WO2006028175A1 - プレス成形加工システム、プレス成形加工方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

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WO2006028175A1
WO2006028175A1 PCT/JP2005/016527 JP2005016527W WO2006028175A1 WO 2006028175 A1 WO2006028175 A1 WO 2006028175A1 JP 2005016527 W JP2005016527 W JP 2005016527W WO 2006028175 A1 WO2006028175 A1 WO 2006028175A1
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WO
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press
characteristic data
molding
material characteristic
press molding
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Application number
PCT/JP2005/016527
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English (en)
French (fr)
Inventor
Noriyuki Suzuki
Akihiro Uenishi
Yukihisa Kuriyama
Toshiyuki Niwa
Takuya Kuwayama
Original Assignee
Nippon Steel Corporation
Arcelor France
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/28—Deep-drawing of cylindrical articles using consecutive dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/10—Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/26—Programme control arrangements

Definitions

  • Press molding processing system press molding processing method, and computer program
  • the present invention relates to a press molding processing system, a press molding processing method, and a computer program, and particularly belongs to a technique suitable for use in press molding a material.
  • various metal materials used as raw materials include plate materials, pipe materials, bar materials, which are obtained from raw materials and scraps through multiple processes such as melting, forging, rolling, heat treatment, and secondary pressing. Wires, powders, etc. Therefore, due to fluctuations in chemical components and process conditions due to temperature non-uniformity, it is inevitable that there is some variation in the mechanical property values of the molded product. For this reason, even if appropriate molding conditions are determined in advance as described above, moldability may vary depending on the material part and production lot, and molding defects may occur. In order to avoid this, quality control in the raw material manufacturing process is of course stricter, but excessive quality control is not preferable because it leads to an increase in material costs.
  • Patent Documents 4, 5, and 6 Further, a technique for adjusting a workpiece to a predetermined bending angle in a bending press carriage using a press brake has been disclosed (see Patent Documents 4, 5, and 6).
  • Patent Documents 1 to 3 described above are specific to the material characteristics and the press processing apparatus. Although it is disclosed that the wrinkle holding load is controlled based on information and mold information, the fluctuations in the material characteristics as described above and the fluctuations in the environment when pressing the workpiece are anticipated. It is extremely difficult to predict.
  • Patent Documents 4 to 6 described above disclose that the molding conditions are adjusted according to the deformation state during pressing of the pressed workpiece, but drawing press processing, cutting press processing, etc. In addition, it is difficult to measure complex three-dimensional shapes on the spot, and it is very difficult to measure the correct shape because the pressed force body in the press carriage is constrained by the mold. .
  • the conventional technology has a problem that it is difficult to perform a good press force.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-266100
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 5-285700
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 6-246499
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 7-265957
  • Patent Document 5 JP-A-10-128451
  • Patent Document 6 JP-A-8-300048
  • the present invention has been made in view of such problems, and press working is performed more than before.
  • the purpose is to be able to perform well.
  • the press molding processing system of the present invention connects a press machine control computer to a network
  • the press machine control computer on the other hand, is a metal material that has conventionally been difficult to obtain from a server computer via the network.
  • the press molding processing system of the present invention includes a press molding calorie device for press molding a material, a user side computer that instructs the press molding processing device for the press molding, and the user side computer. And a server-side computer system connected via a network, wherein the server-side computer transmits a material characteristic data transmitting means for transmitting material characteristic data representing the characteristics of the material
  • the computer on the user side includes material characteristic data receiving means for receiving the material characteristic data transmitted by the material characteristic data transmitting means, and the press molding apparatus comprises a punch, a die, and a wrinkle. Based on material characteristic data received by the material characteristic data receiving means In engineering terms, and having a machining condition control means for press-molding the material.
  • the press molding method includes a material property data transmitting step for transmitting material property data representing material properties to a user computer via a network, and the material property data transmitting step.
  • the material is press-molded in a material property data reception step in which the user-side computer receives the material property data transmitted in the transmission step, and processing conditions based on the material property data received in the material property data reception step.
  • a press forming step is a material property data transmitting step for transmitting material property data representing material properties to a user computer via a network.
  • the computer program of the present invention includes a material property data transmission step for transmitting material property data representing material properties to a user computer via a network, and a material property data transmission step.
  • Material specials sent by The material property data receiving step for receiving the property data by the user-side computer, and the control step for controlling the press molding apparatus under the processing conditions based on the material property data received by the material property data receiving step are executed on the computer. It is characterized by making it.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and is a diagram showing an example of a schematic configuration of a press molding processing system.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a part of a functional configuration of the material characteristic data providing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows an embodiment of the present invention and is a diagram showing a part of the configuration of a press molding apparatus, a control apparatus, and a condition setting arithmetic unit.
  • FIG. 4A is a diagram showing an embodiment of the present invention and showing an example of a material characteristic inquiry screen.
  • FIG. 4B is a diagram showing an embodiment of the present invention and showing an example of a material characteristic reception screen.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining an example of the operation of the press molding processing system according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an embodiment of the present invention and illustrating an example of the operation of the press molding system following FIG.
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention.
  • the measured value of punch reaction force, the moving average of the measured value of punch reaction force, the wrinkle holding pressure, and the number of press workings (molding) It is the figure which showed an example of the relationship with frequency.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and is a diagram showing an example of a schematic configuration of a press molding processing system.
  • the press molding processing system includes a material property data providing device (server-side computer) 101, a press molding device 102, a control device 103, and a condition setting computing device. (User computer), network 105, and material property database 106. As shown in FIG. 1, the material characteristic data providing device 101 and the condition setting computing device 104 are connected to each other via a network 105 so that they can communicate with each other.
  • the material property data providing device 101 sets the material property data indicating the properties of the workpiece (material) to be pressed by the press forming device 102 in accordance with a request from the condition setting computing device 104.
  • the condition setting computing device 104 For example, a personal computer.
  • a cold-rolled high-tensile steel plate having a tensile strength of 590 [MPa], a plate thickness of 1.4 [mm], and a plate surface size of 1000 [mm] X 500 [mm]
  • the cold-rolled high-tensile steel sheet is packed every 100 sheets and supplied to the press-forming casing system. Further, it is assumed that the production lot number is given to the packaging.
  • Examples of material property data for cold-rolled high-tensile steel sheets include sheet thickness, yield stress, tensile strength, 0.2% proof stress, elongation, n value, r value, relational expression between stress and strain, hardness, temperature, One type or a combination of two or more types such as surface roughness, coefficient of friction, and lubricant film thickness.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a part of the functional configuration of the material characteristic data providing apparatus 101. As shown in FIG.
  • the material characteristic data providing apparatus 101 includes a material identification number receiving unit 101a, a material characteristic searching unit 101b, a material characteristic data encrypting unit 101c, a material characteristic data transmitting unit 1 Old, and a charging unit 101e. have.
  • the material identification number receiving unit 101a is for receiving the material identification number transmitted from the condition setting arithmetic unit 104 as described later.
  • the material identification number is assigned to the package as a manufacturing lot number.
  • the material characteristic search unit 101b searches the material characteristic database 106 for material characteristic data registered in association with the material identification number. To do. In this way, the material characteristic database 106 is registered with the material characteristic data for each material identification number.
  • the material property data encryption unit 101c encrypts the material property data retrieved by the material property retrieval unit 101b.
  • the material property data transmission unit 101d uses the encrypted material property data for condition setting. Transmit to arithmetic unit 104.
  • the billing unit 101e sends the material characteristic data to the condition setting arithmetic unit 104 on the user side, for example, it updates a transmission history file (client name, connection date and time, amount of transmission data, etc.) and periodically updates it. And charge according to the total traffic.
  • a transmission history file client name, connection date and time, amount of transmission data, etc.
  • the condition setting arithmetic unit 104 uses the material characteristic data transmitted from the material characteristic data providing apparatus 101 as described above, and forms the molding condition (processing) of the workpiece.
  • the control device 103 realized by, for example, a personal computer controls the operation of the press molding device 102 in accordance with the molding conditions obtained by the condition setting arithmetic device 104, or press the press molding device 102. It is for monitoring the operation of the.
  • the press forming apparatus 102 is for press forming the material to be caloeed based on the control by the control apparatus 103. As described above, in this embodiment, the press molding apparatus 102 and the control apparatus 103 constitute a press molding apparatus.
  • FIG. 3 is a diagram showing a part of the configuration of the press forming apparatus 102, the control apparatus 103, and the condition setting calculation apparatus 104.
  • the press molding apparatus 102 includes a die 102a, a strain sensor 102b, a load cell 102c, a punch 102d, and a wrinkle retainer 102e.
  • the die 102a is driven in the vertical direction so that the force-bearing material 300 is pressed along the molding surface of the punch 102d.
  • the device 102 is adopted.
  • the strain sensor 102b is for detecting the strain of the mold constituted by the die 102a, the punch 102d, and the like.
  • the load cell 102c is for detecting a punch reaction force or the like.
  • the wrinkle retainer 102e is for preventing wrinkles from being generated when the force-bearing material 300 is pressed.
  • the member force required for the pressing force of the work material 300 such as an air cylinder, a hydraulic cylinder, a heater, and a hydraulic control device is provided in the press forming device 102. Needless to say.
  • the control device 103 includes a speed control device 103a, a wrinkle pressing force control device 103b, and a temperature control device.
  • Control device 103c mold strain measurement device 103d, punch reaction force measurement device 103e, mold temperature measurement device 103f, workpiece deformation measurement device 103g, state quantity storage device 103h, control arithmetic device 103i and a state measuring device 103 ⁇ 4.
  • the speed control device 103a is for controlling the forming speed determined by the driving speed of the die 102a and the like.
  • the wrinkle pressing force control device 103b is for controlling the wrinkle pressing pressure (wrinkle pressing force) that the wrinkle presser 102e applies to the material to be covered 300.
  • the temperature control device 103c is for controlling the temperature of the mold.
  • the mold strain measuring device 103d is for measuring the strain of the mold by reading the detection value of the strain sensor 102a.
  • the punch reaction force measuring device 103e is for reading the detection value of the load cell 102c and measuring the punch reaction force.
  • the mold temperature measuring device 103f is used to measure the temperature of the mold and the workpiece 300 by reading the detection value of the temperature sensor (thermocouple) attached to the die 102a, punch 102d, etc. .
  • the force-bearing material deformation measuring device 103g is for measuring the degree of deformation of the force-bearing material 300.
  • the state measuring apparatus 103 ⁇ 4 is for measuring the workpiece 300 before press working and obtaining material characteristic measurement data. Examples of the material characteristic measurement data include data based on the hardness, surface roughness, and friction coefficient of the workpiece 300.
  • the state quantity storage device 103h was thus measured by the mold strain measuring device 103d, the measuring device 103e, the mold temperature measuring device 103f, the workpiece deformation measuring device 103g, and the state measuring device 103 ⁇ 4. This is for storing a history of state quantities of the press forming apparatus 102.
  • the control device 103 constitutes the machining condition control means.
  • the condition setting computing device 104 includes a molding condition input unit 104a, a material identification number input unit 104b, a material identification number transmission unit 104c, a material property data reception unit 104d, and a material property data decoding unit. 104e and a molding condition calculation unit 104f.
  • the molding condition input unit 104a is for inputting and storing basic molding conditions based on the operation of the user operation unit.
  • the molding condition input unit 104a inputs wrinkle holding force, molding speed, mold temperature, and the like as basic molding conditions.
  • the material identification number input unit 104b displays a material property inquiry screen 401 as shown in FIG. This is for inputting the material identification number based on the user's operation.
  • the material identification number transmission unit 104c when the material identification number (manufacturing lot number) is input to the material property inquiry screen 401 shown in FIG. The number (manufacturing lot number) is transmitted to the material characteristic data providing apparatus 101.
  • the material characteristic data receiving unit 104d receives encrypted material characteristic data transmitted from the material characteristic data providing apparatus 101 as a response to the material identification number transmitted by the material identification number transmitting unit 104c. Is.
  • the material property data decryption unit 104e is for decrypting encrypted material property data and using it for calculation of molding conditions.
  • the material characteristic data receiving unit 104d receives the material characteristic data, decrypts the material characteristic, and then displays the material characteristic reception screen 402 as shown in FIG. 4B. Display on the monitor.
  • the decrypted material property data can be used directly for the calculation of molding conditions without being displayed on the monitor, and the material property data can be reused by making the material property data invisible to the user ( Try to be able to prevent unauthorized copying).
  • the molding condition calculation unit 104f uses the material property data received by the material property data receiving unit 104d, the state quantity of the press molding device 102 stored in the state quantity storage device 103h, and the like. This is for calculating molding conditions in the molding apparatus 102.
  • step S1 the process waits until the supported material 300 is set in the press forming apparatus 102.
  • the process proceeds to step S2 to set conditions.
  • the material identification number input unit 104b of the computing device 104 for the computer determines whether or not the material identification number has been input and the transmission button has been pressed based on the user's operation on the material property inquiry screen 401 shown in FIG. 4A. To do.
  • step S 3 the material identification number transmission unit 104 b of the condition setting arithmetic unit 104 determines in step S 2.
  • the material identification number determined to be input is transmitted to the material property data providing apparatus 101.
  • step S4 the material identification number receiving unit 10la of the material characteristic data providing apparatus 101 determines whether or not the material identification number transmitted in step S3 has been received.
  • step S 5 the material characteristic search unit 101 b of the material characteristic data providing apparatus 101 sets the material identification number determined to be received in step S 4.
  • the associated material characteristic data is acquired from the material characteristic database 106.
  • step S6 the material property data encryption unit 101c of the material property data providing apparatus 101 encrypts the material property data retrieved in step S5.
  • step S7 the material property data transmitting unit 101d of the material property data providing apparatus 101 transmits the material property data encrypted in step S6 to the condition setting computing device 104.
  • step S8 the material property data receiving unit 104d of the condition setting arithmetic unit 104 determines whether or not it has received the encrypted material property data transmitted in step S7.
  • step S9 the material characteristic data decoding unit 104e of the condition setting arithmetic unit 104 decodes the material characteristic data.
  • step 10 the material property data receiving unit 104d stores the material property data decrypted in step S9.
  • step S11 the molding condition input unit 104a of the condition setting arithmetic unit 104 determines whether or not the basic molding conditions are input based on the user's operation. If the basic molding conditions are input as a result of this determination, the process proceeds to step S12, and the molding condition input unit 104a stores the basic molding conditions input in step S9.
  • step S13 the state measuring device 103j of the control device 103 measures the hardness, surface roughness, friction coefficient, etc. of the workpiece 300 set in step S1, and measures the measured workpiece. Memorize material property measurement data based on 300 hardness, surface roughness, and friction coefficient.
  • step S14 the molding condition calculation unit 104e of the condition setting calculation device 104 is set. Reads the state quantity history of the press forming apparatus 102 stored in the state quantity storage apparatus 103h of the control apparatus 103. At this time, the molding condition calculation unit 104f also reads out the material characteristic measurement data stored in step S13.
  • step S13 the molding condition calculation unit 104f, the material characteristic data stored in step S10, the basic molding conditions stored in step S12, and the press molding read in step S14. Based on the state quantity history of the apparatus 102 and the material characteristic measurement data, the forming conditions of the press forming apparatus 102 are corrected.
  • the initial value CO (i) of the molding condition is corrected using the following (Equation 1).
  • ccr (i) is the molding condition after correction.
  • Ti, j) is an influence function matrix that represents the relationship between the deviation from the standard value of the material characteristics of the material to be processed 300 and the correction amount of the molding conditions.
  • P (j) is the actual value of each material characteristic.
  • P0 (j) is the standard value for each material characteristic.
  • M is the number of material properties.
  • L is the number of set values of molding conditions
  • the initial value CO (i) of the molding conditions may be constant during molding or may be changed during molding.
  • a set value for the stroke amount of the punch 102d may be given.
  • each component of the influence function matrix Tl (i, j) is obtained from changes in the optimum molding conditions (sensitivity analysis) with respect to changes in various material properties using a molding simulation by a finite element method.
  • sensitivity analysis sensitivity analysis
  • product quality variations in material characteristics and molding conditions and product quality (cracking, wrinkles, springback, surface distortion, etc.) in actual mass production presses.
  • the material characteristic values and the configuration and formulation method of the molding conditions are not limited to this, and can be arbitrarily set.
  • step S16 the control arithmetic device 103i is modified in step S15.
  • the molding conditions of the press molding apparatus 102 are read out and based on the read molding conditions, control commands are output to the speed control device 103a, the wrinkle pressing force control device 103b, and the temperature control device 103c.
  • the speed control device 103a, the wrinkle pressing force control device 103b, and the temperature control device 103c control the press molding device 102 based on this control command. As a result, the pressing force of the workpiece 300 starts.
  • step S17 the mold strain measuring device 103d, the punch reaction force measuring device 103e, the mold temperature measuring device 103f, and the workpiece deformation measuring device 103g are in the press cage of the press molding device 102. Measure the state quantity.
  • step S18 the molding condition calculation unit 104e determines whether or not the force is such that the difference between the state quantity measured in step S17 and a predetermined target state quantity is within an allowable range. If the result of this determination is that it is within the allowable range, the process proceeds to step S19, and the control arithmetic unit 103i, for example, based on the measurement result of the workpiece deformation measuring device 103g, It is determined whether or not the force has been completed.
  • step S20 If the result of this determination is that the press carriage (forming) of the workpiece 300 has been completed, the process proceeds to step S20, and the state quantity measured in step S17 is stored in the state quantity storage device 103h. Step S1 returns and waits for acceptance of the next 300 materials. On the other hand, if the press working (molding) of the workpiece 300 has not been completed, the process returns to step S17 and the state quantity is measured again.
  • step S18 If it is determined in step S18 that the difference between the state quantity measured in step S17 and the predetermined target state quantity is not within the allowable range, the process proceeds to step S21.
  • the molding condition calculation unit 104e corrects the molding conditions. Then, the process returns to step S17, and the state quantity is measured again.
  • the molding condition C (T (i) obtained in the above (1 formula) is corrected using the following (2 formula).
  • C (i) is a correction value of the molding condition.
  • T2 (i, k) is an influence function matrix that expresses the relationship between the deviation from the standard values of various measured state quantities and the correction amount of the molding conditions.
  • S (k) is the state quantity measured in step SI7.
  • SO (k) is the standard value of the state quantity.
  • N is the number of state quantities.
  • each component of the influence function matrix T2 responds to changes in various material characteristics using a molding simulation by the finite element method. There is a method to find it from changes in optimum molding conditions (sensitivity analysis). There is also a method of statistically obtaining from the relationship between the material characteristic noise in actual mass production presses, molding conditions and product quality (cracking, wrinkles, spring back, surface distortion, etc.). Further, there is a method in which an actual measurement value of product quality is input to the press forming apparatus 102 as teaching data and is created and updated using a learning function based on, for example, a -Ural network. It should be noted that the configuration of the state quantity and the formulation method are not limited to this and can be arbitrarily set.
  • the actual value of the material characteristic is compared with the standard value, and the molding conditions such as the molding speed and the wrinkle holding pressure are corrected according to the comparison result, and the corrected molding is performed. Since the pressing of the stressed material 300 is started under the conditions, it is possible to reduce the occurrence of wrinkles and wrinkles as much as possible when the stressed material 300 is pressed. In addition, it is possible to suppress the influence of variable factors that are difficult to predict, such as variations in material characteristics and environmental changes. As a result, appropriate molding conditions can be obtained, and a good molded product can be obtained.
  • step S20 the process of step S20 is completed, the process may be transferred to step S16 which is not step S1.
  • the material identification number (manufacturing lot number) is input by operating the operation unit such as a keyboard or a mouse provided in the condition setting arithmetic unit 104.
  • the operation unit such as a keyboard or a mouse provided in the condition setting arithmetic unit 104.
  • the material identification number is not necessary to input the material identification number.
  • a barcode storing information related to the production lot number is attached to the workpiece 300, the barcode information is read by a barcode reader, and the information power of the read barcode is measured. It is also possible to determine the number and send the determined production lot number to the material characteristic data providing apparatus 101! Further, the production lot number recorded on the disk recording medium such as the IC tag, the flexible disk, and the magneto-optical disk may be transmitted to the material characteristic data providing apparatus 101.
  • the condition setting computing device 104 receives the actual values of tensile strength, 0.2% proof stress, total elongation, and plate thickness as material property data from the material property data providing device 101.
  • the setting values of the molding speed and the wrinkle holding pressure are corrected for each production lot using the above (1) based on the actual values of the material characteristics. Specifically, for example, the standard value P0 (j) of the material characteristics of the supported material 300 as shown in the following (Equation 3) and the actual value P (j) of the material characteristics as shown in the (Equation 4).
  • the molding condition calculation unit 104f of the condition setting calculation device 104 is The obtained forming speed and wrinkle holding pressure, and the maximum value of the measured punch reaction force and the maximum value of mold distortion are set as standard values of the state quantities.
  • the molding condition calculation unit 104f sets the standard value SO (k) of the state quantity shown below.
  • the molding condition calculation unit 104f calculates the molding condition C (i) using the above (Equation 2), and the calculated molding condition C (i) is transferred to the control arithmetic unit 103i of the control device 103. Output.
  • the control arithmetic device 103i starts the press force of the supported material 300 based on the molding condition C (i).
  • the maximum value of punch reaction force and the maximum value of mold distortion during molding are measured, and the maximum value of punch reaction force and the maximum value of mold distortion measured are set as described above.
  • the molding speed and the wrinkle holding pressure are corrected according to the difference from the standard value.
  • the measured value S (k) of the state quantity determined from the maximum punch reaction force during molding and the maximum mold distortion is as shown in the following (Equation 9):
  • the molding condition calculation unit 104f sets the molding condition setting value C (T (i) shown in the above (Expression 7) and the standard value SO (k) of the state quantity shown in the above (Expression 8).
  • the influence function matrix T2 (i, k) shown in the following (Equation 10) is substituted into the above (Equation 2), and the modified value C (i) of the molding condition as shown in the following (Equation 11)
  • the influence function matrix T2 (i, k) is set in advance.
  • the punching reaction force and the mold distortion in the press carriage are measured based on the material characteristic data received from the material characteristic data providing apparatus 101, and the measurement results are measured. Accordingly, since the molding speed and the wrinkle holding pressure are corrected, more appropriate molding conditions for the workpiece 300 can be obtained, and a better molded product can be obtained.
  • each time pressing is performed the pressing speed of the force that corrects the forming speed and the wrinkle pressing pressure may be corrected every time it is performed. Also press
  • the maximum value of the punch reaction force during machining and the maximum value of the die reaction force were set as the standard value SO (k) of the state quantity. It is also possible to set the standard value SO (k) of the state quantity by comprehensively judging the time series data force. For example, the standard value SO (k) of the state quantity may be evaluated using values of a plurality of points in the time series data.
  • the condition setting arithmetic unit 104 uses the material characteristic data providing apparatus to provide the actual values of tensile strength, 0.2% resistance, total elongation, and sheet thickness as material characteristic data. Receive from 101.
  • the condition setting computing device 104 cannot be provided by the material property data providing device 101, but the operator of the material property data providing device 101 cannot know.
  • the material characteristic data is input based on the operation by the user of the operation unit provided in the condition setting arithmetic unit 104.
  • a case where the actual value of the lubricating oil film thickness is input will be described as an example.
  • the molding condition calculation unit 104e determines molding conditions such as a molding speed and a wrinkle holding pressure based on (Formula 1). Correct it.
  • the material property data that can be known only by the user using the condition setting arithmetic device 104. Since the molding conditions have been modified in consideration of the above, in addition to variations in material characteristics and environmental changes, the influence of fluctuation factors such as the lubricity and surface properties between the mold and workpiece 300 should be suppressed. Can do. As a result, more appropriate molding conditions can be obtained.
  • condition setting arithmetic unit 104 uses the material characteristic data providing apparatus to provide the actual values of tensile strength, 0.2% resistance, total elongation, and sheet thickness as material characteristic data. Receive from 101. However, in this embodiment, the representative value of the production lot (for example, the representative value of 100 workpieces 300) is received as the material characteristic data.
  • condition setting arithmetic device 104 uses the material property data, which varies widely depending on the workpiece 300, based on the operation by the user of the operation unit provided in the condition setting arithmetic device 104. Enter.
  • material characteristic data the actual value of the Vickers hardness of the work material 300 before press carriage is input.
  • the molding condition calculation unit 104f uses the (formula 1) based on the received material characteristic data and the input material characteristic data to determine molding conditions such as molding speed and wrinkle pressure. Correct it.
  • the material property data that has a great influence on the pressing force is measured separately on the user side if not taken into consideration for each of the supported work materials 300, and this measured material property data is measured. Therefore, even if the material property data received from the material property data providing device 101 is the representative value of the production lot, It can be pressed.
  • condition setting arithmetic unit 104 uses the material characteristic data providing apparatus to provide the actual values of tensile strength, 0.2% resistance, total elongation, and sheet thickness as material characteristic data. Receive from 101.
  • the wrinkle pressure is adjusted and adjusted so that the punch reaction force is within the allowable range. Continue pressing force with the wrinkle pressure.
  • the press force is started according to the correction value C (T (i) of the molding condition.
  • the punch reaction force measuring device 103e is used to check the press force.
  • the punch reaction force is measured, and the measured maximum value of the punch reaction force is recorded on a recording medium provided in the condition setting arithmetic unit 104 every time press working is performed.
  • the molding condition calculation unit 104e of the condition setting calculation device 104 determines whether or not the ten-point moving average force of the punch reaction force recorded on the recording medium is within a preset allowable range. If it is not within the allowable range, adjust the crease pressure as described above and continue the press force check.
  • the 10-point moving average 703 of the measured punch reaction force 702 is the allowable range (450 [Ton] or more and 550 [Ton] or less when the press calo is executed about 50 times. ) Is exceeded. Therefore, the wrinkle holding pressure 701 is reduced from 150 [Ton] to 145 [Ton] and pressing is continued so that the 10-point moving average 703 of the punch reaction force measurement value 702 is within the allowable range. I have to.
  • the measured value S (k) of the state quantity determined as the maximum value force of the punch reaction force is
  • the modified value CCT (i) of the molding condition shown in the above (Equation 20) and the influence function matrix T2 as shown in the following (Equation 22) Substituting (i, k) and the standard value SO (k) of the state quantity as shown in the following (Equation 23) into the above (Equation 2), the molding conditions as shown in the following (Equation 24) Get the correction value C (i).
  • the influence function matrix T2 (i, k) is set in advance.
  • the material characteristic data received from the material characteristic data providing apparatus 101 is used as a basis when the punch reaction force during the press carriage exceeds the allowable range.
  • the wrinkle holding pressure is adjusted so that the reaction force is within the allowable range, and the press force is continued with the adjusted wrinkle holding pressure, so the occurrence of defective products can be further reduced. It is possible to press-cage a predetermined number of supported materials 300 even more appropriately.
  • the case where the wrinkle pressing pressure is adjusted so that the punch reaction force is within the allowable range and the press processing is continued with the adjusted wrinkle pressing pressure has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this form, and at least one of punch reaction force, mold temperature, mold distortion, deformation amount of workpiece 300, and temperature of workpiece 300 during press carriage 1 If one state quantity exceeds the allowable range, at least one of wrinkle pressure, molding speed, and mold temperature is adjusted so that the state quantity exceeding the allowable range falls within the allowable range. Make sure to adjust.
  • the current value of the state quantity such as the punch reaction force and the past actual value may be compared, and the processing conditions such as wrinkle suppression pressure may be adjusted according to the comparison result.
  • the processing conditions such as wrinkle suppression pressure may be adjusted according to the comparison result.
  • the wrinkle suppression pressure is set so that the difference does not exceed the predetermined value. Try to adjust.
  • the condition setting arithmetic unit 104 uses the material characteristic data providing apparatus to provide the actual values of tensile strength, 0.2% resistance, total elongation, and sheet thickness as material characteristic data. Receive from 101. However, in the present embodiment, the received material characteristic data is encrypted in the material characteristic data providing apparatus 101, and after decryption is performed in the condition setting arithmetic apparatus 104, in the first embodiment. Press molding was performed according to the procedure described.
  • the material property data providing device 101 is operated by a material manufacturer, and each time material property data is transmitted to a customer who uses the condition setting arithmetic device 104, a transmission history file (client name, connection date and time) The amount of transmission data, etc.) was updated, and it was periodically counted and charged according to the total traffic.
  • a transmission history file client name, connection date and time
  • the amount of transmission data, etc. was updated, and it was periodically counted and charged according to the total traffic.
  • customers can obtain accurate material property data for each material while ensuring the confidentiality of the data, so that the operator does not need to revise the molding conditions empirically each time.
  • the effect of reducing the quality variation was obtained.
  • material manufacturers have greatly reduced the effort to create conventional paper-based mill sheets through encryption and billing, ensuring the confidentiality of material property data, and reusing material property data (unauthorized copying). ), And the cost of maintaining and maintaining the system was obtained.
  • the program code of the software itself realizes the functions of the above-described embodiments, and the program code itself and means for supplying the program code to the computer, for example,
  • a recording medium storing the program code to be used constitutes the present invention.
  • a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used as a recording medium for storing the program code.
  • the embodiment of the present invention also includes a program code that can be used when the functions of the above-described embodiment are realized together with the application software.
  • the function expansion board or function expansion unit is based on the instruction of the program code. It goes without saying that the present invention also includes a case where the CPU or the like provided in the above performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
  • the material is press-molded under the processing conditions based on the material property data transmitted to the computer on the server side through the network on the server side, the variation in the material properties is reduced. It becomes possible to determine the molding conditions in consideration. As a result, as appropriate molding conditions as possible can be obtained, and a good molded product can be obtained.

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Abstract

　条件設定用演算装置（１０４）は、素材特性データ提供装置（１０１）からネットワーク（１０５）を介して送信された素材特性の実績値と、標準値とを比較し、比較した結果に応じて、成形速度やしわ押さえ圧等の成形条件を修正する。制御装置（３００）は、前記修正した成形条件で被加工材（３００）のプレス加工を開始させるように、プレス成形装置（１０２）を制御する。これにより、被加工材（３００）をプレス加工した際に、われやしわが発生するのを可及的に低減させて、可及的に同一の形状の良品を得ることができるようにする。

Description

明 細 書
プレス成形加工システム、プレス成形加工方法、及びコンピュータプログ ラム
技術分野
[0001] 本発明は、プレス成形加工システム、プレス成形加工方法、及びコンピュータプロ グラムに関し、特に素材をプレス成形するために用いて好適な技術に属する。
背景技術
[0002] 従来から、金属材料について、プレス加工装置を用いた深絞り加工、曲げ力卩ェ、切 断加工等を行う場合には、適正な成形条件、例えば金型形状、潤滑条件、成形速度 、しわ押さえ力、金型及び被プレス加工材の温度等を経験、或いは実験による試作、 或いは有限要素法によるシミュレーション等によって材料毎に予め定めた上で、実際 の加工が行われている。
[0003] 一方、素材となる各種金属材料は、原料やスクラップから、溶解一精鍊ー铸造—圧 延—熱処理ー2次プレス加工等、多工程を経て得られた、板材、管材、棒材、線材、 粉粒体等である。したがって、化学成分の変動や、温度の不均一等に起因するプロ セス条件の変動により、成形品の機械特性値にはある程度のバラツキの存在が不可 避である。そのため、前述したように適正な成形条件を予め定めたとしても、素材の 部位や、製造ロット毎に成形性が異なり、成形不良が発生する場合がある。これを回 避するために、素材製造プロセスでの品質管理をより厳格にすることはもちろん行わ れているが、品質管理を過度に行うと、素材コストの増大に繋がり、好ましくない。
[0004] また、素材の機械特性値が同一であっても、プレス加工中の環境変動、例えば連 続プレス加工による金型の温度変化、金型の摩耗、雰囲気の温度や湿度の変動等 により、成形不良が発生する場合がある。
[0005] これらの問題に対して、素材や金型の条件に応じて成形条件を制御して成形する 技術が開示されている (特許文献 1を参照)。かかる技術では、プレス素材の形状、プ レス素材の機械的性質やィ匕学的性質、メツキ等の積層特性、油量等の表面状況等 の物理量と、所定のプレス品質が得られるしわ押さえ荷重との関係を予め求めておく 。そして、プレス素材の所定の物理量と、所定のプレス品質が得られるプレス成形条 件との関係から実際の物理量に応じて適正なしわ押さえ荷重を求め、その適正なし わ押さえ荷重でプレスプレス加工が行われるようにエアシリンダのエア圧を調圧する ようにしている。
[0006] また、プレス加工装置に固有のマシン情報及び金型情報に基づ!/、て、プレス条件 を調整する技術が開示されている (特許文献 2、 3を参照)。
さらに、プレスブレーキを用いた曲げプレスカ卩ェにおいて、被加工材を所定の曲げ 角度に調整する技術が開示されている (特許文献 4、 5、 6を参照)。
[0007] ところで、素材特性や、被加工材をプレス加工する際の環境は時々刻々と変動する し力しながら、前述した特許文献 1〜3には、素材特性や、プレス加工装置に固有 の情報や、金型の情報に基づき、しわ押さえ荷重を制御することは開示されているが 、前記のような素材特性の変動や、被加工材をプレス加工する際の環境の変動を事 前に予測することは極めて困難である。また、前述した特許文献 4〜6には、被プレス 加ェ体のプレス加ェ中の変形状態に応じて、成形条件を調節することは開示されて いるが、絞りプレス加工や切断プレス加工等、複雑な 3次元形状をその場で測定する ことは困難であり、またプレスカ卩ェ中の被プレス力卩ェ体は金型で拘束されているため 、正しい形状を測定することは非常に難しい。
以上のことから、従来の技術では、プレス力卩ェを良好に行うことが困難であるという 問題点があった。
[0008] 特許文献 1 :特開平 7— 266100号公報
特許文献 2：特開平 5 - 285700号公報
特許文献 3：特開平 6 - 246499号公報
特許文献 4：特開平 7— 265957号公報
特許文献 5 :特開平 10— 128451号公報
特許文献 6：特開平 8 - 300048号公報
発明の開示
[0009] 本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、プレス加工を従来よりも 良好に行えるようにすることを目的とする。
[0010] 本発明のプレス成形加工システムは、プレス機制御用コンピュータをネットワークに 接続し、プレス機制御用コンピュータは、一方ではネットワークを介してサーバー側コ ンピュータから、従来得ることが困難であった金属材料の詳細な素材特性をオンデマ ンドで受け、かつもう一方ではプレス機に設置されている種々の測定機器から、従来 では得ることが困難であったプレス環境変動やプレス加工形状に関する情報を適時 受けることで、素材特性のばらつきやプレス環境の変動に適合したプレス成形条件を 可及的に演算し、演算したプレス成形条件に基づいてプレス機を制御して、良好な プレス成形品を得ることができるシステムである。
本発明のプレス成形加工システムは、素材をプレス成形するためのプレス成形カロ ェ装置と、前記プレス成形加工装置に対して、前記プレス成形のための指示を行う ユーザー側コンピュータと、前記ユーザー側コンピュータとネットワークを介して接続 されたサーバー側コンピュータとを有するプレス成形カ卩ェシステムであって、前記サ 一バー側コンピュータは、前記素材の特性を表す素材特性データを送信する素材特 性データ送信手段を有し、前記ユーザー側コンピュータは、前記素材特性データ送 信手段により送信された前記素材特性データを受信する素材特性データ受信手段 を有し、前記プレス成形加工装置は、ボンチ、ダイス、及びしわ押さえを有し、前記素 材特性データ受信手段により受信された素材特性データに基づく加工条件で、前記 素材をプレス成形する加工条件制御手段を有することを特徴とする。
[0011] 本発明のプレス成形加工方法は、素材の特性を表す素材特性データを、ネットヮ ークを介してサーバー側コンピュータ力もユーザー側コンピュータに送信する素材特 性データ送信ステップと、前記素材特性データ送信ステップにより送信された素材特 性データを前記ユーザー側コンピュータが受信する素材特性データ受信ステップと、 前記素材特性データ受信ステップにより受信された素材特性データに基づく加工条 件で、前記素材をプレス成形するプレス成形ステップとを有することを特徴とする。
[0012] 本発明のコンピュータプログラムは、素材の特性を表す素材特性データを、ネットヮ ークを介してサーバー側コンピュータ力もユーザー側コンピュータに送信する素材特 性データ送信ステップと、前記素材特性データ送信ステップにより送信された素材特 性データを前記ユーザー側コンピュータが受信する素材特性データ受信ステップと、 前記素材特性データ受信ステップにより受信された素材特性データに基づく加工条 件で、プレス成形装置を制御する制御ステップとをコンピュータに実行させることを特 徴とする。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]図 1は、本発明の実施形態を示し、プレス成形加工システムの概略構成の一例 を示す図である。
[図 2]図 2は、本発明の実施形態を示し、素材特性データ提供装置の機能構成の一 部を示すブロック図である。
[図 3]図 3は、本発明の実施形態を示し、プレス成形装置、制御装置、及び条件設定 用演算装置の構成の一部を示した図である。
[図 4A]図 4Aは、本発明の実施形態を示し、素材特性問合せ画面の一例を示した図 である。
[図 4B]図 4Bは、本発明の実施形態を示し、素材特性受信画面の一例を示した図で ある。
[図 5]図 5は、本発明の実施形態を示し、プレス成形加工システムの動作の一例を説 明するフローチャートである。
[図 6]図 6は、本発明の実施形態を示し、図 5に続くプレス成形加工システムの動作の 一例を説明するフローチャートである。
[図 7]図 7は、本発明の第 4の実施例を示し、ポンチ反力の測定値、ポンチ反力の測 定値の 10回の移動平均、及びしわ押さえ圧と、プレス加工回数 (成形回数）との関係 の一例を示した図である。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 次に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
図 1は、本発明の実施形態を示し、プレス成形加工システムの概略構成の一例を 示す図である。
図 1において、プレス成形加工システムは、素材特性データ提供装置 (サーバー側 コンピュータ） 101と、プレス成形装置 102と、制御装置 103と、条件設定用演算装置 (ユーザー側コンピュータ） と、ネットワーク 105と、素材特性データベース 106と を有している。図 1に示すように、素材特性データ提供装置 101と、条件設定用演算 装置 104とは、ネットワーク 105を介して相互に通信可能に接続されている。
[0015] 素材特性データ提供装置 101は、プレス成形装置 102でプレス加工される被加工 材 (素材)の特性を示す素材特性データを、条件設定用演算装置 104からの要求に 応じて、条件設定用演算装置 104に提供するための装置であり、例えばパーソナル コンピュータにより実現される。
[0016] なお、本実施形態においては、引張強度が 590[MPa]、板厚が 1. 4 [mm] ,板面 の大きさが 1000 [mm] X 500 [mm]の冷延高張力鋼板を前記被力卩ェ材とし、このよ うな冷延高張力鋼板が 100枚毎に梱包されてプレス成形カ卩ェシステムに供給される ようにしている。また、梱包には、製造ロット番号が付与されているとする。冷延高張 力鋼板の素材特性データとしては、例えば、板厚、降伏応力、引張強度、 0. 2%耐 力、伸び、 n値、 r値、応力と歪みとの関係式、硬度、温度、表面粗度、摩擦係数、潤 滑油膜厚等の 1種又は 2種以上の組み合わせが挙げられる。
[0017] 図 2は、素材特性データ提供装置 101の機能構成の一部を示すブロック図である。
図 2において、素材特性データ提供装置 101は、素材識別番号受信部 101aと、素 材特性検索部 101bと、素材特性データ暗号化部 101cと、素材特性データ送信部 1 Oldと、課金部 101eとを有している。
素材識別番号受信部 101aは、後述するようにして条件設定用演算装置 104から 送信された素材識別番号を受信するためのものである。本実施形態では、素材識別 番号を、前記梱包に付与されて 、る製造ロット番号として 、る。
[0018] 素材特性検索部 101bは、素材識別番号受信部 101aにより素材識別番号が受信 されると、その素材識別番号に対応付けられて登録されている素材特性データを素 材特性データベース 106から検索する。このように、素材特性データベース 106には 、素材識別番号毎に素材特性データが登録されて!ヽる。
素材特性データ暗号ィ匕部 101cは、素材特性検索部 101bで検索された素材特性 データを暗号化する。
素材特性データ送信部 101dは、暗号化された素材特性データを、条件設定用演 算装置 104に送信する。
課金部 101eは、素材特性データを、ユーザー側の条件設定用演算装置 104に送 信する毎に、例えば送信履歴ファイル (クライアント名、接続日時、送信データ量等） を更新し、それを定期的に集計して、総通信量に応じた課金を行う。
[0019] 図 1に説明を戻し、条件設定用演算装置 104は、前述したようにして素材特性デー タ提供装置 101から送信された素材特性データを用いて、被加工材の成形条件 (加 ェ条件）を求めるためのものであり、例えばパーソナルコンピュータにより実現される 制御装置 103は、条件設定用演算装置 104で求められた成形条件に従ってプレス 成形装置 102の動作を制御したり、プレス成形装置 102の動作を監視したりするため のものである。プレス成形装置 102は、制御装置 103による制御に基づいて被カロェ 材をプレス成形するためのものである。以上のように、本実施形態では、プレス成形 装置 102と制御装置 103とで、プレス成形加工装置が構成される。
[0020] 図 3は、プレス成形装置 102、制御装置 103、及び条件設定用演算装置 104の構 成の一部を示した図である。
図 3において、プレス成形装置 102は、ダイス 102aと、歪みセンサー 102bと、ロー ドセル 102cと、ポンチ 102dと、しわ押さえ 102eとを有している。
図 3に示すように、本実施形態では、ダイス 102aを上下方向に駆動させることにより 、ポンチ 102dの成形面に沿って、被力卩ェ材 300がプレス加工されるように構成され たプレス成形装置 102を採用している。
[0021] 歪みセンサー 102bは、ダイス 102aやポンチ 102d等により構成される金型の歪み を検出するためのものである。ロードセル 102cは、ポンチ反力等を検出するためのも のである。しわ押さえ 102eは、被力卩ェ材 300をプレスカ卩ェした際に、しわが発生する のを防止するためのものである。
なお、図 3に示したものの他に、エアシリンダ、油圧シリンダ、ヒータ、及び油圧制御 装置等、被力卩工材 300のプレス力卩ェに必要な部材力 プレス成形装置 102に設けら れているということは言うまでもない。
[0022] 制御装置 103は、速度制御装置 103aと、しわ押さえ力制御装置 103bと、温度制 御装置 103cと、金型歪み測定装置 103dと、ポンチ反力測定装置 103eと、金型温 度測定装置 103fと、被加工材変形測定装置 103gと、状態量記憶装置 103hと、制 御用演算装置 103iと、状態測定装置 10¾を有している。
[0023] 速度制御装置 103aは、ダイス 102aの駆動速度等により定められる成形速度を制 御するためのものである。しわ押さえ力制御装置 103bは、しわ押さえ 102eが被カロェ 材 300に与えるしわ押さえ圧（しわ押さえ力）を制御するためのものである。温度制御 装置 103cは、金型の温度を制御するためのものである。
[0024] 金型歪み測定装置 103dは、歪みセンサー 102aの検出値を読み取って金型の歪 みを測定するためのものである。ポンチ反力測定装置 103eは、ロードセル 102cの 検出値を読み取って、ポンチ反力を測定するためのものである。金型温度測定装置 103fは、ダイス 102aやポンチ 102d等に取り付けられている温度センサー（熱電対） の検出値を読み取って金型や被力卩ェ材 300の温度を測定するためのものである。
[0025] 被力卩ェ材変形測定装置 103gは、被力卩ェ材 300の変形の程度を測定するためのも のである。状態測定装置 10¾は、プレス加工前の被加工材 300を測定して素材特性 計測データを取得するためのものである。素材特性計測データとしては、被加工材 3 00の硬度、表面粗度、及び摩擦係数に基づくデータ等が挙げられる。
[0026] 状態量記憶装置 103hは、このようにして、金型歪み測定装置 103d、測定装置 10 3e、金型温度測定装置 103f、被加工材変形測定装置 103g、状態測定装置 10¾で 測定されたプレス成形装置 102の状態量の履歴を記憶するためのものである。 以上のように、本実施形態では、制御装置 103により加工条件制御手段が構成さ れる。
[0027] 条件設定用演算装置 104は、成形条件入力部 104aと、素材識別番号入力部 104 bと、素材識別番号送信部 104cと、素材特性データ受信部 104dと、素材特性デー タ復号化部 104eと、成形条件演算部 104fとを有している。
[0028] 成形条件入力部 104aは、ユーザーの操作部の操作に基づ 、て、基本成形条件を 入力して保存するためのものである。本実施形態では、成形条件入力部 104aは、し わ押さえ力、成形速度、及び金型温度等を基本成形条件として入力する。
素材識別番号入力部 104bは、図 4Aに示すような素材特性問合せ画面 401に対 するユーザーの操作に基づ 、て、素材識別番号を入力するためのものである。 素材識別番号送信部 104cは、図 4Aに示す素材特性問合せ画面 401に対して素 材識別番号 (製造ロット番号)が入力された後に、送信ボタンがユーザーにより押下さ れた場合に、その素材識別番号 (製造ロット番号)を素材特性データ提供装置 101に 送信するためのものである。
[0029] 素材特性データ受信部 104dは、素材識別番号送信部 104cにより送信された素材 識別番号に対する返答として素材特性データ提供装置 101から送信される暗号化さ れた素材特性データを受信するためのものである。
素材特性データ復号ィ匕部 104eは、暗号化された素材特性データを復号ィ匕して、 成形条件の演算に用いられるようにするためのものである。
なお、本実施形態の条件設定用演算装置 104では、素材特性データ受信部 104d で素材特性データを受信し、その素材特性を復号ィ匕した後、図 4Bに示すような素材 特性受信画面 402をモニターに表示するようにしている。ただし、復号化した素材特 性データをモニターには表示せずに成形条件の演算に直接用 、、ユーザーには素 材特性データが不可視となるようにすることにより、素材特性データの再利用（不正コ ピー）を防止することができるようにしてもょ 、。
[0030] 成形条件演算部 104fは、素材特性データ受信部 104dで受信された素材特性デ ータや、状態量記憶装置 103hに記憶されているプレス成形装置 102の状態量等を 用いて、プレス成形装置 102における成形条件を演算するためのものである。
[0031] 次に、図 5及び図 6のフローチャートを参照しながら、本実施形態のプレス成形カロェ システムの動作の一例を説明する。
まず、ステップ S1において、プレス成形装置 102に被力卩ェ材 300がセットされるま で待機し、プレス成形装置 102に被力卩工材 300がセットされると、ステップ S2に進み 、条件設定用演算装置 104の素材識別番号入力部 104bは、図 4Aに示した素材特 性問合せ画面 401に対するユーザーの操作に基づいて、素材識別番号が入力され 、送信ボタンが押下された力否かを判定する。
[0032] この判定の結果、素材識別番号が入力され、送信ボタンが押下されると、ステップ S 3に進み、条件設定用演算装置 104の素材識別番号送信部 104bは、ステップ S2で 入力したと判定された素材識別番号を素材特性データ提供装置 101に送信する。 次に、ステップ S4において、素材特性データ提供装置 101の素材識別番号受信 部 10 laは、ステップ S3で送信された素材識別番号を受信したカゝ否かを判定する。
[0033] この判定の結果、素材識別番号を受信すると、ステップ S 5に進み、素材特性デー タ提供装置 101の素材特性検索部 101bは、ステップ S4で受信したと判定された素 材識別番号に対応付けられている素材特性データを素材特性データベース 106か ら取得する。
次に、ステップ S6において、素材特性データ提供装置 101の素材特性データ暗号 化部 101cは、ステップ S5で検索された素材特性データを暗号ィ匕する。
次に、ステップ S7において、素材特性データ提供装置 101の素材特性データ送信 部 101dは、ステップ S6で暗号化された素材特性データを、条件設定用演算装置 10 4に送信する。
次に、ステップ S8において、条件設定用演算装置 104の素材特性データ受信部 1 04dは、ステップ S7で送信された暗号ィ匕された素材特性データを受信した力否かを 判定する。
[0034] この判定の結果、素材特性データを受信すると、ステップ S9に進み、条件設定用 演算装置 104の素材特性データ復号ィ匕部 104eは、素材特性データを復号化する。 次に、ステップ 10において、素材特性データ受信部 104dは、ステップ S9で復号化 された素材特性データを記憶させる。
次に、ステップ S11において、条件設定用演算装置 104の成形条件入力部 104a は、ユーザーの操作に基づいて、基本成形条件が入力されたか否かを判定する。こ の判定の結果、基本成形条件が入力された場合には、ステップ S12に進み、成形条 件入力部 104aは、ステップ S9で入力された基本成形条件を記憶させる。
[0035] 次に、ステップ S13において、制御装置 103の状態測定装置 103jは、ステップ S1 でセットされた被加工材 300の硬度、表面粗度、及び摩擦係数等を測定し、測定した 被加工材 300の硬度、表面粗度、及び摩擦係数に基づく素材特性計測データを記 憶する。
次に、ステップ S14において、条件設定用演算装置 104の成形条件演算部 104e は、制御装置 103の状態量記憶装置 103hに記憶されている、プレス成形装置 102 の状態量の履歴を読み出す。このとき、成形条件演算部 104fは、ステップ S13で記 憶された素材特性計測データも合わせて読み出す。
[0036] 次に、ステップ S13において、成形条件演算部 104fは、ステップ S10で記憶された 素材特性データと、ステップ S 12で記憶された基本成形条件と、ステップ S 14で読み 出されたプレス成形装置 102の状態量の履歴及び素材特性計測データとに基づい て、プレス成形装置 102の成形条件を修正する。
[0037] 具体的に、本実施形態では、成形条件の初期値 CO (i)を、以下の（1式)を用いて 修正する。
CO' (i) =C0 (i) X (1 +∑ (Tl (i, j) X P (j) ZPO (j)—l) ) ) ;i= l〜L、 j = l〜M •••(1式）
前記（l式）において、 ccr (i)は、修正後の成形条件である。 Ti , j)は、被カロェ 材 300の素材特性の標準値に対する偏差と、成形条件の修正量との関係を表す影 響関数マトリックスである。 P (j)は、各素材特性の実績値である。 P0 (j)は、各素材特 性の標準値である。 Mは、素材特性の数である。 Lは、成形条件の設定値の数である
[0038] ここで、成形条件の初期値 CO (i)は、成形中一定でも良いし、成形中に変化させて もよい。成形中に変化させる場合には、例えばポンチ 102dのストローク量に対する設 定値を与えてもよい。
[0039] 影響関数マトリックス Tl (i, j)の各成分は、有限要素法による成形シミュレーション を用いて、各種素材特性の変化に対する最適成形条件の変化 (感度解析)から求め る方法がある。また、実際の量産プレスにおける、素材特性のバラツキと、成形条件 や製品品質 (割れ、皺、スプリングバック、面歪み等)との関係から統計的に求める方 法もある。さらに、プレス成形装置 102に、製品品質の実測値を教示データとして入 力し、例えば-ユーラルネットワークによる学習機能を用いて作成 ·更新する方法等も ある。なお、素材特性値や成形条件の構成や定式化方法は、これに限定されるもで はなく任意の設定が可能である。
[0040] 次に、ステップ S16において、制御用演算装置 103iは、ステップ S15で修正された プレス成形装置 102の成形条件を読み出し、読み出した成形条件に基づ!/、た制御 指令を速度制御装置 103a、しわ押さえ力制御装置 103b、及び温度制御装置 103c に出力する。速度制御装置 103a、しわ押さえ力制御装置 103b、及び温度制御装置 103cは、この制御指令に基づいて、プレス成形装置 102を制御する。これにより被 加工材 300のプレス力卩ェが開始する。
[0041] 次に、ステップ S17において、金型歪み測定装置 103d、ポンチ反力測定装置 103 e、金型温度測定装置 103f、被加工材変形測定装置 103gは、プレス成形装置 102 のプレスカ卩ェ中の状態量を測定する。
次に、ステップ S18において、成形条件演算部 104eは、ステップ S17で測定され た状態量と、予め定められている目標状態量との差が許容範囲内にある力否かを判 定する。この判定の結果、許容範囲内にある場合には、ステップ S19に進み、制御用 演算装置 103iは、例えば被加工材変形測定装置 103gの測定結果に基づいて、被 加工材 300のプレスカ卩ェ (成形）が終了した力否かを判定する。
[0042] この判定の結果、被力卩工材 300のプレスカ卩ェ (成形）が終了した場合には、ステツ プ S20に進み、ステップ S17で測定した状態量を状態量記憶装置 103hに記憶させ てステップ S1〖こ戻り、次の被力卩ェ材 300の受け入れを待つ。一方、被加工材 300の プレス加工 (成形）が終了していない場合には、ステップ S17に戻り、状態量を再度 測定する。
[0043] 前記ステップ S 18において、ステップ S 17で測定された状態量と、予め定められて いる目標状態量との差が許容範囲内にないと判定された場合には、ステップ S21に 進み、成形条件演算部 104eは、成形条件を修正する。そして、ステップ S17に戻り、 状態量を再度測定する。
[0044] 具体的に、本実施形態では、前記（1式)で求めた成形条件 C(T (i)を、以下の（2 式)を用いて修正する。
C (i) =C0' (i) X (1 +∑ (T2 (i, k) X (S (k) ZSO (k)— 1) ) ) ;i= l〜L、k= l〜N •••(2式）
前記（2式）において、 C (i)は、成形条件の修正値である。 T2 (i, k)は、測定された 各種状態量の標準値に対する偏差と成形条件の修正量との関係を表す影響関数マ トリックスである。 S (k)は、ステップ SI 7で測定された状態量である。 SO (k)は、状態 量の標準値である。 Nは、状態量の数である。
[0045] 影響関数マトリックス T2 (i, k)の各成分は、影響関数マトリックス Tl (i, j)の各成分 と同様に、有限要素法による成形シミュレーションを用いて、各種素材特性の変化に 対する最適成形条件の変化 (感度解析)から求める方法がある。また、実際の量産プ レスにおける、素材特性のノ ツキと、成形条件や製品品質 (割れ、皺、スプリングバ ック、面歪み等）との関係から統計的に求める方法もある。さらに、プレス成形装置 10 2に、製品品質の実測値を教示データとして入力し、例えば-ユーラルネットワークに よる学習機能を用いて作成，更新する方法等もある。なお、状態量の構成や定式ィ匕 方法は、これに限定されるもではなく任意の設定が可能である。
[0046] 以上のように本実施形態では、素材特性の実績値と標準値とを比較し、比較した結 果に応じて、成形速度やしわ押さえ圧等の成形条件を修正し、修正した成形条件で 被力卩ェ材 300のプレス加工を開始するようにしたので、被力卩ェ材 300をプレス加工し た際に、われやしわが発生するのを可及的に低減させることができ、素材特性のばら つきや、環境変化等の予測困難な変動要因の影響を抑えることができる。これにより 適正な成形条件を得ることができ、良好な成形品を得ることができる。
[0047] なお、図 5及び図 6のフローチャートでは、一枚の被加工材 300をプレス加工する 毎に成形条件を修正する場合にっ ヽて説明したが、製造ロット単位で成形条件を修 正することもできる。この場合は、例えば、図 6のフローチャートにおいて、ステップ S2 0の処理を終えた後に、ステップ S1ではなぐステップ S 16に処理を移すようにすれ ばよい。
[0048] また、本実施形態では、素材識別番号 (製造ロット番号)を、条件設定用演算装置 1 04に設けられているキーボードやマウス等の操作部の操作により入力するようにした 力 必ずしもこのようにして素材識別番号を入力する必要はない。例えば、被加工材 300に製造ロット番号に関する情報が記憶されているバーコードを添付し、このバー コードの情報をバーコードリーダで読み取り、読み取ったバーコードの情報力 被カロ 工材 300の製造ロット番号を判別し、判別した製造ロット番号を素材特性データ提供 装置 101に送信するようにしてもよ!ヽ。 さらに、 ICタグや、フレキシブルディスク及び光磁気ディスク等のディスク記録媒体 に記録されている製造ロット番号を素材特性データ提供装置 101に送信するようにし てもよい。
[0049] (第 1の実施例）
次に、本実施形態の第 1の実施例について説明する。
本実施例においては、まず、引張強度が 590 [MPa]、板厚が 1. 4 [mm]、板面の 大きさが 1000[mm] X 500 [mm]の冷延高張力鋼板を被力卩ェ材とした。
次に、条件設定用演算装置 104は、素材特性データとして、引張強度、 0. 2%耐 力、全伸び、及び板厚の実績値を素材特性データ提供装置 101から受信する。 次に、被加工材 300のプレス加工を行う前に、素材特性の実績値に基づき、前記（ 1式)を用いて、成型速度としわ押さえ圧の設定値を製造ロット毎に修正する。具体的 には、例えば、以下の（3式)のような被力卩ェ材 300における素材特性の標準値 P0 (j )と、（4式)のような素材特性の実績値 P (j)と、（5式)のような成形条件の標準値 CO ( i)と、（6式）に示すような影響関数マトリックス Tl (i, j)とを、それぞれ前記（1式）に代 入すると、以下の（7式)のような成形条件の修正値 C(T (i)が得られる。
[0050] [数 1]
弓 I張強度 [MPa] 604.8
, 0· 2<½耐カ [MPa] 399.8
P0(j) = ---(3式)
全伸び [o/o] 23.6
板厚 [mm] 1.4
ただし j = 1〜4
620
390
P(j) = (4式)
24
1.41
成形速度 [mm/秒] I I 50.0
C0(i) = ---(5式)
し Lしわ押さえ圧 [Ton] I ~1150.0
ただし i=1〜2
-0.5 一 0.5 0.5 0.5
T1(i， j)= ---(6式)
0.5 0.5 0.5 0.5 成形速度 [mm/秒] I ί 50.6
C0'(i) = (7式)
しわ押さえ圧 [T。n] f—1151.9
[0051] 次に、試プレスを行い、ポンチ反力測定装置 103eと、金型歪み測定装置 103dは、 それぞれ成形中のポンチ反力と金型歪みを測定する。前記試プレスを行って得られ たプレス加工品が、われやしわ等のない良品であることが確認された後に、条件設定 用演算装置 104の成形条件演算部 104fは、前記（7式)で得られた成形速度及びし わ押さえ圧と、前記測定されたポンチ反力の最大値及び金型歪みの最大値とを状態 量の標準値として設定する。前記 (3式)〜 (7式)に示した例では、成形条件演算部 1 04fは、以下に示す状態量の標準値 SO (k)を設定する。
[0052] [数 2] ポンチ反力 [Ton]
SO (k) = · ---(8式)
金型歪み [〃]
ただし k=1〜2 [0053] そして、成形条件演算部 104fは、前記 (2式)を用いて成形条件 C (i)を算出し、算 出した成形条件 C (i)を制御装置 103の制御用演算装置 103iに出力する。制御用 演算装置 103iは、この成形条件 C (i)に基づいて被力卩ェ材 300のプレス力卩ェを開始 する。
以降、プレス加工を行う毎に、成形中のポンチ反力の最大値及び金型歪みの最大 値を測定し、測定したポンチ反力の最大値及び金型歪みの最大値と、前記設定され た標準値との差に応じて、成形速度としわ押さえ圧とを修正する。
[0054] 具体的には、例えば、成形中のポンチ反力の最大値及び金型歪みの最大値から 定められる状態量の測定値 S (k)が、以下に示す（9式)のようになった場合には、成 形条件演算部 104fは、前記 (7式)に示す成形条件の設定値 C(T (i)と、前記 (8式） に示す状態量の標準値 SO (k)と、以下の（10式）に示す影響関数マトリックス T2 (i, k)とを、前記（2式）に代入して、以下の（11式)のような成形条件の修正値 C (i)を得 る。なお、前記において、前記影響関数マトリックス T2 (i, k)は、予め設定されている ものとする。
[0055] [数 3] ポンチ反力 [Ton]
S (k) = —( 9式)
金型歪み [〃]
0. 5 0. 5
T2 ( i , k) = (10式)
-0. 5 一 0. 5 成形速度 [mm/秒]
C ( i ) = (11式)
しわ押さえ圧 [Ton]
[0056] 以上のように本実施例では、素材特性データ提供装置 101から受信される素材特 性データにカ卩え、プレスカ卩ェ中のポンチ反力及び金型歪みを測定し、測定した結果 に応じて、成形速度及びしわ押さえ圧を修正するようにしたので、被加工材 300のよ り適正な成形条件を得ることができ、より良好な成形品を得ることができる。
[0057] なお、本実施例では、プレス加工を行う毎に、成形速度及びしわ押さえ圧を修正す るようにした力 プレス力卩ェを複数回行う毎に修正するようにしてもよい。また、プレス 加工中のポンチ反力の最大値及び金型反力の最大値を、状態量の標準値 SO (k)と したが、プレス加ェ中のポンチ反力の時系列データ及び金型反力の時系列データ 力も総合的に判断して状態量の標準値 SO (k)を設定するようにしてもよい。例えば、 前記時系列データの複数点の値を用いて、状態量の標準値 SO (k)を評価するように してちよい。
[0058] さらに、本実施例では、前記（11式）に示した成形速度及びしわ押さえ圧を変えず にプレス加工を行うようにした力 ポンチストローク等に応じて、これらをプレス加工中 に変化させるようにしてもよ 、。
[0059] (第 2の実施例）
次に、本実施形態の第 2の実施例について説明する。
前述したように、本実施例でも、条件設定用演算装置 104は、素材特性データとし て、引張強度、 0. 2%耐カ、全伸び、及び板厚の実績値を素材特性データ提供装 置 101から受信する。これに加え、本実施例では、条件設定用演算装置 104は、素 材特性データ提供装置 101では提供することができな 、素材特性データ、すなわち 素材特性データ提供装置 101のオペレータでは知り得な 、素材特性データを、条件 設定用演算装置 104に設けられている操作部のユーザーによる操作に基づいて入 力する。なお、ここでは、このような素材特性データの一例として潤滑油膜厚の実績 値を入力する場合を例に挙げて説明する。
[0060] そして、成形条件演算部 104eは、前記受信した素材特性データと、前記入力した 素材特性データとに基づき、前記（1式)を用いて、成型速度及びしわ押さえ圧等の 成形条件を修正する。
具体的には、例えば、以下の（12式）に示す素材特性の標準値 P0 (j)と、以下の（1 3式）に示す影響関数マトリックス Tl (i, j)と、前述した素材特性データ力 定められ る素材特性の実績値 P (j)とを前記（1式)に代入して成形条件を修正する。
[0061] [数 4] 弓 I張強度 [MPa] 604. 8
0. 2<½耐カ [MPa] 399. 8
P0 (j) = ' 全伸び ["½] - = - 23. 6 > — (12式)
板厚 [mm] 1. 4
潤滑油膜厚 [〃m] 10. 0
ただし j = 1〜5 一 0. 5 — 0. 5 0. 5 0. 5 一 0. 5
T1 ( i， j) = — (13式)
0. 5 0. 5 0. 5 0. 5 0. 5
[0062] 以上のように、本実施例では、素材特性データ提供装置 101から受信される素材 特性データに加え、条件設定用演算装置 104を使用しているユーザー側でしか知り えな ヽ素材特性データをも考慮して成形条件を修正するようにしたので、素材特性 のばらつきや環境変化に加え、金型と被加工材 300との間の潤滑性や表面性状等 の変動要因の影響も抑えることができる。これにより、より一層適正な成形条件を得る ことができる。
[0063] (第 3の実施例）
次に、本実施形態の第 3の実施例について説明する。
前述したように、本実施例でも、条件設定用演算装置 104は、素材特性データとし て、引張強度、 0. 2%耐カ、全伸び、及び板厚の実績値を素材特性データ提供装 置 101から受信する。ただし、本実施例では、製造ロットの代表値 (例えば 100枚の 被加工材 300の代表値)を素材特性データとして受信する。
[0064] また、本実施例では、条件設定用演算装置 104は、被加工材 300によってバラツキ の大きい素材特性データを、条件設定用演算装置 104に設けられている操作部の ユーザーによる操作に基づいて入力する。本実施形態では、このような素材特性デ ータの一例としてプレスカ卩ェ前の被力卩工材 300のビッカース硬度の実績値を入力す る。
[0065] そして、成形条件演算部 104fは、前記受信した素材特性データと、前記入力した 素材特性データとに基づき、前記（1式)を用いて、成型速度及びしわ押さえ圧等の 成形条件を修正する。
具体的には、例えば、以下の（14式）に示す素材特性の標準値 PO (j)と、以下の（1 5式）に示す影響関数マトリックス Tl (i, j)と、前述した素材特性データ力 定められ る素材特性の実績値 P (j)とを前記（1式)に代入して成形条件を設定する。
[0066] [数 5]
P0 (j) = (14式)
Figure imgf000020_0001
ただし j = 1〜5 一 0. 5 — 0. 5 0. 5 0. 5 一 0. 5
T1 ( i， j) = — (15式)
0. 5 0. 5 0. 5 0. 5 0. 5
[0067] 以上のように、本実施例では、被力卩工材 300毎に考慮しないとプレス力卩ェに大きな 影響を及ぼす素材特性データをユーザー側で別途測定し、この測定した素材特性 データをも考慮して成形条件を修正するようにしたので、素材特性データ提供装置 1 01から受信した素材特性データが製造ロットの代表値である場合であっても、被カロ ェ材 300を適切にプレス加工することができる。
[0068] (第 4の実施例）
次に、本実施形態の第 4の実施例について説明する。
前述したように、本実施例でも、条件設定用演算装置 104は、素材特性データとし て、引張強度、 0. 2%耐カ、全伸び、及び板厚の実績値を素材特性データ提供装 置 101から受信する。これにカ卩え、本実施例では、プレスカ卩ェ中のポンチ反力が許 容範囲を超えた場合には、ポンチ反力が許容範囲内になるようにしわ押さえ圧を調 整し、調整したしわ押さえ圧でプレス力卩ェを続行するようにして 、る。
[0069] 具体的には、例えば、以下の（16式)のような被力卩工材 300における素材特性の標 準値 PO (j)と、（17式)のような素材特性の実績値 P (j)と、（18式)のような成形条件 の標準値 CO (i)と、（19式）に示すような影響関数マトリックス Tl (i, j)とを、それぞれ 前記（1式）に代入すると、以下の（20式)のような成形条件の修正値 C(T (i)が得ら れる。
[0070] [数 6] 引張強度 [MPa] 604.8
0.2ο/ο耐カ [MPa] 399.8
P0(j) = ---(16式)
全伸び ["½] 23.6
板厚 [mm] 1.4
ただし j = 1〜4
620
390
P(j) = (17式)
24
1.41 成形速度 [mm/秒] 50.0
C0(i) = ---(18式)
ししわ押さえ圧 [Ton] 151.0
ただし i=1〜2 一 0.5 — 0.5 0.5 0.5
T1(i， j)= — (19式)
0.5 0.5 0.5 0.5 成形速度 [mm/秒] 50.6
C0'(i) = ■ (20式)
しわ押さえ圧 [Ton] j 151.10
[0071] そして、成形条件の修正値 C(T (i)に従ってプレス力卩ェを開始する。プレス加工が 開始すると、前述したように、ポンチ反力測定装置 103eを用いてプレスカ卩ェ中のポ ンチ反力を測定し、測定したポンチ反力の最大値を、プレス加工が行われる毎に、条 件設定用演算装置 104に設けられている記録媒体に記録する。
そして、条件設定用演算装置 104の成形条件演算部 104eは、前記記録媒体に記 録されたポンチ反力の 10点の移動平均値力 予め設定された許容範囲内にあるか 否かを判定し、許容範囲内にない場合には、前述したようにしてしわ押さえ圧を調整 してプレス力卩ェを続行する。
[0072] 図 7に示す例では、ポンチ反力の測定値 702の 10点の移動平均 703は、プレスカロ ェを 50回程度実行した場合に、許容範囲 (450 [Ton]以上 550 [Ton]以下）を超え ている。そこで、しわ押さえ圧 701を 150[Ton]から 145[Ton]に低減させて、プレス 加工を続行し、ポンチ反力の測定値 702の 10点の移動平均 703が、前記許容範囲 内になるようにしている。
[0073] 具体的には、例えば、ポンチ反力の最大値力 定められる状態量の測定値 S (k)が 、以下に示す（21式)のようになった場合には、前記（20式）に示した成形条件の修 正値 CCT (i)と、以下の（22式)のような影響関数マトリックス T2 (i, k)と、以下の（23 式)のような状態量の標準値 SO (k)とを、前記（2式）に代入して、以下の（24式)のよ うな成形条件の修正値 C (i)を得る。なお、前記において、前記影響関数マトリックス T2 (i, k)は、予め設定されているものとする。
[0074] [数 7]
S (k) = { 520 } - (21式)
T2 ( i , k) = [-0. 5 I ... (22式)
ただし k=1
Figure imgf000022_0001
[0075] 以上のように、本実施例では、素材特性データ提供装置 101から受信される素材 特性データにカ卩え、プレスカ卩ェ中のポンチ反力が許容範囲を超えた場合には、ボン チ反力が許容範囲内になるようにしわ押さえ圧を調整し、調整したしわ押さえ圧でプ レス力卩ェを続行するようにしたので、不良品の発生をより一層低減することができ、所 定枚数の被力卩工材 300をより一層適切にプレスカ卩ェすることができる。
[0076] なお、本実施例では、ポンチ反力が許容範囲内になるように、しわ押さえ圧を調整 し、調整したしわ押さえ圧でプレス加工を続行する場合を例に挙げて説明したが、こ のような形態に限定されず、プレスカ卩ェ中において、ポンチ反力、金型温度、金型の 歪み量、被加工材 300の変形量、及び被加工材 300の温度の少なくとも何れ力 1つ の状態量が許容範囲を超えた場合には、その許容範囲を超えた状態量が許容範囲 内になるように、しわ押さえ圧、成形速度、及び金型温度の少なくとも何れか 1つを調 整するようにしてちょい。
[0077] また、ポンチ反力等の状態量の現在値と過去の実績値とを比較し、比較した結果 に応じて、しわ抑え圧等の加工条件を調整するようにしてもよい。具体的に説明する と、例えば、ポンチ反力等の状態量の現在値と過去の実績値との差が所定の値を超 えた場合には、その差が前記所定の値を超えないように、しわ抑え圧を調整するよう にする。
さらに、ポンチ反力等の状態量の 10点の移動平均値が、予め設定された許容範囲 内にある力否かを判定するようにしたが、所定時間内における状態量の移動平均値 力 予め設定された許容範囲内にあるか否かを判定するようにしてもよい。
[0078] (第 5の実施例）
次に、本実施形態の第 5の実施例について説明する。
前述したように、本実施例でも、条件設定用演算装置 104は、素材特性データとし て、引張強度、 0. 2%耐カ、全伸び、及び板厚の実績値を素材特性データ提供装 置 101から受信する。ただし、本実施例では、受信する素材特性データは素材特性 データ提供装置 101の中で暗号化されており、条件設定用演算装置 104の中で復 号ィ匕した後、第 1の実施例で説明した手順でプレス成形を行った。この時、素材特性 データ提供装置 101は、素材メーカーにより運営されており、条件設定用演算装置 1 04を使用する顧客に、素材特性データを送信する毎に送信履歴ファイル (クライアン ト名、接続日時、送信データ量等)を更新し、それを定期的に集計して、総通信量に 応じた課金を行った。これにより、顧客はデータの機密性を確保した上で素材ごと〖こ 正確な素材特性データを入手することができるため、オペレータが経験的に都度成 形条件を修正する必要も無ぐ成形品の品質ばらつきが低減する効果が得られた。 また、素材メーカーは、暗号ィ匕及び課金により、従来の紙ベースのミルシートを作成 する手間が大幅に低減され、材料特性データの機密性を確保した上で、材料特性 データの再利用（不正コピー）を防止し、さらに本システムの維持管理費用をまかな える効果が得られた。
[0079] (本発明の他の実施形態）
前述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各 種デバイスと接続された装置ある 、はシステム内のコンピュータに対し、前記実施形 態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあ るいは装置のコンピュータ（CPUあるいは MPU)に格納されたプログラムに従って前 記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
[0080] また、この場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機 能を実現することになり、そのプログラムコード自体、およびそのプログラムコードをコ ンピュータに供給するための手段、例えば、力かるプログラムコードを格納した記録 媒体は本発明を構成する。力かるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例 えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、 CD-ROM 、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、 ROM等を用いることができる。
[0081] また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施 形態の機能が実現されるだけでなぐそのプログラムコードがコンピュータにおいて稼 働して 、る OS (オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共 同して前述の実施形態の機能が実現される場合にも力かるプログラムコードは本発 明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
[0082] さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータ に接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコード の指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる CPU等が実際 の処理の一部または全部を行 、、その処理によって前述した実施形態の機能が実 現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもな 、。
産業上の利用可能性
[0083] 本発明によれば、ネットワークを介してサーバー側コンピュータ力 ユーザー側コン ピュータに送信された素材特性データに基づく加工条件で、前記素材をプレス成形 するようにしたので、素材特性のばらつきを考慮して成形条件を定めることが可能に なる。これにより、可及的に適正な成形条件を得ることができ、良好な成形品を得るこ とができるようになる。

Claims

請求の範囲
[1] 素材をプレス成形するためのプレス成形加工装置と、前記プレス成形加工装置に 対して、前記プレス成形のための指示を行うユーザー側コンピュータと、前記ユーザ 一側コンピュータとネットワークを介して接続されたサーバー側コンピュータとを有す るプレス成形カ卩ェシステムであって、
前記サーバー側コンピュータは、前記素材の特性を表す素材特性データを送信す る素材特性データ送信手段を有し、
前記ユーザー側コンピュータは、前記素材特性データ送信手段により送信された 前記素材特性データを受信する素材特性データ受信手段を有し、
前記プレス成形加工装置は、ボンチ、ダイス、及びしわ押さえを有し、前記素材特 性データ受信手段により受信された素材特性データに基づく加工条件で、前記素材 をプレス成形する加工条件制御手段を有することを特徴とするプレス成形加工システ ム。
[2] 前記ユーザー側コンピュータは、前記素材特性データ受信手段により受信された 素材特性データを用いて、前記プレス成形カ卩ェ装置で行われるプレス成形の加工 条件を演算する加工条件演算手段を有し、
前記加工条件制御手段は、前記加工条件演算手段により演算された加工条件で、 前記素材をプレス成形することを特徴とする請求項 1に記載のプレス成形加工システ ム。
[3] 前記加工条件制御手段は、前記加工条件演算手段により演算された加工条件に 基づいて、前記ポンチ又は前記ダイスの移動速度と、金型温度と、しわ押さえ力との うちの少なくとも何れか 1つを制御することを特徴とする請求項 2に記載のプレス成形 加工システム。
[4] 前記加工条件演算手段は、ポンチ反力と、金型温度と、金型の歪み量と、前記素 材の変形量と、前記素材の温度とのうちの少なくとも何れか 1つの状態量であって、 前記素材がプレス成形されて 、るときの状態量を用いて、前記前記ポンチ又は前記 ダイスの移動速度と、金型温度と、しわ押さえ力とのうちの少なくとも何れか 1つの加 ェ条件を演算し、 前記加工条件制御手段は、前記加工条件演算手段により演算された加工条件に 基づいて、前記ポンチ又は前記ダイスの移動速度と、金型温度と、しわ押さえ力との うちの少なくとも何れか 1つを制御することを特徴とする請求項 3に記載のプレス成形 加工システム。
[5] 前記プレス成型加工装置は、ポンチ反力と、金型温度と、金型の歪み量と、前記素 材の変形量と、前記素材の温度とのうちの少なくとも何れか 1つの状態量を、前記素 材がプレス成形されているときに測定する測定手段を有し、
前記加工条件演算手段は、前記測定手段により測定された状態量を用いて、前記 ポンチ又は前記ダイスの移動速度と、金型温度と、しわ押さえ力とのうちの少なくとも 何れ力 1つの加工条件を演算することを特徴とする請求項 4に記載のプレス成形カロ ェシステム。
[6] 前記加工条件演算手段は、前記測定手段により測定された状態量が、許容範囲を 超えている場合には、前記許容範囲を超えている状態量が、前記許容範囲内になる ように、前記ポンチ又は前記ダイスの移動速度と、金型温度と、しわ押さえ力とのうち の少なくとも何れ力 1つの加工条件を演算することを特徴とする請求項 5に記載のプ レス成形加工システム。
[7] 前記ユーザー側コンピュータは、前記測定手段により測定された状態量を記憶する 記憶手段を有し、
前記加工条件演算手段は、前記記憶手段に記憶された状態量を用いて、その状 態量の所定時間内又は所定回数の移動平均値を求め、求めた移動平均値が前記 許容範囲内になるように、前記ポンチ又は前記ダイスの移動速度と、金型温度と、し わ押さえ力とのうちの少なくとも何れか 1つの加工条件を演算することを特徴とする請 求項 5に記載のプレス成形カ卩ェシステム。
[8] 前記ユーザー側コンピュータは、前記測定手段により測定された状態量を記憶する 記憶手段を有し、
前記加工条件演算手段は、前記測定手段により測定された現在の状態量と、前記 記憶手段に記憶された過去の状態量とを比較し、比較した結果に応じて、前記ボン チ又は前記ダイスの移動速度と、金型温度と、しわ押さえ力とのうちの少なくとも何れ 力 1つの加工条件を演算することを特徴とする請求項 5に記載のプレス成形加工シス テム。
[9] 前記ユーザー側コンピュータは、前記素材特性データ受信手段により受信された 素材特性データとは異なる第 2の素材特性データを入力する第 2の素材特性データ 入力手段を有し、
前記加工条件演算手段は、前記第 2の素材特性データ入力手段により入力された 第 2の素材特性データを用いて、前記プレス成形加工装置で行われる加工条件を演 算することを特徴とする請求項 1に記載のプレス成形加工システム。
[10] 前記第 2の素材特性データは、前記素材を前記プレス成形加工装置で成形する前 に得られるデータであることを特徴とする請求項 9に記載のプレス成形カ卩ェシステム
[11] 前記素材特性データ受信手段により受信される素材特性データは、前記プレス成 形加工装置でプレス成形される素材が属する製造ロットの代表値であり、
前記第 2の素材特性データ入力手段により入力される第 2の素材特性データは、前 記プレス成形加工装置でプレス成形される素材そのものの値であることを特徴とする 請求項 9に記載のプレス成形加工システム。
[12] 前記プレス成形加工装置でプレス成形される素材を識別するための素材識別番号 と、前記素材識別番号により識別される素材における素材特性データとが対応付け られて記憶されて ヽる素材特性データベースを有し、
前記ユーザー側コンピュータは、前記素材識別番号を入力する素材識別番号入力 手段と、
前記素材識別番号入力手段により入力された素材識別番号を送信する素材識別 番号送信手段とを有し、
前記サーバー側コンピュータは、前記素材識別番号送信手段により送信された素 材識別番号を受信する素材識別番号受信手段を有し、
前記素材特性データ送信手段は、前記素材識別番号受信手段により受信された 素材識別番号に対応付けられて前記素材特性データベースに記憶されている素材 特性データを送信することを特徴とする請求項 1に記載のプレス成形加工システム。
[13] 前記素材識別番号入力手段は、ユーザーが操作する操作子、バーコードの情報を 読み取る第 1の読取手段、 ICタグの情報を読み取る第 2の読取手段、及びディスク記 録媒体の情報を読み取る第 3の読取手段のうちの少なくとも何れか 1つを有すること を特徴とする請求項 12に記載のプレス成形加工システム。
[14] 前記素材特性データは、前記素材の板厚、降伏応力、 0. 2%耐カ、引張強度、伸 び、 n値、 r値、応力と歪みとの関係式、硬度、温度、表面粗度、摩擦係数、潤滑油膜 厚についての少なくとも 1つのデータを含むことを特徴とする請求項 1に記載のプレス 成形加工システム。
[15] 前記サーバー側コンピュータは、前記素材特性データを前記ユーザー側コンビュ ータに送信する場合に、その素材特性データを、前記加工条件演算手段では利用 可能であるが、ユーザーには不可視とするデータ不可視化手段を有することを特徴 とする請求項 1に記載のプレス成形加工システム。
[16] 前記サーバー側コンピュータの素材特性データの送信に応じた課金を行う課金手 段を有することを特徴とする請求項 1に記載のプレス成形加工システム。
[17] 素材の特性を表す素材特性データを、ネットワークを介してサーバー側コンビユー タカ ユーザー側コンピュータに送信する素材特性データ送信ステップと、
前記素材特性データ送信ステップにより送信された素材特性データを前記ユーザ 一側コンピュータが受信する素材特性データ受信ステップと、
前記素材特性データ受信ステップにより受信された素材特性データに基づく加工 条件で、前記素材をプレス成形するプレス成形ステップとを有することを特徴とするプ レス成形加工方法。
[18] 素材の特性を表す素材特性データを、ネットワークを介してサーバー側コンビユー タカ ユーザー側コンピュータに送信する素材特性データ送信ステップと、
前記素材特性データ送信ステップにより送信された素材特性データを前記ユーザ 一側コンピュータが受信する素材特性データ受信ステップと、
前記素材特性データ受信ステップにより受信された素材特性データに基づく加工 条件で、プレス成形装置を制御する制御ステップとをコンピュータに実行させることを 特徴とするコンピュータプログラム。
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