하나가 상대적으로 큰 분할 영역의 적분점의 적어도 하나의 물성치·물리량 변수의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행할 수도 있다. 또한, 상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치, 변형의 성분치로 할 수도 있다.

상기 스프링백 발생 원인 특정 방법은, 연산 처리 단계 및 스프링백량 산출 단계에서, 일부의 영역을 변경하여 반복 실행함으로써, 스프링백량이 가장 작아지는 때의 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 단계를 구비할 수 있다.

또한, 상기 연산 처리 단계 및 스프링백량 산출 단계에서, 물성치 및 물리량의 적어도 하나, 및/또는 연산 처리를 변경하여 반복 실행함으로써, 스프링백량이 가장 작아지는 때의 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 단계를 구비할 수 있다.

또한, 본 발명은, 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여, 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석부와, 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품에 대하여 곡률 및 각도 중 적어도 하나를 산정하고, 곡률 및 각도 중 적어도 하나에 기초하여 성형품의 영역을 분할하고, 분할한 각각의 영역에 대하여 상기 성형 데이터에 기초하여 연산 처리를 행하는 것으로 판정한 일부의 영역에서의 물성치 및 물리량 변수의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리부와, 상기 연산 처리의 결과에 기초하여, 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석부를 구비하는 스프링백 발생 원인 특정 장치를 제공한다.

상기 곡률 및 각도 중 적어도 하나가 상대적으로 큰 분할 영역에서의 물성치 및 물리량은, 곡률 및 각도 중 적어도 하나가 상대적으로 큰 분할 영역의 적어도 하나의 적분점의 물성치 및 물리량일 수 있다. 또한, 상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치, 변형의 성분치일 수 있다.

또한, 상기 스프링백 발생 원인 특정 장치는, 상기 연산 처리부에서, 연산 처리의 결과 및 스프링백량의 산출을, 일부의 영역을 변경하여 반복 실행함으로써, 스프링백량이 가장 작아지는 때의 영역, 물성치 및 물리량을 특정할 수 있고, 연산 처리의 결과 및 스프링백량의 산출을, 물성치 및 물리량, 및/또는 연산 처리를 변경하여 반복 실행함으로써, 스프링백량이 가장 작아지는 때의 영역, 물성치 및 물리량을 특정할 수 있다.

또한, 전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은, 스프링백 영향도를 표시하는 컴퓨터에서, 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여, 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석 단계와, 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품을 분할한 각 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 단계(수순)와, 연산 처리의 결과에 기초하여, 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 단계(수순)와, 각 영역마다 산출한 스프링백량을 표시하는 표시 단계(수순)를 구비하는 스프링백 영향도 표시 방법(프로그램)을 제공한다.

연산 처리 단계(수순)는, 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품을 분할한 각 영역의 일부의 적분점의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행할 수 있다. 또한, 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치, 변형의 성분치로 할 수도 있다.

표시 단계(수순)는, 각 영역마다 스프링백량을 컨투어(contour) 표시하고, 산출한 스프링백량을 각 영역의 면적으로 나눈 값을 컨투어 표시할 수도 있다. 또한, 표시 단계(수순)는 각 영역마다 산출한 스프링백량을 프레스 성형품의 대표 길이, 대표 폭, 대표 높이, 대표 판 두께, 인장 강도 중 어느 하나로 나눈 값을 표시할 수 있다. 또한 표시 단계(수순)는 각 영역마다 산출한 스프링백량을 펀치 속도 또는 블랭크 가압력(blank holding force)으로 나눈 값을 표시할 수도 있다.

또한, 본 발명은, 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여, 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석부와, 성형 데이터를 수치 해석하여, 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석부와, 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품을 분할한 각 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하고, 스프링백 해석부에, 연산 처리의 결과에 기초하는 스프링백량을 산출시키는 연산 처리부와, 각 영역마다 산출한 스프링백량을 표시하는 표시부를 구비하는 스프링백 영향도 표시 장치를 제공한다.

연산 처리부는, 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품을 분할한 각 영역의 일부의 적분점의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행할 수 있고, 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치, 변형의 성분치로 할 수도 있다.

표시부는 각 영역마다 스프링백량을 컨투어 표시할 수 있고, 산출한 스프링백량을 각 영역의 면적으로 나눈 값을 표시부에 컨투어 표시할 수 있다. 표시부는 각 영역마다 산출한 스프링백량을 프레스 성형품의 대표 길이, 대표 폭, 대표 높이, 대표 판 두께, 인장 강도 중 어느 하나로 나눈 값을 표시부에 표시할 수도 있다. 또한 표시부는 각 영역마다 산출한 스프링백량을 펀치 속도 또는 블랭크 가압력으로 나눈 값을 표시할 수도 있다.

본 발명의 프로그램은, 전술한 프로그램 외에, 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석 프로그램과, 이 성형 데이터를 수치 해석하여 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석 프로그램과, 이 스프링백량을 컨투어 표시하는 후처리(post processing) 프로그램으로는 기존의 프로그램을 사용하고, 이러한 프로그램들과 데이터 입출력이 가능한 스프링백 영향도 표시 프로그램이며, 프레스 성형 해석 프로그램으로부터 성형 데이터를 취득하는 수순과, 성형 데이터 중, 프레스 성형품을 분할한 각 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 수순과, 스프링백 해석 프로그램에 상기 연산 처리의 결과를 출력하는 수순과, 스프링백 해석 프로그램이 각 영역마다 상기 산출한 스프링백량을 상기 후처리 프로그램에 컨투어 표시시키는 컨투어 표시 수순을 컴퓨터에 실행시킬 수도 있다. 기존의 스프링백 해석 프로그램은, 본 발명의 프로그램으로부터 출력된 연산 처리 데이터에 기초하여 스프링백량을 산출한다.

또한, 전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명과 관련된 스프링백 발생 원인 부위 특정 방법(프로그램: 이하, 괄호 안은 프로그램의 발명에 대응함)은, 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여, 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석 단계(수순)와, 프레스 성형품의 성형 데이터에 기초하여, 스프링백 후의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 산출하는 제1 스프링백량 산출 단계(수순)와, 물성치 및 물리량의 적어도 하나가 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 단계(수순)와, 연산 처리의 결과에 기초하여, 추가로 스프링백 후의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 산출하는 제2 스프링백량 산출 단계(수순)를 구비한다.

또한, 상기 연산 처리 단계(수순)는, 스프링백 전후의 프레스 성형품의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나의 차분(差分)이 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행할 수도 있고, 상기 물성치 및 물리량은 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치, 변형의 성분치일 수도 있다.

또한, 본 발명과 관련된 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치는, 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여, 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석부와, 성형 데이터를 수치 해석하여, 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석부와, 물성치 및 물리량의 적어도 하나가 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리를 행하고, 스프링백 해석부에, 연산 처리의 결과에 기초하여 추가로 스프링백 후의 복수 영역마다의 스프링백량을 산출시키는 연산 처리부를 제공한다.

또한 연산 처리부는, 스프링백 전후의 프레스 성형품의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나의 차분이 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행할 수도 있고, 상기 물성치 및 물리량은 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치, 변형의 성분치일 수도 있다.

본 발명의 프로그램은, 전술한 프로그램 외에, 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터와 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석 프로그램과, 이 성형 데이터와 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 수치 해석하여 스프링백량과 스프링백 후의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 산출하는 스프링백 해석 프로그램으로는 기존의 프로그램을 사용하고, 이러한 프로그램들과 데이터 입출력이 가능한 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램이며, 스프링백 해석 프로그램으로부터, 상기 스프링백 후의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 취득하는 수순과, 상기 물성치 및 물리량의 적어도 하나가 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 수순과, 스프링백 해석 프로그램에 상기 연산 처리의 결과를 출력하는 수순을 컴퓨터에 실행시킬 수도 있다. 기존의 스프링백 해석 프로그램은, 본 발명의 프로그램으로부터 출력된 연산 처리 데이터에 기초하여 스프링백량을 다시 계산한다.

또한, 전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명과 관련된 스프링백 발생 원인 부위 특정 방법(프로그램: 이하, 괄호 안은 프로그램의 발명에 대응)은, 제1 성형 조건을 수치 해석하여, 제1 성형 데이터를 산출하는 제1 프레스 성형 해석 단계(수순)와, 제1 성형 조건의 적어도 하나가 다른 제2 성형 조건을 수치 해석하여, 제2 성형 데이터를 산출하는 제2 프레스 성형 해석 단계(수순)와, 제1 및 제2 성형 데이터의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터 중에서, 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나의 차분이 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 제1 성형 데이터의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 단계(수순)와, 연산 처리의 결과에 기초하여 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 단계(수순)를 구비한다.

또한, 상기 성형 조건은 강판의 형상 및 성상, 금형 형상, 프레스 조건일 수 있고, 상기 물성치 및 물리량은 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치, 변형의 성분치일 수 있다.

또한 본 발명과 관련된 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치는, 제1 성형 조건을 수치 해석하여 제1 성형 데이터를 산출하고, 제1 성형 조건의 적어도 하나가 다른 제2 성형 조건을 수치 해석하여, 제2 성형 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석부와, 성형 데이터를 수치 해석하여, 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석부와, 제1 및 제2 성형 데이터의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터 중, 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나의 차분이 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 제1 성형 데이터의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하고, 스프링백 해석부에, 연산 처리의 결과에 기초하는 스프링백량을 산출시키는 연산 처리부를 제공한다.

또한, 상기 성형 조건은 강판의 형상 및 성상, 금형 형상, 프레스 조건일 수 있고, 상기 물성치 및 물리량은 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치, 변형의 성분치일 수 있다.

본 발명의 프로그램은, 전술한 프로그램 외에, 프레스 성형품의 성형 데이터와 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석 프로그램과, 상기 성형 데이터와 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 수치 해석하여 스프링백량과 스프링백 후의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 산출하는 수치 해석 프로그램으로는 기존의 프로그램을 사용하고, 이러한 프로그램들과 데이터 입출력이 가능한 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램이며, 프레스 성형 해석 프로그램으로부터 제1 성형 데이터를 취득하는 수순과, 프레스 성형 해석 프로그램으로부터, 제1 성형 조건의 적어도 하나가 다른 제2 성형 조건을 수치 해석하여, 제2 성형 데이터를 취득하는 수순과, 제1 및 제2 성형 데이터의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터 중, 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나의 차분이 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 상기 제1 성형 데이터의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 수순과, 스프링백 해석 프로그램에 상기 연산 처리의 결과를 출력하는 수순을 컴퓨터에 실행시키는 것일 수도 있다. 기존의 스프링백 해석 프로그램은, 본 발명의 프로그램으로부터 출력된 연산 처리 데이터에 기초하여 스프링백량을 산출한다.

또한, 전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 스프링백 대책 위치 특정 방법은, 프레스 성형품의 성형 조건을 수치 해석하여, 프레스 성형품의 성형 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석 단계(수순)와, 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품의 적어도 일부의 영역을 선정하고, 해당 선정 영역의 형상과 다른 형상으로 치환하고/하거나 해당 선정 영역의 응력 분포와 다른 응력 분포로 치환한 치환 성형 데이터를 생성하는 치환 성형 데이터 생성 단계(수순)와, 치환 성형 데이터를 수치 해석하여, 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 단계(수순)를 구비한다.

상기 선정 영역의 위치와 수를 변경하여, 치환 성형 데이터 생성 단계 및 스프링백량 산출 단계(수순)를 반복할 수도 있고, 스프링백량이 소정치 이하가 되는지를 판단하는 단계(수순)를 또한 구비할 수도 있다.

또한, 소정치 이하의 스프링백량을 부여하는 하나 또는 복수의 영역의 형상과 해당 선정 영역의 응력 분포의 적어도 하나를, 그 치환한 소정의 데이터로 치환하고, 선정 영역의 위치 또는 수를 변경하여, 상기 치환 성형 데이터 생성 단계(수순) 및 상기 스프링백량 산출 단계(수순)를 반복할 수도 있다.

또한 프레스 성형품의 성형 데이터를, 소정의 영역으로 분할하는 단계(수순)를 또한 구비할 수도 있고, 치환 성형 데이터 생성 단계(수순)는, 소정의 영역으로 분할한 영역의 모두에 대하여, 치환 성형 데이터를 산출할 수도 있다. 또한, 상기 소정의 데이터는, 선택 영역마다 형상 및 응력 분포의 적어도 하나가 다를 수도 있다.

또한 본 발명과 관련된 스프링백 대책 위치 특정 장치는, 프레스 성형품의 성형 조건을 수치 해석하여, 프레스 성형품의 성형 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석부와, 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품의 적어도 일부의 영역을 선정하고, 해당 선정 영역의 형상과 해당 선정 영역의 응력 분포와의 적어도 하나를 소정의 데이터로 치환한 치환 성형 데이터를 생성하는 치환 성형 데이터 생성부와, 치환 성형 데이터를 수치 해석하여, 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석부를 구비한다.

상기 선정 영역의 위치와 수를 변경하여, 치환 성형 데이터 생성부는, 치환 성형 데이터를 산출하고, 스프링백 해석부는, 스프링백량 산출을 반복할 수도 있다. 또한, 치환 성형 데이터 생성부는, 스프링백량이 소정치 이하가 되는지를 판단할 수도 있다.

또한, 소정치 이하의 스프링백량을 부여하는 하나 또는 복수의 영역의 형상과 해당 선정 영역의 응력 분포의 적어도 하나를, 그 치환한 소정의 데이터로 치환하며, 또한, 선정 영역의 위치 또는 수를 변경하여, 치환 성형 데이터 생성부는 상기 치환 성형 데이터를 산출하고, 상기 스프링백 해석부는 스프링백량 산출을 반복할 수도 있다.

치환 성형 데이터 생성부는, 프레스 성형품의 성형 데이터를 소정의 영역으로 분할하고, 소정의 영역으로 분할한 영역 모두에 대하여, 치환 성형 데이터를 산출할 수도 있다. 또한, 상기 소정의 데이터는 선택 영역마다 형상 및 응력 분포의 적어도 하나가 다를 수도 있다.

본 발명의 프로그램은, 전술한 프로그램 외에, 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석 프로그램 및 상기 성형 데이터를 수치 해석하여 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석 프로그램으로는 기존의 프로그램을 사용하고, 이러한 프레스 성형 해석 프로그램 및 스프링백 해석 프로그램과 데이터 입출력이 가능한 스프링백 대책 위치 특정 프로그램이며, 프레스 성형 해석 프로그램으로부터 성형 데이터를 취득하는 수순과, 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품의 적어도 일부의 영역을 선정하고, 해당 선정 영역의 형상과 해당 선정 영역의 응력 분포와의 적어도 하나를 소정의 데이터로 치환한 치환 성형 데이터를 산출하는 치환 성형 데이터 생성 수순과, 상기 스프링백 해석 프로그램에 상기 치환 성형 데이터를 출력하는 수순을 컴퓨터에 실행시키는 것일 수도 있다. 기존의 스프링백 해석 프로그램은, 본 발명의 프로그램으로부터 출력된 치환 성형 데이터에 기초하여 스프링백량을 산출한다.

또한, 본 발명에 의하면, 프레스 성형 제품의 스프링백 발생의 원인으로서 해석 대상이 되는 특정 부위를 변경하고, 그 특정 부위의 물성치·물리량을 수치 연산하면서 스프링백량을 최소화함으로써, 스프링백 발생의 원인 부위를 특정하고, 그 원인 부위의 물성치·물리량을 정확하게 도출하는 것을 가능하게 하거나, 해석적인 시행착오에 의해 이를 확인하는 것을 가능하게 하고, 그에 따라, 성형 부재의 성형 방법의 검토 시간을 경제적이고 효율적으로 단축하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명에 의하면, 프레스 성형 제품의 스프링백 발생의 원인으로서 해석 대상이 되는 특정 부위를, 프레스 성형품을 분할한 각 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리하고, 그 연산 처리의 결과에 기초하여, 스프링백량을 각 영역마다 컨투어 표시함으로써, 컴퓨터 상에서의 해석적인 시행착오를 가능하게 하고, 스프링백 발생의 원인 부위의 특정을 경제적이고 효율적으로 단축하고, 성형 제품의 성형 방법의 검토 시간을 경제적이고 효율적으로 단축하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명에 의하면, 프레스 성형 제품의 스프링백 발생의 원인으로서 해석 대상이 되는 선택 영역에 대하여, 해당 선택 영역과 다른 형상 및 응력 분포로 치환하고 스프링백량을 최소화함으로써, 스프링백 발생의 원인 부위를 특정하고 그 원인 부위에 대한 대책을 제공하는 것을 가능하게 하고, 그에 따라, 성형 부재의 성형 방법의 검토 시간을 경제적이고 효율적으로 단축하는 방법을 제공한다.

또한 본 발명은, 특정 부위 및 그 특정 부위의 물성치 및 물리량의 적어도 어느 하나를 변화시킴으로써, 실제의 성형 제품에 대하여 절단 제거나 천공을 행하지 않고, 스프링백 변화량을 허용치 이하로 하는 특정 부위와 그 물성치 및 물리량을 구하는 것이 가능하다. 따라서, 이와 같이 해석된 성형 제품은, 스프링백 변화량을 허용치 이하로 함과 동시에, 강성 등의 제품의 품질을 유지하는 것을 확인할 수 있으므로, 성형 제품에 요구되는 소정의 스프링백 변화량을 유지하기 위하여, 제품 품질을 희생하는 것과 같은 성형 제품의 특정 부위의 절단 제거나 천공 등의 대책을 필요로 하지 않을 수 있다.

또한, 본 발명은, 실제의 성형 제품에 대하여 절단 제거나 천공을 행하지 않고, 적어도 하나의 선택 영역에 대하여 다른 형상과 응력 분포의 적어도 하나 또는 모두를 치환함으로써, 스프링백량을 허용치 이하로 하는 것이 가능하다. 따라서, 이와 같이 해석된 성형 제품은, 스프링백량을 허용치 이하로 함과 동시에, 강성 등의 제품의 품질을 유지하는 것을 확인할 수 있으므로, 성형 제품에 요구되는 소정의 스프링백량을 유지하기 위해서, 제품품질을 희생하는 성형 제품의 특정 부위의 절단 제거나 천공 등의 대책을 필요로 하지 않을 수 있다.

도 1은 종래의 스프링백에 대한 대응을 나타내는 성형 부재의 단면 모식도.

도 2는 스프링백에 의한 변형의 발생 원인이 되는 부위를 찾는 종래의 방법을 예시하는 사시도.

도 3은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치의 기능 구성도.

도 4는 본 발명에 의한 프레스 성형 해석 결과의 응력 분포를 나타내는 컨투어도.

도 5는 본 발명에 의한 각 요소의 곡률을 나타내는 컨투어도.

도 6은 본 발명에 의한 곡률이 큰 요소를 표시하지 않은 컨투어도.

도 7은 본 발명에 의한 곡률에 기초하여 영역 분할한 것을 나타내는 도면.

도 8은 본 발명에 의한 일부의 영역의 응력을 0으로 한 컨투어도.

도 9는 본 발명의 한 실시 형태에 의한 유한 요소법에 사용된 좌표계를 나타내는 도면.

도 10은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 피가공물의 영역 선택의 예를 나타내는 사시도.

도 11은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 스프링백 발생 부위 특정 처리의 흐름도.

도 12는 본 발명의 한 실시 형태에 의한 스프링백 발생 부위 특정 처리의 흐름도.

도 13은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 스프링백 원인 부위 특정 장치의 스프링백 발생 원인 부위 특정 처리의 흐름도.

도 14는 본 발명의 한 실시 형태에 의한 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치의 기능 구성도.

도 15는 본 발명의 한 실시 형태에 의한 스프링백 발생 원인 부위 특정 처리의 흐름도.

도 16은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 스프링백 대책 위치 특정 장치의 기능 구성도.

도 17은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 스프링백 발생 원인 부위 특정 처리의 흐름도.

도 18은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 스프링백 발생 원인 부위 특정 처리의 하드웨어 구성도.

도 19의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 의한 스프링백 해석의 대상이 되는 모자형 단면 형상 부품을 나타내는 도면.

도 20의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 의한 모자형 단면 형상 부품의 단면 위치와 비틀림 각도를 나타내는 도면.

도 21은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A3을 나타내는 사시도.

도 22는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A4와 A5를 나타내는 사시도.

도 23은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A6 내지 A9를 나타내는 사시도.

도 24의 (a)는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A10 내지 A14를 나타내는 사시도이고, (b)는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A10 내지 A14를 나타내는 단면도.

도 25는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A15 내지 A17을 나타내는 사시도.

도 26은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A18 내지 A21을 나타내는 사시도.

도 27은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A3의 비틀림 각도를 나타내는 도면.

도 28은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A4와 A5의 비틀림 각도를 나타내는 도면.

도 29는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A6 내지 A9의 비틀림 각도를 나타내는 도면.

도 30은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A10 내지 A14의 비틀림 각도를 나타내는 도면.

도 31은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A15 내지 A17의 비틀림 각도를 나타내는 도면.

도 32는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A18 내지 A21의 비틀림 각도를 나타내는 도면.

도 33은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A22를 나타내는 사시도.

도 34는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A22의 연산 방법을 변경하였을 경우의 비틀림 각도를 나타내는 도면.

도 35는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A23과 A24의 비틀림 각도를 나타내는 도면.

도 36의 (a)와 (b)는 본 발명의 실시예에 의한 모자형 굽힘 성형 부품의 단면 위치와 전개량을 나타내는 도면.

도 37은 본 발명의 실시예에 의한 검토 케이스 9의 결과를 나타내는 도면.

도 38은 본 발명의 실시예에 의한 검토 케이스 10의 결과를 나타내는 도면.

도 39는 본 발명의 실시예에 의한 모자형 단면 형상 부품을 나타내는 사시도와 단면도.

도 40은 본 발명의 실시예에 의한 모자형 단면 형상 부품의 단면 위치와 비틀림 각도를 나타내는 도면.

도 41은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A35 내지 A37을 나타내는 사시 도.

도 42는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A35 내지 A37의 비틀림 각도(모두의 적분점)를 나타내는 도면.

도 43은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A35 내지 A37의 비틀림 각도(판 두께 방향 최표층의 적분점)를 나타내는 도면.

도 44는 본 발명에 한 실시예에 의한 피가공물의 예를 나타내는 사시도와 단면도.

도 45는 본 발명의 한 실시예에 의한 피가공물의 분할 영역의 예를 나타내는 사시도.

도 46은 본 발명의 한 실시예에 의한 피가공물의 단면 위치와 주목점을 나타내는 사시도와 단면도.

도 47은 본 발명의 한 실시예에 의한 피가공물의 각 영역에 스프링백량을 컨투어 표시한 예를 나타내는 사시도.

도 48은 본 발명의 한 실시예에 의한 피가공물의 각 영역에 스프링백 영향도를 컨투어 표시한 예를 나타내는 사시도.

도 49는 본 발명의 한 실시예에 의한 피가공물의 예를 나타내는 사시도와 단면도.

도 50은 본 발명의 실시예에 의한 모자형 단면 형상 부품의 단면 위치와 비틀림 각도를 나타내는 도면.

도 51은 본 발명의 한 실시예에 의한 피가공물의 스프링백 후의 응력 분포를 나타내는 도면.

도 52는 본 발명의 한 실시예에 의한 피가공물의 스프링백 후의 응력 분포에 기초하여 선택한 영역을 나타내는 도면.

도 53은 본 발명의 한 실시예에 의한 연산 처리를 행하지 않은 경우의 스프링백량과 연산 처리를 행한 경우의 스프링백량을 비교한 도면.

도 54는 본 발명의 실시예에 의한 모자형 단면 형상 부품의 단면 위치와 플랜지 스프링량을 나타내는 도면.

도 55는 본 발명의 한 실시예에 의한 피가공물의 스프링백 전과 후의 응력 분포를 나타내는 도면.

도 56은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 피가공물의 스프링백 전후의 응력 차분의 분포 및 응력 차분에 기초하여 선택한 영역을 나타내는 도면.

도 57은 본 발명의 한 실시예에 의한 연산 처리를 행하지 않은 경우의 스프링백량과 연산 처리를 행한 경우의 스프링백량을 비교한 도면.

도 58은 본 발명의 한 실시예에 의한 피가공물의 예를 나타내는 사시도와 단면도.

도 59는 본 발명의 한 실시예에 의한 피가공물의 단면 위치와 비틀림 각도를 나타내는 사시도.

도 60은 본 발명의 한 실시예에 의한 제1 및 제2 피가공물의 프레스 성형 후의 상태량 분포를 나타내는 도면.

도 61은 본 발명의 한 실시예에 의한 제1 및 제2 피가공물의 프레스 성형 후 의 상태량 차분을 나타내는 도면.

도 62는 본 발명의 한 실시예에 의한 상태량 차분에 기초한 영역 선택을 나타내는 도면.

도 63은 본 발명의 한 실시예에 의한 연산 처리를 행하지 않은 경우의 스프링백량과 연산 처리를 행한 경우의 스프링백량의 비교를 나타내는 도면.

도 64는 본 발명의 실시예에 의한 스프링백 해석의 대상이 되는 모자형 단면 형상 부품을 나타내는 도면.

도 65는 본 발명의 실시예에 의한 치환하는 비드와 응력 분포의 데이터 테이블을 나타내는 도면.

도 66은 본 발명의 실시예에 의한 피가공체의 영역 분할을 나타내는 도면.

도 67은 본 발명의 실시예에 의한 피가공체의 지정 영역 전체에 형상 및 응력을 배치한 도면.

도 68은 본 발명의 실시예에 의한 단면 위치와 비틀림량을 정의한 도면.

도 69는 본 발명의 실시예에 의한 피가공체의 지정 영역에 비드 및 영역을 배치한 도면.

도 70은 본 발명의 실시예에 의한 피가공체의 지정 영역에 비드 및 영역을 배치한 도면.

도 71은 본 발명의 실시예에 의한 가장 스프링백량이 작은 하나의 비드 등을 배치한 도면.

도 72는 본 발명에 실시예에 의한 가장 스프링백량이 작은 하나의 비드 등의 배치에 두 번째 비드 등을 배치한 도면.

도 73은 본 발명의 실시예에 의한 가장 스프링백량이 작은 하나의 비드 등의 배치에 두 번째 비드 등을 배치한 도면.

도 74는 본 발명의 실시예에 의한 피가공체의 지정 영역에 n회 비드 등을 배치한 도면.

도 75는 본 발명의 실시예에 의한 피가공체의 지정 영역에 실제 비드를 배치한 도면.

도 3은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치의 기능 구성도를 나타낸다.

스프링백 발생 원인 부위 특정 장치(10A)는, 프레스 성형 해석부(11), 스프링백 해석부(12), 물성치·물리량 연산 처리부(14), 파일 격납부(16), 성형 조건 입력부(18), 및 스프링백량 출력 화면(19)을 구비한다.

성형 조건 입력부(18)는, 후술하는 프레스 성형 해석부(11) 및 스프링백 해석부(12)에서 해석 대상이 되는 강판의 형상 데이터(판 두께, 길이, 폭, 곡률, 변형 등), 성상(강도, 연신율 등의 재질, 판 두께 등의 형상), 금형 형상[다이(금형) 및 펀치 형상, 곡률, 지름, 클리어런스, 윤활 조건], 프레스 조건[블랭크 가압력, 패드 하중(pad load), 비드 장력(bead tension), 프레스 압력, 온도] 등의 성형 조건을 입력하는 입력부이다. 또는, 성형 해석에 있어서 데이터 영역, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서의 데이터 영역, 스프링백량 산출 화면(19)에서 화면 표시 할 때의 분할 영역 등을 별개로 설정하는 것도 가능하다.

프레스 성형 해석부(11)는, 성형 조건 입력부(18)에서 입력된 성형 조건을 입력 정보로 하여, 탄소성 유한 요소법, 강소성 유한 요소법, 원 스텝(one step) 유한 요소법, 경계 요소법, 초등 해석 등을 이용하여, 프레스 성형된 피가공물인 강판 등의 응력이나 변형이나 판 두께 등을 구하는 수치 해석을 행한다. 프레스 성형 해석부(11)는, 피가공물의 판 두께, 응력의 성분치, 변형의 성분치 등의 변수나, 그 변수의 분포와 같은 형식으로 수치 해석 결과를 출력한다. 그 출력 데이터는, 예를 들면, 파일 "P org.k"로서, 스프링백 해석부(12), 후술하는 물성치·물리량 연산 처리부(14) 및 파일 격납부(16)에 출력된다.

이 프레스 성형 해석부(11)에 의한 수치 해석은, 유한 요소법(예를 들면 기존의 소프트웨어 PAM-STAMP, LS-DYNA, Autoform, OPTRIS, ITAS-3D, ASU/P-FORM, ABAQUS, ANSYS, MARC, HYSTAMP, Hyperform, SIMEX, Fastform3D, Quikstamp)을 이용하여, 프레스 성형하는 제품의 형상 데이터(판 두께, 길이, 폭, 곡률, 변형 등) 및 사용하는 금속판의 성상(강도, 연신율 등의 재질, 판 두께 등의 형상)에 기초하여, 필요하다면, 금형 형상(다이 및 펀치 형상, 곡률, 지름, 클리어런스, 윤활 조건), 프레스 조건(온도, 압력) 등의 성형 조건을 설정하고 성형 해석을 행하고, 성형 후의 응력과 변형 값의 분포를 수치적으로 얻을 수 있다.

또한, 프레스 성형 해석부(11)는, 후처리 소프트웨어를 이용하여, 유한 요소법에 의한 응력 분포나 곡률 등의 해석 결과를 스프링백량 출력 화면(19)에 컨투어 표시하는 것이 가능하다.

스프링백 해석부(12)는, 프레스 성형 해석부(11)의 출력 데이터 파일 "P org.k" 및 후술하는 물성치·물리량 연산 처리부(14)의 출력 데이터 파일 "P rem.casen.k"를 입력 데이터로서 이용하여, 스프링백 해석을 행한다. 스프링백 해석이란, 프레스 성형 해석부(11)의 출력 결과인 피가공물의 판 두께, 응력의 성분치, 변형의 성분치 등의 변수 및 변수 분포에 기초하여, 탄성 유한 요소법, 탄소성 유한 요소법, 강소성 유한 요소법, 원 스텝 유한 요소법, 초등 해석 등에 의해, 제하 과정(unloading process)의 계산을 행하고, 피가공물에 생기는 변형량인 스프링백량을 수치 해석하는 것이다. 그 스프링백량은, 피가공물을 유한 요소법 등에 의해 분할하고 3차원 데이터 좌표의 요소마다 계산함으로써 얻어진다. 또한, 피가공물에 생기는 변형량인 스프링백량으로서는, 피가공물의 임의의 점의 변형량, 피가공물의 지정 영역 내의 최대 변위점 또는 최소 변위점의 변형량, 피가공물 내의 복수의 임의의 면 또는 선들이 이루는 각도, 또는 피가공물의 임의의 면 또는 선이 이루는 곡률 등이 있다.

스프링백 해석부(12)는, 유한 요소법(예를 들면 기존의 소프트웨어 PAM-STAMP, LS-DYNA, Autoform, OPTRIS, ITAS-3D, ASU/P-FORM, ABAQUS, ANSYS, MARC, HYSTAMP)을 이용하여, 프레스 성형 해석부(11)에서 얻어진 "P org.k"" 내에 기재된 응력 분포를 입력하고 스프링백 해석을 실시한다. 소프트웨어 내에서의 스프링백의 계산은 예를 들면, "비선형 유한 요소법"(코로나사, 1994년 12월 20일 발행) 71 ~ 127 페이지에 기재되어 있는 유한 탄소성 변형의 기초식이나 이산화 수법에 따른 내용으로 계산된다. 단, 스프링백의 계산은 탄성 해석일 수도 있고 탄소성 해석일 수도 있다.

스프링백 해석부(12)의 스프링백 해석 결과인 출력 데이터는, 스프링백량, 스프링백 시의 변형 등의 형상, 성상, 응력 등을 포함하고, 스프링백량 출력 화면(19)에 출력되고, 입력 데이터 파일 "P org.k"에 의한 수치 해석 결과 출력 데이터 파일 "SB org.k", 또는 "P rem.casen.k"에 의한 수치 해석 결과 출력 데이터 파일 "SB rem.casen.k"로서, 스프링백 해석부(12), 후술하는 물성치·물리량 연산 처리부(14) 및 파일 격납부(16)에 출력된다.

물성치·물리량 연산 처리부(14)는, 프레스 성형 해석부(11)의 출력 데이터 파일 "P org.k", 스프링백 해석부(12)의 수치 해석 결과 출력 데이터 파일 "SB org.k", 또는 "SB rem.casen.k"를 입력으로 수신하고 연산 처리를 행하고, 그 결과로서 "P rem.casen.k"를 스프링백 해석부(12)에 출력한다. 또한, 여기에 언급된 연산 처리는, 상기 변수의 적어도 하나 이상을 계수배(係數倍)하는 것, 0을 포함한 일정치로 하는 것, 사칙 연산을 하는 것, 함수에 기초하여 계산하는 것, 일정하지 않은 임의의 값으로 치환한 것을 의미한다. 물성치·물리량 연산 처리부(14)는, 이와 같은 연산 처리에 의해, 스프링백량을 감소시킨 변수 및 특정 부위를 판별하는 것을 가능하게 한다.

물성치·물리량 연산 처리부(14)는, 입력 데이터로부터 하나의 피가공체인 프레스 성형 제품의 데이터를 취득하면, 그 프레스 성형 제품의 일부로부터 특정 부위를 발견하기 위하여, 그 프레스 성형 제품의 데이터를 복수의 영역으로 분할하는 처리를 행할 필요가 있다. 그 영역 분할 방법의 하나는 균등한 크기에 의해 피 가공체의 영역을 분할하는 것이다.

균등한 크기는 특정 부위에 대한 대책을 고려하는 것이 바람직하다. 결국, 특정 부위를 발견하여도, 특정 부위에 대한 유효한 대책이 취해지지 않는 극히 미소한 영역에서는, 해석 결과가 유효하게 활용되지 않는 경우가 있다. 예를 들면, 특정 부위에 대한 대책이 20mm×100mm의 비드를 추가하는 것인 경우에, 분할 영역은 한 변 20mm의 정방형이 되는 것을 예로 들 수 있다.

성형품의 분할 영역을 결정하기 위한 하나의 방법으로서, 곡률이나 요소에 기초하여 분할 영역을 결정하는 방법이 있다.

프레스 성형 해석부(11)는, 수치 해석에 의해, 성형 해석 후의 피가공물의 기하학적인 정보로서 각 절점(節點)의 좌표 값을 얻고, 각 요소의 곡률이나 요소들 사이의 각도를 객관적으로 산출하는 것이 가능하다. 프레스 성형품의 경우에, 변형 후의 피가공물은 펀치 어깨부 R이나 다이 어깨부 R 등의 굽힘 능선부(稜線部)에서는, 굽힘 능선에 수직한 방향으로 다른 부위에 비하여 상당히 큰 곡률이 된다.

여기에서는 각 요소의 최대 곡률을 계산하고 소정의 문턱치 이상의 곡률이 되는 요소를 표시하지 않으면, 펀치 어깨부 R이나 다이 어깨부 R 이외의 부위[웹(web)면, 종벽부(縱壁部), 플랜지부]를 연속되어 있지 않은 개별적인 영역으로 판별 분리하는 것이 가능하다.

도 4 내지 도 8에 프레스 성형 해석부터 연산 처리까지의 공정의 예를 나타낸다.

도 4는 프레스 성형 해석 결과이고, 응력 분포가 컨투어도로 표시되어 있다. 단차측(段差側) 측벽의 응력 레벨(절대치)이 높음을 알 수 있다. 프레스 성형 해석 결과인 각 요소와 곡률을 표시한 것이 도 5이고, 백색 내지 회색 표시부가 곡률이 큰 장소를 나타내고 있다. 곡률이 큰 요소를 표시하지 않은 것이 도 6이다. 단차부에서 상당히 큰 곡률이 되므로, 종벽 내부인 문턱치 이상의 곡률이 되는 요소를 표시하지 않으면, 단차의 능선부를 경계로 한 복수의 영역으로 분리 가능하고, 개별적인 영역을 추출 또는 선택함으로써 특징 형상에 기초한 영역을 선택할 수 있다. 도 6에 의해, 단차가 있는 3개의 면을 구비한 측벽, 웹, 단차가 없는 종벽부(도면에 은폐되어 있음) 및 양측의 각 플랜지부로 분할 가능함을 알 수 있다. 도 6에 의해 분할한 각각의 영역 중에서, 도 4에 도시된 성형 데이터(응력 분포)에 기초하여, 응력이 높은 영역에 대하여 연산 처리를 행하는 것으로 판정한 것이, 도 7에 도시된 영역 A105 내지 A107이다. 판정 공정에서는, 곡률 및 각도 중 적어도 하나에 기초하여 분할한 영역에 대하여, 후술하는 연산을 행할 것인지를 성형 데이터에 기초하여 판정한다. 예를 들면, 분할한 각 영역의 프레스 성형 해석 후의 응력 레벨에 의해 판정한다.

영역 A105 내지 A107에 대하여, 각각의 영역의 모든 요소에 대하여, 예를 들면 응력을 0으로 하는 연산 처리를 행한 상태가 도 8이다.

여기에서는 요소의 최대 곡률을 이용하였지만, 요소들 사이의 각도를 이용하여도 마찬가지의 영역 분할을 행할 수 있다.

또한, 단차가 없는 모자 단면 형상의 부재를 고려하면, 분리된 각 영역으로서, 웹면, 양측의 종벽부, 양측의 플랜지부를 선택할 수 있다. 또한, 선택한 영역 이 평면이 아닌 경우, 마찬가지의 수법을 반복함으로써, 추가로 특징적인 영역을 선택하는 것이 가능하다.

이와 같이 하여, 물성치·물리량 연산 처리부(14)는, 프레스 성형 해석부(11)의 해석 결과로부터, 곡률이나 요소에 기초하여 분할 영역을 결정하는 것이 가능하다.

스프링백 해석부(12)는, 유한 요소법(예를 들면 기존의 소프트웨어 PAM-STAMP, LS-DYNA, Autoform, OPTRIS, ITAS-3D, ASU/P-FORM, ABAQUS, ANSYS, MARC, HYSTAMP)을 이용하여, 프레스 성형 해석부(11)에서 얻어진 "P org.k" 내에 기재된 응력 분포를 입력하고 스프링백 해석을 실시한다. 소프트웨어 내에서의 스프링백의 계산은, 예를 들면 유한 탄소성 변형의 기초식이나 이산화 수법에 따른 내용으로 계산된다. 단, 스프링백의 계산은 탄성 해석일 수도 있고 탄소성 해석일 수도 있다.

또한, 스프링백 해석부(12)는, 유한 요소법에 의한 스프링백 해석 결과를 후처리 소프트웨어에 의해 스프링백량 출력 화면(19)에 컨투어 표시하는 것이 가능하다. 또한, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서, 스프링백량을 분할 영역 면적, 프레스 성형품의 대표 길이, 대표 폭, 대표 높이, 대표 판 두께, 인장 강도 등으로 나누어 규격화하고, 나눈 변수와 스프링백의 영향도에 의해 판별하기 용이하게 하여 데이터 출력하고, 그 출력 데이터를 이용하여, 후처리 소프트웨어에 의해 컨투어 표시하는 것이 가능하다. 이와 같은 규격화에 의해, 피가공체의 물성치·물리량과 스프링백량의 관계를 시각적으로 이해하기 용이하게 할 수 있다.

또한, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서, 스프링백량을 펀치 속도 또는 블랭크 가압력 등의 프레스 성형 조건으로 나누어 규격화한 값을 구하고, 후처리 소프트웨어에 의해 컨투어 표시함으로써, 프레스 성형 조건과, 스프링백량의 관계를 시각적으로 이해하기 용이하게 할 수 있다. 이와 같은 스프링백량의 규격화와 그 수치의 컨투어 표시는, 스프링백 발생의 원인 부위의 특정을 경제적이고 효율적으로 단축하고, 성형 제품의 성형 방법의 검토 시간을 경제적이고 효율적으로 단축하는 것을 가능하게 한다.

파일 격납부(16)는, 프레스 성형 해석부(11), 스프링백 해석부(12)와 후술하는 물성치·물리량 연산 처리부(14)의 출력 결과인 데이터 파일 "P org.k", "SB org.k", "P rem.casen.k", "SB rem.casen.k", "P trim.casen.k" 등을 보존하기 위한 격납부이다. 그러나, 그러한 데이터 파일 등이 프레스 성형 해석부(11)와 스프링백 해석부(12)와 물성치·물리량 연산부(14)의 사이에 직접 입출력되는 경우에, 이 파일 격납부(16)는 반드시 필요한 것은 아니다.

물성치·물리량 연산 처리부(14)는, 프레스 성형 해석부(11)의 출력 데이터 파일 "P org.k" 내의 일부의 영역을 선택하고, 그 일부의 영역의 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치, 변형의 성분치 중 적어도 하나 이상의 변수에 대하여 연산 처리를 실시한다. 또한, 연산 처리 후의 출력 데이터 파일 "P rem.case1.k"를 생성하여 스프링백 해석부(12)에 출력한다. 이 데이터 파일은 반복하여 송수신될 수 있고, 파일 격납부(16)에 순차적으로 보존 가능하다. 또한, 파일 형식이 아니라 실행 프로세스(execution process) 또는 스레드(thread)의 데이터 입출력과 같은 형태로 데이터의 전송을 행할 수도 있다.

유한 요소법에 사용되는 스프링백 특정 부위 또는 원인 판단을 위한 영역 데이터는, 유한 요소법에 있어서 1개 이상의 요소, 복수의 요소로 이루어진 미소 영역, 또는 요소가 연속된 집합체 등의 계산 단위 구분, 유한 요소법에 의한 수치 적분 수법의 계산 단위에서 응력이나 변형 계산을 위한 점들 중 일부인 적분점(판 두께 방향으로의 일부의 점과 면 내의 일부의 점의 모두를 포함) 등으로 하는 것이 가능하다. "1개 이상의 요소"란 유한 요소법의 영역 분할 단위인 요소를 의미하고, "계산 단위 구분"이란 초등 해석에 있어서의 계산 단위가 되는 미소 영역의 하나 또는 연속된 집합체를 의미한다. 또한, "적분점"이란, 일반적으로 유한 요소법으로 행하는 근사적인 적분을 실시하는 점이다. "일부의 적분점"이란, 유한 요소법에 의한 수치 적분 수법의 계산 단위에서 응력이나 변형을 계산하는 점들 중 일부를 의미하고, 판 두께 방향에 있어서의 일부의 점 및 면내의 일부의 점의 양방을 포함하는 것으로 한다.

또한, "판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치, 변형의 성분치 중 적어도 하나 이상의 변수"란, 피가공물의 일부의 판 두께, 탄성 계수[영률(Young's modulus), 포아송비(Poisson's Ratio)], 소성 계수(항복 응력, 소성 계수, 가공 경화 지수), 해석하는 3차원 좌표계(x, y, z)로 했을 때에, x, y 및 z 방향의 응력 또는 변형(각각 3 성분), xy 평면, yz 평면 및 zx 평면의 전단 응력 또는 전단 변형(각각 3 성분)의 합계 18의 인자 중 적어도 하나 이상을 의미한다.

도 9는 유한 요소법에서 사용되는 좌표계를 나타내는 도면이다. (a)는 3차원 전체의 좌표계를 나타내고, (b)는 국소 좌표계를 나타낸다.

이 때, 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, (x, y, z) 좌표축에서의 성분치 외에, 예를 들면 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 요소(31)의 평면을 xy 평면으로 간주한 국소 좌표계 (x1, x2, x3)에 있어서의 응력, 변형, 전단 응력, 전단 변형의 합계 12 성분도 포함하는 것으로 한다. 또한, 상당 응력, 상당 소성 변형, 탄성 에너지(탄성 일), 소성 에너지(소성 일) 등의 각 응력 성분이나 변형 성분을 사용하여 얻을 수 있는 변수나, 응력 증분이나 변형 증분 등의 각 성분치의 증분형으로 계산된 성분치도 포함하는 것으로 한다.

일반적으로, 강판을 해석 대상으로 하는 유한 요소법 해석에서는, 그 강판의 물성치·물리량은, 한 변이 2mm 내지 4mm인 정방형 유한 요소로 분할된다. 그러나, 요소의 분할 단위는, 물성치·물리량이 일정하게 근사되는 길이로 분할되므로, 반드시 한 변 2mm 내지 4mm 정방형으로 한정되는 것은 아니다. 즉, 잔류 응력이 큰 부위는, 유한 요소를 더욱 작게 한정하는 것이 필요한 경우도 있다. 또한, 각 요소는 3차원 좌표면에서 규정되고, 유한 요소의 면의 각도나 곡률은 다른 면과의 비교에 의해서 규정된다.

이와 같이, 스프링백 발생 부위의 특정을 위해, 각도나 곡률에 기초하여 부재를 영역 분할하고, 잔류 응력 레벨이 높은 부분을 연산 대상으로 함으로써, 계산량을 상당히 감소시킬 수 있고, 그에 따라 더욱 신속한 스프링백 발생 부위의 특정이 가능하다.

연산 처리의 예로서, σ_x 성분치를 계수배하는 방법을 설명한다.

선택된 영역의 적분점에서의 연산 전의 응력 성분을 (σ_x0, σ_y0, σ_z0, τ_xy0, τ_yz0, τ_zx0), 변형 성분을 (ε_x0, ε_y0, ε_z0, γ_xy0, γ_yz0, γ_zx0)로 하면, 연산 처리 후의 응력 성분(σ_x, σ_y, σ_z, τ_xy, τ_yz, τ_zx), 변형 성분(ε_x, ε_y, ε_z, γ_xy, γ_yz, γ_zx)은 다음과 같이 된다.

σ_x=K×σ_x0, σ_y=σ_y0, σ_z=σ_z0, τ_xy=τ_xy0, τ_yz=τ_yz0, τ_zx=τ_zx0

ε_x=ε_x0, ε_y=ε_y0, ε_z=ε_z0, γ_xy=γ_xy0, γ_yz=γ_yz0, γ_zx=γ_zx0

여기서 K는 -1000 내지 1000까지의 범위에서 변화시킨 연산을 행하고, 판 두께는 연산 처리 전의 값을 그대로 사용하는 것으로 하고, 탄성 계수와 소성 계수는, 성형 조건 입력부(18)에서 입력한 값을 사용하는 경우가 일반적이다. 예시를 위하여, K는 σ_x에 관해서만 나타내었으나, 다른 성분에 대하여도 마찬가지로 변화시킬 수도 있다.

또한, 재료 특성(판 두께, 탄성 계수, 소성 계수)을 연산 대상으로 하는 것도 가능하다. 예를 들면, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서, 프레스 성형 해석부(11)로부터 얻어진 피가공물의 일부의 영역을 선택하고, 연산 처리에 있어서, 예를 들면 선택된 영역의 영률을 계수배한다. 그 경우에 선택된 영역의 연산 전의 판 두께 t₀, 영률 E₀, 포아송비 ν₀, 소성 계수 F₀, a₀, n₀(σ=F₀(ε＋a₀)ⁿ⁰의 경우)로 하 면, 연산 후의 판 두께 t, 영률 E, 포아송비 ν, 소성 계수 F, a, n(σ=F(ε＋a)ⁿ의 경우)은 다음과 같이 된다.

t=t₀, E=K×E₀, ν=ν₀, F=F₀, a=a₀, n=n₀

여기서 K는 -1000 내지 1000의 범위에서 변화시킬 수 있다. 예시를 위하여, K는 E에 관해서만 나타내었지만, 다른 재료 특성에 대하여도 마찬가지로 변화시킬 수도 있다.

또한, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서는, 프레스 성형 해석부(11)로부터 얻어진 상태 변수를 출력한 파일을 직접 편집에 의해 변경함으로써 영역을 선택하여 연산 처리하는 것도 가능하다. 예를 들면 파일의 내용을 워드패드 등의 텍스트 편집 기능을 가진 소프트웨어로 표시하고, 성형 조건 입력부(18)의 조작에 의해 연산 처리를 행하고자 하는 영역의 성분치를 직접 다시 기록하거나, 자르기(cutting)와 붙여넣기(pasting)에 의해 성분치를 변경할 수도 있다.

이에 따라, 선택한 영역의 연산한 변수(성분)가 스프링백에 어느 정도 영향을 주는지를 정량적으로 평가할 수 있다.

예를 들면 스프링백 해석부(12)에서 유한 요소 절점의 변위 분포를 컨투어도(등고선도)로 표시한 경우나 변형 형상의 절단면을 표시한 경우에는, 선택한 영역의 연산한 변수(성분)마다의 결과의 도면을 스프링백량 출력 화면(19)상에 나란히 비교하거나 도시되지 않는 프린터에 출력하여 비교하는 것이 가능하다. 또한, 임의의 지정 위치의 절점의 좌표값(X, Y, Z)을 소프트웨어 상 또는 파일 출력에 의 해 확인한 경우에는, 선택한 영역의 연산한 변수(성분)마다의 수치를 비교하거나, 표 계산 소프트웨어 등을 이용하여 그래프화하여 비교하는 것이 가능하다.

스프링백량 출력 화면(19) 상에 표시되는 컨투어도를 얻기 위하여, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에 의한 물성치·물리량 연산 처리 및 스프링백 해석부(12)에 의한 스프링백량 계산을 반복하여 행하면서, 스프링백의 원인이 되는 부위나 변수를 엄밀하게 특정해 나갈 수 있다.

또한, 물성치·물리량 연산 처리부(14)의 특정 영역을 선택에 의해 변경하거나, 선택된 영역의 성분치를 σ_x뿐만 아니라 σ_Y나 τ_xy 등의 성분치에 대해서도 연산 처리로서 계수배하고 나서, 스프링백 해석부(12)의 스프링백 해석을 실시하고, 스프링백량 출력 화면(18)에 스프링백의 원인이 되는 부위나 변수를 표시하여, 스프링백에 의한 변위의 변화량을 비교함으로써, 스프링백의 원인이 되는 부위나 변수를 엄밀하게 특정해 나가는 것이 가능하다.

또한, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서, 피가공물의 일부 중에서 복수의 영역을 선택하여, 각각의 선택한 영역에 대하여 연산 처리를 동시에 실시함으로써 원인 특정을 위해 필요한 해석 공수를 저감하는 것이 가능하다.

도 10은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 모자형 단면 형상 부품의 영역 선택의 예를 나타내는 사시도이다.

예를 들면, 프레스 성형 해석부(11)에 의해 얻어진 피가공물이 도 5에 도시된 바와 같은 모자형 단면 형상 부품의 경우에, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에 서 도 10에 도시된 바와 같은 성형 후의 응력이 소정치보다 큰 복수의 영역 A1과 A2를 동시에 선택하고, 선택한 영역 A1와 A2에 대하여 σ_x를 계수배로 하는 연산 처리를 실시하고, 스프링백 해석부(12)에서 그 연산 처리 결과를 이용한 스프링백 해석을 행한다.

그 스프링백 해석 결과로부터, 스프링백에 의한 변위의 변화량을 조사하고, 영역 A1과 A2에 가해져 있는 응력 성분치 σ_x가 어느 정도 스프링백에 영향을 주는지를, 각 측마다 연산 처리를 하지 않아도 1회의 연산 처리만으로 평가할 수 있다.

또한, 스프링백 해석부(12)의 스프링백 해석을 행한 후에 가장 스프링백량이 변화하는 때의 영역을 재분할하여, 재분할한 영역의 크기가 소정치 이하가 될 때까지 판정하고, 재분할한 각각의 영역에 대하여, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서 연산 처리를 행하고, 다시 스프링백 해석부(12)에서 스프링백 해석을 행함으로써, 가장 스프링백량이 변화하는 영역을 스프링백 발생의 원인으로 특정할 수 있고 효율적인 원인 특정이 가능하다. 또한, 물성치·물리량 연산 처리부(14)는, 스프링백 변화량이 허용치 이하가 되도록, 물성치 및 물리량을 조작 변수로서 변화시킴으로써 수속(收束) 계산을 행할 수 있고, 동시에, 특정 영역의 분할 영역도 조작 변수로서 변화시킴으로써 수속 계산을 행할 수도 있다.

또한, 프레스 성형 해석부(11)에서, 예를 들면 유한 요소법을 이용하여 성형 해석을 행하고, 성형 후의 응력과 변형 값의 분포를 수치적으로 얻은 경우, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서 영역을 선택할 때에 1개 이상의 요소를 선택하여 연 산 대상의 영역으로 할 수 있다. 장소의 문제를 해결하기 위한 해석 수법인 유한 요소법에 있어서는, 연속체를 유한의 요소로 분할하여 취급하는 것이 특징이고, 요소는 그 변(邊) 상에 위치하는 유한 개의 절점에서 연결되어, 개개의 요소에 정의된 형상 함수와 절점의 변위로부터 요소 내의 변위장이 일의적으로 결정되는 것이다. 예를 들면, 프레스 성형 해석부(11)에서 얻어진 응력 성분 σ_x의 분포를 표시하고, σ_x 값이 가장 큰 요소를 선택 영역으로 하거나, σ_x가 가장 큰 요소와 그 요소에 접하는 요소의 집단을 선택 영역으로 할 수 있다.

또한, 프레스 성형 해석부(11)에서, 예를 들면 초등 해석 수법을 이용하여 성형 해석을 실시하고, 성형 후의 응력과 변형 값의 분포를 수치적으로 얻은 경우, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서 영역을 선택할 때에 1개 이상의 계산 단위 구분을 선택하여 연산 대상의 영역으로 할 수 있다.

또한, 프레스 성형 해석부(11)에서, 예를 들면 유한 요소법을 이용해 성형 해석을 실시하고, 성형 후의 응력과 변형 값의 분포를 수치적으로 얻은 경우, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서 영역을 선택할 때에 1개 이상의 적분점을 선택하여 연산 대상의 영역으로 할 수 있다. 예를 들면, 프레스 성형 해석부(11)의 유한 요소 해석에 있어서, 판 두께 방향으로 5개의 적분점(판 이면으로부터 표면을 향해서 1, 2, 3, 4, 5)을 가지는 쉘(shell) 요소에 의해 피가공물을 해석하고, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서 선택한 요소의 판 이면에 가장 가까운 1과 판 표면에 가장 가까운 5의 적분점만을 연산 대상의 영역으로 할 수 있다. 이에 따라, 금 형의 곡률을 가지는 부분에 접촉하여 변형되었을 때에 받는 굽힘 변형의 영향을 분리한 평가를 행할 수 있다.

도 11은 본 발명의 한 실시예에 의한 스프링백 원인 부위 특정 처리의 흐름도를 나타낸다.

단계 S101에서는, 성형 조건 입력부(18)에 성형 조건이 입력된다. 다음에, 단계 S102로 진행한다.

단계 S102에서, 프레스 성형 해석부(11)는 성형 조건으로 규정된 피가공물에 대하여 수치 해석 처리를 행하고, 프레스 성형하는 제품의 성형 후의 응력과 변형 값의 분포를 계산한다. 다음에, 단계 S103으로 진행한다.

단계 S103에서는, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서, 변환 대상 영역이 되는 특정 부위가 결정된다. 이 특정 부위는 프레스 성형품에 대하여 곡률 및 각도 중 적어도 하나를 산정하고, 상기 곡률 및 각도 중 적어도 하나에 기초하여 성형품의 영역을 분할하고, 분할한 각각의 영역에 대하여 상기 성형 데이터에 기초하여 판정하고, 후술의 연산 처리를 행하는 영역을 결정한다. 다음에, 단계 S104로 진행한다.

단계 S104에서는, 단계 S103에서 연산 처리를 행하는 것으로 판정한 일부의 영역에서의 물성치 및 물리량의 적어도 하나를 변환하기 위한 전술한 연산 처리가 실시된다. 다음에, 단계 S105로 진행한다.

단계 S105에서는, 프레스 성형 시의 피가공체의 변환 처리된 물성치 및 물리량에 기초하여 스프링백량이 계산된다. 다음에, 단계 S106으로 진행하고, 동시에 단계 S107에서 스프링백량의 결과가 컨투어 표시 등에 의해 화면 표시된다.

단계 S106에서는, 스프링백의 허용치가 허용치 이내인지 판정을 행한다. 허용치 이내이면, 본 처리를 종료한다. 허용치 이상이면, 단계 S108로 진행한다. 또한, 단계 S106 및 단계 S108은, 작업자가 스프링백 변화량을 보면서 특정 부위의 지정을 수동으로 행할 수도 있다.

단계 S108에서는, 특정 부위 및 피가공체의 물성치·물리량을 변경한다. 여기에서는, 특정 부위만의 변경을 행할 수도 있고, 물성치·물리량의 변경만을 행할 수도 있고, 이들 모두를 동시에 행할 수도 있다. 그리고, 단계 S105로 돌아간다. 단계 S105, 단계 S106 및 단계 S108의 처리는, 스프링백 변화량이 허용치 이하가 되는 수속 계산에 의해 행하는 것이 가능하고, 문턱치 이하가 될 때까지 반복된다.

또한, 본 처리의 반복 회수를 제한하고, 제한한 반복 회수를 초과한 경우에는, 처리를 종료할 수도 있다. 이 경우, 파일 격납부(16)에 격납된 스프링백 해석부(12)의 출력 데이터 파일 "SB rem.casen.k"를 작업자가 검토하고, 작업자가 스프링백량 출력 화면(19)을 보면서 최적의 특정 부위를 탐색하여 구하는 것이 가능해진다.

도 12는 본 발명의 한 실시예에 의한 스프링백 원인 부위 특정 처리의 흐름도를 나타낸다.

단계 S201에서는, 성형 조건 입력부(18)에 제1 성형 조건이 입력된다. 다음에, 단계 S202로 진행한다.

단계 S202에서, 프레스 성형 해석부(11)는 제1 성형 조건으로 규정된 프레스 성형품에 대하여 수치 해석 처리를 행하고, 프레스 성형하는 제품의 성형 후의 응 력과 변형 값의 분포를 계산한다. 또한, 프레스 성형 해석부(11)는, 상기 제1 성형 조건의 적어도 하나를 변경한 제2 성형 조건으로 규정된 피가공물에 대하여 수치 해석을 행하고, 프레스 성형하는 제품의 성형 후의 응력과 변형 값의 분포(물성치 및 물리량)를 계산한다. 다음에, 단계 S203으로 진행한다.

단계 S203에서는, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서, 변환 대상 영역이 되는 특정 부위가 결정된다. 이 특정 부위는, 제1 성형 조건으로 산출된 프레스 성형품의 영역마다의 물성치 및 물리량과, 제2 성형 조건으로 산출된 프레스 성형품의 영역마다의 물성치 및 물리량의 차분을 계산하고, 그 차분치가, 소정치보다 큰지를 판단한다. 소정치보다 큰 차분치가 있는 경우, 그 차분치를 가지는 영역을 특정 부위로 결정하고, 단계 S204로 진행한다.

단계 S204에서는, S203에서 결정한 영역에서의 물성치 및 물리량의 적어도 하나를 변환하는 연산 처리를 행한다. 다음에, 단계 S205로 진행한다.

단계 S205에서는, 연산 처리된 물성치 및 물리량에 기초하여, 스프링백량이 계산된다. 다음에, 단계 S206으로 진행하고, 동시에 단계 S207에서 스프링백량의 결과가 컨투어 표시 등에 의해 화면 표시된다.

단계 S206에서는, 스프링백의 허용치가 허용치 이내인지 판정을 행한다. 허용치 이내이면, 본 처리를 종료한다. 허용치 이상이면, 단계 S208로 진행한다.

단계 S208에서는, 단계 S202의 제2 성형 조건에 있어서, 제1 성형 조건과 상위(相違)시키는 조건을 변경하는 경우, 단계 S202로 돌아가고, 단계 S203에서 특정 부위를 결정하기 위한 물성치·물리량이나 판단을 위한 소정치를 변경하는 경우에 는, 단계 S203으로 돌아가고, 단계 S204의 연산 처리를 변경하는 경우에는, 단계 S204로 돌아간다. 또한, 단계 S208은, 화면 출력 등의 결과를 보면서, 작업자가 판단해서 행할 수도 있다. 단계 S202 내지 S208의 처리는, 스프링백 변화량이 허용치 이하가 되게 하는 수속 계산에 의해, 스프링백 허용치 이하가 될 때까지 반복할 수도 있다.

또한, 본 처리의 반복 회수를 제한하고, 제한한 반복 회수를 넘었을 경우에는, 처리를 종료할 수도 있다. 이 경우, 파일 격납부(16)에 격납된 스프링백 해석부(12)의 출력 데이터 파일 "SB rem.casen.k"를 작업자가 검토하고, 작업자가 스프링백량 출력 화면(19)을 보면서 최적의 특정 부위를 탐색하여 구할 수도 있다.

도 13은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 스프링백 원인 부위 특정 처리의 흐름도를 나타낸다.

단계 S301에서는, 성형 조건 입력부(18)에 성형 조건이 입력된다. 다음에, 단계 S302로 진행한다.

단계 S302에서, 프레스 성형 해석부(11)는 성형 조건으로 규정된 피가공물에 대하여 수치 해석 처리를 행하고, 프레스 성형하는 제품의 성형 후의 물성치 및 물리량을 계산한다. 다음에, 단계 S303으로 진행한다.

단계 S303에서, 스프링백 해석부(12)는, 프레스 성형된 피가공물을 해석 처리하고, 제1 스프링백량을 산출한다. 다음에, 단계 S304로 진행한다.

단계 S304에서는, 프레스 성형품의 스프링백 후의 물성치 및 물리량의 적어도 하나가 소정치보다 큰 영역이 있는지의 여부를 판단하고, 해당 영역이 있는 경 우에는, 그 영역을 특정 영역으로 결정한다. 또는, 스프링백 전후의 물성치 및 물리량의 차분이 소정치보다 큰 영역이 있는지의 여부를 판단하고, 해당 영역이 있는 경우에는, 그 영역을 특정 영역으로 결정한다. 다음에, 단계 S305로 진행한다.

단계 S305에서는, 결정한 특정 부위의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행한다. 다음에, 단계 S306으로 진행한다.

단계 S306에서는, 연산 처리된 특정 부위의 물성치 및 물리량 데이터에 기초하여, 제2 스프링백량이 계산된다. 다음에, 단계 S307로 진행하고, 동시에 단계 S308에서 제1 또는 제2 스프링백량의 결과가 컨투어 표시 등에 의해 화면 표시된다.

단계 S307에서는, 제2 스프링백량이 허용치 이내인지 판정을 행한다. 허용치 이내이면, 본 처리를 종료한다. 허용치 이상이면, 단계 S309로 진행한다.

단계 S309에서는, 특정 부위 결정을 위한 물성치 및 물리량 변수나 연산 처리를 변경한다. 특정 부위 결정 방법을 변경하는 경우, 결정 대상이 되는 물성치 및 물리량의 변수를 변경하고, 상기 소정치를 변경하기 위해서 단계 S304로 돌아간다. 연산 처리로 행한 변수 등을 변경하는 경우에는, 단계 S305로 돌아간다. 또한, 단계 S309는, 화면 출력 등의 결과를 보면서, 작업자가 판단하여 행할 수도 있다. 단계 S304 내지 단계 S309의 처리는, 수속 계산에 의해 스프링백 허용치 이하가 될 때까지 반복될 수도 있다.

또한, 스프링백 허용치와의 관계에 있어서 수속 해가 얻어지지 않는 경우에는, 본 처리의 반복 회수를 제한하고, 제한한 반복 회수로 처리를 종료할 수도 있 다. 이 경우에도, 파일 격납부(16)에 격납된 스프링백 해석부(12)의 출력 데이터 파일 "SB UVC.casen.k"를 작업자가 검토하고, 작업자가 스프링백량 출력 화면(19)을 보면서 최적의 특정 부위를 탐색하여 구하는 것을 가능하게 한다.

도 14는 본 발명의 별도의 한 실시 형태에 의한 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치의 기능 구성도를 나타낸다.

도 14에 도시된 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치(10B)는, 도 3에 도시된 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치(10A)에 비하여, 물성치·물리량 연산 처리부(21) 대신에 부분 잔류 응력 제거 처리부(21)를 구비한다.

부분 잔류 응력 제거 처리부(21)는, 스프링백 발생의 원인으로 생각되는 부위인 특정 부위에 대하여, 잔류 응력을 제거하는 처리를 행하는 처리부이다.

그 특정 부위는, 전술한 바와 마찬가지로, 프레스 성형품에 대하여 곡률 및 각도 중 적어도 하나를 산정하고, 상기 곡률 및 각도 중 적어도 하나에 기초하여 성형품의 영역을 분할하고, 분할한 각각의 영역에 대하여 상기 성형 데이터에 기초하여 판정하고, 후술의 연산 처리를 행하는 영역을 결정할 수 있다. 또한, 선택하는 영역은 스프링백량 출력 화면(19)에 표시된 곡률 및 각도 중 적어도 하나를 보면서, 성형 데이터(응력 분포 등)에 기초하여 성형 조건 입력부(18)(예를 들면, 마우스나 키보드 등)에 의해 행할 수도 있고, 좌표값 등으로 범위를 지정하여 행할 수도 있다. 또한, 이 특정 부위는 복수 설정될 수도 있다.

또한, 특정 부위는, 데이터 파일 "P org.k"의 잔류 응력 분포에 기초하거나 스프링백 해석부(12)에서 얻어진 데이터 파일 "SB org.k" 및 "SB UVC.casen.k"의 스프링백량 및/또는 잔류 응력 분포에 기초하여, 계산에 의해 구할 수도 있다.

즉, 프레스 성형의 하사점에서의 잔류 응력 집중 부위를 특정 부위로 할 수도 있고, 스프링백 시의 잔류 응력 집중 부위를 특정 부위로 할 수도 있고, 스프링백량 최대의 부위를 특정 부위로 할 수도 있다.

또한 부분 잔류 응력 제거 처리부(21)는, 성형품의 성형 데이터 중 물성치를 변화시키지 않고 잔류 응력의 제거에 의해 스프링백 변화량을 판별할 수 있으므로, 성형 제품의 강도를 유지하면서 스프링백을 억제하는 성형 제품 상태를 구하는 것이 가능하다.

이러한 특정 부위의 판단은, 스프링백 허용치를 만족하지 않는 경우에, 여러 조합 케이스를 자동 생성하여 스프링백량을 계산할 수도 있다. 일반적으로는, 스프링백량이 최대가 되는 부분은 성형 제품의 외주부가 되는 경우도 많기 때문에, 잔류 응력 집중 부위를 우선적으로 특정 부위로 하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 잔류 응력이 가장 집중되어 있는 부위를 특정 부위의 최우선 선택 후보로 하고, 잔류 응력이 최대가 아니더라도 어느 정도 잔류 응력이 크고 스프링백량이 최대가 되는 부분을 특정 부위의 제2 우선 선택 후보로 하고, 잔류 응력이 두 번째에 집중되어 있는 부위를 특정 부위의 제3 우선 선택 후보로 하는 등과 같이 규정할 수도 있다.

부분 잔류 응력 제거 처리부(21)는, 스프링백 해석부(12)로부터의 출력 파일 "SB org.k"를 입력 데이터로 하여, 전술한 바와 같이 특정 부위를 결정하고, 그 특정 부위의 잔류 응력을 0 또는 더욱 저감한 값으로 한다. 그리고, 이 특정 부위의 잔류 응력이 변경된 데이터 파일을 "P trim case1.k"로 정의하고, "P org.k" 내의 상당하는 특정 부위를 "P trim case1.k"의 데이터로 치환하여, 치환 후의 파일을 "P UVCcase1.k"로 한다.

부분 잔류 응력 제거 처리부(21)는, "P UVCcase1.k"를 스프링백 해석부(12)에 출력하고, 스프링백 해석부(12)에 스프링백량을 계산시킨다. 이 때, 스프링백 해석부(12)는 계산 결과인 데이터 파일 "SBUVC.Case1.k"를 파일 격납부(16)에 보존하고, 그 데이터 파일에 나타나는 스프링백량을 스프링백 출력 화면(19)에 표시한다.

또한, 부분 잔류 응력 제거 처리부(21)는, 파일 격납부(16)에 보존된 "SB org.k" 내의 잔류 응력 제거 처리 전의 스프링백량과, "SB UVC.Case1.k" 내의 제1회째의 잔류 응력 제거 처리 후의 스프링백량을 비교하고, 스프링백량이 감소하여 문턱치 이하가 되었는지를 판단한다.

스프링백량이 그 허용치 이하인 경우에는 처리를 종료한다. 스프링백량이 소정의 허용치 이상인 경우에는, 잔류 응력 부위의 잔류 응력을 감소하는 처리를 행하기 위하여, 부분 잔류 응력 제거 처리부(21)는, 그 외의 특정 부위에서 그리고/또는 다른 잔류 응력 값으로 부분 잔류 응력 처리를 행할 수도 있다. 그 외의 특정 부위는, 전술한 바와 같이, 프레스 성형 하사점에서의 잔류 응력 집중 부위, 잔류 응력이 소정치 이상으로 스프링백량 최대의 부위, 스프링백 시의 잔류 응력 집중 부위 등이 후보가 되고, 이를 단독으로 또는 조합한 여러 경우에 대하여, 스프링백량을 자동적으로 계산할 수도 있다. 이 때, 생성되는 특정 부위의 위치 좌표 데이 터와 응력 데이터의 파일인 "P trim casen.k"가 n 케이스마다 생성된다.

부분 잔류 응력 제거 처리부(21)는, 복수 케이스마다 생성한 "P trim casen.k"에 대응하여 생성한 "P UVC.casen.k"를 입력 데이터로 하여, 스프링백 계산된 "SB UVC.Casen.k"를 파일 격납부(16)에 격납할 수도 있다.

도 15는 본 발명의 한 실시 형태에 의한 스프링백 원인 부위 특정 처리의 흐름도를 나타낸다.

단계 S401에서는, 성형 조건 입력부(18)에 성형 조건이 입력된다. 다음에, 단계 S402로 진행한다.

단계 S402에서, 프레스 성형 해석부(11)는 성형 조건으로 규정된 피가공물에 대하여 수치 해석 처리를 행하고, 프레스 성형하는 제품의 성형 후의 응력과 변형 값의 분포를 계산한다. 다음에, 단계 S403으로 진행한다.

단계 S403에서는, 스프링백 해석부(12)에서, 프레스 성형된 피가공물의 스프링백량의 해석 처리를 행한다. 다음에, 단계 S404로 진행한다.

단계 S404에서는, 잔류 응력을 제거하는 특정 부위가 결정된다. 이 특정 부위는, 프레스 성형품에 대하여 곡률 및 각도 중 적어도 하나를 산정하고, 상기 곡률 및 각도 중 적어도 하나에 기초하여 성형품의 영역을 분할하고, 분할한 각각의 영역에 대하여 상기 성형 데이터에 기초하여 판정하고, 후술의 잔류 응력 제거(S405)를 행하는 영역을 결정한다. 이 결정은, 프레스 성형 시 또는 스프링백 시의 잔류 응력, 또는 잔류 응력이 소정치 이상일 때의 스프링백량 등에 기초하여 결정된다. 다음에, 단계 S405로 진행한다.

단계 S405에서는, 특정 부위의 잔류 응력을 감소시키거나 0으로 하는 처리가 행해진다. 다음에, 단계 S406으로 진행한다.

단계 S406에서는, 특정 부위의 잔류 응력을 감소시키거나 0으로 한 프레스 성형 시의 형상 또는 성상 데이터에 기초하여, 스프링백량이 계산된다. 다음에, 단계 S407로 진행하고, 동시에 단계 S408에서 스프링백량의 결과가 화면 표시된다.

단계 S407에서는, 스프링백의 허용치가 허용치 이내인지 판정을 행한다. 허용치 이내이면, 본 처리를 종료한다. 허용치 이상이면, 단계 S409로 진행한다. 또한, 단계 S407 및 단계 S409는, 작업자가 스프링백 변화량을 보면서 특정 부위의 지정을 수동으로 행할 수도 있다.

단계 S409에서는, 특정 부위를 변경한다. 특정 부위의 변경은, 프레스 성형 시 또는 스프링백 시의 잔류 응력 집중부, 또는 잔류 응력이 소정치 이상일 때의 스프링백량 최대부 등의 판단 사항에 기초하고, 하나 이상의 특정 부위가 선정된다. 이 단계에서는, 특정 부위가 성형 조건 입력부(18)를 통해서 수동으로 선정될 수도 있다. 그리고, 단계 S405로 돌아가고, 전술한 처리는 단계 S407의 스프링백 허용치 이내가 될 때까지 반복된다.

또한, 스프링백 허용치와의 관계에 있어서 수속 해가 얻어지지 않는 경우에는, 본 처리의 반복 회수를 제한하고, 제한한 반복 회수로 처리를 종료할 수도 있다. 이 경우에도, 파일 격납부(16)에 격납된 스프링백 해석부(12)의 출력 데이터 파일 "SB UVC.casen.k"를 작업자가 검토하고, 작업자가 스프링백량 출력 화면(19)을 보면서 최적의 특정 부위를 탐색하여 구하는 것을 가능하게 한다.

도 16은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 스프링백 대책 위치 특정 장치의 기능 구성도를 나타낸다.

스프링백 대책 위치 특정 장치(10C)는, 프레스 성형 해석부(11), 스프링백 해석부(12), 치환 성형 데이터 생성부(15), 파일 격납부(16), 성형 조건 입력부(18) 및 스프링백량 출력 화면(19)을 구비한다.

프레스 성형 해석부(11)의 출력 데이터는, 예를 들면 파일 "P org.k"로서, 스프링백 해석부(12), 후술하는 치환 성형 데이터 생성부(15) 및 파일 격납부(16)에 출력된다.

스프링백 해석부(12)는, 프레스 성형 해석부(11)의 출력 데이터 파일 "P org.k" 및 치환 성형 데이터 생성부(15)의 출력 데이터 파일 "P rem.casen.k"을 입력 데이터로서 이용하여, 스프링백 해석을 행한다.

스프링백 해석부(12)의 출력 데이터는, 입력 데이터 파일 "P org.k"에 의한 수치 해석 결과 출력 데이터 파일 "SB org.k" 또는 후술하는 "P rem.casen.k"에 의한 수치 해석 결과 출력 데이터 파일 "SB rem.casen.k"로서, 스프링백 해석부(12), 치환 성형 데이터 생성부(15) 및 파일 격납부(16)에 출력된다.

치환 성형 데이터 생성부(15)는 프레스 성형 해석부(11)의 출력 데이터 파일 "P org.k"를 취득하고, 출력 데이터 파일에 포함되는 대상 부재의 위치 데이터 중에서, 대책(비드 등) 가능 범위 및 대책 가능 범위의 분할 영역을 결정한다. 또한 치환 성형 데이터 생성부(15)는, 파일 격납부(16) 내에 정의되는 여러 형상의 비드나 응력 분포가 정의되는 형상 응력 데이터 테이블 T1(도시 생략)로부터, 비드의 형상이나 응력 분포의 데이터 "P trim.casen.k"를 취득하고, 전술한 분할 영역과 그 비드 형상이나 응력 분포를 치환하여 치환 성형 데이터 "P rem.casen.k"를 생성한다.

치환 성형 데이터 생성부(15)는, 스프링백량이 소정치 이내가 되도록, 분할 영역을 다른 형상이나 응력 분포 데이터로 치환하는 처리를 반복한다. 이러한 반복 처리는, 모든 분할 영역에 대하여 형상 응력 데이터 테이블 T1 내의 모든 데이터 각각이 다른 형상이나 응력 분포 데이터를 치환함으로써, 치환 성형 데이터를 생성하게 된다. 따라서, 치환 성형 데이터는 케이스 번호 n마다 복수의 치환 성형 데이터 "P rem.casen.k"가 생성된다.

또한, 치환 성형 데이터 생성부는, 소정치 이하의 스프링백량을 부여하는 하나 또는 복수의 영역의 형상과 해당 선정 영역의 응력 분포의 적어도 하나를, 그 치환한 소정의 데이터로 치환(제1 스프링백량 저감의 대책)하고, 상기 선정 영역의 위치 또는 수를 변경하여 치환 성형 데이터를 산출할 수도 있다. 이 치환 성형 데이터에 기초하여, 스프링백 해석부에 의해 스프링백량 산출을 반복함으로써, 제1 스프링백량 저감의 대책과 더불어 제2 스프링백량 저감의 대책도 취할 수 있으므로, 더욱 스프링백량을 저감하는 것이 가능하게 된다.

또한, 전술한 분할 영역에 대해서도, 선택되는 형상이나 응력 분포 데이터에 따라서, 분할 영역의 크기도 변화시키고, 스프링백량을 소정치 이내로 하기 위해서, 모든 케이스의 치환 성형 데이터가 생성된다.

또한, 치환 성형 데이터 생성부(14)에서, 스프링백량을 펀치 속도 또는 블랭 크 가압력 등의 프레스 성형 조건으로 나누어 정규화한 값을 구하고, 후처리 소프트웨어에 의해 컨투어 표시함으로써, 프레스 성형 조건과 스프링백량의 관계를 시각적으로 파악하기 용이하게 할 수도 있다. 이와 같은 스프링백량의 정규화와 그 수치의 컨투어 표시는, 스프링백 발생의 원인 부위의 특정을 경제적이고 효율적으로 단축하고, 성형 제품의 성형 방법의 검토 시간을 경제적이고 효율적으로 단축하는 것을 가능하게 한다.

파일 격납부(16)는, 프레스 성형 해석부(11), 스프링백 해석부(12) 및 후술하는 치환 성형 데이터 생성부(14)의 출력 결과인 데이터 파일 "P org.k", "SB org.k", "P rem.casen.k", "SB rem.casen.k", "P trim.casen.k" 등을 보존하기 위한 격납부이다. 그러나, 그러한 데이터 파일 등이 프레스 성형 해석부(11)와 스프링백 해석부(12)와 치환 성형 데이터 생성부(15)의 사이에 직접 입출력되는 경우, 이 파일 격납부(16)는 반드시 필요한 것은 아니다.

스프링백량 출력 화면(19) 상에 표시되는 컨투어도는, 치환 성형 데이터 생성부(15)에 의한 치환 성형 데이터에 기초하여, 스프링백 해석부(12)에 의한 스프링백량 계산을 반복 실시하면서, 형상이나 응력 분포의 치환과 같은 스프링백 대책의 결과를 시각적으로 판단하는 것을 가능하게 한다.

도 17은 본 발명의 한 실시예에 의한 스프링백 원인 부위 특정 처리의 스프링백 발생 원인 특정 처리의 흐름도를 나타낸다.

단계 S501에서는, 성형 조건 입력부(18)에 성형 조건이 입력된다. 다음에, 단계 S502로 진행한다.

단계 S502에서, 프레스 성형 해석부(11)는 성형 조건으로 규정된 피가공물에 대하여 수치 해석 처리를 행하고, 프레스 성형하는 제품의 성형 후의 응력과 변형 값의 분포를 계산한다. 다음에, 단계 S503으로 진행한다.

단계 S503에서는, 치환 성형 데이터 생성부(15)에서, 성형 데이터의 피가공물에 있어서의 치환 대상 영역이 되는 영역이 결정된다. 이 치환 대상 영역은 형상이나 응력 분포가 치환 가능한 충분한 크기를 가지는 영역이 되게 결정된다. 그리고, 치환 성형 데이터 생성부(15)는, 형상 응력 분포 데이터 테이블 T1로부터, 치환하는 형상이나 응력 분포 데이터를 선택하여, 그 형상이나 응력 분포 데이터로 성형 데이터의 치환 대상 영역을 치환하고, 치환 성형 데이터(15)를 스프링백 해석부(12)에 보낸다. 다음에, 단계 S504로 진행한다.

단계 S504에서는, 치환 성형 데이터(15)에 대하여, 스프링백량을 산출한다. 다음에, 단계 S505로 진행하고, 동시에 단계 S507에서 스프링백량의 결과가 컨투어 표시 등에 의해 화면 표시된다.

단계 S505에서는, 스프링백량이 허용치 이내인지 판정을 행한다. 허용치 이내이면, 본 처리를 종료한다. 허용치 이상이면, 단계 S507로 진행한다.

단계 S507에서는, 치환 대상 영역과 치환하는 형상 데이터나 응력 분포의 적어도 하나를 변경한다. 여기에서는, 치환 대상 영역만의 변경을 행할 수도 있고, 형상 데이터 또는 응력 분포의 변경만을 행할 수도 있고, 이들 모두를 동시에 행할 수도 있다. 그리고, 단계 S503으로 돌아간다. 단계 S503 내지 단계 S507의 처리는, 스프링백량이 허용치 이하가 되도록 하는 수속 계산에 의해 행하는 것이 가능하고, 허용치 이하가 될 때까지 반복된다.

또한, 본 처리는, 미리 스프링백량의 허용치를 한정하지 않고, 치환 대상 영역과 치환하는 형상 데이터나 응력 분포의 모든 조합 케이스에 대하여, 단계 S504의 스프링백 해석을 행함으로써, 스프링백량이 최소가 되는 케이스를 계산하도록 할 수도 있다.

또한, 전술한 설명에 있어서는, 스프링백량을 목적 변수로 하고, 치환 대상 영역, 형상 데이터 및 응력 분포를 조작 변수로 하는 수속 계산의 문제이지만, 그러한 조작 변수의 수가 상당히 커지면, 해당 공간이 상당히 크기 때문에, 최적해나 허용치 이하가 되는 해를 찾아내는 것이 곤란한 경우도 있다. 그러한 경우에는, 유전적 알고리듬(genetic alorithm)이나, 신경망(neural net) 등의 널리 공지된 알고리듬을 사용하여 최적해 등을 구할 수도 있다.

도 18은 본 발명의 한 실시 형태에 의한 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치의 하드웨어 구성도를 나타낸다. 전술한 프레스 성형 해석부(11), 스프링백 해석부(12), 물성치·물리량 연산 처리부(14), 치환 성형 데이터 생성부(15) 및 부분 잔류 응력 제거 처리부(21)에 있어서의 각 처리는 프로그램(100)에 규정되고, 그 프로그램(100)을 컴퓨터(90)에 실행시킬 수도 있다. 컴퓨터(90)는, 필요한 처리를 실행하는 CPU(91), 처리 결과를 격납하는 메모리(92)(예를 들면, RAM(Random Access Memory)), 디스플레이(93), 키보드나 마우스와 같은 입력 장치(94), 하드 디스크(95), CD/DVD 드라이브와 같은 외부 기억 장치(96), NIC(네트워크·인터페이스·카드)(97) 및 프린터(98)를 구비한다. 컴퓨터(90)는 NIC(97)에 접속된 이더네 트(Ethernet)(등록상표) 케이블에 의해 구성되는 네트워크(99)를 통해, 다른 컴퓨터(90A)와 접속 가능하다.

프로그램(100)은 기록 매체에 보존되고, 외부 기억 장치(96)로부터 로딩되거나, 다른 컴퓨터(90A)로부터 네트워크(99)를 통해 다운로드되고, CPU(91)의 제어에 의해서 컴퓨터(90)의 하드 디스크(95)에 보존된다. 다음에, 보존된 프로그램(100)은 CPU(91)에 의해서 실행되고, 실행 프로세스 또는 스레드로서 메모리(92)에 격납된다. 예를 들면, 프레스 성형 해석부(11), 스프링백 해석부(12), 물성치·물리량 연산 처리부(14), 치환 성형 데이터 생성부(15) 또는 부분 잔류 응력 제거 처리부(21)에서의 각 처리가 각각 실행 프로세스 또는 스레드가 되고, 각 실행 프로세스 또는 스레드 사이에 전술한 데이터 파일 또는 데이터가 입출력된다. 또한, 그러한 각 실행 프로세스 또는 스레드는 다른 컴퓨터(90A)에 분산되어 존재하고, 각 처리가 컴퓨터(90)와 다른 컴퓨터(90A)에 의해서 분산 처리될 수도 있다.

또한, 도 3에 도시된 성형 조건 입력부(18)dhk 스프링백량 출력 화면(19)은 각각, 입력 장치(94)와 디스플레이(93)일 수도 있다. 전술한 파일 격납부(16)는 하드 디스크(95)일 수도 있다. 프로그램(100)은 하드 디스크(95)에 보존될 수도 있다. 그리고, 디스플레이(93)에 출력된 전술한 컨투어도는 프린터(98)에 출력될 수도 있다.

<실시예 1>

이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

도 19는 본 발명의 실시예에 의한 스프링백 해석의 대상이 되는 모자형 단면 형상 부품을 나타내는 도면이며, (a)는 그 사시도, (b)는 그 단면도이고, 웹면(W0), 측벽(W1, W2) 및 플랜지(F1, F2)로 구성된다.

프레스 성형 해석부(11) 및 스프링백 해석부(12)가 행하는 수치 해석에는 유한 요소법에 기초하는 기존의 판 성형 시뮬레이션 해석 소프트웨어 PAM－STAMP를 사용하였다. 스프링백 해석은 정적음해법(靜的陰解法)에 의한 탄성 해석을 이용하였다.

성형 조건은, 금속판의 성상으로서, 판 두께 1.6mm, 인장 강도 780MPa 급의 고강도 강판의 데이터를 이용하였다. 또한, 금형(다이, 펀치, 홀더)의 형상을 쉘 요소에 의해 모델링하고, 강체로 가정하여 해석하였다. 다이와 펀치의 클리어런스는 판 두께와 동일하게 1.6mm로 하였다. 마찰 계수로서 0.15를 입력하고, 블랭크 가압 하중으로서 60톤을 설정하였다.

도 20은 본 발명의 실시예에 의한 모자형 단면 형상 부품의 단면 위치와 비틀림 각도를 나타내는 도면이고, (a)는 그 사시도, (b)는 그 단면도이다.

얻어진 결과를 후처리 소프트웨어에서 도 20에 도시된 위치 A와 B에서의 단면을 구성하는 점의 좌표 값을 취득하고, 단면의 웹면이 이루는 각도 θ를 구하였다. 스프링백량이란 여기에서는 각도 θ로 한다.

도 21은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A3을 나타내는 사시도이다.

도 22는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A4와 A5를 나타내는 사시도이다.

도 23은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A6 내지 A9를 나타내는 사시도 이다.

도 24의 (a)는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A10 내지 A14를 나타내는 사시도이고, 도 24의 (b)는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A10 내지 A14를 나타내는 단면도이다.

도 25는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A15 내지 A17을 나타내는 사시도이다.

도 26은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A18 내지 A21을 나타내는 사시도이다.

도 33은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A22를 나타내는 사시도이다.

도 21 내지 25에 도시된 특정 영역 A3 내지 A21에 대하여, 응력 성분을 변경하여 스프링백 연산 처리한 결과를 이하에서 설명한다.

선택된 영역의 적분점에서의 연산 전의 응력 성분을 (σ_x0, σ_y0, σ_z0, τ_xy0, τ_yz0, τ_zx0), 변형 성분을 (ε_x0, ε_y0, ε_z0, γ_xy0, γ_yz0, γ_zx0)로 표시하고, 연산 처리 후에 있어서의 응력 성분을 (σ_x, σ_y, σ_z, τ_xy, τ_yz, τ_zx), 변형 성분을 (ε_x, ε_y, ε_z, γ_xy, γ_yz, γ_zx)로 하였다.

판 두께는 연산 처리 전의 값을 그대로 사용하는 것으로 하였고, 탄성 계수와 소성 계수는, 프레스 성형 해석부(11)의 입력치를 그대로 사용하였다. 연산된 응력이나 변형 값은, 연산 결과 파일로서 출력하였다.

표 1에, 특정 영역의 연산 처리된 변수와 비틀림 각도의 관계를 해석하기 위 한 검토 케이스를 나타내었다. 표 1에는, 특정 영역과 연산 처리에 있어서 변경을 가한 변수가 나타나 있다.

각 영역에 속하는 전체 요소에, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서 얻어진 연산 처리 완료의 변수를 이용하여 스프링백 해석을 행하였다.

얻어진 결과를 후처리 소프트웨어에서 도 20에 도시된 위치 A와 B에서의 단면을 구성하는 점의 좌표 값을 취득하고, 단면의 웹면이 이루는 각도 θ를 구하였다.

도 27은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A3의 비틀림 각도를 나타내는 도면이다.

영역 A3의 σ_x에 연산 처리를 행한 결과는, 연산 처리를 하지 않은 경우의 스프링백 해석 결과에 비하여 θ가 크다. 이로부터 영역 A3의 σ_x가 θ에게 미치는 영향이 크다는 것을 알 수 있고, 이 결과로부터, 스프링백 변화량을 허용치 이하로 하기 위해서, 영역 A3의 σ_x의 값을 변화시키면 바람직하다는 것을 알 수 있다.

도 28은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A4와 A5의 비틀림 각도를 나타내는 도면이다.

영역 A4에 연산 처리를 행한 결과는, 영역 A5에 연산 처리를 행한 결과에 비하여 θ가 커지고, 연산 처리를 하지 않은 경우의 스프링백 해석 결과에 비해서도 θ가 크다. 이로부터 영역 A4의 σ_x가 영역 A5의 σ_x에 비하여 θ에 미치는 영향이 크다는 것을 알 수 있고, 이 결과로부터, 스프링백 변화량을 문턱치 이하로 하기 위해서, 영역 A5보다 영역 A4의 σ_x의 값을 변화시키면 바람직하다는 것을 알 수 있다.

도 29는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A6 내지 A9의 비틀림 각도를 나타내는 도면이다.

영역 A6, A7, A8 및 A9에 연산 처리를 행한 결과는 연산 처리를 하지 않은 경우의 스프링백 해석 결과에 비하여 θ가 작고 0에 근접하게 된다. 이로부터 영역 A6, A7, A8 및 A9의 응력 σ_x가 θ에 미치는 영향이 크다는 것을 알 수 있다.

도 30은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A10 내지 A14의 비틀림 각도를 나타내는 도면이다. 이로부터 영역 A10 내지 A14에 연산 처리를 행한 결과 중에서는, 영역 A11에 연산 처리를 행한 경우에, 연산 처리를 하지 않은 경우의 스프링백 해석 결과에 비하여 가장 θ가 작아져 있다. 이로부터 영역 A11의 응력이 θ에 미치는 영향이 크다는 것을 알 수 있다.

도 31은 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A15 내지 A17의 비틀림 각도를 나타내는 도면이다. 이로부터 영역 A15 내지 A17에 연산 처리를 행한 결과 중에서는 영역 A16에 연산 처리를 행한 경우에, 연산 처리를 하지 않은 경우의 스프링백 해석 결과에 비하여 가장 θ가 작아져 있다. 이로부터 영역 A16의 응력이 θ에 미치는 영향이 크다는 것을 알 수 있다.

도 32는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A18 내지 A21의 비틀림 각도를 나타내는 도면이다. 영역 A16을 영역 A18, A19, A20 및 A21로 분할하고, 분할한 각 영역마다 스프링백 해석을 실시하였다. 이로부터 영역 A18 내지 A21에 연산 처리를 행한 결과 중에서는 영역 A20에 연산 처리를 행한 경우에, 연산 처리를 하지 않은 경우의 스프링백 해석 결과에 비하여 가장 θ가 작아져 있다. 이로부터 영역 A20의 응력이 θ에 미치는 영향이 크다는 것을 알 수 있다. 이와 같이, 우선 넓은 영역에서 영향도가 큰 영역을 특정하고, 그 범위에서 추가로 영역 분할과 연산 처리를 행하고 영향도를 조사함으로써, 효율적으로 스프링백의 발생 요인을 특정할 수 있다.

도 34는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A22의 연산 방법을 변경하였을 경우의 비틀림 각도를 나타내는 도면이다. 이로부터 연산 방법 2의 경우에, 연산 처리를 하지 않은 경우나 연산 방법 1의 경우의 스프링백 해석 결과에 비하여 가장 θ가 작아져 있다. 이로부터, 선택한 영역 A22에 대해서는 연산 방법 2로 치환한 σ_x에 근접한 응력 분포로 함으로써 θ의 저감을 도모할 수 있음을 알 수 있다.

도 35는 본 발명의 실시예에 의한 특정 영역 A23과 A24의 비틀림 각도를 나타내는 도면이다. 여기서, 영역 A23과 A24는 판 두께 방향의 적분점마다 지정되는 것으로 하고, 여기에서는 적분점 수 5점을 이용한 해석으로 검토하였다. 적분점 번호는 내표면(펀치측)으로부터 외표면(다이측)으로 향하여 차례로 1 내지 5로 부호를 붙였다. 영역 A11 중에서, 판 두께 방향으로의 중앙면의 적분점 3 이외의 전체 적분점(적분점 1, 2, 4, 5)을 영역 A23으로 하였다. 또한, 영역 A11 중에서, 판 두께 방향의 중앙면의 적분점 3을 영역 A24로 하였다. 도 35의 결과에 의하면, 영역 A23과 영역 A24에서의 스프링백 해석 결과는 거의 동등하고, 판 두께 방향의 중앙면 이외의 적분점(1, 2, 4, 5)과 판 두께 방향에 있어서의 중앙면의 적분점 3의 영향은 거의 동등하다. 이와 같이, 판 두께 방향의 적분점마다 영역을 지정함으로써, 판 두께 방향(표리)의 굽힘 응력의 영향과 판 두께 방향 중앙면의 면내 응력의 영향을 구별하여 영향도를 조사하는 것이 가능하다.

<실시예 2>

도 36은 본 발명의 실시예에 의한 스프링백 해석의 대상이 되는 모자형 단면 형상 부품을 나타내는 도면이고, (a)는 그 사시도, (b)는 그 단면도이고, 모자형 단면은 좌우 대칭 형상이다. 이용한 펀치의 폭은 80mm, 성형 높이 80mm로 하였고, 피가공재의 폭을 100mm로 하였다.

프레스 성형 해석부(11) 및 스프링백 해석부(12)가 행하는 수치 해석에는 유한 요소법에 기초하는 기존의 판 성형 시뮬레이션 해석 소프트웨어 PAM－STAMP를 사용하였다. 스프링백 해석은 정적 음해법에 의한 탄성 해석을 이용하였다.

성형 조건은, 금속판의 성상으로서 판 두께 1.6mm, 인장 강도 780MPa 급의 고강도 강판의 데이터를 이용하였다. 또한, 모자형 단면의 대칭 형상을 고려하여 도 27의 (b)에 도시된 바와 같이 2분의 1의 영역에 대하여 대칭 조건으로 해석하였다. 금형(다이, 펀치, 홀더)의 형상을 쉘 요소에 의해 모델링하고, 강체로 가정하여 해석하였다. 다이와 펀치의 클리어런스는 판 두께와 동일하게 1.6mm로 하였다. 마찰 계수로서 0.15를 입력하고, 블랭크 가압 하중으로서 10톤을 설정하였다.

얻어진 결과를 후처리 소프트웨어에서 도 36의 (b)에 도시된 위치의 점에서 스프링백 해석 전후의 좌표 값을 취득하고, 단면의 전개량(opening amount) Δd를 구하였다. 스프링백량이란 여기에서는 전개량 Δd로 한다.

표 2에, 특정 영역의 연산 처리된 변수와 전개량의 관계를 해석하기 위한 검토 케이스를 나타낸다. 표 2에는 특정 영역과 연산 처리에 있어서 변경을 가한 변수가 나타나 있다.

케이스 9에서는 우선 요소 번호가 가장 작은 요소 하나를 특정 영역으로 하여 응력 성분을 연산으로 변경하여 스프링백 해석을 행하고, 요소 번호가 작은 순서로 동일한 해석을 반복하고, 전체 요소에 대하여 해석하였다.

케이스 10에서는 우선 요소 번호가 가장 작은 요소 하나의 적분점 5를 특정 영역으로 하여, 응력 성분을 연산으로 변경하여 스프링백 해석을 행하고, 요소 번호가 작은 순서로 동일한 해석을 반복하고, 전체 요소의 적분점 5에 대하여 해석하였다.

선택된 영역의 적분점에서의 연산 전의 응력 성분을 (σ_x0, σ_y0, σ_z0, τ_xy0, τ_yz0, τ_zx0), 변형 성분을 (ε_x0, ε_y0, ε_z0, γ_xy0, γ_yz0, γ_zx0)로 표시하고, 연산 처리 후에 있어서의 응력 성분을 (σ_x, σ_y, σ_z, τ_xy, τ_yz, τ_zx), 변형 성분을 (ε_x, ε_y, ε_z, γ_xy, γ_yz, γ_zx)로 하였다.

판 두께는 연산 처리 전의 값을 그대로 사용하는 것으로 하고, 탄성 계수와 소성 계수는 프레스 성형 해석부(11)의 입력치를 그대로 사용하였다. 연산된 응력이나 변형 값은, 연산 결과 파일로서 출력하였다.

각 영역에 속하는 전체 요소에, 물성치·물리량 연산 처리부(14)에서 얻어진 연산 처리 완료의 변수를 이용하여 스프링백 해석을 실시하였다.

도 37은 본 발명의 실시예에 의한 검토 케이스 9에서 얻어진 전체 요소의 전개량 Δd 중에서, Δd가 큰 순서로 전체 요소 수의 5%의 요소를 표시한 것이다. 이로부터, Δd에 크게 영향을 미치는 요소는 펀치 어깨부 R 부근의 영역에 집중되어 있음을 알 수 있다.

도 38은 본 발명의 실시예에 의한 검토 케이스 10에 대하여 얻어진 전체 요소의 전개량 Δd 중에서, Δd가 큰 순서로 전체 요소 수의 5%의 요소를 표시한 것이다. 이로부터, Δd에 크게 영향을 주는 적분점 5를 가지는 요소는 종벽부 중앙 부근의 영역에 집중되어 있음을 알 수 있다.

<실시예 3>

도 39는 본 발명의 실시예에 의한 스프링백 해석의 대상이 되는 모자형 단면 형상 부품을 나타내는 도면이고, (a)는 그 사시도, (b)는 그 단면도이고, 웹면(W0), 측벽(W1, W2) 및 플랜지(F1, F2)로 구성된다.

프레스 성형 해석부(11) 및 스프링백 해석부(12)가 행하는 수치 해석에는 유한 요소법에 기초하는 기존의 판 성형 시뮬레이션 해석 소프트웨어 PAM－STAMP를 사용하였다. 스프링백 해석은 정적 음해법에 의한 탄성 해석을 이용하였다.

성형 조건은, 금속판의 성상으로서 판 두께 1.6mm, 인장 강도 780MPa 급의 고강도 강판의 데이터를 이용하였다. 또한, 금형(다이, 펀치, 홀더)의 형상을 쉘 요소에 의해 모델링하고, 강체로 가정하여 해석하였다. 다이와 펀치의 클리어런스는 판 두께와 동일하게 1.6mm로 하였다. 마찰 계수로서 0.15를 입력하고, 블랭크 가압 하중으로서 600kN을 설정하였다.

도 40은 본 발명의 실시예에 의한 모자형 단면 형상 부품의 단면 위치와 비틀림 각도를 나타내는 도면이고, (a)는 그 사시도, (b)는 그 단면도이다.

얻어진 결과를 후처리 소프트웨어에서 도 40의 (a)에 도시된 위치 A와 B에서의 단면을 구성하는 점의 좌표 값을 취득하고, 단면의 웹면이 이루는 각도 θ를 구하였다. 스프링백량이란 여기에서는 각도 θ로 한다.

특정 부위 결정의 공정에서는, 피가공물의 유한 요소 데이터로부터 곡률에 기초하여 연산 처리를 실시하는 영역을 선택·분할한다. 곡률 산정 프로그램을 이용하여, 프레스 성형 해석 결과로부터 피가공물의 요소 정보·절점 좌표 값을 읽고 피가공물의 곡률을 산정하고, 곡률이 0.01 이상이 되는 요소를 표시하지 않음으로써, 플랜지·웹면·종벽의 각 영역으로 분할을 행하였다. 또한, 단차가 있는 종벽은 도 41에 도시된 바와 같이 3개의 영역 A35 내지 A37로 분할되었다. 프레스 성형 후의 각 영역의 응력 레벨을 보면, 단차가 있는 종벽의 응력 레벨이 높기 때문에, 도 41에 도시된 영역 A35 내지 A37을 연산 처리 대상으로서 판정·선택하였다.

연산 처리 공정에서는, 성형 해석으로부터 얻어진 응력이나 변형이 출력된 파일을, 파일 입력 수단을 구비하는 연산 처리 프로그램에서 취입하고, 도 41에 도시된 영역 A35 내지 A37에 대하여 각 영역마다 영역에 속하는 요소의 적분점에 연산 수단에 의해 이하의 연산을 실시하였다.

σ_x=0, σ_y=0, σ_z=0, τ_xy=0, τ_yz=0, τ_zx=0

ε_x=ε_x0, ε_y=ε_y0, ε_z=ε_z0, γ_xy=γ_xy0, γ_yz=γ_yz0, γ_zx=γ_zx0

여기서, 선택된 영역의 적분점에서의 연산 전의 응력 성분을 (σ_x0, σ_y0, σ_z0, τ_xy0, τ_yz0, τ_zx0), 변형 성분을 (ε_x0, ε_y0, ε_z0, γ_xy0, γ_yz0, γ_zx0)로 표시하고, 연산 처리 후에 있어서의 응력 성분을 (σ_x, σ_y, σ_z, τ_xy, τ_yz, τ_zx), 변형 성분을 (ε_x, ε_y, ε_z, γ_xy, γ_yz, γ_zx)로 하였다. 판 두께는 연산 처리 전의 값을 그대로 사용하는 것으로 하고, 탄성 계수와 소성 계수는 i)의 공정에서 입력한 값을 그대로 사용하였다. 연산된 응력이나 변형 값은 파일 출력 수단에 의해 연산 결과 파일로서 출력하였다.

스프링백 해석 공정에서는 연산 처리 공정으로 얻어진 연산 결과 파일을 기존의 판 성형 시뮬레이션 해석 소프트웨어 PAM－STAMP에 입력하여 스프링백 해석을 실시하였다. 스프링백 해석은 정적 음해법에 의한 탄성 해석을 이용하였다. 각 영역에서의 연산 처리·스프링백 해석을 영역 분할하면서 반복하였다. 얻어진 각각의 결과를 후처리 소프트웨어에서 도 40에 도시된 위치 A와 B에서의 단면을 구성하는 점의 좌표 값을 취득하고, 스프링백량으로서 위치 A와 B에서의 단면의 웹면이 이루는 비틀림 각도 θ를 구하였다.

도 42에 스프링백 해석 결과를 단면 평가하여 얻어진 비틀림 각도 θ의 결과를 나타낸다. 이로부터, 연산 처리를 하지 않은 경우 및 영역 A35 내지 A37에 연산 처리를 행한 결과 중에서는, 영역 A35에 연산 처리를 행한 경우에 가장 비틀림 각도 θ가 작아져 있다. 이로부터 영역 A35의 응력이 비틀림 각도 θ에 미치는 영향이 크다는 것을 알 수 있다.

<실시예 4>

연산 처리를 제외하고, 실시예 3과 동일한 계산을 행하였다. 연산 처리 공정에서는, 성형 해석으로부터 얻어진 응력이나 변형이 출력된 파일을, 파일 입력 수단을 구비하는 연산 처리 프로그램에 취입하고, 도 41에 도시된 영역 A35 내지 A37에 대하여 각 영역마다 영역에 속하는 요소의 판 두께 방향 최내측과 최외측의 적분점에 연산 수단에 의해 이하의 연산을 실시하였다.

σ_x=0, σ_y=0, σ_z=0, τ_xy=0, τ_yz=0, τ_zx=0

ε_x=ε_x0, ε_y=ε_y0, ε_z=ε_z0, γ_xy=γ_xy0, γ_yz=γ_yz0, γ_zx=γ_zx0

여기서, 선택된 영역의 적분점에서의 연산 전의 응력 성분을 (σ_x0, σ_y0, σ_z0, τ_xy0, τ_yz0, τ_zx0), 변형 성분을 (ε_x0, ε_y0, ε_z0, γ_xy0, γ_yz0, γ_zx0)로 표시하고, 연산 처리 후에 있어서의 응력 성분을 (σ_x, σ_y, σ_z, τ_xy, τ_yz, τ_zx), 변형 성분을 (ε_x, ε_y, ε_z, γ_xy, γ_yz, γ_zx)로 하였다. 판 두께는 연산 처리 전의 값을 그대로 사용하는 것으로 하고, 탄성 계수와 소성 계수는 i)의 공정에서 입력한 값을 그대로 사용하였다. 연산된 응력이나 변형 값은 파일 출력 수단에 의해 연산 결과 파일로서 출력하였다.

도 43에 스프링백 해석 결과를 단면 평가하여 얻어진 비틀림 각도(판 두께 방향 최외측과 최내측의 적분점) θ의 결과를 나타낸다. 이로부터 연산 처리를 하지 않은 경우, 및 영역 A35 내지 A37에 연산 처리를 행한 결과 중에서는, 영역 A35에 연산 처리를 행한 경우에 가장 비틀림 각도 θ가 작아져 있다. 이로부터 영역 A35의 응력이 비틀림 각도 θ에 미치는 영향이 크다는 것을 알 수 있다.

<실시예 5>

도 44는 본 발명의 한 실시예에 의한 프레스 성형품인 피가공물의 예를 나타내는 사시도와 단면도이다. 도 44에 도시된 바와 같이, 해석 대상이 되는 피가공물은 모자형 단면 형상 부품이다.

우선 프레스 성형 해석 처리로서 유한 요소법에 기초하는 기존의 판 성형 시뮬레이션 해석 소프트웨어 LS－DYNA를 사용하여 해석 처리를 행하였다. 금속판의 성상으로서 판 두께 1.4mm, 인장 강도 590MPa 급의 고강도 강판의 데이터를 이용하였다. 또한, 금형(다이, 펀치, 홀더)의 형상을 쉘 요소에 의해 모델링하고, 강체로 가정하여 해석하였다. 금형 클리어런스는 0mm로 하였다. 마찰 계수로서 0.1을 입력하고, 성형 하중으로서 1400kN을 설정하였다.

물성치·물리량 연산 처리를 실행하는 프로그램은, 프레스 성형 해석으로부터 얻어진 응력이나 변형이 출력된 파일을 입력 정보로서 취입하고, 연산 처리를 행하기 위하여 피가공물의 영역을 분할한다.

도 45는 본 발명의 한 실시예에 의한 도 44에 도시된 피가공물을 X 방향으로 10 등분하고, Y와 Z 방향으로 일정한 곡률로 분할하였을 경우의 분할 영역을 나타내는 사시도이다. 여기에서는, 각 영역에 속하는 요소의 전체 적분점에 연산 수단에 의해 이하의 연산을 실시하였다.

σ_x=0, σ_y=0, σ_z=0, τ_xy=0, τ_yz=0, τ_zx=0

ε_x=ε_x0, ε_y=ε_y0, ε_z=ε_z0, γ_xy=γ_xy0, γ_yz=γ_yz0, γ_zx=γ_zx0

여기서, 선택된 영역의 적분점에서의 연산 전의 응력 성분을 (σ_x0, σ_y0, σ_z0, τ_xy0, τ_yz0, τ_zx0), 변형 성분을 (ε_x0, ε_y0, ε_z0, γ_xy0, γ_yz0, γ_zx0)로 표시하고, 연산 처리 후에 있어서의 응력 성분을 (σ_x, σ_y, σ_z, τ_xy, τ_yz, τ_zx), 변형 성분을 (ε_x, ε_y, ε_z, γ_xy, γ_yz, γ_zx)로 하였다. 판 두께는 연산 처리 전의 값을 그대로 사용하는 것으로 하고, 탄성 계수와 소성 계수는 프레스 해석 처리에 있어서의 소프트웨어 LS－DYNA에 입력한 값을 그대로 사용하였다. 연산된 응력이나 변형 값은 파일 출력 수단에 의해 연산 결과 파일로서 출력하였다.

스프링백 해석 처리로서, 전술한 소프트웨어 LS－DYNA를 사용하였다. 상기 물성치·물리량 연산 처리 실행 프로그램의 출력 결과를, 소프트웨어 LS－DYNA에 입력하여 스프링백 해석을 실시하였다. 스프링백 해석은 정적 음해법에 의한 탄성 해석을 이용하였다. 각 영역에서의 연산 처리·스프링백 해석을 영역 분할하면서 반복하였다.

도 46은 본 발명의 한 실시예에 의한 스프링백 전후의 단면 A 및 주목점 B의 Z 방향 변위인 스프링백량을 나타내는 도면이다. 도 47은 본 발명의 한 실시예에 의한 연산 처리를 행한 각 영역에서의 스프링백량을 나타내는 컨투어도이다. 이 컨투어도는, 소프트웨어 LS－DYNA의 출력 데이터에 의해, 후처리 소프트웨어 LS－PREPOST에 의해 얻은 것이다. 도 47로부터, 스프링백량이 큰 영역 C가 스프링백 발생 원인 부위인 것으로 특정하는 것이 가능하다.

<실시예 6>

대상 부품은 도 44에 도시된 형상 및 치수인 모자형 단면 형상 부품으로 한다.

우선 프레스 성형 해석에는, 전술한 소프트웨어 LS－DYNA를 사용하였다. 금속판의 성상으로서, 판 두께 1.4mm, 인장 강도 590MPa 급의 고강도 강판의 데이터를 이용하였다. 또한, 금형(다이, 펀치, 홀더)의 형상을 쉘 요소에 의해 모델링하고, 강체로 가정하여 해석하였다. 금형 클리어런스는 0mm로 하였다. 마찰 계수로서 0.1을 입력하고, 성형 하중으로서 1400kN을 설정하였다.

물성치·물리량 연산 처리를 실행하는 프로그램은, 프레스 성형 해석으로부터 얻어진 응력이나 변형이 출력된 파일을 입력 정보로서 취입하고, 연산 처리를 행하기 위하여 피가공물의 영역을 분할한다. 도 45에 도시된 각 영역으로서 분할하고, 각 영역에 속하는 요소의 전체 적분점에 연산 수단에 의해 이하의 연산을 실시하였다.

σ_x=0, σ_y=0, σ_z=0, τ_xy=0, τ_yz=0, τ_zx=0

ε_x=ε_x0, ε_y=ε_y0, ε_z=ε_z0, γ_xy=γ_xy0, γ_yz=γ_yz0, γ_zx=γ_zx0

여기서, 선택된 영역의 적분점에서의 연산 전의 응력 성분을 (σ_x0, σ_y0, σ_z0, τ_xy0, τ_yz0, τ_zx0), 변형 성분을 (ε_x0, ε_y0, ε_z0, γ_xy0, γ_yz0, γ_zx0)로 표시하고, 연산 처리 후에 있어서의 응력 성분을 (σ_x, σ_y, σ_z, τ_xy, τ_yz, τ_zx), 변형 성분을 (ε_x, ε_y, ε_z, γ_xy, γ_yz, γ_zx)로 하였다. 판 두께는 연산 처리 전의 값을 그대로 사용하는 것으로 하고, 탄성 계수와 소성 계수는 프레스 성형 해석으로서 소프트웨어 LS－DYNA에 입력한 값을 그대로 사용하였다. 연산된 응력이나 변형 값은 파일 출력 수단에 의해 연산 결과 파일로서 출력하였다.

스프링백 해석 처리에서는, 물성치·물리량 연산 처리 실행 프로그램에 의한 연산 결과 파일을 다시 소프트웨어 LS－DYNA에 입력하여 스프링백 해석을 실시하였다. 스프링백 해석은 정적 음해법에 의한 탄성 해석을 이용하였다.

여기에서는, 각 영역마다, 물성치·물리량 연산 처리 프로그램에 의한 연산 처리 및 소프트웨어 LS－DYNA에 의한 스프링백 해석을 반복하여 행하였다.

도 48은 본 발명의 한 실시예에 의한 각 영역에 스프링백 영향도를 컨투어 표시한 사시도이다.

도 46에 도시된 스프링백 전후의 단면 A에 속하는 주목점 B의 Z 방향 변위를 스프링백량으로 하였다. 여기서, 정규화된 값인 스프링백 영향도로서, "스프링백 영향도 = 스프링백량 ÷ 각 분할 영역 면적 × 1000 ＋ 10"으로 정의하고, 연산 처리를 행한 각 영역에서의 스프링백 영향도를 후처리 소프트웨어에서 도 48에 도시된 컨투어도로서 표시하였다. 도 48로부터, 스프링백량이 큰 영역 D가 스프링백 발생 원인 부위인 것으로 특정하는 것이 가능하였다.

또한, 상기 스프링백 영향도는 분할 영역에 의한 정규화한 예이지만, 프레스 성형품의 대표 길이, 대표 폭, 대표 높이, 대표 판 두께, 인장 강도 중 어느 하나로 나눈 값으로 할 수도 있다. 대표 치수를 이용하여, 스프링백 영향도를 구함으로써, 피가공체의 치수가 스프링백에 미치는 영향을 정량적으로 판단할 수 있고, 특정 부위의 판별과 그 대책이 보다 용이하게 된다. 예를 들면, 종방향의 대표 치수로 규격화한 스프링백 영향도가 횡방향의 경우보다 큰 값을 나타내는 경우, 비드의 형상을 종방향으로 늘리는 편이 더욱 스프링백량을 줄일 수 있다는 등의 정보를 용이하게 얻는 것이 가능해진다.

또한, 스프링백 영향도는, 펀치 속도 또는 블랭크 가압력으로 나눈 값을 컨투어 표시하는 것도 가능하다. 이와 같은 변수에 의해 컨투어 표시를 함으로써, 스프링백량을 줄이기 위해서, 피가공체의 형상에 대한 대책뿐만 아니라 프레스 성형 조건에 대한 정량적인 판단 사항이 제공되고, 특정 부위의 프레스 성형 조건에 의한 대책을 세우는 것이 가능하다.

전술한 바에 있어서, 스프링백량 및 스프링백 영향도의 표시 방법으로서 컨투어 표시를 설명했지만, 스프링백량 등을 벡터 표시, 봉 등의 3차원 물체로 표시하거나, 널리 공지된 표시 방법에 의해 표시하는 것이 가능하다.

컨투어 표시하는 후처리 프로그램으로서 LS－PREPOST, HyperView, Animator, Meta－Post 등을 사용하는 것이 가능하다.

<실시예 7>

도 49는 본 발명의 실시예에 의한 스프링백 해석의 대상이 되는 모자형 단면 형상 부품을 나타내는 도면이고, (a)는 그 사시도, (b)는 그 단면도이며, 웹면(W0), 측벽(W1, W2) 및 플랜지(F1, F2)로 구성된다.

프레스 성형 해석부(11) 및 스프링백 해석부(12)가 행하는 수치 해석에는 유한 요소법에 기초하는 기존의 판 성형 시뮬레이션 해석 소프트웨어 PAM－STAMP를 사용하였다. 스프링백 해석은 정적 음해법에 의한 탄성 해석을 이용하였다.

성형 조건은, 금속판의 성상으로서, 판 두께 1.6mm, 인장 강도 780MPa 급의 고강도 강판의 데이터를 이용하였다. 또한, 금형(다이, 펀치, 홀더)의 형상을 쉘 요소에 의해 모델링하고, 강체로 가정하여 해석하였다. 다이와 펀치의 클리어런스는 판 두께와 동일하게 1.6mm로 하였다. 마찰 계수로서 0.15를 입력하고, 블랭크 가압 하중으로서 600kN을 설정하였다.

도 50은 본 발명의 실시예에 의한 모자형 단면 형상 부품의 단면 위치와 비틀림 각도를 나타내는 도면이고, (a)는 그 사시도, (b)는 그 단면도이다.

얻어진 결과를 후처리 소프트웨어에서 도 50의 (a)에 도시된 위치 A와 B에서의 단면을 구성하는 점의 좌표 값을 취득하고, 단면의 웹면이 이루는 각도 θ를 구하였다. 스프링백량이란 여기에서는 비틀림 각도 θ로 한다.

도 51은 피가공물의 스프링백 후의 응력 분포를 나타내는 도면이다. 물성치·물리량 연산 처리부(14)는, 도 51에 도시된 스프링백 해석부(12)로부터 얻은 응력 분포에 기초하여 응력 레벨의 고위(高位) 5%의 영역을 선택한다.

도 52는 피가공물의 스프링백 후의 응력 분포에 기초하여 선택한 영역을 나타내는 도면이다. 도 52에는 응력 레벨의 고위 5%로 선택한 영역 R10이 나타나 있다.

물성치·물리량 연산 처리부(14)는,이와 같이 선택한 영역에 속하는 요소의 전체 적분점에 이하의 연산을 실행하였다.

σ_x=0, σ_y=0, σ_z=0, τ_xy=0, τ_yz=0, τ_zx=0

ε_x=ε_x0, ε_y=ε_y0, ε_z=ε_z0, γ_xy=γ_xy0, γ_yz=γ_yz0, γ_zx=γ_zx0

여기서, 선택된 영역의 적분점에서의 연산 전의 응력 성분을 (σ_x0, σ_y0, σ_z0, τ_xy0, τ_yz0, τ_zx0), 변형 성분을 (ε_x0, ε_y0, ε_z0, γ_xy0, γ_yz0, γ_zx0)로 표시하고, 연산 처리 후에 있어서의 응력 성분을 (σ_x, σ_y, σ_z, τ_xy, τ_yz, τ_zx), 변형 성분을 (ε_x, ε_y, ε_z, γ_xy, γ_yz, γ_zx)로 하였다. 판 두께는, 연산 처리 전의 값을 그대로 사용하는 것으로 하고, 탄성 계수와 소성 계수는 프레스 해석 처리에 있어서 소프트웨어 PAM－STAMP에 입력한 값을 그대로 사용하였다. 연산된 응력이나 변형 값은 파일 출력 수단에 의해 연산 결과 파일로서 출력하였다.

스프링백 해석 처리로서 전술한 소프트웨어 PAM－STAMP를 사용하였다. 상기 물성치·물리량 연산 처리 실행 프로그램의 출력 결과를 소프트웨어 PAM－STAMP에 입력하여 스프링백 해석을 실시하였다. 스프링백 해석은, 정적 음해법에 의한 탄성 해석을 이용하였다.

도 53은 연산 처리를 행하지 않는 경우의 스프링백량과 연산 처리를 행한 경우의 스프링백량을 비교하는 도면이다. 이로부터, 도 52에서 선택한 영역 R10의 연산 처리에 의해 스프링백량이 저감한 것이 분명하고, 도 52에 도시된 선택 영역 R10이 스프링백 발생 원인 부위인 것으로 특정할 수 있었다.

<실시예 8>

도 54는 본 발명의 실시예에 의한 모자형 단면 형상 부품의 단면 위치와 플랜지 스프링량(flange spring quantity)을 나타내는 도면이고, (a)는 그 사시도, (b)는 그 단면도이다. 스프링백량은 스프링백 전후의 단면 A의 단점(端點)의 변위, 즉 플랜지의 스프링량으로 하였다.

프레스 성형 해석부(11) 및 스프링백 해석부(12)가 행하는 수치 해석에는 유한 요소법에 기초하는 기존의 판 성형 시뮬레이션 해석 소프트웨어 PAM－STAMP를 사용하였다. 스프링백 해석은 정적 음해법에 의한 탄성 해석을 이용하였다.

성형 조건은, 금속판의 성상으로서, 판 두께 1.6mm, 인장 강도 780MPa 급의 고강도 강판의 데이터를 이용하였다. 또한, 금형(다이, 펀치, 홀더)의 형상을 쉘 요소에 의해 모델링하고, 강체로 가정하여 해석하였다. 다이와 펀치의 클리어런스는 판 두께와 동일하게 1.6mm로 하였다. 마찰 계수로서 0.15를 입력하고, 블랭크 가압 하중으로서 600kN을 설정하였다.

도 55의 (a)는 피가공물의 스프링백 전의 응력 분포를 나타내고, (b)는 피가공물의 스프링백 전의 응력 분포를 나타낸다. 도 56의 (a)는 피가공물의 스프링백 전과 후의 응력 차분을 나타내고, (b)는 응력 차분에 기초하여 선택한 영역을 나타내는 도면이다. 도 56에는 응력 레벨의 고위 5%로 선택한 영역 R11이 도시되어 있다.

물성치·물리량 연산 처리부(14)는, 도 55에 도시된 스프링백 해석부(12)로부터 얻은 응력 분포에 기초하여, 도 56에 도시된 응력 레벨의 고위 5%의 영역 R11을 선택한다.

물성치·물리량 연산 처리부(14)는, 이와 같이 선택한 영역에 속하는 요소의 전체 적분점에 이하의 연산을 실행하였다.

σ_x=0, σ_y=0, σ_z=0, τ_xy=0, τ_yz=0, τ_zx=0

ε_x=ε_x0, ε_y=ε_y0, ε_z=ε_z0, γ_xy=γ_xy0, γ_yz=γ_yz0, γ_zx=γ_zx0

여기서, 선택된 영역의 적분점에서의 연산 전의 응력 성분을 (σ_x0, σ_y0, σ_z0, τ_xy0, τ_yz0, τ_zx0), 변형 성분을 (ε_x0, ε_y0, ε_z0, γ_xy0, γ_yz0, γ_zx0)로 표시하고, 연산 처리 후에 있어서의 응력 성분을 (σ_x, σ_y, σ_z, τ_xy, τ_yz, τ_zx), 변형 성분을 (ε_x, ε_y, ε_z, γ_xy, γ_yz, γ_zx)로 하였다. 판 두께는, 연산 처리 전의 값을 그대로 사용하는 것으로 하고, 탄성 계수와 소성 계수는 프레스 해석 처리에 있어서 소프트웨어 PAM－STAMP에 입력한 값을 그대로 사용하였다. 연산된 응력이나 변형 값은 파일 출력 수단에 의해 연산 결과 파일로서 출력하였다.

스프링백 해석 처리로서, 전술한 소프트웨어 PAM－STAMP를 사용하였다. 상기 물성치·물리량 연산 처리 실행 프로그램의 출력 결과를, 소프트웨어 PAM－STAMP에 입력하여 스프링백 해석을 실시하였다. 스프링백 해석은, 정적 음해법에 의한 탄성 해석을 이용하였다. 스프링백량은 스프링백 전후의 단면 A의 단점의 변위, 즉 플랜지의 스프링량으로 하였다.

도 57은, 본 발명의 한 실시예에 의한 연산 처리를 실시하지 않는 경우의 스프링백량과, 연산 처리를 행한 경우의 스프링백량을 비교하는 도면이다. 이로부터, 도 56에서 선택한 영역 R11의 연산 처리에 의해 스프링백량이 저감한 것이 분명하고, 도 56에 도시된 선택 영역 R11이 스프링백 발생 원인 부위인 것으로 특정할 수 있었다.

<실시예 9>

도 58은 본 발명의 실시예에 의한 스프링백 해석의 대상이 되는 모자형 단면 형상 부품을 나타내는 도면이고, (a)는 그 사시도, (b)는 그 단면도이고, 웹면(W0), 측벽(W1, W2) 및 플랜지(F1, F2)로 구성된다.

프레스 성형 해석부(11) 및 스프링백 해석부(12)가 행하는 수치 해석에는 유한 요소법에 기초하는 기존의 판 성형 시뮬레이션 해석 소프트웨어 PAM－STAMP를 사용하였다. 스프링백 해석은 정적 음해법에 의한 탄성 해석을 이용하였다.

성형 조건은, 금속판의 성상으로서, 판 두께 1.6mm, 인장 강도 780MPa 급의 고강도 강판의 데이터를 이용하였다. 또한, 금형(다이, 펀치, 홀더)의 형상을 쉘 요소에 의해 모델링하고, 강체로 가정하여 해석하였다. 다이와 펀치의 클리어런스는 판 두께와 동일하게 1.6mm로 하였다. 마찰 계수로서 0.15를 입력하고, 블랭크 가압 하중으로서 600kN을 설정하였다.

도 59는 본 발명의 실시예에 의한 모자형 단면 형상 부품의 단면 위치와 비틀림 각도를 나타내는 도면이고, (a)는 그 사시도, (b)는 그 단면도이다.

얻어진 결과를 후처리 소프트웨어에서 도 59에 도시된 위치 A와 B에서의 단면을 구성하는 점의 좌표 값을 취득하고, 단면의 웹면이 이루는 각도 θ를 구하였다. 스프링백량이란 여기에서는 비틀림 각도 θ로 한다.

도 60은 제1 및 제2 피가공물의 프레스 성형 후의 상태량(status quantity) 분포를 나타내는 도면이다. (a)에 도시된 제1 피가공물은 제1 성형 조건에 의한 프레스 성형품이고, 제2 피가공물은 제1 성형 조건의 적어도 하나의 요소가 다른 제2 성형 조건에 의한 프레스 성형품이다. 도 60에서는, 제2 피가공물의 다른 성형 조건 요소로서, 형상에 변화를 주기 위하여 비드를 추가하였다.

도 61은 제1 및 제2 피가공물의 프레스 성형 후의 상태량 차분을 나타내는 도면이다. 도 62는 상태량 차분에 기초한 영역 선택을 나타내는 도면이다. 도 61에 도시된 바와 같이, 물성치·물리량 연산 처리 프로그램에 의해, 전체 영역에 걸쳐서 제1 및 제2 피가공물의 응력 차분을 구하고, 도 62에 도시된 바와 같이, 그 응력 차분의 고위 10%를 선택 영역으로 하였다.

물성치·물리량 연산 처리를 실행하는 물성치·물리량 연산 처리 실행 프로그램은, 상기 선택 영역을 연산 대상 영역으로 하여 분할하고, 제1 피가공물의 선택한 각 영역에 속하는 요소의 전체 적분점에 대하여 이하의 연산 처리를 행하였다.

σ_x=0, σ_y=0, σ_z=0, τ_xy=0, τ_yz=0, τ_zx=0

ε_x=ε_x0, ε_y=ε_y0, ε_z=ε_z0, γ_xy=γ_xy0, γ_yz=γ_yz0, γ_zx=γ_zx0

여기서, 선택된 영역의 적분점에 있어서 연산 전의 응력 성분을 (σ_x0, σ_y0, σ_z0, τ_xy0, τ_yz0, τ_zx0), 변형 성분을 (ε_x0, ε_y0, ε_z0, γ_xy0, γ_yz0, γ_zx0)로 표시하고, 연산 처리 후에 있어서의 응력 성분을 (σ_x, σ_y, σ_z, τ_xy, τ_yz, τ_zx), 변형 성분을 (ε_x, ε_y, ε_z, γ_xy, γ_yz, γ_zx)로 하였다. 판 두께는, 연산 처리 전의 값을 그대로 사용하는 것으로 하고, 탄성 계수와 소성 계수는 프레스 해석 처리에 있어서 소프트웨어 PAM－STAMP에 입력한 값을 그대로 사용하였다. 연산된 응력이나 변형 값은 파일 출력 수단에 의해 연산 결과 파일로서 출력하였다.

스프링백 해석 처리로서, 전술한 소프트웨어 PAM－STAMP를 사용하였다. 상기 물성치·물리량 연산 처리 실행 프로그램의 출력 결과를 소프트웨어 PAM－STAMP에 입력하여 스프링백 해석을 실시하였다. 스프링백 해석은, 정적 음해법에 의한 탄성 해석을 이용하였다.

도 59에 도시된 단면 A에 대한 단면 B의 비틀림 각을 스프링백량으로 하였다. 도 63은 연산 처리를 실시하지 않는 경우의 스프링백량과 연산 처리를 행한 경우의 스프링백량의 비교를 나타내는 도면이다. 이로부터, 도 62에서 선택한 영역의 연산 처리에 의해 스프링백량이 저감한 것이 분명하고, 도 62에 도시된 선택 영역이 스프링백 발생 원인 부위인 것으로 특정할 수 있었다.

<실시예 10>

도 64는 본 발명의 실시예에 의한 스프링백 해석의 대상이 되는 모자형 단면 형상 부품을 나타내는 도면이고, (a)는 그 사시도, (b)는 그 단면도이고, 웹면, 측벽1, 측벽2, 플랜지1 및 플랜지2로 구성된다. 성형 조건은, 금속판의 성상으로서, 판 두께 1.6mm, 인장 강도 780MPa 급의 고강도 강판의 데이터를 이용하였다. 프레스 성형 해석부(11)에 의한 수치 해석은 유한 요소법 LS-DYNA를 이용하고, 스프링백 해석부(12)에 의한 스프링백 해석은, 유한 요소법 LS-DYNA를 이용하였다.

도 65는 본 발명의 실시예에 의한 치환하는 비드와 응력 분포의 데이터 테이블을 나타내는 도면이다. 본 실시예에 있어서는, 3개의 형상을 가지는 비드와 응력 분포를 이용하였다.

도 66은 본 발명의 실시예에 의한 피가공체의 영역 분할을 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, 도 65에 도시된 형상에 적합하도록, 피가공물의 비드와 응력 분포의 형상이 배치 가능한 영역에 있어서, 형상이 배치 가능한 수로 영역 분할된다. 또한, 분할된 영역에는, 번호로서 n = 1, 2, . . ., n과 같이 위치 번호가 할당된다.

도 67은 본 발명의 실시예에 의한 피가공체의 지정 영역 모두에 형상 및 응력을 배치한 도면이다. 도 68은 본 발명의 실시예에 의한 단면 위치와 비틀림량을 정의한 도면이다. 여기에서는, 이 비틀림량을 스프링백량으로 한다. 또한, 비드나 응력 등의 치환 처리를 행하지 않는 초기 상태에서, 스프링백량은 5.60mm이다.

도 69는 본 발명의 실시예에 의한 피가공체의 지정 영역에 비드 및 영역을 배치한 도면이다. 검토 케이스 1로서, 피가공체의 n=1＠1(초기 위치 번호)로 도시된 위치에, 비드를 배치한 경우, 응력을 배치한 경우 및 비드와 응력을 배치한 경우에 대하여 수치 해석을 실시하였다. 사용한 형상은 도 65에 도시된 형상 No. A12w3d(깊이 3mm)이며, 스프링백량은 비드 치환, 응력 치환 및 비드와 응력 치환 각각에 있어서, 5.58mm, 5.64mm, 5.62mm이었다.

도 70은 본 발명의 실시예에 의한 피가공체의 지정 영역에 비드 및 영역을 배치한 도면이다. 검토 케이스 2로서, 피가공체의 n=2＠1(2번째의 위치 번호)로 도시된 위치에, 비드를 배치한 경우, 응력을 배치한 경우 및 비드와 응력을 배치한 경우에 대하여 수치 해석을 행하였다. 스프링백량은, 비드 치환, 응력 치환 및 비드와 응력 치환 각각에 있어서, 5.57mm, 5.64mm, 5.62mm이었다. 이와 같이, 스프링백량이 허용치를 만족하지 않는 경우 등은, 위치 번호를 차례로 증가시켜 검토를 실시할 수도 있다.

도 71은 본 발명의 실시예에 의한 가장 스프링백량이 작은 하나의 비드 등을 배치한 도면이다(제1 스프링백량 저감 대책). 검토 케이스 3으로서, 피가공체의 n=best＠1로 도시된 위치에, 비드를 배치한 경우, 응력을 배치한 경우 및 비드와 응력을 배치한 경우에 대하여 수치 해석을 행하였다. 스프링백량은, 비드 치환, 응력 치환 및 비드와 응력 치환 각각에 있어서, 5.22mm, 4.26mm, 4.03mm이었다. 이와 같이, 하나의 위치에 치환 처리를 행한 경우의 가장 스프링백량이 작은 경우, 28%의 스프링백이 개선되었다.

도 72는 본 발명의 실시예에 의한 가장 스프링백량이 작은 하나의 비드 등의 배치에 2개째의 비드 등을 배치한 도면이다. 검토 케이스 4로서, 피가공체의 n=1＠2과 n=best＠1로 도시된 위치에, 비드를 배치한 경우, 응력을 배치한 경우 및 비드와 응력을 배치한 경우에 대하여 수치 해석을 행하였다. 스프링백량은, 비드 치환, 응력 치환, 비드와 응력 치환의 각각에 있어서, 5.21mm, 4.34mm, 4.11mm이었다. 이와 같이, 하나의 비드 등의 배치의 최적예에 추가하여 2개째의 비드 등을 배치하는 치환 처리를 행한 경우, 27%의 스프링백이 개선되었다( 제2 스프링백량 저감 대책).

도 73은, 본 발명의 실시예에 의한 가장 스프링백량이 작은 하나의 비드 등의 배치에 2개째의 비드 등을 배치한 도면이다. 검토 케이스 5로서, 피가공체의 n=2＠2과 n=best＠1로 도시된 위치에, 비드를 배치한 경우, 응력을 배치한 경우 및 비드와 응력을 배치한 경우에 대하여 수치 해석을 실시하였다. 스프링백량은, 비드 치환, 응력 치환, 및 비드와 응력 치환의 각각에 있어서, 5.23mm, 4.32mm, 4.09mm이었다. 이와 같이, 하나의 비드 등의 배치의 최적예에 추가하여 2개째의 비드 등을 2번째의 위치 번호에 배치하는 치환 처리를 행한 경우, 27%의 스프링백이 개선되었다. 이와 같이, 스프링백량이 허용치를 만족하지 않는 경우 등은, 위치 번호를 차례로 증가시켜 검토를 실시할 수도 있다.

도 74는 본 발명의 실시예에 의한 피가공체의 지정 영역에 n회 비드 등을 배치한 도면이다. 검토 케이스 6으로서, 하나의 비드 등을 배치했을 때 가장 스프링백량이 감소한 위치 n=best＠1의 다음에, 2개째의 비드 등을 배치하여 가장 스프링백량이 감소한 위치 n=best＠2와 같은 치환 처리를 n회 행한 예이다. 스프링백량은, 비드 치환, 응력 치환, 및 비드와 응력 치환 각각에 있어서, 3.22mm, 1.60mm, 1.51mm이었다. 이와 같이, n회 최적의 위치를 탐색하여 반복하는 치환 처리를 행한 경우, 73%의 스프링백이 개선되었다.

또한, 검토 케이스 7로서 도 74에서 발견된 n개의 위치에, 도 74와는 다른 형상 No. A12w3d(깊이 4mm)로 치환한 경우의 검토를 실시하였다. 이 경우, 스프링백량은, 비드 치환, 응력 치환, 및 비드와 응력 치환 각각에 있어서, 3.20mm, 1.54mm, 1.46mm이었다. 이와 같이, n회 최적인 위치를 탐색하여 반복하는 치환 처리를 행한 경우, 74%의 스프링백이 개선되었다.

도 75는 본 발명의 실시예에 의한 피가공체의 지정 영역에 실제 비드를 배치한 도면이다. 검토 케이스 8로서, 도 74에 도시된 위치에, 실제의 비드를 배치하여 수치 해석을 행하였다. 도 74에 도시된 바와 같이, 작은 비드를 배치한 장소에 실제의 큰 비드를 배치해도, 스프링백량은 1.60mm이고, 72%의 스프링백이 개선되었다. 이와 같이, 전술한 비드 등의 배치 위치의 검토에 기초하고 실제의 비드를 배치한 경우에도, 동등한 스프링백의 삭감을 도모하는 것이 가능하다.

표 3에, 전술한 케이스 1 내지 케이스 8에 대한 스프링백의 결과를 나타낸다.

이와 같이, 본 발명은, 스프링백 발생 위치를 특정함과 더불어 그 대책까지도 산출하는 것을 가능하게 하다.

이상에서 예를 들어 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 스프링백 발생 부위 특정 장치는, 실제의 장치를 이용하여 스프링백을 검토한 종래 기술에 비하여, 수치 해석에 의해 스프링백 발생 부위를 특정할 수 있다. 또한, 피가공물의 스프링백 영향도를 정량적으로 분석하고, 그 정보를 표시하여 시각적으로 파악함으로써, 스프링백 발생 원인 부위를 용이하게 특정하는 것이 가능하게 된다. 또한, 본 발명은 피가공물의 스프링백 대책까지도 제공하는 것을 가능하게 한다.

이와 같이, 본 발명에 의한 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치는, 실제 장치를 이용하여 스프링백을 검토한 종래 기술에 비하여, 수치 해석에 의해 스프링백 발생 원인 부위를 특정할 수 있으므로, 성형 부재의 설계 단계에서의 테스트 공수 및 비용을 감소시킨다. 또한, 본 발명에 의한 스프링백 대책 위치 특정 장치는, 종래에는 실제 장치를 이용하여 스프링백의 검토를 행하였으나, 수치 해석에 의해 스프링백 대책 위치를 특정할 수 있으므로, 성형 부재의 설계 단계에서의 테스트 공수 및 비용을 상당히 감소시킨다.

또한, 본 발명에 관한 이와 같은 장치는, 피가공물 전반에 적용되는 것이 기대되므로, 산업계에 있어서 막대한 이익을 가져온다.

이상 설명한 실시 형태는 전형적인 예에 불과하고, 각 실시 형태의 구성요소의 조합과 그 변형 및 변경은 당업자에게 있어서 명백하고, 당업자라면 본 발명의 원리 및 청구의 범위에 기재한 발명의 범위를 일탈하지 않고 전술한 실시 형태를 다양하게 변형할 수 있다는 점은 명백하다.

Claims (105)

1. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석 단계와,

   상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중 상기 프레스 성형품의 일부의 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 단계와,

   상기 연산 처리의 결과에 기초하여 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 단계를

   구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치 및 변형의 성분치인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 일부의 영역을 변경하여 상기 연산 처리 단계 및 스프링백량 산출 단계를 반복 실행함으로써, 상기 스프링백량이 가장 작아지는 때, 또는 상기 연산 처리를 행하지 않고 스프링백 해석을 행하였을 때의 스프링백량과의 차이가 가장 커지는 때의 상기 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 물성치, 상기 물리량 및 상기 연산 처리 중 적어도 하나를 변경하여, 상기 연산 처리 단계 및 스프링백량 산출 단계를 반복 실행함으로써, 상기 스프링백량이 가장 작아지는 때, 또는 상기 연산 처리를 행하지 않고 스프링백 해석을 행하였을 때의 스프링백량과의 차이가 가장 커지는 때의 상기 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 일부의 영역은 복수의 영역이고, 각각의 영역에 대하여 상기 연산 처리를 동시에 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 방법.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 연산 처리 단계는, 상기 스프링백량이 가장 작아지는 영역을 분할하여, 분할한 영역의 크기가 소정치 이하가 될 때까지, 분할한 각각의 영역에 대하여, 상기 물성치 및 물리량의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 단계인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 방법.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 일부의 영역은 하나 이상의 요소 또는 계산 단위 구분인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인의 특정 방법.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 일부의 영역은 하나 이상의 적분점인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인의 특정 방법.
9. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석부와,

   상기 성형 데이터를 수치 해석하여 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석부와,

   상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 상기 프레스 성형품의 일부의 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하고, 상기 스프링백 해석부에, 상기 연산 처리의 결과에 기초한 스프링백량을 산출시키는 연산 처리부를

   구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치 및 변형의 성분치인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 장치.
11. 제9항 또는 제10항에 있어서,

    상기 연산 처리부는, 상기 일부의 영역을 변경하여 상기 연산 처리의 결과 및 스프링백량의 산출을 반복 실행함으로써, 상기 스프링백량이 가장 작아지는 때, 또는 상기 연산 처리를 행하지 않고 스프링백 해석을 행하였을 때의 스프링백량과의 차이가 가장 커지는 때의 상기 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 장치.
12. 제9항 또는 제10항에 있어서,

    상기 연산 처리부는, 상기 물성치, 상기 물리량 및 상기 연산 처리 중 적어도 하나를 변경하여 상기 연산 처리의 결과 및 스프링백량의 산출을 반복 실행함으로써, 상기 스프링백량이 가장 작아지는 때, 또는 상기 연산 처리를 행하지 않고 스프링백 해석을 행하였을 때의 스프링백량과의 차이가 가장 커지는 때의 상기 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 장치.
13. 제9항 또는 제10항에 있어서,

    상기 일부의 영역은 복수의 영역이고, 각각의 영역에 대하여 상기 연산 처리를 동시에 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 장치.
14. 제9항 또는 제10항에 있어서,

    상기 연산 처리부는, 상기 스프링백량이 가장 작아지는 영역을 분할하여, 분할한 영역의 크기가 소정치 이하가 될 때까지, 분할한 각각의 영역에 대하여, 상기 물성치 및 물리량의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 장치.
15. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석 수순과,

    상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 상기 프레스 성형품의 일부의 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 수순과,

    상기 연산 처리의 결과에 기초하여 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 수순을

    컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
16. 제15항에 있어서,

    상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치 및 변형의 성분치인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
17. 제15항 또는 제16항에 있어서,

    상기 일부의 영역을 변경하여 상기 연산 처리 수순 및 상기 스프링백량 산출 수순을 반복 실행함으로써, 상기 스프링백량이 가장 작아지는 때, 또는 상기 연산 처리를 행하지 않고 스프링백 해석을 행하였을 때의 스프링백량과의 차이가 가장 커지는 때의 상기 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 수순을 구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
18. 제15항 또는 제16항에 있어서,

    상기 물성치 및 물리량의 적어도 하나와 상기 연산 처리를 변경하여 상기 연산 처리 수순 및 상기 스프링백량 산출 수순을 반복 실행함으로써, 상기 스프링백량이 가장 작아지는 때, 또는 상기 연산 처리를 행하지 않고 스프링백 해석을 행하였을 때의 스프링백량과의 차이가 가장 커지는 때의 상기 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 수순을 구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
19. 제15항 또는 제16항에 있어서,

    상기 일부의 영역은 복수의 영역이고, 각각의 영역에 대하여 상기 연산 처리를 동시에 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
20. 제15항 또는 제16항에 있어서,

    상기 연산 처리 수순은, 상기 스프링백량이 가장 작아지는 영역을 분할하여, 분할한 영역의 크기가 소정치 이하가 될 때까지, 분할한 각각의 영역에 대하여, 상기 물성치 및 물리량의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 수순인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
21. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형의 성형 데이터 및 스프링백량을 산출하는 수치 해석 프로그램과 데이터의 입출력이 가능한 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,

    상기 수치 해석 프로그램으로부터 상기 성형 데이터를 취득하는 수순과,

    상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 상기 프레스 성형품의 일부의 영역의 물성치 및 물리량의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 수순과,

    상기 수치 해석 프로그램에, 상기 연산 처리의 결과를 출력하고 상기 스프링백량을 산출시키는 수순을

    컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
22. 제21항에 있어서,

    상기 일부의 영역을 변경하여 상기 연산 처리 수순 및 상기 스프링백량 산출 수순을 반복 실행함으로써, 상기 스프링백량이 가장 작아지는 때, 또는 상기 연산 처리를 행하지 않고 스프링백 해석을 행하였을 때의 스프링백량과의 차이가 가장 커지는 때의 상기 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 수순을 구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
23. 제21항 또는 제22항에 있어서,

    상기 물성치 및 물리량의 적어도 하나 및 상기 연산 처리를 변경하여 상기 연산 처리 수순 및 상기 스프링백량 산출 수순을 반복 실행함으로써, 상기 스프링백량이 가장 작아지는 때, 또는 상기 연산 처리를 행하지 않고 스프링백 해석을 행하였을 때의 스프링백량과의 차이가 가장 커지는 때의 상기 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 수순을 구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
24. 삭제
25. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석 단계와,

    상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 상기 프레스 성형품에 대하여 곡률 및 각도 중 적어도 하나를 산정하고, 상기 곡률 및 각도 중 적어도 하나에 기초하여 성형품의 영역을 분할하고, 분할한 각각의 영역에 대하여 상기 성형 데이터에 기초하여 연산 처리를 행하는 것으로 판정한 일부의 영역에서의 물성치 및 물리량의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 단계와,

    상기 연산 처리의 결과에 기초하여, 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 단계를

    구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 방법.
26. 제25항에 있어서,

    상기 연산 처리 단계는, 상기 곡률 및 각도 중 적어도 하나가 상대적으로 큰 상기 분할 영역의 적어도 하나의 적분점의 상기 물성치·물리량 변수의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 방법.
27. 제25항 또는 제26항에 있어서,

    상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치 및 변형의 성분치인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 방법.
28. 제25항 또는 제26항에 있어서,

    상기 일부의 영역을 변경하여 상기 연산 처리 단계 및 스프링백량 산출 단계를 반복 실행함으로써, 상기 스프링백량이 가장 작아지는 때의 상기 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 방법.
29. 제25항 또는 제26항에 있어서,

    상기 물성치, 상기 물리량 및 상기 연산 처리 중 적어도 하나를 변경하여 상기 연산 처리 단계 및 스프링백량 산출 단계를 반복 실행함으로써, 상기 스프링백량이 가장 작아지는 때의 상기 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 방법.
30. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석부와,

    상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 상기 프레스 성형품에 대하여 곡률 및 각도 중 적어도 하나를 산정하고, 상기 곡률 및 각도 중 적어도 하나에 기초하여 성형품의 영역을 분할하고, 분할한 각각의 영역에 대하여 상기 성형 데이터에 기초하여 연산 처리를 행하는 것으로 판정한 일부의 영역에서의 물성치 및 물리량 변수의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리부와,

    상기 연산 처리의 결과에 기초하여 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석부를

    구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 장치.
31. 제30항에 있어서,

    상기 곡률 및 각도 중 적어도 하나가 상대적으로 큰 상기 분할 영역에서의 물성치 및 물리량은, 상기 곡률 및 각도 중 적어도 하나가 상대적으로 큰 상기 분할 영역의 적어도 하나의 적분점의 상기 물성치 및 물리량인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 장치.
32. 제30항 또는 제31항에 있어서,

    상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치 및 변형의 성분치인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 장치.
33. 제30항 또는 제31항에 있어서,

    상기 연산 처리부 및 상기 스프링백 해석부는, 상기 일부의 영역을 변경하여 상기 연산 처리의 결과 및 스프링백량의 산출을 반복 실행함으로써, 상기 연산 처리부는 상기 스프링백량이 가장 작아지는 때의 상기 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 장치.
34. 제30항 또는 제31항에 있어서,

    상기 연산 처리부 및 상기 스프링백 해석부는, 상기 물성치, 상기 물리량 및 상기 연산 처리 중 적어도 하나를 변경하여 상기 연산 처리의 결과 및 스프링백량의 산출을 반복 실행함으로써, 상기 연산 처리부는 상기 스프링백량이 가장 작아지는 때의 상기 영역, 물성치 및 물리량을 특정하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 장치.
35. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석 수순과,

    상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 상기 프레스 성형품에 대하여 곡률 및 각도 중 적어도 하나를 산정하고, 상기 곡률 및 각도 중 적어도 하나에 기초하여 성형품의 영역을 분할하고, 분할한 각각의 영역에 대하여 상기 성형 데이터에 기초하여 연산 처리를 실시하는 것으로 판정한 일부의 영역에서의 물성치 및 물리량의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 수순과,

    상기 연산 처리의 결과에 기초하여 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 수순을

    컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
36. 제35항에 있어서,

    상기 연산 처리 수순은, 상기 곡률 및 각도 중 적어도 하나가 상대적으로 큰 상기 분할 영역의 적분점의 상기 물성치 및 물리량 변수의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
37. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하고 프레스 성형의 성형 데이터 및 스프링백량을 산출하는 수치 해석 프로그램과 데이터의 입출력이 가능한 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,

    상기 수치 해석 프로그램으로부터, 상기 성형 데이터를 취득하는 수순과,

    상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 상기 프레스 성형품에 대하여 곡률 및 각도 중 적어도 하나를 산정하고, 상기 곡률 및 각도 중 적어도 하나에 기초하여 성형품의 영역을 분할하고, 분할한 각각의 영역에 대하여 상기 성형 데이터에 기초하여 연산 처리를 행하는 것으로 판정한 일부의 영역에서의 물성치 및 물리량의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 수순과,

    상기 수치 해석 프로그램에, 상기 연산 처리의 결과를 출력하고 상기 스프링백량을 산출시키는 수순을

    컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
38. 제37항에 있어서,

    상기 연산 처리 수순은, 상기 곡률 및 각도 중 적어도 하나가 상대적으로 큰 상기 분할 영역의 적분점의 상기 물성치 및 물리량 변수의 적어도 하나 이상의 변수에 대하여 연산 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
39. 삭제
40. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석 단계와,

    상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 상기 프레스 성형품을 분할한 각 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 단계와,

    상기 연산 처리의 결과에 기초하여 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 단계와,

    상기 각 영역마다, 상기 산출한 스프링백량을 표시하는 표시 단계를

    구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시 방법.
41. 제40항에 있어서,

    상기 연산 처리 단계는, 상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 상기 프레스 성형품을 분할한 각 영역의 일부의 적분점의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시 방법.
42. 제40항 또는 제41항에 있어서,

    상기 표시 단계는, 상기 각 영역마다, 상기 산출한 스프링백량을 컨투어 표시하는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시 방법.
43. 제40항 또는 제41항에 있어서,

    상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치 및 변형의 성분치인 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시 방법.
44. 제40항 또는 제41항에 있어서,

    상기 표시 단계는, 상기 각 영역마다, 상기 산출한 스프링백량을 상기 각 영역의 면적으로 나눈 값을 표시하는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시 방법.
45. 제40항 또는 제41항에 있어서,

    상기 표시 단계는, 상기 각 영역마다, 상기 산출한 스프링백량을 상기 프레스 성형품의 대표 길이, 대표 폭, 대표 높이, 대표 판 두께, 인장 강도 중 어느 하나로 나눈 값을 표시하는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시 방법.
46. 제40항 또는 제41항에 있어서,

    상기 표시 단계는, 상기 각 영역마다, 상기 산출한 스프링백량을 펀치 속도 또는 블랭크 가압력으로 나눈 값을 표시하는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시 방법.
47. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석부와,

    상기 성형 데이터를 수치 해석하여 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석부와,

    상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 상기 프레스 성형품을 분할한 각 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하고, 상기 스프링백 해석부에, 상기 연산 처리의 결과에 기초한 스프링백량을 산출시키는 연산 처리부와,

    상기 각 영역마다 상기 산출한 스프링백량을 표시하는 표시부를

    구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시장치.
48. 제47항에 있어서,

    상기 연산 처리부는, 상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 상기 프레스 성형품을 분할한 각 영역의 일부의 적분점의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시장치.
49. 제47항 또는 제48항에 있어서,

    상기 표시부는, 상기 각 영역마다 상기 산출한 스프링백량을 컨투어 표시하는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시장치.
50. 제47항 또는 제48항에 있어서,

    상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치 및 변형의 성분치인 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시장치.
51. 제47항 또는 제48항에 있어서,

    상기 표시부는, 상기 각 영역마다, 상기 산출한 스프링백량을 상기 각 영역의 면적으로 나눈 값을 상기 표시부에 표시하는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시장치.
52. 제47항 또는 제48항에 있어서,

    상기 표시부는, 상기 각 영역마다, 상기 산출한 스프링백량을 상기 프레스 성형품의 대표 길이, 대표 폭, 대표 높이, 대표 판 두께, 인장 강도 중 어느 하나로 나눈 값을 상기 표시부에 표시하는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시장치.
53. 제47항 또는 제48항에 있어서,

    상기 표시부는, 상기 각 영역마다, 상기 산출한 스프링백량을 펀치 속도 또는 블랭크 가압력으로 나눈 값을 상기 표시부에 컨투어 표시하는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시장치.
54. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석 수순과,

    상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 상기 프레스 성형품을 분할한 각 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 수순과,

    상기 연산 처리의 결과에 기초하여 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 수순과,

    상기 각 영역마다, 상기 산출한 스프링백량을 표시부에 표시하는 표시 수순을

    컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
55. 제54항에 있어서,

    상기 연산 처리 수순은, 상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 상기 프레스 성형품을 분할한 각 영역의 일부의 적분점의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
56. 제54항 또는 제55항에 있어서,

    상기 표시 수순은, 상기 각 영역마다, 상기 산출한 스프링백량을 컨투어 표시하는 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
57. 제54항 또는 제55항에 있어서,

    상기 표시 수순은, 상기 각 영역마다, 상기 산출한 스프링백량을 상기 각 영역의 면적으로 나눈 값을 표시하는 수순인 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
58. 제54항 또는 제55항에 있어서,

    상기 표시 수순은, 상기 각 영역마다, 상기 산출한 스프링백량을 상기 프레스 성형품의 대표 길이, 대표 폭, 대표 높이, 대표 판 두께, 인장 강도 중 어느 하나로 나눈 값을 표시하는 수순인 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
59. 제54항 또는 제55항에 있어서,

    상기 표시 수순은, 상기 각 영역마다, 상기 산출한 스프링백량을 펀치 속도 또는 블랭크 가압력으로 나눈 값을 표시하는 수순인 것을 특징으로 하는 스프링백 영향도 표시 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
60. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석 프로그램, 상기 성형 데이터를 수치 해석하여 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석 프로그램, 및 상기 스프링백량을 컨투어 표시하는 후처리 프로그램과 데이터 입출력이 가능한 스프링백 영향도 표시 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,

    상기 프레스 성형 해석 프로그램으로부터 상기 성형 데이터를 취득하는 수순과,

    상기 성형 데이터 중에서, 상기 프레스 성형품을 분할한 각 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 수순과,

    상기 스프링백 해석 프로그램에 상기 연산 처리의 결과를 출력하는 수순과,

    상기 스프링백 해석 프로그램이 각 영역마다 상기 산출한 스프링백량을 상기 후처리 프로그램에 컨투어 표시하게 하는 컨투어 표시 수순을

    컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 표시 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
61. 제60항에 있어서,

    상기 연산 처리 수순은, 상기 프레스 성형품의 성형 데이터 중, 상기 프레스 성형품을 분할한 각 영역의 일부의 적분점의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 표시 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
62. 삭제
63. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석 단계와,

    상기 프레스 성형품의 성형 데이터에 기초하여, 스프링백 후의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 산출하는 제1 스프링백량 산출 단계와,

    상기 물성치 및 물리량의 적어도 하나가 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 단계와,

    상기 연산 처리의 결과에 기초하여, 추가로 스프링백 후의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 산출하는 제2 스프링백량 산출 단계를

    구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 방법.
64. 제63항에 있어서,

    상기 연산 처리 단계는, 스프링백 전후의 프레스 성형품의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나의 차분이 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 방법.
65. 제63항 또는 제64항에 있어서,

    상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치 및 변형의 성분치인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 방법.
66. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석부와,

    상기 성형 데이터를 수치 해석하여 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석부와,

    스프링백 후의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 적어도 하나가 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리를 행하고, 상기 스프링백 해석부에, 상기 연산 처리의 결과에 기초하여 추가로 스프링백 후의 복수 영역마다의 스프링백량을 산출시키는 연산 처리부를

    구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치.
67. 제66항에 있어서,

    상기 연산 처리부는, 스프링백 전후의 프레스 성형품의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나의 차분이 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치.
68. 제66항 또는 제67항에 있어서,

    상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치 및 변형의 성분치인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치.
69. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 얻는 프레스 성형 해석 수순과,

    상기 프레스 성형품의 성형 데이터에 기초하여, 스프링백 후의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 산출하는 제1 스프링백량 산출 수순과,

    상기 물성치 및 물리량의 적어도 하나가 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 수순과,

    상기 연산 처리의 결과에 기초하여, 추가로 스프링백 후의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 산출하는 제2 스프링백량 산출 수순을

    컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
70. 제69항에 있어서,

    상기 연산 처리 수순은, 스프링백 전후의 프레스 성형품의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나의 차분이 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
71. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터와 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석 프로그램 및 상기 성형 데이터와 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 수치 해석하여 스프링백량과 스프링백 후의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 산출하는 스프링백 해석 프로그램과 데이터 입출력이 가능한 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,

    상기 스프링백 해석 프로그램으로부터 상기 스프링백 후의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 취득하는 수순과,

    상기 물성치 및 물리량의 적어도 하나가 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 연산 처리 수순과,

    상기 스프링백 해석 프로그램에 상기 연산 처리의 결과를 출력하는 수순을

    컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
72. 제71항에 있어서,

    상기 프레스 성형 해석 프로그램으로부터, 상기 스프링백 전의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 취득하는 수순을 또한 구비하며,

    상기 연산 처리 수순은, 상기 스프링백 전후의 프레스 성형품의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나의 차분이 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
73. 제69항 또는 제71항에 있어서,

    상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치 및 변형의 성분치인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
74. 삭제
75. 제1 성형 조건을 수치 해석하여 제1 성형 데이터를 산출하는 제1 프레스 성형 해석 단계와,

    상기 제1 성형 조건의 적어도 하나가 다른 제2 성형 조건을 수치 해석하여, 제2 성형 데이터를 산출하는 제2 프레스 성형 해석 단계와,

    상기 제1 및 제2 성형 데이터의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터 중, 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나의 차분이 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 상기 제1 성형 데이터의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 단계와,

    상기 연산 처리의 결과에 기초하여 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 단계를

    구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 방법.
76. 제75항에 있어서,

    상기 성형 조건은, 강판의 형상 및 성상, 금형 형상 및 프레스 조건인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 방법.
77. 제75항 또는 제76항에 있어서,

    상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치 및 변형의 성분치인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 방법.
78. 제1 성형 조건을 수치 해석하여, 제1 성형 데이터를 산출하고, 상기 제1 성형 조건의 적어도 하나가 다른 제2 성형 조건을 수치 해석하여, 제2 성형 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석부와,

    상기 성형 데이터를 수치 해석하여, 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석부와,

    상기 제1 및 제2 성형 데이터의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터 중에서, 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나의 차분이 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 상기 제1 성형 데이터의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하고, 상기 스프링백 해석부에, 상기 연산 처리의 결과에 기초한 스프링백량을 산출시키는 연산 처리부를

    구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치.
79. 제78항에 있어서,

    상기 성형 조건은, 강판의 형상과 성상, 금형 형상 및 프레스 조건인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치.
80. 제78항 또는 제79항에 있어서,

    상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치 및 변형의 성분치인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 장치.
81. 제1 성형 조건을 수치 해석하여 제1 성형 데이터를 산출하는 제1 프레스 성형 해석 수순과,

    상기 제1 성형 조건의 적어도 하나가 다른 제2 성형 조건을 수치 해석하여, 제2 성형 데이터를 산출하는 제2 프레스 성형 해석 수순과,

    상기 제1 및 제2 성형 데이터의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터 중, 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나의 차분이 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 상기 제1 성형 데이터의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 수순과,

    상기 연산 처리의 결과에 기초하여 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 수순을

    컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
82. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터와 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석 프로그램 및 상기 성형 데이터와 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 수치 해석하여 스프링백량과 스프링백 후의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터를 산출하는 수치 해석 프로그램과 데이터 입출력이 가능한 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,

    상기 프레스 성형 해석 프로그램으로부터 제1 성형 데이터를 취득하는 수순과,

    상기 프레스 성형 해석 프로그램으로부터, 상기 제1 성형 조건의 적어도 하나가 다른 제2 성형 조건을 수치 해석하여, 제2 성형 데이터를 취득하는 수순과,

    상기 제1 및 제2 성형 데이터의 복수 영역마다의 물성치 및 물리량의 데이터 중에서, 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나의 차분이 소정치보다 큰 영역이 있는 경우, 해당 영역의 상기 제1 성형 데이터의 물성치 및 물리량의 데이터의 적어도 하나에 대하여 연산 처리를 행하는 수순과,

    상기 스프링백 해석 프로그램에 상기 연산 처리의 결과를 출력하는 수순을

    컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
83. 제82항에 있어서,

    상기 성형 조건은, 강판의 형상과 성상, 금형 형상 및 프레스 조건인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
84. 제81항 또는 제82항에 있어서,

    상기 물성치 및 물리량은, 판 두께, 탄성 계수, 소성 계수, 응력의 성분치 및 변형의 성분치인 것을 특징으로 하는 스프링백 발생 원인 부위 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
85. 삭제
86. 프레스 성형품의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석 단계와,

    프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품의 적어도 일부의 영역을 선정하고, 해당 선정 영역의 형상과 해당 선정 영역의 응력 분포의 적어도 하나를 소정의 데이터로 치환한 치환 성형 데이터를 산출하는 치환 성형 데이터 생성 단계와

    상기 치환 성형 데이터를 수치 해석하여 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 단계를

    구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 방법.
87. 제86항에 있어서,

    상기 선정 영역의 위치 또는 수를 변경하여, 상기 치환 성형 데이터 생성 단계 및 상기 스프링백량 산출 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 방법.
88. 제86항 또는 제87항에 있어서,

    상기 스프링백량이 소정치 이하인지를 판단하는 단계를 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 방법.
89. 제88항에 있어서,

    상기 치환 성형 데이터 생성 단계는, 소정치 이하의 스프링백량을 부여하는 하나 또는 복수의 영역의 형상과 해당 선정 영역의 응력 분포의 적어도 하나를 상기 치환한 소정의 데이터로 치환하고, 상기 선정 영역의 위치 또는 수를 변경하여, 상기 치환 성형 데이터 생성 단계 및 상기 스프링백량 산출 단계를 반복하는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 방법.
90. 제86항 또는 제87항에 있어서,

    상기 프레스 성형품의 성형 데이터를 소정의 영역으로 분할하는 단계를 또한 구비하고, 상기 치환 성형 데이터 생성 단계는, 상기 소정의 영역으로 분할한 영역 전체에 대하여, 상기 치환 성형 데이터를 산출하는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 방법.
91. 제86항 또는 제87항에 있어서,

    상기 소정의 데이터는, 상기 선정 영역마다, 형상 및 응력 분포의 적어도 하나가 다른 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 방법.
92. 프레스 성형품의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석부와,

    프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품의 적어도 일부의 영역을 선정하고, 해당 선정 영역의 형상과 해당 선정 영역의 응력 분포의 적어도 하나를 소정의 데이터로 치환한 치환 성형 데이터를 생성하는 치환 성형 데이터 생성부와,

    상기 치환 성형 데이터를 수치 해석하여 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석부를

    구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 장치.
93. 제92항에 있어서,

    상기 선정 영역의 위치 또는 수를 변경하여, 상기 치환 성형 데이터 생성부는 상기 치환 성형 데이터를 산출하고, 상기 스프링백 해석부는 스프링백량 산출을 반복하는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 장치.
94. 제92항 또는 제93항에 있어서,

    상기 치환 성형 데이터 생성부는, 상기 스프링백량이 소정치 이하인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 장치.
95. 제94항에 있어서,

    상기 치환 성형 데이터 생성부는, 소정치 이하의 스프링백량을 부여하는 하나 또는 복수의 영역의 형상과 해당 선정 영역의 응력 분포의 적어도 하나를 상기 치환한 소정의 데이터로 치환하고, 상기 선정 영역의 위치 또는 수를 변경하여, 상기 치환 성형 데이터 생성부는 상기 치환 성형 데이터를 산출하고, 상기 스프링백 해석부는 스프링백량 산출을 반복하는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 장치.
96. 제92항 또는 제93항에 있어서,

    상기 치환 성형 데이터 생성부는, 상기 프레스 성형품의 성형 데이터를 소정의 영역으로 분할하고, 상기 소정의 영역으로 분할한 영역 전체에 대하여, 상기 치환 성형 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 장치.
97. 제92항 또는 제93항에 있어서,

    상기 소정의 데이터는, 상기 선정 영역마다, 형상 및 응력 분포의 적어도 하나가 다른 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 장치.
98. 프레스 성형품의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석 수순과,

    프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품의 적어도 일부의 영역을 선정하고, 해당 선정 영역의 형상과 해당 선정 영역의 응력 분포의 적어도 하나를 소정의 데이터로 치환한 치환 성형 데이터를 산출하는 치환 성형 데이터 생성 수순과,

    상기 치환 성형 데이터를 수치 해석하여 스프링백량을 산출하는 스프링백량 산출 수순을

    컴퓨터에 실행시키는 스프링백 대책 위치 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
99. 제98항에 있어서,

    상기 선정 영역의 위치와 수를 변경하여, 상기 치환 성형 데이터 생성 수순 및 상기 스프링백량 산출 수순을 반복하는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
100. 제98항 또는 제99항에 있어서,

     상기 스프링백량이 소정치 이하인지를 판단하는 수순을 또한 구비하는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
101. 제100항에 있어서,

     상기 치환 성형 데이터 생성 수순은, 소정치 이하의 스프링백량을 부여하는 하나 또는 복수의 영역의 형상과 해당 선정 영역의 응력 분포의 적어도 하나를 상기 치환한 소정의 데이터로 치환하고, 상기 선정 영역의 위치 또는 수를 변경하여, 상기 치환 성형 데이터 생성 수순 및 상기 스프링백량 산출 수순을 반복하는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
102. 제98항 또는 제99항에 있어서,

     상기 프레스 성형품의 성형 데이터를 소정의 영역으로 분할하는 수순을 또한 구비하고, 상기 치환 성형 데이터 생성 수순은, 상기 소정의 영역으로 분할한 영역 전체에 대하여, 상기 치환 성형 데이터를 생성하는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
103. 제98항 또는 제99항에 있어서,

     상기 소정의 데이터는, 상기 선정 영역마다, 형상 및 응력 분포의 적어도 하나가 다른 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
104. 프레스 성형의 성형 조건을 수치 해석하여 프레스 성형품의 성형 데이터를 산출하는 프레스 성형 해석 프로그램 및 상기 성형 데이터를 수치 해석하여 스프링백량을 산출하는 스프링백 해석 프로그램과 데이터 입출력이 가능한 스프링백 대책 위치 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,

     상기 프레스 성형 해석 프로그램으로부터 성형 데이터를 취득하는 수순과,

     프레스 성형품의 성형 데이터 중, 프레스 성형품의 적어도 일부의 영역을 선정하고, 해당 선정 영역의 형상과 해당 선정 영역의 응력 분포의 적어도 하나를 소정의 데이터로 치환한 치환 성형 데이터를 산출하는 치환 성형 데이터 생성 수순과,

     상기 스프링백 해석 프로그램에 상기 치환 성형 데이터를 출력하는 수순을

     컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 스프링백 대책 위치 특정 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
105. 삭제

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