KR102526833B1 - 신장 플랜지 균열 평가 방법, 금속판의 선정 방법, 프레스 금형의 설계 방법, 부품 형상의 설계 방법, 및 프레스 부품의 제조 방법 - Google Patents
신장 플랜지 균열 평가 방법, 금속판의 선정 방법, 프레스 금형의 설계 방법, 부품 형상의 설계 방법, 및 프레스 부품의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
평가용 금속판의 전단 단면의 신장 플랜지 균열을 보다 간편하게 평가하는 기술을 제공한다. 임의로 선택한 제 2 금속판에 소정 성형 조건으로 구멍 확대 시험의 성형 해석을 실시하여 구멍 확대율을 진변형으로 이루어지는 구멍 끝 가장자리의 변형으로 환산하여 이루어지는, 구멍 끝 가장자리의 변형과 반경 방향을 따른 변형 구배의 관계인 기준 변형 구배 정보 (10c) 를, 성형 조건을 바꾸어 2 이상 갖는다. 적어도 2 개의 기준 변형 구배 정보 (10c) 에 대응하는 각 성형 조건과 동일한 성형 조건으로 평가용 금속판에 구멍 확대 성형을 실시하여, 평가용 금속판의 구멍 확대 한계에 있어서의 한계 구멍 확대율을 적어도 2 개 구하고, 적어도 2 개의 기준 변형 구배 정보 (10c) 와, 구한 적어도 2 개의 구멍 확대 한계에 있어서의 한계 구멍 확대율로부터 평가용 금속판의 성형 가능 영역 (ARA) 을 구한다. 구한 성형 가능 영역 (ARA) 에 의해, 평가용 금속판에 있어서의 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가한다.
Description
본 발명은, 프레스 성형에 있어서의 금속판의 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하는 방법, 금속판의 선정 방법, 프레스 금형의 설계 방법, 부품 형상의 설계 방법, 및 프레스 부품의 제조 방법에 관한 것이다.
자동차 부품에 사용되는 강판의 고강도화가 진행되고 있고, 그 강판의 프레스 성형에 있어서의 과제의 하나로 신장 플랜지 균열이 있다. 그러나, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열은, FLD 등의 균열 예측 수법에서는 예측이 곤란하였다.
여기서, 비특허문헌 1 에 기재된 바와 같이, 신장 플랜지 균열의 파단 한계에는, 파단부 근방의 변형 구배가 크게 영향을 주고 있는 것이 알려져 있다. 이것으로부터, 예를 들어 특허문헌 1 ∼ 3 에 기재된 방법에서는, 여러 가지 재료의 구멍 확대 시험으로 대표되는, 전단 단면의 신장 플랜지 변형 한계를 평가하기 위한 실제의 시험과, 그 성형 해석에 의해, 신장 플랜지 균열 한계와 변형 구배의 관계를 구한다. 그리고, 그 구한 신장 플랜지 균열 한계와 변형 구배의 관계와, 프레스 성형 해석 결과에 기초하여 신장 플랜지 균열을 예측한다.
이이즈카 에이지 외 : 소성과 가공, 51-594 (2007), 700-705
고강도 강판의 프레스 성형시에 있어서의 신장 플랜지 성형에 있어서의 전단 단면의 균열이 현재화하고 있다. 이 때문에, 신장 플랜지 균열의 발생을 방지하기 위해서, 금속판, 특히 고강도 강판의 전단 단면의 신장 플랜지 균열을 평가하는 것은 중요하다.
그러나, 특허문헌 1 ∼ 3 에 기재된 방법에서는, 평가하는 금속판이 바뀔 때마다, 실제 시험에 따른 성형 해석을 실시할 필요가 있기 때문에, 신장 플랜지 균열 한계의 해석 데이터 취득에 시간이 걸린다.
특허문헌 3 에 기재된 바와 같이, 재료 시험으로부터 직접, 변형 구배를 계산하는 방법도 있다. 그러나, 이 방법은, 재료 시험에 있어서의 변형 분포를 측정하는 특별한 장치가 필요하게 된다. 또한, 원추공 확대 성형시에 금속판이 휘기 때문에, 변형의 측정이 곤란하여 실용적이지 않다.
이상과 같이, 종래의 평가 방법에서는, 가공에 사용하는 금속판을 선정할 때에, 신장 플랜지 균열 예측에 필요한 변형 구배를 계산하는 성형 해석의 공정을, 평가하는 금속판 마다 실시할 필요가 있다. 따라서, 신장 플랜지 균열의 성형 한계를 평가하는 지표 (평가하는 금속판에 대응한 변형 구배의 정보) 의 결정에 시간이 걸린다는 과제가 있다.
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위하여 고안한 것으로, 금속판의 전단 단면의 신장 플랜지 균열을 보다 간편하게 평가하여, 프레스 성형 조건을 결정 가능하게 하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 프레스 성형 조건으로는, 프레스 성형에 사용하는 금속판의 선정 외에, 프레스 부품 형상의 결정 등이 있다.
발명자들은, 전단 단면의 신장 플랜지 균열에 대하여 여러 가지 검토를 거듭한 결과, 임의로 선정한 1 종류의 금속판에 대한 2 종류 이상의 구멍 확대 성형 해석을 실시하여 해석한 구멍 확대율을, 진 (眞) 변형으로 환산한 구멍 끝 가장자리의 변형으로서 구한, 「구멍 끝 가장자리의 변형과 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 방향의 변형 구배의 관계」 가, 평가하는 금속판의 재료 조건 (판 조건) 에 관계없이, 변형 구배를 평가할 때의 해석 데이터로서 사용할 수 있다는 지견을 얻었다.
즉, 발명자들은, 상기 구멍 확대 성형 해석에 있어서의 성형 중의 구멍 확대율을 진변형 환산한, 구멍 끝 가장자리의 변형과 그 구멍 확대 성형 중의 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 방향의 변형 구배의 관계는, 금속판의 초기 구멍 직경과 구멍 확대 시험을 실시하는 성형 공구 형상에 의해 정해지고, 재료 강도나 판 두께, r 값 등의 기계적 특성에 영향을 주지 않는다는 지견을 얻었다. 이 때문에, 발명자들은, 어느 하나의 기계적 특성을 가진 금속판에 대하여 구멍 확대 성형 해석을 실시하고, 상기 구멍 확대 성형 해석에 있어서의 성형 중의 구멍 확대율을 진변형 환산한 구멍 끝 가장자리의 변형과 그 구멍 확대 성형 중의 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 방향의 변형 구배의 관계를 취득하면, 상이한 재료로 이루어지는 금속판 마다 성형 해석을 그때마다 실시하지 않아도, 간편하게 신장 플랜지 균열 예측에 필요한 구멍 확대 한계에 있어서의 구멍 끝 가장자리의 변형과, 구멍 확대 한계에 있어서의 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 방향의 변형 구배의 관계를 취득할 수 있는 것을 알아냈다.
그리고, 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 양태는, 전단 단면을 갖는 금속판으로 이루어지는 평가용 금속판의 신장 플랜지 균열을 평가하는 신장 플랜지 균열 평가 방법으로서, 상기 평가용 금속판과는 관계 없이 선정한 금속판으로서, 임의로 선정한 판 조건을 갖는 제 2 금속판에 대하여, 설정한 성형 조건에서의 구멍 확대 시험의 성형 해석을 실시함과 함께 구멍 확대율을 진변형으로 이루어지는 구멍 끝 가장자리의 변형으로 환산하여 취득한, 구멍 끝 가장자리의 변형과, 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 변형 구배의 관계로 나타내는 기준 변형 구배 정보를, 상기 성형 조건을 바꾸어 2 이상 갖고, 상기 2 이상의 기준 변형 구배 정보 중 적어도 2 개의 상기 기준 변형 구배 정보에 대응하는 각 성형 조건과 동일한 성형 조건으로 각각, 상기 평가용 금속판에 대하여 구멍 확대 성형을 실시하여, 상기 평가용 금속판의 구멍 확대 한계에 있어서의 한계 구멍 확대율을 적어도 2 개 구하고, 상기 적어도 2 개의 상기 기준 변형 구배 정보와, 상기 구한 적어도 2 개의 구멍 확대 한계에 있어서의 한계 구멍 확대율로부터, 상기 평가용 금속판의 성형 가능 영역을 구하고, 구한 상기 성형 가능 영역에 의해, 상기 평가용 금속판에 있어서의 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하는 것을 요지로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시형태는, 프레스 부품으로 성형하는 금속판의 선정 방법으로서, 상기 일 양태의 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해, 상기 프레스 부품으로 성형했을 때에 있어서의, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하고, 그 평가에 기초하여, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열이 발생하지 않는 금속판을 선정하는, 것을 요지로 한다.
또한, 본 발명의 다른 양태는, 금속판을 프레스 성형하는 프레스 금형의 설계 방법으로서, 상기 일 양태의 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해, 상기 금속판을 프레스 성형했을 때에 있어서의, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하고, 그 평가에 기초하여, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 억제하는 것이 가능한 프레스 금형을 구하는, 것을 요지로 한다.
또한, 본 발명의 다른 양태는, 금속판을 프레스 성형하여 얻어지는 프레스 부품의 부품 형상의 설계 방법으로서, 상기 일 양태의 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해, 상기 금속판을 프레스 성형했을 때에 있어서의, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하고, 그 평가에 기초하여, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 억제한 부품 형상을 구하는, 것을 요지로 한다.
또한, 본 발명의 다른 양태는, 금속판을 프레스 성형하여 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 일 양태의 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해, 상기 금속판을 상기 프레스 부품으로 프레스 성형했을 때에 있어서의, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하는, 것을 요지로 한다.
또한, 본 발명의 다른 양태는, 금속판을 프레스 성형하여 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서, 상기 일 양태의 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해 프레스 성형 조건을 결정하는, 것을 요지로 한다.
본 발명의 양태에 의하면, 보다 간편하게 전단 단면의 신장 플랜지 균열 평가 (예측) 를 위한 데이터를 취득 가능하게 된다.
즉, 본 발명의 양태에 의하면, 예를 들어 금속판의 전단 단면의 신장 플랜지 균열 예측을 위한 데이터를 간편하게 취득하는 것이 가능해진다. 따라서, 예를 들어, 자동차의 패널 부품, 구조·골격 부품 등의 각종 부품을 프레스 성형할 때에 사용하는 금속판이나 프레스 금형, 부품 형상 등의 프레스 성형 조건의 선정이 적절한지 여부를 신속 그리고 양호한 정밀도로 예측할 수 있게 된다.
이 결과, 본 발명의 양태에 의하면, 프레스 성형에 의한 프레스 부품의 제조를 안정적으로 실시할 수 있음과 함께, 프레스 성형품의 불량률의 저감에도 크게 기여할 수 있다. 또한, 프레스 금형의 형상을 설계 단계에서 양호한 정밀도로 예측할 수 있게 되어, 프레스 금형의 제조 기간의 단축에 공헌할 수 있다.
도 1 은, 본 발명에 기초하는 실시형태에 관련된 신장 플랜지 균열 평가 방법의 처리를 설명하는 도면이다.
도 2 는, 예비 정보의 데이터 예를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 신장 플랜지 균열 평가 방법의 처리를 설명하는 도면이다.
도 4 는, 기준 변형 구배 정보의 예를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 성형 공구의 예를 설명하는 도면이다.
도 6 은, 가능 영역 설정 공정의 처리를 설명하는 도면이다.
도 7 은, 가능 영역 설정 공정의 처리를 설명하는 도면이다.
도 8 은, 실시예에 있어서의 프레스 부품 (R) 의 형상을 나타내는 도면이다.
도 9 는, 실시예에 의한 평가를 설명하는 도면이다.
도 2 는, 예비 정보의 데이터 예를 나타내는 도면이다.
도 3 은, 신장 플랜지 균열 평가 방법의 처리를 설명하는 도면이다.
도 4 는, 기준 변형 구배 정보의 예를 나타내는 도면이다.
도 5 는, 성형 공구의 예를 설명하는 도면이다.
도 6 은, 가능 영역 설정 공정의 처리를 설명하는 도면이다.
도 7 은, 가능 영역 설정 공정의 처리를 설명하는 도면이다.
도 8 은, 실시예에 있어서의 프레스 부품 (R) 의 형상을 나타내는 도면이다.
도 9 는, 실시예에 의한 평가를 설명하는 도면이다.
다음으로, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
(제 1 실시형태)
본 실시형태의 신장 플랜지 균열 평가 방법은, 프레스 성형에 의한, 전단 단면을 갖는 금속판으로 이루어지는 평가용 금속판의 신장 플랜지 균열을 평가하는 공정으로서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 실시험 공정 (3) 과, 한계 변형 구배 산출 공정 (4) 과, 가능 영역 설정 공정 (5) 과, 평가 판정 공정 (6) 을 갖는다. 본 명세서에서는, 「평가용 금속판」 을, 「평가하는 금속판」 이라고도 기재한다.
또한, 신장 플랜지 균열 평가를 위한 예비 정보 (10) 가, 미리 데이터베이스 (2) (기억부) 에 격납되어 있다. 상기 예비 정보 (10) 는, 예비 정보 취득 공정 (1) 의 실시로 미리 취득되어, 데이터베이스 (2) 에 격납된다.
＜예비 정보 취득 공정 (1)＞
예비 정보 취득 공정 (1) 은, 평가용 금속판과 동일 또는 상이한 판 조건을 갖는 제 2 금속판, 구체적으로는, 평가용 금속판과는 관계 없이 임의로 선정한 판 조건을 갖는 제 2 금속판에 대하여, 처리를 실행한다. 예비 정보 취득 공정 (1) 은, 임의로 선택한 제 2 금속판에 대하여, 설정한 성형 조건 (이하, 구멍 확대 시험 조건이라고도 부른다) 에서의 구멍 확대 시험의 성형 해석을 실시한다.
판 조건이란, 통상적으로, 금속판을 해석할 때에 설정하는 금속판의 특성 조건이다. 판 조건은, 예를 들어, 재료 강도, 판의 기계적 특성, 판 두께 등이다. 성형 해석되는 제 2 금속판의 판 조건에 대해서는, 특별히 한정은 없지만, 예를 들어, 평가용 금속판으로서 상정되는 복수 종류의 금속판의 판 조건 중에서, 임의로 선정한 판 조건을 채용하면 된다. 즉, 상기 성형 해석되는 제 2 금속판의 판 조건은, 평가용 금속판의 판 조건 (기계적 특성이나 판 두께 등) 과는 관계 없이, 임의로 선정하여 사용할 수 있다. 이 때문에, 상기 성형 해석되는 제 2 금속판의 판 조건은, 통상적으로, 평가용 금속판의 판 조건과는 상이한 조건이 된다.
이 성형 해석으로, 구멍 확대율과 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 변형 구배의 관계가 구해진다. 또한, 예비 정보 취득 공정 (1) 은, 성형 해석 중의 구멍 확대율을 진변형으로 환산하여 구멍 끝 가장자리의 변형으로 한다. 예비 정보 취득 공정 (1) 은, 상기의 처리에 의해, 상기 구멍 확대 시험에 설정한 성형 조건에 대응하는, 구멍 끝 가장자리의 변형과 변형 구배의 관계로 이루어지는, 기준 변형 구배 정보를 구하는 처리를 실행한다. 예비 정보 취득 공정 (1) 에서의 처리를, 구멍 확대 시험 조건을 변경하여 2 회 이상 실시한다. 성형 해석되는 제 2 금속판의 판 조건은, 구멍 확대 시험 조건 마다 상이해도 되고, 동일해도 된다. 제 2 금속판의 판 조건으로서, 성형 해석하기 쉬운 판 조건을 적절히, 설정하면 된다.
이로써, 성형 조건 (구멍 확대 시험 조건) 과, 기준 변형 구배 정보로 이루어지는, 2 개 이상의 예비 정보 (10) 의 데이터가 취득되고, 그 취득된 2 개 이상의 예비 정보 (10) 의 데이터를, 데이터베이스 (2) 에 격납해 둔다.
또한, 성형 조건은, 금속판에 형성하는 초기 구멍 직경과, 구멍 확대 시험을 실시하는 성형 공구 형상 (펀치 형상) 의, 2 종류의 변수로 표현된다. 초기 구멍 직경 및 성형 공구 형상의 적어도 일방을 변경한 2 이상의 성형 조건을, 구멍 확대 시험 조건으로 한다.
데이터베이스 (2) 에 격납되어 있는 예비 정보 (10) 의 데이터는, 예를 들어, 도 2 와 같은 데이터 형식으로 되어 있다. 도 2 에 나타내는 예에서는, 예비 정보 (10) 의 데이터는, 데이터 번호 (10a), 구멍 확대 시험 조건을 특정하는 성형 조건 (10b), 그 성형 조건에 대응하는 기준 변형 구배 정보 (10c) 로 이루어진다. 기준 변형 구배 정보 (10c) 는, 도 3 이나 도 4 에 나타내는 바와 같은 그래프 (11) 로 나타내는, 「구멍 확대율과 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 변형 구배의 관계」 의 정보이다. 기준 변형 구배 정보 (10c) 는, 예를 들어, 상기 관계를 표현하는 환산식이나, (구멍 확대율, 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 변형 구배) 의 각 데이터로 이루어지는 2 이상의 표 정보 등으로 구성된다.
여기서, 신장 플랜지 변형 한계에는 전술한 변형 구배가 영향을 주고 있기 때문에, 폭넓은 변형 구배에 있어서의 신장 플랜지 변형 한계를 취득하는 것이 바람직하다. 이것을 위해서는, 금속판에 대한 초기 구멍 직경과 성형 공구의 치수를 여러 가지 변경하여, 기준 변형 구배 정보 (10c) 를 구하는 것이 바람직하다. 통상적으로, 여러 가지 구멍 확대 시험에서는, 동일 형상의 성형 공구 (펀치) 를 사용한 구멍 확대 시험의 성형의 경우, 금속판의 초기 구멍 직경이 작을수록, 여러 가지의 구멍 확대 시험의 동일한 구멍 확대율에 있어서의 성형시의 구멍 끝 가장자리로부터 구멍의 반경 방향으로의 변형 구배가 커진다. 또한, 성형 공구 형상도 변형 구배에 영향을 주고 있고, 동일한 금속판의 초기 구멍 직경에 대하여, 성형 공구의 형상이 원추 형상 (도 5(a) 참조) 이면 변형 구배가 크고, 성형 공구의 형상이 원통 형상 (도 5(b) 참조) 이면 변형 구배가 작아지는 경향이 있다.
본 실시형태에 있어서의, 전단 단면의 신장 플랜지 균열 예측의 정밀도를 높이기 위해서는, 가능한 한 많은 종류의 성형 조건으로 성형 해석 및 성형 시험을 실시하는 것이 바람직하다. 단, 실시험에서 사용하는 금속판을 고려하면, 금속판에 형성하는 초기 구멍 직경은, 5 ㎜ 이상 200 ㎜ 이하가 바람직하다. 초기 구멍 직경이 5 ㎜ 미만이면, 후술하는 금속판의 타발 가공시에, 타발 성형 공구가 용이하게 변형되기 때문에 균일한 전단 가공 상태의 구멍 끝 가장자리가 얻어지지 않아, 실험 정밀도가 떨어진다. 또한, 초기 구멍 직경이 100 ㎜ 보다 크면, 구멍 직경이 타발용의 통상적인 성형 공구도 커지고, 이에 따라 타발 성형 공구를 사용하는 설비도 커지기 때문에 실용적이지 않다. 보다 바람직하게는, 금속판의 초기 구멍 직경은 10 ㎜ 이상 50 ㎜ 이하가 바람직하다.
성형 공구의 형상에는, 원추 형상, 원통 형상, 구두 (球頭) 형상 등을 생각할 수 있다. 무엇보다, 성형 공구의 형상은, 여러 가지 변형 구배의 성형 상태를 성형 해석 상에서 재현할 수 있고, 또한 동일 성형 조건에서의 실시험을 실시할 수 있으면 어떠한 형상이어도 상관없다. 성형 공구의 형상은, 바람직하게는, 일본 공업 규격 JIS Z 2256 에서 기재되어 있는, 펀치 선단의 각도가 60°인 원추 형상의 성형 공구를 사용하는 것이 바람직하다.
예비 정보 취득 공정 (1) 에서의 구멍 확대의 성형 해석은, 상기를 고려하여 결정한 성형 조건을 재현한 해석을 실시한다.
성형 해석의 수법으로는, 널리 채용되고 있는 유한 요소법을 사용하는 것이 바람직하다. 단, 성형 해석의 수법은, 성형 조건을 해석 상에서 재현할 수 있고, 또한 성형 중의 금속판의 변형을 취득할 수 있으면 어떠한 성형 해석 방법을 채용해도 상관없다. 이하에서는 유한 요소 해석을 사용한 경우를 예로 설명한다.
구멍 확대 시험의 성형 해석에 의해, 임의의 성형 상태에 있어서, 구멍 끝 가장자리에서 가장 크고, 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향으로 멀어짐에 따라 작아지는 변형 분포가 취득된다. 그리고, 이 변형 분포로부터 변형 구배를 계산한다. 이 변형에 대해서는 여러 가지 정의가 있지만, 사용하는 변형으로서, 구멍의 둘레 방향 변형을 강하게 반영하는 변형이 바람직하다. 그러한 변형으로는, 예를 들어 최대 주변형이나 상당 소성 변형이 있는데, 바람직하게는 최대 주변형이 바람직하다.
구멍 확대율을 진변형 환산한 구멍 끝 가장자리의 변형으로 변환하여 사용함으로써, 구멍 끝 가장자리의 변형과 변형 구배의 관계로 이루어지는 기준 변형 구배 정보 (10c) 는, 금속판의 재료 특성의 의존성이 억제되어 있다.
즉, 본 발명자가 얻은 지견에 의하면, 구멍 확대 성형 해석에 있어서의 성형 중의 구멍 확대율로부터 진변형 환산되는 구멍 끝 가장자리의 변형과, 그 구멍 확대 성형 중의 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 방향의 변형 구배의 관계는, 금속판의 초기 구멍 직경과 구멍 확대 시험을 실시하는 성형 공구 형상에 의해 정해지고, 재료 강도나 판 두께, r 값 등의 재료의 기계적 특성에 영향을 주지 않는다. 그리고, 본 발명자가 얻은 지견에 의하면, 어느 하나의 기계적 특성을 가진 금속판에 대하여 구멍 확대 성형 해석을 실시하고, 그 구멍 확대 성형 해석에 있어서의, 성형 중의 구멍 확대율로부터 진변형 환산되는 구멍 끝 가장자리의 변형과, 그 구멍 확대 성형 중의 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 방향의 변형 구배의 관계를 취득함으로써, 상이한 재료의 성형 해석을 그때 마다 실시하지 않아도, 간편하게 신장 플랜지 균열 예측에 필요한 구멍 확대 한계에 있어서의 구멍 끝 가장자리의 변형과 구멍 확대 한계에 있어서의 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 방향의 변형 구배의 관계를 취득할 수 있다.
기준 변형 구배 정보 (10c) 의 그래프 (11) 의 예를, 도 4 에 나타낸다. 이 예에서 적용한 초기 구멍 직경과, 성형 공구 형상 (21) 으로서의 펀치 형상을 표 1, 표 2, 및 도 5 에 나타낸다. 도 5 중, 부호 20 은 금속판을 나타낸다. 또한, 기준 변형 구배 정보 (10c) 의 그래프를, 마스터 커브라고도 기재한다.
도 4(a) 는, 초기 구멍 직경 10 ㎜Φ 이고, 성형 공구 형상 (21) 이 원추 형상인 구멍 확대 시험 조건으로 해석했을 경우의 기준 변형 구배 정보 (10c) 의 그래프이다. 도 4(b) 는, 초기 구멍 직경 25 ㎜Φ 이고, 성형 공구 형상 (21) 이 원추 형상인 구멍 확대 시험 조건으로 해석했을 경우의 기준 변형 구배 정보 (10c) 의 그래프이다. 도 4(c) 는, 초기 구멍 직경 50 ㎜Φ 이고, 성형 공구 형상 (21) 이 원추 형상인 구멍 확대 시험 조건으로 해석했을 경우의 기준 변형 구배 정보 (10c) 의 그래프이다. 도 4(d) 는, 초기 구멍 직경 25 ㎜Φ 이고, 성형 공구 형상 (21) 이 원통 형상인 구멍 확대 시험 조건으로 해석했을 경우의 기준 변형 구배 정보 (10c) 의 그래프이다. 도 4(e) 는, 초기 구멍 직경 50 ㎜Φ 이고, 성형 공구 형상 (21) 이 원통 형상인 구멍 확대 시험 조건으로 해석했을 경우의 기준 변형 구배 정보 (10c) 의 그래프이다.
이와 같이, 초기 구멍 직경이나 성형 공구 형상의 적어도 일방의 성형 조건을 변경함으로써, 상이한 그래프 (11) 로 표현되는, 기준 변형 구배 정보 (10c) 가 얻어진다.
여기서, 발명자는, 금속판으로서 인장 강도가 270 ㎫, 590 ㎫, 980 ㎫, 1470 ㎫ 인 4 종류의 강종을 사용하여, 각 금속판에 대하여, 초기 구멍 직경 10 ㎜Φ 이고, 성형 공구 형상이 원추 형상인 구멍 확대 시험 조건으로 해석했을 경우의 기준 변형 구배 정보 (10c) 를 구해 보았다. 이 경우, 적어도, 변형 구배가 0.1 ㎜-1 이하에서는, 기준 변형 구배 정보 (10c) 가 동일한 커브가 되는 것을 확인하였다. 또한, r 값만을 다르게 하여 해석했을 경우에도, 변형 구배가 0.1 ㎜-1 이하에서는, 기준 변형 구배 정보 (10c) 가 대략 동일한 커브 (마스터 커브) 가 되는 것을 확인하였다. 또한, 판 두께를 0.5 ㎜ ∼ 4.0 ㎜ 의 사이에서 변경하여 확인했을 경우에도, 변형 구배가 0.1 ㎜-1 이하에서는, 기준 변형 구배 정보 (10c) 가 대략 동일한 커브가 되는 것을 확인하였다.
여기서, 유한 요소 해석시에, 유한 요소의 일부분에 과대 변형이 없도록 하여 기준 변형 구배 정보 (10c) 를 구하는 것이 바람직하다.
이와 같은 관점에서, 기준 변형 구배 정보 (10c) 를 구할 때에, 구멍 확대 시험의 성형 해석에 사용하는 제 2 금속판의 상당 응력-상당 소성 변형 관계는, 균일 신장이 7.5 ％ 이상인 금속판의 단축 인장 시험으로부터 얻어지는 것 등, 재료 특성이 부드러운 조건에서 해석하는 것이 바람직하다. 그리고, 제 2 금속판의 단축 인장 시험으로부터 얻어진 상당 응력-상당 소성 변형 또는 그 근사식을 성형 해석에 사용하는 것이 바람직하다.
＜실시험 공정 (3)＞
실시험 공정 (3) 에서는, 데이터베이스 (2) 에 격납되어 있는 복수의 기준 변형 구배 정보 (10c) 로부터 선택한 제 1 기준 변형 구배 정보에 대응하는 성형 조건 (구멍 확대 시험 조건) 과 동일한 성형 조건으로, 실제로, 평가용 금속판과 동일한 재료로 이루어지는 금속판에 대하여 구멍 확대 성형을 실시하여, 평가용 금속판의 구멍 확대 한계에 있어서의 한계 구멍 확대율을 구한다.
＜한계 변형 구배 산출 공정 (4)＞
한계 변형 구배 산출 공정 (4) 에서는, 데이터베이스 (2) 에 격납되어 있는 제 1 기준 변형 구배 정보와, 실시험 공정 (3) 에서 구한 한계 구멍 확대율에 대응하는 구멍 확대 한계에 있어서의 구멍 끝 가장자리의 변형인 한계 변형에 기초하여, 한계 변형에 대응하는 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 변형 구배를 산출한다. 즉, 한계 변형 구배 산출 공정 (4) 에서는, 실시험 공정 (3) 에서 채용한 구멍 확대 시험 조건에 대응하는 기준 변형 구배 정보 (10c) 를 참조하여, 도 3 과 같이, 실시험 공정 (3) 에서 구한 한계 구멍 확대율을 환산한 구멍 끝 가장자리의 변형에 대응하는 변형 구배를 구하고, 한계 변형에서의 (구멍 끝 가장자리의 변형, 변형 구배) 의 데이터를 취득한다. 도 3 의 예에서는, 한계 변형에서의 구멍 확대율 79 ％ 를 구멍 끝 가장자리의 변형 0.58 로 변경하고, 대응하는 기준 변형 구배 정보 (10c) 의 그래프 (11) 로부터, 구멍 끝 가장자리의 변형 0.58 에 대응하는 변형 구배로서 0.095 를 구한 예이다.
이상의 실시험 공정 (3) 의 처리와 한계 변형 구배 산출 공정 (4) 을, 데이터베이스 (2) 에 격납되어 있는 구멍 확대 시험 조건을 바꾸어 2 회 이상 실시한다. 이로써, 한계 변형에 대응하는 (구멍 끝 가장자리의 변형, 변형 구배) 의 데이터를 2 이상 취득한다.
＜가능 영역 설정 공정 (5)＞
가능 영역 설정 공정 (5) 에서는, (구멍 확대 시험 조건, 기준 변형 구배 정보 (10c)) 의 데이터를 바꾸어 2 회 이상 실시하여 얻어진, 2 세트 이상의 한계 변형에서의 (구멍 끝 가장자리의 변형, 변형 구배) 의 데이터의 세트 (도 6 참조) 로부터, 도 7 과 같은 성형 가능 영역 (ARA) 을 구한다. 구멍 끝 가장자리의 변형이 한계 변형의 데이터에 대응한다.
예를 들어, 한계 변형 구배 산출 공정 (4) 에서 구한 2 세트 이상의 (구멍 끝 가장자리의 변형, 변형 구배) 의 위치를 성형 가능 영역 (ARA) 의 경계치로 하여, 그 2 세트 이상의 (구멍 끝 가장자리의 변형, 변형 구배) 를 통과하는 라인을 성형 한계선 (L) 으로 하고, 그 하측의 영역을 성형 가능 영역 (ARA) 으로 한다.
＜평가 판정 공정 (6)＞
평가 판정 공정 (6) 에서는, 가능 영역 설정 공정 (5) 이 구한 성형 가능 영역 (ARA) 에 의해, 평가하는 금속판에 있어서의 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가한다. 평가 판정 공정 (6) 에서는, 예를 들어, 평가해야 하는 프레스 성형을 모의한 성형 해석을 실시하고, 그 프레스 성형 해석에 있어서의 평가하는 금속판에서의 끝 가장자리의 변형과, 끝 가장자리로부터 평가하는 금속판 내측의 방향의 변형 구배의 관계가, 상기 성형 가능 영역 (ARA) 내에 존재하는지 여부에 의해 평가한다. 성형 가능 영역 (ARA) 내의 데이터인 경우에는, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열은 발생하지 않는 것으로 예측한다.
＜작용 그 외＞
비특허문헌 1 에 있는 바와 같이, 신장 플랜지 성형에 있어서의 변형 한계는, 끝 가장자리 근방의 변형 구배의 영향을 받는다. 이것은, 변형 구배가 커지면, 끝 가장자리가 변형 국소화 조건에 이르러도 그 내부에서는 그 조건에 이르러 있지 않은 것에 의해, 변형의 국소화 억제 효과가 작용하는 것이나, 변형이 적은 영역의 잘록한 성장 억제 효과가 커지기 때문이다. 즉, 소재의 변형 한계가 확대되는 것과 구멍 끝 가장자리의 변형 분포의 균일성이 높아지는 것의 2 개의 이유로부터, 변형 구배가 커지면, 신장 플랜지 성형의 변형 한계가 커진다.
본 실시형태에 의하면, 임의로 선택한 1 종류의 금속판에 대하여 구멍 확대 성형 해석을 실시하고, 성형 해석 상에서 성형 중의 구멍 확대율로부터 진변형 환산된 구멍 끝 가장자리의 변형과 그 구멍 확대율에 있어서의 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 방향의 변형 구배의 관계를 미리 취득해 둔다. 그리고, 본 실시형태에서는, 성형 해석과 동일한 초기 구멍 직경, 및 동일한 성형 공구를 사용하여, 실제의 구멍 확대 시험을 실시함으로써 구멍 확대 한계에 있어서의 한계 구멍 확대율을 취득하고, 성형 중의 구멍 끝 가장자리의 변형과 그 성형시의 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 방향의 변형 구배의 관계로부터, 구멍 확대 한계에 있어서의 변형 구배의 값을 산출한다. 동일한 방법으로, 적어도 2 종류 이상의 구멍 확대 시험에 있어서의, 구멍 확대 한계에 있어서의 구멍 끝 가장자리의 변형과 구멍 확대 한계에 있어서의 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 방향의 변형 구배의 관계로부터, 신장 플랜지 성형의 성형 가능 영역 (ARA) 을 결정한다.
그리고, 구한 신장 플랜지 성형의 성형 가능 영역 (ARA) 과, 프레스 성형을 모의한 성형 해석을 실시하고, 프레스 성형 해석에 있어서의 평가용 금속판의 끝 가장자리의 변형과, 평가용 금속판에 있어서의 끝 가장자리로부터 내측 방향으로의 변형 구배의 관계를 비교하여, 프레스 성형 해석에 있어서의 끝 가장자리의 변형 상태가, 상기 성형 가능 영역 (ARA) 내이면, 신장 플랜지 균열은 억제되는 것으로 예측한다. 즉, 평가용 금속판에 대하여 프레스 성형시의 성형 가부를 판정할 수 있다.
기준 변형 구배 정보 (10c) 를 구할 때에, 구멍 확대율로부터 진변형 환산되는 구멍 끝 가장자리의 변형을 사용함으로써, 구멍 끝 가장자리의 변형과 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 방향의 변형 구배의 관계는, 금속판의 초기 구멍 직경과 구멍 확대 시험을 실시하는 성형 공구 형상으로부터 정해지고, 재료 강도나 판 두께, r 값과 같은 기계적 특성에 영향을 받지 않는다. 이 결과, 본 실시형태에서는, 평가용 금속판 별로 상이한 재료의 성형 해석을 그때마다 실시하지 않고, 보다 간편하게 신장 플랜지 균열 예측에 필요한 구멍 확대 한계에 있어서의 구멍 끝 가장자리의 변형과 구멍 확대 한계에 있어서의 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 방향의 변형 구배의 관계를 취득할 수 있다.
이상으로부터, 본 실시형태에서는, 간편하게 전단 단면의 신장 플랜지 균열 예측을 위한 데이터를 취득 가능해진다.
이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 평가하는 금속판의 전단 단면의 신장 플랜지 균열 예측을 위한 데이터를 간편하게 취득하는 것이 가능해지기 때문에, 자동차의 패널 부품, 구조·골격 부품 등의 각종 부품을 프레스 성형할 때에 사용하는 금속판의 선정이 적절한지를 신속 그리고 양호한 정밀도로 예측할 수 있게 된다. 이 결과, 본 실시형태에 의하면, 프레스 성형을 안정적으로 실시할 수 있음과 함께, 프레스 성형품의 불량률의 저감에도 크게 기여할 수 있다. 또한, 프레스 금형의 형상을 설계 단계에서 양호한 정밀도로 예측할 수 있게 되어, 프레스 금형의 제조 기간의 단축에 공헌할 수 있다.
(제 2 실시형태)
제 2 실시형태에서는, 제 1 실시형태에서 설명한 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해, 신장 플랜지 균열을 간편하게 평가하고, 그 평가에 기초하여, 프레스 성형 조건의 선정이나 설계 변경을 실행한다.
프레스 성형 조건으로는, 예를 들어, 프레스 성형에 사용하는 금속판의 선정, 프레스 성형에 사용하는 금형의 성형면의 선정, 제조하는 프레스 부품의 결정 등이 있다.
예를 들어, 본 실시형태에서는, 프레스 부품으로 성형하는 금속판의 선정시에, 제 1 실시형태에서 설명한 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해, 상기 프레스 부품으로 성형했을 때에 있어서의, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하고, 그 평가에 기초하여, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열이 발생하지 않는 금속판을 선정하는, 것을 실행한다.
또한, 본 실시형태에서는, 예를 들어, 금속판을 프레스 성형하는 프레스 금형의 설계시에, 제 1 실시형태에서 설명한 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해, 상기 금속판을 프레스 성형했을 때에 있어서의, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하고, 그 평가에 기초하여, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 억제하는 것이 가능한 프레스 금형을 구하는 것을 실행한다.
또한, 본 실시형태에서는, 예를 들어, 금속판을 프레스 성형하여 얻어지는 프레스 부품의 부품 형상의 설계시에, 제 1 실시형태에서 설명한 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해, 상기 금속판을 프레스 성형했을 때에 있어서의, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하고, 그 평가에 기초하여, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 억제한 부품 형상을 구하는, 것을 실행한다.
또한, 본 실시형태에서는, 예를 들어, 금속판을 프레스 성형하여 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조시에, 제 1 실시형태에서 설명한 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해, 상기 금속판을 상기 프레스 부품으로 프레스 성형했을 때에 있어서의, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하는, 것을 실행한다.
또한, 본 실시형태에서는, 예를 들어, 금속판을 프레스 성형하여 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조시에, 제 1 실시형태에서 설명한 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해 프레스 성형 조건을 결정하는, 것을 실행한다.
본 실시형태에 의하면, 예를 들어, 자동차의 패널 부품, 구조·골격 부품 등의 각종 부품을 프레스 성형할 때에 사용하는 금속판이나 프레스 금형, 부품 형상 등의 프레스 성형 조건의 선정이 적절한지 여부를 신속 그리고 양호한 정밀도로 예측할 수 있게 된다.
이 결과, 본 발명의 양태에 의하면, 프레스 성형에 의한 프레스 부품의 제조를 안정적으로 실시할 수 있음과 함께, 프레스 성형품의 불량률의 저감에도 크게 기여할 수 있다. 또한, 프레스 금형의 형상을 설계 단계에서 양호한 정밀도로 예측할 수 있게 되어, 프레스 금형의 제조 기간의 단축에 공헌할 수 있다.
실시예
표 3 에 나타내는 판 재료로 이루어지는 금속판을 프레스 성형하여, 도 8 에 나타내는 바와 같은 만곡한 프레스 부품 (R) 을 얻는 경우에 대하여, 평가해 보았다.
표 3 에 나타내는 판 재료로 이루어지는 금속판에 대하여, 표 1 및 표 2 에 나타내는 초기 구멍 직경, 프레스 공구의 조건으로 구멍 확대 시험을 실시하여, 표 4 에 나타내는 바와 같은 한계 구멍 확대율을 취득하였다. 이 한계 구멍 확대율로부터 진변형 환산한 구멍 가장자리의 변형을 구하고, 도 4 에 나타내는 그래프 (마스터 커브) 로부터 본 실시형태에서 설명한 방법에 의해 변형 구배를 취득하였다. 그 결과를 표 4 에 나타낸다.
표 4 에 나타낸 구멍 가장자리의 변형과 변형 구배로부터, 성형 한계선 (L) 및 성형 가능 영역 (ARA) 을 구한 결과, 도 9 와 같이 되었다.
프레스 부품 (R) 의 길이 방향을 따른 만곡의 곡률 반경을 바꾼 부품 형상 별로, 프레스 성형을 모의한 성형 해석을 실시하였다. 그리고, 프레스 성형 해석에 있어서의 평가하는 금속판에서의 끝 가장자리의 변형과, 평가하는 금속판에 있어서의 끝 가장자리로부터 내측 방향으로의 변형 구배를 구하고, 도 9 에서 나타내는 성형 가능 영역 (ARA) 내에 위치하는지 여부를 확인하였다. 그 확인한 결과로부터, 곡률 반경이 300 ㎜, 400 ㎜ 에서는 신장 플랜지 균열이 발생하지 않고, 곡률 반경이 200 ㎜ 이하에서는 신장 플랜지 균열이 발생하는 것으로, 성형 해석으로부터는 예측되었다.
한편, 실제로, 프레스 부품 (R) 의 길이 방향을 따른 만곡의 곡률 반경을 바꾸어, 프레스 성형의 시험을 실시한 결과, 곡률 반경이 300 ㎜, 400 ㎜ 에서는 신장 플랜지 균열이 발생하지 않고, 곡률 반경이 200 ㎜ 이하에서는 신장 플랜지 균열이 발생해 있었다.
이 실시예의 평가 결과로부터는, 프레스 부품 (R) 의 길이 방향을 따른 만곡의 곡률 반경을 300 ㎜ 이상으로 할 필요가 있는 것으로 평가할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 기초하는 신장 플랜지 균열의 평가가, 실제의 프레스 성형에서의 결과와 합치하고 있어, 본 발명에 기초하는 신장 플랜지 균열의 평가 방법으로, 신장 플랜지 균열의 예측을 양호한 정밀도로 평가할 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
여기서, 본원이 우선권을 주장하는, 일본 특허출원 2019-047363 (2019년 3월 14일 출원) 의 전체 내용은, 참조에 의해 본 개시의 일부를 이룬다. 여기서는, 한정된 수의 실시형태를 참조하면서 설명했지만, 권리 범위는 그것들로 한정되는 것이 아니고, 상기의 개시에 기초하는 각 실시형태의 개변은 당업자에게 있어서 자명한 것이다.
1 ; 예비 정보 취득 공정
2 ; 데이터베이스
3 ; 실시험 공정
4 ; 한계 변형 구배 산출 공정
5 ; 가능 영역 설정 공정
6 ; 평가 판정 공정
10 ; 예비 정보
10a ; 데이터 번호
10b ; 성형 조건
10c ; 기준 변형 구배 정보
ARA ; 성형 가능 영역
L ; 성형 한계선
2 ; 데이터베이스
3 ; 실시험 공정
4 ; 한계 변형 구배 산출 공정
5 ; 가능 영역 설정 공정
6 ; 평가 판정 공정
10 ; 예비 정보
10a ; 데이터 번호
10b ; 성형 조건
10c ; 기준 변형 구배 정보
ARA ; 성형 가능 영역
L ; 성형 한계선
Claims (10)
- 전단 단면을 갖는 금속판으로 이루어지는 평가용 금속판의 신장 플랜지 균열을 평가하는 신장 플랜지 균열 평가 방법으로서,
상기 평가용 금속판과는 관계 없이 선정한 금속판으로서, 임의로 선정한 판 조건을 갖는 제 2 금속판에 대하여, 설정한 성형 조건에서의 구멍 확대 시험의 성형 해석을 실시함과 함께 구멍 확대율을 진변형으로 이루어지는 구멍 끝 가장자리의 변형으로 환산하여 취득한, 구멍 끝 가장자리의 변형과, 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 변형 구배의 관계로 나타내는 기준 변형 구배 정보를, 상기 성형 조건을 바꾸어 2 이상 갖고,
상기 2 이상의 기준 변형 구배 정보 중 적어도 2 개의 상기 기준 변형 구배 정보에 대응하는 각 성형 조건과 동일한 성형 조건으로 각각, 상기 평가용 금속판에 대하여 구멍 확대 성형을 실시하여, 상기 평가용 금속판의 구멍 확대 한계에 있어서의 한계 구멍 확대율을 적어도 2 개 구하고,
상기 적어도 2 개의 상기 기준 변형 구배 정보와, 상기 구한 적어도 2 개의 구멍 확대 한계에 있어서의 한계 구멍 확대율로부터, 상기 평가용 금속판의 성형 가능 영역을 구하고,
구한 상기 성형 가능 영역에 의해, 상기 평가용 금속판에 있어서의 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하는 것을 특징으로 하는 신장 플랜지 균열 평가 방법. - 전단 단면을 갖는 금속판으로 이루어지는 평가용 금속판의 신장 플랜지 균열을 평가하는 신장 플랜지 균열 평가 방법으로서,
상기 평가용 금속판과는 관계 없이 선정한 금속판으로서, 임의로 선정한 판 조건을 갖는 제 2 금속판에 대하여, 설정한 성형 조건에서의 구멍 확대 시험의 성형 해석을 실시함과 함께 구멍 확대율을 진변형으로 이루어지는 구멍 끝 가장자리의 변형으로 환산하여 취득한, 구멍 끝 가장자리의 변형과 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 변형 구배의 관계로 나타내는 기준 변형 구배 정보를 상기 성형 조건에 연결시켜 격납한 기억부를 갖고,
상기 기억부에는, 상기 성형 조건이 상이한 2 이상의 상기 기준 변형 구배 정보가 격납되고,
상기 평가용 금속판의 신장 플랜지 균열을 평가하는 공정으로서,
상기 기억부에 격납되어 있는 복수의 상기 기준 변형 구배 정보로부터 선택한 제 1 기준 변형 구배 정보에 대응하는 성형 조건과 동일한 성형 조건으로, 상기 평가용 금속판에 대하여 구멍 확대 성형을 실시하여, 상기 평가용 금속판의 구멍 확대 한계에 있어서의 한계 구멍 확대율을 구하는 실시험 공정과,
상기 제 1 기준 변형 구배 정보와, 상기 실시험 공정에서 구한 한계 구멍 확대율에 대응하는 구멍 확대 한계에 있어서의 구멍 끝 가장자리의 변형인 한계 변형에 기초하여, 상기 한계 변형에 대응하는 구멍 끝 가장자리로부터 반경 방향을 따른 변형 구배를 산출하는 한계 변형 구배 산출 공정과,
상기 실시험 공정 및 상기 한계 변형 구배 산출 공정을, 상기 기준 변형 구배 정보를 바꾸어 2 회 이상 실시하여 얻어진, 2 세트 이상의 (상기 한계 변형과 상기 변형 구배) 의 데이터의 세트로부터 성형 가능 영역을 구하는 가능 영역 설정 공정
을 구비하고,
상기 가능 영역 설정 공정이 구한 성형 가능 영역에 의해, 상기 평가용 금속판에 있어서의 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하는 것을 특징으로 하는 신장 플랜지 균열 평가 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 판 조건이란, 제 2 금속판의 기계적 특성 및 판 두께의 적어도 일방인 것을 특징으로 하는 신장 플랜지 균열 평가 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 성형 가능 영역에 의한 평가는, 프레스 성형을 모의한 성형 해석을 실시하고, 그 성형 해석에 있어서의 상기 평가용 금속판의 끝 가장자리의 변형과, 상기 평가용 금속판에 있어서의 끝 가장자리로부터 내측 방향으로의 변형 구배의 관계가, 상기 성형 가능 영역 내에 존재하는지 여부에 의해 판정하는 것을 특징으로 하는 신장 플랜지 균열 평가 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 기준 변형 구배 정보를 구할 때에, 상기 구멍 확대 시험의 성형 해석에 사용하는 상기 제 2 금속판의 상당 응력-상당 소성 변형 관계는, 균일 신장이 7.5 ％ 이상인 금속판의 단축 인장 시험으로부터 얻어지는 것으로서, 상기 제 2 금속판의 단축 인장 시험으로부터 얻어진 상당 응력-상당 소성 변형 관계 또는 그 근사식을 성형 해석에 사용하는 것을 특징으로 하는 신장 플랜지 균열 평가 방법. - 프레스 부품으로 성형하는 금속판의 선정 방법으로서,
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해, 상기 프레스 부품으로 성형했을 때에 있어서의, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하고, 그 평가에 기초하여, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열이 발생하지 않는 금속판을 선정하는, 것을 특징으로 하는 금속판의 선정 방법. - 금속판을 프레스 성형하는 프레스 금형의 설계 방법으로서,
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해, 상기 금속판을 프레스 성형했을 때에 있어서의, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하고, 그 평가에 기초하여, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 억제하는 것이 가능한 프레스 금형을 구하는, 것을 특징으로 하는 프레스 금형의 설계 방법. - 금속판을 프레스 성형하여 얻어지는 프레스 부품의 부품 형상의 설계 방법으로서,
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해, 상기 금속판을 프레스 성형했을 때에 있어서의, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하고, 그 평가에 기초하여, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 억제한 부품 형상을 구하는, 것을 특징으로 하는 부품 형상의 설계 방법. - 금속판을 프레스 성형하여 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해, 상기 금속판을 상기 프레스 부품으로 프레스 성형했을 때에 있어서의, 전단 단면에서의 신장 플랜지 균열을 평가하는, 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법. - 금속판을 프레스 성형하여 프레스 부품을 제조하는 프레스 부품의 제조 방법으로서,
제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 신장 플랜지 균열 평가 방법에 의해 프레스 성형 조건을 결정하는, 것을 특징으로 하는 프레스 부품의 제조 방법.
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