WO2014050083A1 - パネル部品評価方法、パネル部品評価装置および自動車用パネル部品の製造方法 - Google Patents

パネル部品評価方法、パネル部品評価装置および自動車用パネル部品の製造方法 Download PDF

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WO2014050083A1
WO2014050083A1 PCT/JP2013/005655 JP2013005655W WO2014050083A1 WO 2014050083 A1 WO2014050083 A1 WO 2014050083A1 JP 2013005655 W JP2013005655 W JP 2013005655W WO 2014050083 A1 WO2014050083 A1 WO 2014050083A1
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WO
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character line
panel component
automotive
automotive panel
curvature
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PCT/JP2013/005655
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French (fr)
Inventor
欣哉 中川
岩間　隆史
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Ｊｆｅスチール株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00—Doors
    • B60J5/04—Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/0412—Lower door structure
    • B60J5/0415—Outer panel
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques

Definitions

  • the present invention relates to a panel part evaluation method (panel part) that is applied when manufacturing automotive panel parts such as door panels, hood panels, roof panels, and roof panels. Evaluation method) and panel part evaluation device (panel part evaluation device).
  • panel part evaluation device panel part evaluation device
  • the present invention also relates to a method for manufacturing automotive panel components such as door panels, hood panels, and roof panels.
  • automotive panel parts such as door panels are manufactured by press forming a metal plate such as a steel plate.
  • a metal plate such as a steel plate.
  • tension rigidity For the purpose of increasing the tension rigidity (rigidity) and design, the crease panel called character lines (character lines) is used. Conventionally, it has been distributed to parts.
  • jump refers to a phenomenon in which a character line breaks when a load is applied on the character line or in the vicinity of the character line and the load exceeds the load, and the character line breaks. In addition, it is called “jumping” because the panel parts are deformed at once so that they jump with the pocon.
  • the method of securing reinforcement rigidity by arranging a reinforcing member on the back side of the automotive panel component has a problem of inhibiting the weight reduction of the automotive panel component.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 describe a technique for predicting rigidity from the shape of a panel component.
  • Patent Document 3 describes a technique for predicting dent rigidity as a load resistance in a load direction of a plate member when a load is applied to a predetermined point of the plate member.
  • Patent Document 3 has a problem that the rigidity of the character line itself cannot be predicted because the position of the character line is used as a variable in order to predict the dent rigidity.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems.
  • the performance of the automotive panel such as the tension rigidity or jumping load on the character line or in the vicinity of the character line. It is an object of the present invention to provide a panel component evaluation method and a panel component evaluation apparatus that can easily evaluate the above.
  • Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing an automotive panel component capable of shortening the time required from designing the automotive panel component to mass production and reducing the cost. It is said.
  • a panel component evaluation method for evaluating an automotive panel component having a character line composed of two curved surfaces, the plate thickness of the automotive panel component, the radius of curvature of the two curved surfaces, and the character A panel component evaluation method for evaluating an automotive panel component based on an opening angle of a line.
  • the character line is composed of two convex curved surfaces, The jump load of the automotive panel component is predicted based on the thickness of the automotive panel component, the logarithm product of the radii of curvature of the two convex curved surfaces, and the opening angle of the character line [1].
  • the character line is composed of two convex curved surfaces, The panel component evaluation method according to [1] or [2], wherein the jump load of the automotive panel component is predicted from the following equation.
  • the character line is composed of two convex curved surfaces, Based on the plate thickness of the automotive panel component, the curvature radius of the two convex curved surfaces, the opening angle of the character line, and the curvature radius of the apex portion of the character line, the tension rigidity of the automotive panel component is determined.
  • P ′ (t 2 / e 2 ) ⁇ (a 2 ⁇ q + b 2 ⁇ ⁇ + c 2 ⁇ Rt + d 2 )
  • P ' Tension rigidity (N / mm) t: Thickness (mm) of automotive panel parts
  • q: q ln (R1) ⁇ ln (R2), R1, R2: Curvature radii (mm) of two convex curved surfaces constituting the character line of an automotive panel part
  • ⁇ Character line opening angle (°)
  • Rt radius of curvature of the vertex of the character line (mm)
  • a 2 to e 2 constants.
  • the character line includes a convex curved surface and a concave curved surface, Predicting the tension stiffness of the automotive panel component based on the plate thickness of the automotive panel component, the logarithm product of the radii of curvature of the convex and concave curved surfaces, and the opening angle of the character line, The panel component evaluation method according to [1].
  • the character line includes a convex curved surface and a concave curved surface, The panel component evaluation method according to [1] or [6], wherein the tension rigidity of the automotive panel component is predicted from the following equation.
  • a panel component evaluation apparatus for evaluating an automotive panel component having a character line composed of two curved surfaces, a logarithmic product calculation unit for calculating a logarithmic product of the radii of curvature of the two curved surfaces, and the logarithm
  • a panel component evaluation apparatus comprising: an evaluation unit that evaluates the automotive panel component based on a logarithmic product calculated by a product calculation unit, a thickness of the automotive panel component, and an opening angle of the character line.
  • the character line is composed of two convex curved surfaces
  • the evaluation unit is based on the logarithmic product calculated by the logarithmic product calculation unit, the plate thickness of the automotive panel component, the opening angle of the character line, and the radius of curvature of the apex portion of the character line.
  • the predicted value of the jumping load and / or the tension stiffness predicted by the method according to [1] to [7] is compared with a target value, and the predicted value reaches or exceeds the target value.
  • the present invention it is possible to easily evaluate the performance of the automotive panel such as the tension rigidity or jumping load on the character line or in the vicinity of the character line when the designed automotive panel part is prototyped.
  • FIG. 4 is a diagram showing a cross section taken along line AA ′ of FIG. 3. It is a figure which shows a load-displacement curve when a cylindrical indenter is pressed on the character line of the panel component for motor vehicles. It is a figure which shows schematic structure of the panel component evaluation apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention.
  • Embodiment 1 of this invention It is a figure which shows the manufacturing method of the panel component for motor vehicles which concerns on Embodiment 1 of this invention. It is a figure for demonstrating the period required from the completion
  • FIG. 1 It is a figure which shows an example of the reinforcement member arrange
  • the panel component evaluation method is a panel component evaluation method for evaluating an automotive panel component having a character line composed of two curved surfaces. This panel component evaluation method evaluates an automotive panel component based on the thickness of the automotive panel component, the curvature radii of the two curved surfaces, and the opening angle of the character line.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a panel component evaluation apparatus according to the present invention.
  • the panel component evaluation apparatus according to the present invention is an apparatus for evaluating an automotive panel component having a character line composed of two curved surfaces.
  • the panel component evaluation apparatus 100 includes a logarithmic product calculation unit 101 that calculates a logarithmic product of the radii of curvature of two curved surfaces that constitute a character line, a logarithmic product calculated by the logarithmic product calculation unit 101, and a plate thickness of the automotive panel component.
  • an evaluation unit 102 for evaluating an automotive panel component based on the opening angle of the character line.
  • the logarithmic product calculation unit 101 and the evaluation unit 102 are realized by, for example, a computer device including a CPU and software installed in the computer device.
  • an automotive panel component in which a character line is configured by two convex curved surfaces is an evaluation target.
  • an automotive panel component in which a character line is composed of a convex curved surface and a concave curved surface is targeted for evaluation.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of an automotive door panel to which the panel component evaluation method according to Embodiment 1 of the present invention is applied.
  • the automotive panel component 1 shown in FIG. 2 has a character line 2 and an emboss for handles 3 (Emboss for handles).
  • the character line 2 is composed of two convex curved surfaces 4 and 11.
  • FIG. 3 is a diagram showing a finite element analysis model of the automobile panel part shown in FIG. 2
  • FIG. 4 is a diagram showing a cross section along AA ′ of FIG. 3
  • FIG. 5 is a cylindrical indenter (cylinder type penetrator on the character line).
  • FIG. 6 is a diagram showing a load-displacement curve when pressing a).
  • the AA ′ cross section of FIG. 4 may be a cross section perpendicular to the direction in which the character line extends, for example. However, even when the cross section is not perpendicular to the direction in which the character line extends, it is possible to predict the jump load and the tension stiffness by appropriately determining the constant.
  • the present inventors created a finite element analysis model shown in FIG. 3 in order to investigate the correlation between the shape dimensions of the automotive panel parts, the tension rigidity, and the jumping load.
  • the curvature radii R1 and R2 of the convex curved surfaces 4 and 11 shown in FIG. 4 are 500 mm to 3000 mm
  • the opening angle ⁇ of the character line 2 shown in FIG. 4 is 165 ° to 175 °
  • a finite element analysis model with a projected area of the entire model of 1100 mm ⁇ 800 mm was prepared by changing the curvature radius Rt of the part in the range of 5 mm to 60 mm and the plate thickness t of the automotive panel part in the range of 0.55 mm to 0.80 mm.
  • the character line opening angle is an angle formed by two tangents 6a and 6b at the boundary between the radius of curvature at the apex of the character line and the convex curved surfaces 4 and 11. Further, the radius of curvature of the character line apex portion is the radius of curvature of the curved surface portion between the convex curved surface 4 and the convex curved surface 11.
  • the apex (points A and a) of the character line the character
  • the radius of a circle passing through three points: a point 150 mm vertically away from the line (points C and c) and a point 75 points vertically away from the character line (points B and b) is the distance between the two convex curved surfaces constituting the character line. It can be defined as the radius of curvature.
  • the reason why the points C and c are positioned 150 mm vertically away from the character line is that even if the curvature changes at a position 150 mm or more away from the character line, the rigidity of the character line is not affected.
  • the radius of a circle passing through the three points of the vertex (point A, a) of the character line and the point (point B, b) vertically 75 mm away from the character line is defined as the curvature radius of the character line vertex. Can do.
  • the creation of the finite element analysis model was performed using HyperMesh from Altair.
  • the mesh size of the analysis model was 0.5 mm near the character line, 5 mm at the end of the panel, and a size that smoothly connected the mesh in the middle.
  • the element is a shell element and the four sides of the analysis model are translational constraints.
  • the inventors create an analytical model that imitates a cylindrical indenter with a diameter of 45 mm, and press this model on the character line of the model shown in FIG. 3 to obtain a load-displacement curve shown in FIG. It was created.
  • the first extreme value appearing in the created load-displacement curve was taken as the jumping load, and the slope of the load-displacement curve when the automotive panel component was displaced from 0.0 mm to 0.5 mm was analyzed as the stiffness.
  • the jump load P and the tension stiffness P ′ of the automotive panel component can be predicted from the following equations.
  • LS-DYNA ver971d R3.2.1 was used and a static implicit method was performed.
  • the values of the constants a 1 to e 1 and a 2 to e 2 vary depending on the shape of the indenter used in the test, but are obtained by testing and analysis.
  • FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of the panel component evaluation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the panel component evaluation apparatus 51 includes an input unit 52 for inputting the thickness t of the automotive panel component, the curvature radii R1 and R2 of the convex curved surfaces 4 and 11, the character line opening angle ⁇ , and the character line vertex curvature radius Rt.
  • the logarithmic product calculation unit 53 for calculating the logarithmic product (ln (R1) ⁇ ln (R2)) of the radii of curvature R1 and R2 input to the input unit 52, and the logarithmic product calculated by the logarithmic product calculation unit 53.
  • the logarithmic product calculation unit 53, the jump weight calculation unit 54, the tension stiffness calculation unit 56, and the comparison units 55 and 57 are realized by, for example, a computer device including a CPU and software installed in the computer device. Is done.
  • the panel component evaluation device 51 is calculated by the tension stiffness calculation unit 56 that calculates the stiffness of the panel component for an automobile from the equation (2) based on the logarithmic product calculated by the logarithmic product calculation unit 53, and the tension stiffness calculation unit 56.
  • a comparison unit 57 that compares the tension stiffness with the target value, and an output unit 58 that outputs the comparison results of the comparison units 55 and 57 are provided.
  • FIG. 7 is a diagram showing a method for manufacturing the automotive panel component according to the first embodiment of the present invention.
  • Automotive panel components such as door panels are manufactured through design, design, and prototyping.
  • the process proceeds to step S3, where the jumping load P and tension stiffness P ′ of the automotive panel part are predicted from the equations (1) and (2).
  • the plate thickness t of the automotive panel component when the plate thickness t of the automotive panel component, the curvature radii R1, R2 of the convex curved surfaces 4, 11, and the curvature radius Rt of the character line vertex are input to the input unit 52 of the panel component evaluation apparatus 51 shown in FIG.
  • the jumping load P is calculated by the jumping load calculation unit 54 of the panel component evaluation apparatus 51, and the tension stiffness P ′ is calculated by the tension rigidity calculation unit 56 of the panel component evaluation apparatus 51.
  • step S3 After predicting the jump load P and the tension stiffness P 'of the automotive panel part in step S3, the process proceeds to step S4, and the predicted values of the jump load P and the tension stiffness P' are compared with respective target values. If either of the predicted values of the jumping load P and the tension stiffness P ′ is smaller than the target value, the process returns to step S2, and the automotive panel part design is performed so that the jumping load P and the tension stiffness P ′ are equal to or higher than the target values. Again.
  • step S5 If the predicted values of the jumping load P and the tension stiffness P ′ are equal to or higher than the target values, the process proceeds to step S5, and a prototype of the automotive panel part is produced. After checking the shape and the like of the prototype automotive panel part, the process proceeds to step S6, and mass production of the automotive panel part is performed.
  • the curvature radii R1 and R2 of the convex curved surfaces 4 and 11 are preferably 500 mm or more and 3000 mm or less, and the opening angle ⁇ of the character line 2 is 165 °. It is desirable that the angle is 175 ° or less. Further, the curvature radius Rt of the character line apex portion is desirably 5 mm or more and 100 mm or less, and the plate thickness is desirably 0.5 mm or more and 1.2 mm or less.
  • the thickness t, the character line opening angle ⁇ , the curvature radii R1, R2 of the convex curved surfaces 4, 11, and the curvature radius Rt of the character line apex are input to the computer. It is desirable to predict the jump load and tension stiffness of automotive panel components.
  • the predicted values of the jump load and tension stiffness are compared with the target values, respectively, and when the predicted value of the jump load and tension stiffness exceeds the target value, trial production of automotive panel parts is performed. It is possible to shorten the period from design of panel parts to mass production and to reduce costs.
  • the estimation of the tension stiffness and the jumping load is a stage where the panel shape is determined, that is, the design. This is possible at the design stage.
  • the mold correction required time and labor, This eliminates the prototype process and requires only “redesigning”.
  • the automotive panel component evaluation method according to the first embodiment when the automotive panel component evaluation method according to the first embodiment is applied, if the loop is rotated three times, the period required from the end of the design to mass production is about 19 months, and the conventional process is performed. Compared to the case, the 21% period can be shortened. Accordingly, it is possible to reduce man-hours such as mold correction.
  • the jumping load and the tension rigidity of the automotive panel part are predicted, but only the tension rigidity may be predicted.
  • the predicted values of the jump load and tension stiffness were compared with the target values, respectively, but only the predicted stiffness stiffness value was compared with the target value, and after the predicted stiffness stiffness value exceeded the target value, automotive panel parts You may make a prototype.
  • the apparatus according to Embodiment 1 shown in FIG. 6 includes a jumping load calculation unit 54 that calculates a jumping load of an automotive panel component, and a tension stiffness calculation unit 56 that calculates the tension stiffness of the automotive panel component.
  • a jumping load calculation unit 54 that calculates a jumping load of an automotive panel component
  • a tension stiffness calculation unit 56 that calculates the tension stiffness of the automotive panel component.
  • only one of the jumping load calculation unit 54 and the tension stiffness calculation unit 56 may be provided.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of an automotive door panel to which the panel component evaluation method according to Embodiment 2 of the present invention is applied.
  • the automobile panel component 1 shown in FIG. 17 has a character line 2 and a handle emboss 3, and the character line 2 includes a convex curved surface 4 and a concave curved surface 5.
  • the character line 2 includes a convex curved surface 4 and a concave curved surface 5.
  • the curvature radius R1 of the convex curved surface 4 and the curvature radius R2 of the concave curved surface 5 shown in FIG. 18 are 500 mm to 3000 mm
  • the opening angle ⁇ of the character line 2 shown in FIG. 18 is 165 ° to 175 °
  • the radius of curvature Rt of the character line apex shown in Fig. 5 is varied from 5mm to 60mm
  • the panel thickness t of the automotive panel component is varied in the range of 0.55mm to 0.80mm
  • the projected area of the entire model is 1100mm x 800mm. A model was created.
  • the character line opening angle referred to here is an angle formed by two tangents 6a and 6b at the boundary between the radius of curvature of the vertex of the character line and the curved surfaces 4 and 5. Further, the curvature radius of the character line apex portion is the curvature radius of the curved surface portion between the convex curved surface 4 and the concave curved surface 5.
  • FIG. 20 illustrates a case where the convex curved surface 4 has a uniform convex shape within a range of 150 mm perpendicular to the character line and the concave curved surface 5 has a uniform concave shape within a range of 150 mm perpendicular to the character line.
  • the vertex of the character line (points A and a), the point 150 mm vertically away from the character line (points C and c), and the point 75 points vertically away from the character line (points B and b) Can be defined as the radius of curvature of the convex curved surface 4 and the concave curved surface 5.
  • FIG. 20 corresponds to FIG. 16 of the first embodiment.
  • the reason why the positions of points C and c are 150 mm vertically away from the character line is that even if the curvature changes at a position 150 mm or more away from the character line, it does not affect the rigidity of the character line. It is.
  • the creation of a finite element analysis model as shown in FIG. 3 was performed using HyperMesh from Altair.
  • the mesh size of the analysis model was 0.5 mm near the character line, 5 mm at the panel edge, and a size that smoothly connected the mesh in the middle.
  • the element was made into the translational constraint on the four sides of the analysis model using the shell element.
  • the inventors create an analytical model that imitates a cylindrical indenter with a diameter of 45 mm, and press this model on the character line of the model shown in FIG. 3 to obtain a load-displacement curve shown in FIG. It was created.
  • the tensile stiffness P ′ (N / mm) of the automotive panel component is expressed by the following equation: The knowledge that it can be predicted from. The analysis was performed by static implicit method using LS-DYNA ver971d R3.2.1.
  • P ′ P 0 ′ ⁇ (t 2 / g) ⁇ (h ⁇ Rt + i) (4)
  • P 0 ′: P 0 ′ (a ⁇ ⁇ + b) ⁇ (180 ⁇ ) 2 + (c ⁇ ⁇ + d) ⁇ (180 ⁇ ) + (e ⁇ ⁇ + f),
  • R1, R2 curvature radius (mm) of the convex curved surface and the concave curved surface constituting the character line of the automotive panel part
  • t Thickness (mm) of automotive panel parts
  • Rt radius of curvature of the vertex of the character line (mm)
  • a to i constants.
  • Equation (1) The constants a to i in Equation (1) vary depending on the shape of the indenter used in the test, but are obtained by testing and analysis.
  • FIG. 19 is a diagram showing a schematic configuration of a panel component evaluation apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the panel component evaluation apparatus 51 shown in FIG. 19 includes a plate thickness t, a convex curved surface 4 and a concave curved surface of an automotive panel component.
  • 5 is the logarithm product (ln () of the curvature radii R1 and R2 input to the input section 52 and the input section 52 for inputting the radius of curvature R1 and R2, the opening angle ⁇ of the character line and the curvature radius Rt of the character line vertex.
  • the logarithmic product calculation unit 53 also calculates ⁇ and ⁇ in Expression (4).
  • the panel component evaluation apparatus 51 includes a comparison unit 57 that compares the tension stiffness calculated by the tension stiffness calculation unit 56 with a target value, and an output unit 58 that outputs a comparison result of the comparison unit 57.
  • step S2 The manufacturing method of the automotive panel component according to the second embodiment of the present invention is the same as FIG. Automotive panel parts such as door panels are manufactured through design, design, and prototyping.
  • step S3 the tension rigidity P ′ of the automotive panel part is predicted from the equation (4).
  • the panel component evaluation apparatus shown in FIG. 19 shows the plate thickness t of the automotive panel component, the curvature radii R1, R2 of the convex curved surface 4 and the concave curved surface 5, the curvature radius Rt of the character line apex, and the opening angle ⁇ of the character line.
  • the tension rigidity P ′ is calculated by the tension rigidity calculation unit 56 of the panel component evaluation apparatus 51.
  • step S3 If the tension stiffness P 'is predicted in step S3, the process proceeds to step S4, and the predicted value of the tension stiffness P' is compared with the target value. If the predicted value of the tension stiffness P 'is smaller than the target value, the process returns to step S2, and the automotive panel component is designed again so that the tension stiffness P' is equal to or greater than the target value. On the other hand, if the predicted value of the tension stiffness P 'is equal to or greater than the target value, the process proceeds to step S5, and a prototype of the automotive panel component is produced.
  • the radii of curvature R1 and R2 of the convex curved surface 4 and the concave curved surface 5 are preferably 500 mm or more and 3000 mm or less, and the opening angle ⁇ of the character line 2 is 165 ° or more and 175 °.
  • the curvature radius Rt of the character line vertex is preferably 5 mm or more and 100 mm or less, and the plate thickness t is preferably 0.5 mm or more and 1.2 mm or less.
  • the character line is displayed when the designed automotive panel part is prototyped.
  • the predicted value of the tension stiffness is compared with the target value, and the automotive panel component is prototyped after the predicted value of the tension stiffness reaches the target value or more. It is possible to obtain automotive panel parts with high tension rigidity without requiring a lot of time and cost from designing to mass production.
  • Example 1 By effectively arranging the character lines on the panel parts using the first embodiment of the present invention, the panel parts can be reduced in weight.
  • FIGS. 10 and 11 As a material of the door panel, a steel plate having a tensile strength of 340 MPa (elastic modulus: 210 GPa, yield strength: 235 MPa, tensile strength: 345 MPa, total elongation: 40%) was used.
  • the tension stiffness of the door panel 60 shown in FIGS. 10 and 11 was measured by the method shown in FIG. That is, a cylindrical rubber indenter 7 having a diameter of 45 mm was pressed against point A on the door panel 60 (see FIG. 11), and the displacement at point A at this time was measured with a displacement meter 8.
  • the tension stiffness when the displacement at point A was 0.5 mm was measured with the load cell 9.
  • the measured value of the tension stiffness of the door panel 60 (plate thickness 0.70 mm) was 40 N / mm.
  • the reinforcing member 10 When arranging the reinforcing member, for example, the reinforcing member 10 having the dimensions shown in FIG. 13 (soft steel plate; elastic modulus: 210 GPa, yield strength: 170 MPa, tensile strength: 290 MPa, total elongation: 48%) is placed at the position shown in FIG. When arranged, the tension stiffness was 70 N / mm. This has achieved the goal, but the tension stiffness is unnecessarily increased. Further, the weight is increased by inserting the reinforcing member 10, and the lightening effect due to the reduction in the thickness of the door panel is reduced.
  • the automotive panel component evaluation method of Embodiment 1 when the automotive panel component evaluation method of Embodiment 1 is applied, there is no need to arrange a reinforcing member on the back side of the door panel.
  • the curvature radius in the arrow direction of the door panel 60 shown in FIG. 11 was 1500 mm. Therefore, the curvature radii R1 and R2 of the two convex curved surfaces constituting the character line are 1500 mm, the plate thickness t is 0.65 mm, the target tension stiffness P ′ is 40 N / mm, and the values shown in Table 1 are constants.
  • the expression (2) By substituting into the expression (2) as the values of a 2 to e 2 , it is possible to obtain a relational expression between the opening angle ⁇ of the character line and the curvature radius Rt of the character line vertex.
  • Table 2 shows the results of investigating the tension stiffness when the character line opening angle ⁇ is 170 ° and the character line 2 is arranged at the position shown in FIG.
  • Example 2 In Example 2 of Embodiment 1, the values of R1, R2, and ⁇ used in Example 1 and the values shown in Table 3 are substituted into Equation (1) as the values of constants a 1 to e 1. It is possible to obtain the jump load when the character line passing on the point A is arranged.
  • the value of the jump load 280N is a value generally considered to be a sufficiently high jump load.
  • the panel component can be reduced in weight.
  • An example of an automotive panel component is almost the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 10 and 11 and has a thickness of 0.70 mm.
  • a steel plate having a tensile strength of 340 MPa (elastic modulus: 210 GPa, yield strength: 235 MPa, tensile strength: 345 MPa, total elongation: 40%) was used.
  • the tension stiffness of the door panel 7 shown in FIGS. 10 and 11 was measured by the method shown in FIG. That is, a cylindrical rubber indenter 7 having a diameter of 45 mm was pressed against point A on the door panel 60 (see FIG. 11), and the displacement at point A at this time was measured with a displacement meter 8.
  • the tension stiffness when the displacement at point A was 0.5 mm was measured with the load cell 9.
  • the measured value of the tension stiffness of the door panel 60 (plate thickness 0.70 mm) was 40 N / mm.
  • the reinforcing member 10 having the dimensions shown in FIG. 13 (soft steel plate; elastic modulus: 210 GPa, yield strength: 170 MPa, tensile strength: 290 MPa, total elongation: 48%) is placed at the position shown in FIG.
  • the tension stiffness was 60 N / mm. This has achieved the goal, but the tension stiffness is unnecessarily increased. Further, the weight is increased by inserting the reinforcing member 10, and the lightening effect due to the reduction in the thickness of the door panel is reduced.
  • Embodiment 2 when Embodiment 2 is applied, it is not necessary to arrange a reinforcing member on the back side of the door panel.
  • the curvature radius in the direction of the arrow of the door panel shown in FIG. 11 was 1500 mm.
  • Table 5 By substituting the values shown in (1) as the values of constants a to i, a relational expression between the opening angle ⁇ of the character line and the radius of curvature Rt of the character line vertex can be obtained.
  • the tension angle at point A can be made higher than the target without adding a reinforcing member by setting the opening angle ⁇ of the character line to 175 ° or less. It became.
  • Table 6 shows the results when the character line opening angle ⁇ is 175 ° and the character line 2 is arranged at the position shown in FIG.
  • the use of the second embodiment enables efficient weight reduction without impairing the tension rigidity. Since the predicted value of the tension stiffness obtained by applying the second embodiment and the actual measurement value substantially coincide with each other, it can be seen that the accuracy of the prediction of the stiffness obtained by applying the second embodiment is high.

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Abstract

デザインされた自動車用パネル部品を試作する際にキャラクターライン上あるいはキャラクターライン近傍の張り剛性や飛び移り荷重を容易に評価することのできるパネル部品評価方法を提供する。二つの曲面から構成されるキャラクターラインを有する自動車用パネル部品を評価するパネル部品評価方法であって、前記自動車用パネル部品の板厚と、前記二つの曲面の曲率半径と、前記キャラクターラインの開き角とに基づいて、自動車用パネル部品を評価する。

Description

パネル部品評価方法、パネル部品評価装置および自動車用パネル部品の製造方法
　本発明は、ドアパネル(doors panel)、フードパネル(hood panel)、ルーフパネル(roof panel)等の自動車用パネル部品(panel part for automobiles)を製造する際に適用されるパネル部品評価方法(panel part evaluation method)とパネル部品評価装置(panel part evaluation device)に関する。また、本発明はドアパネル、フードパネル、ルーフパネル等の自動車用パネル部品を製造する方法に関する。
　一般に、ドアパネル等の自動車用パネル部品は、鋼板などの金属板をプレス成形して製造される。このような自動車用パネル部品に求められる特性の一つに張り剛性があり、この張り剛性(tensile rigidity)を高めたり意匠性を高めたりする目的で、キャラクターライン(character lines)と呼ばれる折り目をパネル部品に配することが従来から行われている。
　しかし、キャラクターラインを配する際の問題として、「飛び移り」（buckling）がある。ここで言う「飛び移り」とは、キャラクターライン上またはキャラクターライン近傍に負荷がかかった際、負荷が飛び移り荷重を超えたときに、キャラクターラインが折れてしまう現象であり、キャラクターラインが折れる際に、パネル部品がポコンと飛び移るように一気に変形するため、飛び移りと呼ばれている。
　キャラクターラインを配することによる張り剛性の向上効果は高いほうが良く、また、飛び移り荷重も高いほうが良い。しかし、キャラクターラインを配したときの張り剛性と飛び移り荷重については予測する手段がない。そのため、従来では、デザインされたパネル部品に対して試作を行い、試作されたパネル部品の張り剛性と飛び移り荷重を測定し、その測定値を目標値と比較して試作品の良否を判断している。
　この場合、張り剛性および飛び移り荷重の測定値が目標値より低い場合にはデザインからやり直したり、パネル部品の裏側に補強部材を配したりする必要がある。そのため、自動車用パネル部品のデザインから量産化までに長期間を要するという問題がある。また、自動車用パネル部品の裏側に補強部材を配して張り剛性を確保する方法では、自動車用パネル部品の軽量化を阻害するという問題がある。
　ところで、特許文献１および特許文献２には、パネル部品の形状から剛性を予測する技術が記載されている。また、特許文献３には、板部材の所定点に対し負荷を加えた際の当該板部材の負荷方向の耐荷重量としてデント剛性を予測する技術が記載されている。
特許第３７８６１７１号公報 特開平７－３３０４８号公報 特開２０１１－１５８２７０号公報
　しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載された技術では、キャラクターラインのようにパネル形状が急激に変化している部分の張り剛性については予測が困難であり、飛び移り荷重についても予測できないという問題がある。
　また、特許文献３に記載された技術では、デント剛性を予測するためにキャラクターラインの位置を変数としているため、キャラクターラインそのものの剛性については予測できないという問題がある。
　本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、デザインされた自動車用パネル部品を試作する際にキャラクターライン上あるいはキャラクターライン近傍の張り剛性や飛び移り荷重といった自動車用パネルの性能を容易に評価することのできるパネル部品評価方法およびパネル部品評価装置を提供することを目的としている。また、本発明の他の目的は、自動車用パネル部品をデザインしてから量産化するまでに要する期間の短縮とコストの低減を図ることのできる自動車用パネル部品の製造方法を提供することを目的としている。
　上記目的を達成するために、以下のような特徴を有している。
［１］二つの曲面から構成されるキャラクターラインを有する自動車用パネル部品を評価するパネル部品評価方法であって、前記自動車用パネル部品の板厚と、前記二つの曲面の曲率半径と、前記キャラクターラインの開き角とに基づいて、自動車用パネル部品を評価するパネル部品評価方法。
［２］前記キャラクターラインは、二つの凸曲面から構成され、
　前記自動車用パネル部品の板厚と、前記二つの凸曲面の曲率半径の対数積と、前記キャラクターラインの開き角に基づいて、前記自動車用パネル部品の飛び移り荷重を予測する［１］に記載のパネル部品評価方法。
［３］前記キャラクターラインは、二つの凸曲面から構成され、
　前記自動車用パネル部品の飛び移り荷重を下式から予測する［１］または［２］に記載のパネル部品評価方法。
　Ｐ＝（ｔ2／ｅ1）×（（ａ1×θ＋ｂ1）×ｑ＋（ｃ1×θ＋ｄ1））
　ただし、
　Ｐ：飛び移り荷重（Ｎ）、
　ｔ：自動車用パネル部品の板厚（ｍｍ）、
　θ：キャラクターラインの開き角（°）、
　ｑ：ｑ＝ln（Ｒ１）×ln（Ｒ２）、
　Ｒ１，Ｒ２：自動車用パネル部品のキャラクターラインを構成する二つの凸曲面の曲率半径（ｍｍ）、
　ａ1～ｅ1：定数。
［４］前記キャラクターラインは、二つの凸曲面から構成され、
　前記自動車用パネル部品の板厚と、前記二つの凸曲面の曲率半径と、前記キャラクターラインの開き角と、前記キャラクターラインの頂点部の曲率半径に基づいて、前記自動車用パネル部品の張り剛性を予測する［１］に記載のパネル部品評価方法。
［５］前記自動車用パネル部品の張り剛性を下式から予測することを特徴とする［１］または［４］に記載のパネル部品評価方法。
　Ｐ'＝（ｔ2／ｅ2）×（ａ2×ｑ＋ｂ2×θ＋ｃ2×Ｒｔ＋ｄ2）
　ただし、
　Ｐ'： 張り剛性（Ｎ／ｍｍ）
　ｔ：自動車用パネル部品の板厚（ｍｍ）、
　ｑ：ｑ＝ln（Ｒ１）×ln（Ｒ２）、
　Ｒ１，Ｒ２：自動車用パネル部品のキャラクターラインを構成する二つの凸曲面の曲率半径（ｍｍ）、
　θ：キャラクターラインの開き角（°）、
　Ｒｔ：キャラクターライン頂点部の曲率半径（ｍｍ）、
　ａ2～ｅ2：定数。
［６］前記キャラクターラインは、凸曲面と凹曲面とから構成され、
　前記自動車用パネル部品の板厚と、前記凸曲面と凹曲面の曲率半径の対数積と、前記キャラクターラインの開き角とに基づいて、前記自動車用パネル部品の張り剛性を予測することを特徴とする［１］に記載のパネル部品評価方法。
［７］前記キャラクターラインは、凸曲面と凹曲面とから構成され、
　前記自動車用パネル部品の張り剛性を下式から予測することを特徴とする［１］または［６］に記載のパネル部品評価方法。
　Ｐ’＝Ｐ0’×（ｔ2／ｇ）×（ｈ×Ｒｔ＋ｉ）
　ただし、
　Ｐ’：張り剛性（Ｎ／ｍｍ）
　Ｐ0’：Ｐ0’＝（ａ×α＋ｂ）×（180－θ）2＋（ｃ×β＋ｄ）×（180－θ）＋（ｅ×γ＋ｆ）、
　α：α＝ln（Ｒ１）×ln（Ｒ２）、
　β：β＝（ln（Ｒ２））2／ln（Ｒ１）、
　γ：γ＝（ln（Ｒ１））2／ln（Ｒ２）、
　θ：キャラクターラインの開き角（°）、
　Ｒ１，Ｒ２：自動車用パネル部品のキャラクターラインを構成する凸曲面と凹曲面の曲率半径（ｍｍ）、
　ｔ：自動車用パネル部品の板厚（ｍｍ）、
　Ｒｔ：キャラクターライン頂点部の曲率半径（ｍｍ）、
　ａ～ｉ：定数。
［８］二つの曲面から構成されるキャラクターラインを有する自動車用パネル部品を評価するパネル部品評価装置であって、前記二つの曲面の曲率半径の対数積を演算する対数積演算部と、該対数積演算部で算出された対数積と前記自動車用パネル部品の板厚および前記キャラクターラインの開き角に基づいて、前記自動車用パネル部品を評価する評価部とを備えるパネル部品評価装置。
　［９］前記キャラクターラインは、二つの凸曲面から構成され、
　前記評価部は、前記対数積演算部で算出された対数積、前記自動車用パネル部品の板厚、前記キャラクターラインの開き角および前記キャラクターラインの頂点部の曲率半径に基づいて前記自動車用パネル部品の張り剛性を演算する張り剛性演算部を備えた［８］に記載のパネル部品評価装置。
［１０］［１］ないし［７］に記載の方法により予測された飛び移り荷重および／または張り剛性の予測値を目標値と比較し、予測値が目標値以上に達した後に、前記自動車用パネル部品の試作を行う自動車用パネル部品の製造方法。
　本発明によれば、デザインされた自動車用パネル部品を試作する際にキャラクターライン上あるいはキャラクターライン近傍の張り剛性や飛び移り荷重といった自動車用パネルの性能を容易に評価することができる。
本発明の自動車用パネル部品評価装置の概要を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るパネル部品評価方法を適用する自動車用パネル部品の一例を示す図である。 図２に示す自動車用パネル部品の有限要素解析モデルを示す図である。 図３のＡ－Ａ'断面を示す図である。 自動車用パネル部品のキャラクターライン上に円筒形圧子を押し当てたときの荷重－変位曲線を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るパネル部品評価装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る自動車用パネル部品の製造方法を示す図である。 従来方法を適用した場合における自動車用パネル部品のデザイン終了から量産化までに必要な期間を説明するための図である。 本発明の実施の形態１を適用した場合における自動車用パネル部品のデザイン終了から量産化までに必要な期間を説明するための図である。 自動車用ドアパネルの一例を示す斜視図である。 図１０に示す自動車用ドアパネルの平面図である。 図１１に示すドアパネルの張り剛性を測定する方法の一例を示す図である。 ドアパネルの裏面側に配置される補強部材の一例を示す図である。 図１３に示す補強部材の配置位置を示す図である。 図１１に示すドアパネルのキャラクターラインの一例を示す平面図である。 自動車用パネル部品のキャラクターラインを構成する２つの凸曲面の曲率半径を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係るパネル部品評価方法を適用する自動車用パネル部品の一例を示す図である。 実施の形態２における自動車用ドアパネルの有限要素モデルの断面を示す図である。 本発明の実施の形態２に係るパネル部品評価装置の概略構成を示す図である。 自動車用パネル部品のキャラクターラインが凸曲面と凹曲面から構成される場合の凸曲面と凹曲面の曲率半径を説明するための図である。
　本発明に係るパネル部品評価方法は、二つの曲面から構成されるキャラクターラインを有する自動車用パネル部品を評価するパネル部品評価方法である。このパネル部品評価方法は、自動車用パネル部品の板厚と、二つの曲面の曲率半径と、キャラクターラインの開き角とに基づいて、自動車用パネル部品を評価する。
　図１は、本発明に係るパネル部品評価装置の構成を示す図である。本発明に係るパネル部品評価装置は、二つの曲面から構成されるキャラクターラインを有する自動車用パネル部品を評価する装置である。パネル部品評価装置１００は、キャラクターラインを構成する二つの曲面の曲率半径の対数積を演算する対数積演算部１０１と、対数積演算部１０１で算出された対数積と自動車用パネル部品の板厚およびキャラクターラインの開き角（opening angle）に基づいて、自動車用パネル部品を評価する評価部１０２を有している。対数積演算部１０１および評価部１０２は、例えば、ＣＰＵを備えたコンピュータ装置、および、該コンピュータ装置にインストールされたソフトウエアによって実現される。
　キャラクターラインを構成する二つの曲面の組合せとしては、凸曲面と凸曲面、凸曲面と凹曲面、凹曲面と凹曲面の三通りが考えられる。実施の形態１に係るパネル部品評価方法およびパネル部品評価装置では、キャラクターラインが二つの凸曲面によって構成された自動車用パネル部品を評価対象としている。実施の形態２に係るパネル部品評価方法およびパネル部品評価装置は、キャラクターラインが凸曲面と凹曲面とから構成された自動車用パネル部品を評価対象としている。
　［実施の形態１］
　図２は、本発明の実施の形態１に係るパネル部品評価方法を適用する自動車用ドアパネルの一例を示す図である。図２に示される自動車用パネル部品１は、キャラクターライン２および取っ手用エンボス３(Emboss for handles)を有している。キャラクターライン２は、二つの凸曲面４，１１によって構成されている。
　図３は、図２に示す自動車用パネル部品の有限要素解析モデルを示す図、図４は図３のＡ－Ａ'断面を示す図、図５はキャラクターライン上に円筒形圧子(cylinder type penetrator)を押し当てたときの荷重－変位曲線を示す図である。
　なお、図４のＡ－Ａ‘断面は、例えば、キャラクターラインが延びる方向に垂直な断面とすることができる。しかし、キャラクターラインが延びる方向に垂直な断面ではない場合でも、定数を適切に定めることにより、飛び移り荷重や張り剛性を予測することが可能である。
　本発明者らは、自動車用パネル部品の形状寸法と張り剛性および飛び移り荷重との相関を調査するために、図３に示す有限要素解析モデルを作成した。
　具体的には、図４に示す凸曲面４，１１の曲率半径Ｒ１，Ｒ２を５００ｍｍ～３０００ｍｍ、図４に示すキャラクターライン２の開き角θを１６５°～１７５°、図４に示すキャラクターライン頂点部の曲率半径Ｒｔを５ｍｍ～６０ｍｍ、自動車用パネル部品の板厚ｔを０．５５ｍｍ～０．８０ｍｍの範囲で変化させ、モデル全体の投影面積が１１００ｍｍ×８００ｍｍの有限要素解析モデルを作成した。
　ここで言うキャラクターラインの開き角とは、キャラクターライン頂点部の曲率半径部と凸曲面４，１１との境界部における二つの接線６ａ，６ｂがなす角度のことである。また、キャラクターライン頂点部の曲率半径とは、凸曲面４と凸曲面１１との間の曲面部の曲率半径のことである。
　キャラクターラインを構成する２つの曲面がキャラクターラインから垂直に１５０ｍｍ以内の範囲で一律に凸形状をなしている場合は、例えば図１６に示すように、キャラクターラインの頂点（点Ａ，ａ）、キャラクターラインから垂直に１５０ｍｍ離れた地点（点Ｃ，ｃ）、キャラクターラインから垂直に７５ｍｍ離れた地点（点Ｂ，ｂ）の３点を通る円の半径を、キャラクターラインを構成する２つの凸曲面の曲率半径として定義することができる。点Ｃ，ｃの位置をキャラクターラインから垂直に１５０ｍｍ離れた位置とした理由は、キャラクターラインから１５０ｍｍ以上離れた位置で曲率が変化しても、キャラクターラインの剛性に影響を及ぼさないためである。
　同様に、キャラクターラインの頂点（点Ａ，ａ）、キャラクターラインから垂直に７５ｍｍ離れた地点（点Ｂ，ｂ）の３点を通る円の半径を、キャラクターライン頂点部の曲率半径として定義することができる。
　有限要素解析モデルの作成は、Ａｌｔａｉｒ社のＨｙｐｅｒＭｅｓｈを用いて行った。解析モデルのメッシュサイズはキャラクターライン近傍が０．５ｍｍ、パネル端部が５ｍｍ、その中間はなめらかにメッシュが繋がるようなサイズとした。要素はシェル要素を用いて解析モデルの四辺を併進拘束とした。
　本発明者らは、次に、直径４５ｍｍの円筒形圧子を模した解析モデルを作成し、このモデルを図３に示すモデルのキャラクターライン上に押し当てることで、図５に示す荷重－変位曲線を作成した。作成した荷重－変位曲線に現れる最初の極値を飛び移り荷重とし、自動車用パネル部品が０．０ｍｍから０．５ｍｍに変位するときの荷重－変位曲線の傾きを張り剛性として解析した。その結果、自動車用パネル部品の飛び移り荷重Ｐと張り剛性Ｐ’を次式から予測することができるという知見を得た。解析にはＬＳ－ＤＹＮＡ　ｖｅｒ９７１ｄ　Ｒ３．２．１を用い、静的陰解法を行った。
　Ｐ＝（ｔ2／ｅ1）×（（ａ1×θ＋ｂ1）×ｑ＋（ｃ1×θ＋ｄ1））　‥‥（１）
　Ｐ’＝（ｔ2／ｅ2）×（ａ2×ｑ＋ｂ2×θ＋ｃ2×Ｒｔ＋ｄ2）　‥‥（２）
　ｑ＝ln（Ｒ１）×ln（Ｒ２）　‥‥（３）
　ただし、ｔ：自動車用パネル部品の板厚（ｍｍ）、Ｒ１，Ｒ２：自動車用パネル部品のキャラクターラインを構成する二つの凸曲面の曲率半径（ｍｍ）、θ：キャラクターラインの開き角（°）、Ｒｔ：キャラクターライン頂点部の曲率半径（ｍｍ）、ａ1～ｅ1、ａ2～ｅ2：定数。
　なお、定数ａ1～ｅ1、ａ2～ｅ2の値は試験に用いる圧子形状によって変化するものであるが、試験および解析によって得られるものである。
　図６は、本発明の実施の形態１に係るパネル部品評価装置の概略構成を示す図である。パネル部品評価装置５１は、自動車用パネル部品の板厚ｔ、凸曲面４，１１の曲率半径Ｒ１，Ｒ２、キャラクターライン開き角θおよびキャラクターライン頂点部曲率半径Ｒｔを入力するための入力部５２と、入力部５２に入力された曲率半径Ｒ１，Ｒ２の対数積（ln（Ｒ１）×ln（Ｒ２））を演算する対数積演算部５３と、対数積演算部５３で算出された対数積に基づいて自動車用パネル部品の飛び移り荷重を式（１）から演算する飛び移り荷重演算部５４と、飛び移り荷重演算部５４で算出された飛び移り荷重を目標値と比較する比較部５５とを備えている。対数積演算部５３、飛び移り加重演算部５４、張り剛性演算部５６、および、比較部５５，５７は、例えば、ＣＰＵを備えたコンピュータ装置、および、該コンピュータ装置にインストールされたソフトウエアによって実現される。
　パネル部品評価装置５１は対数積演算部５３で算出された対数積に基づいて自動車用パネル部品の張り剛性を式（２）から演算する張り剛性演算部５６と、張り剛性演算部５６で算出された張り剛性を目標値と比較する比較部５７と、比較部５５，５７の比較結果を出力する出力部５８とを備えている。
　図７は、本発明の実施の形態１に係る自動車用パネル部品の製造方法を示す図である。ドアパネル等の自動車用パネル部品はデザイン、設計および試作を経て製造されるが、本発明の実施の形態１では、図７に示すように、自動車用パネル部品のデザインと設計をデザイン工程Ｓ１及び設計工程Ｓ２で行った後、ステップＳ３に進み、自動車用パネル部品の飛び移り荷重Ｐと張り剛性Ｐ’を式（１）及び式（２）から予測する。
　この場合、自動車用パネル部品の板厚ｔ、凸曲面４，１１の曲率半径Ｒ１，Ｒ２、キャラクターライン頂点部の曲率半径Ｒｔを図６に示すパネル部品評価装置５１の入力部５２に入力すると、飛び移り荷重Ｐがパネル部品評価装置５１の飛び移り荷重演算部５４で算出されると共に、張り剛性Ｐ’がパネル部品評価装置５１の張り剛性演算部５６で算出される。
　ステップＳ３で自動車用パネル部品の飛び移り荷重Ｐと張り剛性Ｐ’を予測した後、ステップＳ４に進み、飛び移り荷重Ｐおよび張り剛性Ｐ’の予測値をそれぞれの目標値と比較する。飛び移り荷重Ｐおよび張り剛性Ｐ’の予測値のいずれかが目標値より小さい場合はステップＳ２に戻り、飛び移り荷重Ｐおよび張り剛性Ｐ’が目標値以上となるように自動車用パネル部品の設計を再度行う。
　飛び移り荷重Ｐおよび張り剛性Ｐ’の予測値が目標値以上の場合は、ステップＳ５に進み、自動車用パネル部品の試作を行う。試作された自動車用パネル部品の形状等をチェックした後にステップＳ６に進み、自動車用パネル部品の量産を行う。
　飛び移り荷重Ｐおよび張り剛性Ｐ’を精度よく予測するためには、凸曲面４，１１の曲率半径Ｒ１，Ｒ２は５００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下であることが望ましく、キャラクターライン２の開き角θは１６５°以上１７５°以下であることが望ましい。また、キャラクターライン頂点部の曲率半径Ｒｔは５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが望ましく、板厚は０．５ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることが望ましい。
　また、飛び移り荷重と張り剛性を予測する場合は、板厚ｔ、キャラクターライン開き角θ、凸曲面４，１１の曲率半径Ｒ１，Ｒ２、キャラクターライン頂点部の曲率半径Ｒｔをコンピュータに入力して自動車用パネル部品の飛び移り荷重と張り剛性を予測することが望ましい。
　上記のように、自動車用パネル部品を試作する前に、自動車用パネル部品の飛び移り荷重と張り剛性を式（１）及び式（２）から予測することにより、デザインされた自動車用パネル部品を試作する際にキャラクターライン上あるいはキャラクターライン近傍の張り剛性や飛び移り荷重を容易に評価できると共に、自動車用パネル部品の飛び移り荷重と張り剛性が目標値に達するまで自動車用パネル部品の試作を繰り返して行う必要がない。
　従って、飛び移り荷重および張り剛性の予測値をそれぞれ目標値と比較し、飛び移り荷重および張り剛性の予測値が目標値以上となったときに自動車用パネル部品の試作を行うことで、自動車用パネル部品をデザインしてから量産化に要するまでの期間の短縮とコストの低減を図ることができる。
　自動車用パネル部品を製造する場合、従来では、図８に示すように、デザイン後に設計、試作と進み、試作を経て飛び移り荷重、張り剛性の判定を行う。判定の結果、特性が足りていなければデザイン、設計に戻り、修正が必要となる。この際、金型修正等も必要となる。そのため、一般に「設計やり直し→金型修正→試作」のループには２ヶ月以上の期間は必要となる。さらに、このループをまわしたとしても飛び移り荷重、張り剛性は再度の試作を行うまでは判明しないため、飛び移り荷重、張り剛性が期待する値となるまで「設計やり直し→金型修正→試作」のループをまわし続ける必要がある。仮に３回ループをまわした場合、デザイン終了から量産化までに必要な期間は２４ヶ月程度となる。
　一方、本発明の実施の形態１に係る自動車用パネル部品評価方法を適用することにより、図９に示すように、張り剛性、飛び移り荷重の推測が、パネル形状が決定される段階、つまりデザイン、設計の段階で可能となる。これにより、従来、飛び移り荷重、張り剛性が期待する値を満たしていない場合に必要であった「設計やり直し→金型修正→試作」のループから、特に時間と手間が必要な金型修正、試作の工程を省き、「設計やり直し」のみで済むことになる。
　従って、実施の形態１に係る自動車用パネル部品評価方法を適用した場合は仮に３回ループをまわした場合、デザイン終了から量産化するまでに必要な期間は１９ヶ月程度となり、従来の工程を経た場合と比較して２１％期間を短縮することが可能となる。それに伴い金型修正等の工数も削減することが可能となる。
　実施の形態１に係る自動車用パネル部品評価方法をデザイン段階から適用することにより、意匠の自由度を高める効果も期待できる。従来では、キャラクターラインを配することによる張り剛性の向上効果や飛び移り荷重が明らかになっていなかった。そのため、本発明を用いることにより、パネル上の任意の位置にキャラクターラインを配したい場合に、その位置の張り剛性、飛び移り荷重を期待する値とするためのキャラクターラインを構成する面の曲率半径、およびキャラクターラインの開き角、キャラクターラインの先端曲率半径の組合せを決定することが可能となる。
　自動車用パネル部品の裏側に補強部材を配して張り剛性を確保する必要もないので、自動車用パネル部品の軽量化を図ることができる。
　上述した本発明の一実施形態では、自動車用パネル部品の飛び移り荷重と張り剛性を予測したが、張り剛性のみを予測してもよい。また、飛び移り荷重と張り剛性の予測値をそれぞれ目標値と比較したが、張り剛性の予測値のみを目標値と比較し、張り剛性の予測値が目標値以上に達した後に自動車用パネル部品の試作を行ってもよい。
　図６に示す実施の形態１に係る装置では、自動車用パネル部品の飛び移り荷重を演算する飛び移り荷重演算部５４と、自動車用パネル部品の張り剛性を演算する張り剛性演算部５６とを備えたものを例示したが、飛び移り荷重演算部５４および張り剛性演算部５６のいずれか一方のみを備えたものであってもよい。
　［実施の形態２］
　図１７は、本発明の実施の形態２に係るパネル部品評価方法を適用する自動車用ドアパネルの一例を示す図である。図１７に示される自動車用パネル部品１はキャラクターライン２および取っ手用エンボス３を有し、キャラクターライン２は凸曲面４と凹曲面５によって構成されている。
　本発明の実施の形態２のパネル部品評価方法では、図１７に示すように、キャラクターライン２が凸曲面４と凹曲面５によって構成されるものを対象としている。
　実施の形態１と同様に、図３に示すような有限要素解析モデルを作成した。
　実施の形態２では、図１８に示す凸曲面４の曲率半径Ｒ１と凹曲面５の曲率半径Ｒ２を５００ｍｍ～３０００ｍｍ、図１８に示すキャラクターライン２の開き角θを１６５°～１７５°、図１８に示すキャラクターライン頂点部の曲率半径Ｒｔを５ｍｍ～６０ｍｍ、自動車用パネル部品の板厚ｔを０．５５ｍｍ～０．８０ｍｍの範囲で変化させ、モデル全体の投影面積が１１００ｍｍ×８００ｍｍの有限要素解析モデルを作成した。
　ここで言うキャラクターラインの開き角とは、キャラクターライン頂点部の曲率半径部と曲面４，５との境界部における二つの接線６ａ，６ｂがなす角度のことである。また、キャラクターライン頂点部の曲率半径とは、凸曲面４と凹曲面５との間の曲面部の曲率半径のことである。
　凸曲面４がキャラクターラインから垂直に１５０ｍｍ以内の範囲で一律に凸形状をなし、かつ凹曲面５がキャラクターラインから垂直に１５０ｍｍ以内の範囲で一律に凹形状をなしている場合は、例えば図２０に示すように、キャラクターラインの頂点（点Ａ，ａ）、キャラクターラインから垂直に１５０ｍｍ離れた地点（点Ｃ，ｃ）、キャラクターラインから垂直に７５ｍｍ離れた地点（点Ｂ，ｂ）の３点を通る円の半径を、凸曲面４と凹曲面５の曲率半径として定義することができる。同様に、キャラクターラインの頂点（点Ａ，ａ）、キャラクターラインから垂直に７５ｍｍ離れた地点（点Ｂ，ｂ）の３点を通る円の半径を、キャラクターライン頂点部の曲率半径として定義することができる。図２０は、実施の形態１の図１６に相当する。ここで、点Ｃ，ｃの位置をキャラクターラインから垂直に１５０ｍｍ離れた位置とした理由は、キャラクターラインから１５０ｍｍ以上離れた位置で曲率が変化しても、キャラクターラインの剛性に影響を及ぼさないためである。
　図３に示すような、有限要素解析モデルの作成は、Ａｌｔａｉｒ社のＨｙｐｅｒＭｅｓｈを用いて行った。そして、解析モデルのメッシュサイズはキャラクターライン近傍が０．５ｍｍ、パネル端部が５ｍｍ、その中間はなめらかにメッシュが繋がるようなサイズとした。また、要素はシェル要素を用いて解析モデルの四辺を併進拘束とした。
　本発明者らは、次に、直径４５ｍｍの円筒形圧子を模した解析モデルを作成し、このモデルを図３に示すモデルのキャラクターライン上に押し当てることで、図５に示す荷重－変位曲線を作成した。そして、自動車用パネル部品が０．０ｍｍから０．５ｍｍに変位するときの荷重－変位曲線の傾きを張り剛性として解析した結果、自動車用パネル部品の張り剛性Ｐ’（Ｎ／ｍｍ）を次式から予測することができるという知見を得た。なお、解析にはＬＳ－ＤＹＮＡ　ｖｅｒ９７１ｄ　Ｒ３．２．１を用い、静的陰解法で行った。
　Ｐ’＝Ｐ0’×（ｔ2／ｇ）×（ｈ×Ｒｔ＋ｉ）　‥‥（４）
　ただし、
　Ｐ0’：Ｐ0’＝（ａ×α＋ｂ）×（180－θ）2＋（ｃ×β＋ｄ）×（180－θ）＋（ｅ×γ＋ｆ）、
　α：α＝ln（Ｒ１）×ln（Ｒ２）、
　β：β＝（ln（Ｒ２））2／ln（Ｒ１）、
　γ：γ＝（ln（Ｒ１））2／ln（Ｒ２）、
　θ：キャラクターラインの開き角（°）、
　Ｒ１，Ｒ２：自動車用パネル部品のキャラクターラインを構成する凸曲面と凹曲面の曲率半径（ｍｍ）、
　ｔ：自動車用パネル部品の板厚（ｍｍ）、
　Ｒｔ：キャラクターライン頂点部の曲率半径（ｍｍ）、
　ａ～ｉ：定数。
　式（１）の定数ａ～ｉは試験に用いる圧子形状によって変化するが、試験および解析によって得られるものである。
　図１９は本発明の一実施形態に係るパネル部品評価装置の概略構成を示す図であり、図１９に示すパネル部品評価装置５１は、自動車用パネル部品の板厚ｔ、凸曲面４および凹曲面５の曲率半径Ｒ１，Ｒ２、キャラクターラインの開き角θおよびキャラクターライン頂点部曲率半径Ｒｔを入力するための入力部５２と、入力部５２に入力された曲率半径Ｒ１，Ｒ２の対数積（ln（Ｒ１）×ln（Ｒ２））を演算する対数積演算部５３と、対数積演算部５３で算出された対数積に基づいて自動車用パネル部品の張り剛性を式（４）から演算する張り剛性演算部５６とを備えている。実施の形態２では、対数積演算部５３は、式（４）のβ，γも算出する。
　パネル部品評価装置５１は、張り剛性演算部５６で算出された張り剛性を目標値と比較する比較部５７と、比較部５７の比較結果を出力する出力部５８とを備えている。
　本発明の実施の形態２に係る自動車用パネル部品の製造方法は、図７と同様である。ドアパネル等の自動車用パネル部品はデザイン、設計および試作を経て製造されるが、本発明の実施の形態２では、図７に示すように、自動車用パネル部品のデザインと設計をデザイン工程Ｓ１及び設計工程Ｓ２で行った後、ステップＳ３に進み、自動車用パネル部品の張り剛性Ｐ’を式（４）から予測する。
　この場合、自動車用パネル部品の板厚ｔ、凸曲面４および凹曲面５の曲率半径Ｒ１，Ｒ２、キャラクターライン頂点部の曲率半径Ｒｔ、キャラクターラインの開き角θを図１９に示すパネル部品評価装置５１の入力部５２に入力すると、張り剛性Ｐ’がパネル部品評価装置５１の張り剛性演算部５６で算出される。
　ステップＳ３で張り剛性Ｐ’を予測したならばステップＳ４に進み、張り剛性Ｐ’の予測値を目標値と比較する。ここで、張り剛性Ｐ’の予測値が目標値より小さい場合はステップＳ２に戻り、張り剛性Ｐ’が目標値以上となるように自動車用パネル部品の設計を再度行う。また、張り剛性Ｐ’の予測値が目標値以上の場合はステップＳ５に進み、自動車用パネル部品の試作を行う。
　張り剛性Ｐ’を精度よく予測するためには、凸曲面４と凹曲面５の曲率半径Ｒ１，Ｒ２は５００ｍｍ以上３０００ｍｍ以下であることが望ましく、キャラクターライン２の開き角θは１６５°以上１７５°以下であることが望ましい。キャラクターライン頂点部の曲率半径Ｒｔは５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが望ましく、板厚ｔは０．５ｍｍ以上１．２ｍｍ以下であることが望ましい。
　上記のように、自動車用パネル部品を試作する前に、自動車用パネル部品の張り剛性Ｐ’を式（４）から予測することにより、デザインされた自動車用パネル部品を試作する際にキャラクターライン上あるいはキャラクターライン近傍の張り剛性を容易に評価できると共に、自動車用パネル部品の張り剛性が目標値に達するまで自動車用パネル部品の試作を繰り返して行う必要がない。
　従って、張り剛性の予測値を目標値と比較し、張り剛性の予測値が目標値以上に達した後に自動車用パネル部品の試作を行うことで、実施の形態１と同様に、自動車用パネル部品をデザインしてから量産化するまでの多くの期間やコストを要することなく張り剛性の高い自動車用パネル部品を得ることができる。
　また、自動車用パネル部品の裏側に補強部材を配して張り剛性を確保する必要もないので、自動車用パネル部品の軽量化を図ることができる。
　（実施例１）
　本発明の実施の形態１を用いてパネル部品上に効果的にキャラクターラインを配することにより、パネル部品の軽量化が可能となる。
　自動車用パネル部品の例として、板厚が０．７０ｍｍのドアパネルを図１０及び図１１に示す。ドアパネルの素材としては、引張強度３４０ＭＰａ級の鋼板（弾性率：２１０ＧＰａ、降伏強度：２３５ＭＰａ、引張強度：３４５ＭＰａ、全伸び：４０％）を用いた。図１０及び図１１に示されるドアパネル６０の張り剛性を図１２に示す方法で測定した。すなわち、ドアパネル６０上のＡ点（図１１参照）に直径４５ｍｍの円筒形のゴム圧子７を押圧し、このときのＡ点の変位を変位計８で測定した。そして、Ａ点の変位が０．５ｍｍになったときの張り剛性をロードセル９で測定した。その結果、ドアパネル６０（板厚０．７０ｍｍ）の張り剛性の測定値は４０Ｎ／ｍｍであった。
　この張り剛性を保ったまま、板厚を０．６５ｍｍとしてパネル部品の軽量化を考える。板厚を減少させるため、パネル部品の張り剛性は低下し、対策を施さない場合はＡ点の張り剛性は３４．５Ｎ／ｍｍとなり、目標を満たさない。そのため、対策が必須となる。考えられる対策として、Ａ点の裏側に補強部材を配する方法（従来法）と、本発明を用いてキャラクターラインを配する方法（発明法）が挙げられる。
　補強部材を配する場合、例えば図１３に示す寸法の補強部材１０（軟質鋼板；弾性率：２１０ＧＰａ、降伏強度：１７０ＭＰａ、引張強度：２９０ＭＰａ、全伸び：４８％）を、図１４に示す位置に配した場合、張り剛性は７０Ｎ／ｍｍとなった。これは目標を達しているが、不必要に張り剛性が大きくなっている。また、補強部材１０を入れることにより重量が増加し、ドアパネルの板厚を減らしたことによる軽量化効果を減少させてしまう。
　補強部材１０の寸法を小さくし、適切な張り剛性を狙うことも可能であるが、トライアンドエラーが必要となり、大きな時間が必要となる。寸法を小さくできたとしても補強部材１０を入れなければならないという事実に変わりは無く、板厚を減少させることによる軽量化効果を最大限に発揮することはできない。
　一方、実施の形態１の自動車用パネル部品評価方法を適用した場合、ドアパネルの裏側に補強部材を配置する必要がなくなる。図１１に示すドアパネル６０の、矢印方向の曲率半径は１５００ｍｍであった。このことから、キャラクターラインを構成する二つの凸曲面の曲率半径Ｒ１，Ｒ２を１５００ｍｍとし、板厚ｔを０．６５ｍｍ、目標とする張り剛性Ｐ’を４０Ｎ／ｍｍ、表１に示す値を定数ａ2～ｅ2の値として式（２）に代入することにより、キャラクターラインの開き角θとキャラクターライン頂点部の曲率半径Ｒｔの関係式を得ることが可能となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　キャラクターライン頂点部の曲率半径Ｒｔを１０ｍｍとした場合、キャラクターラインの開き角θを１７０°以下とすることにより、補強部材を追加することなくＡ点での張り剛性を目標以上とすることが可能となった。
　キャラクターラインの開き角θを１７０°とし、キャラクターライン２を図１５に示す位置に配したときの張り剛性を調査した結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　実施の形態１を用いることにより、張り剛性を損なうことなく、効率的に軽量化が可能となっていることが表２からわかる。実施の形態１を適用して得た張り剛性の予測値と実測値がほぼ一致していることから、実施の形態１を適用して得た張り剛性の予測精度が高いことがわかる。
　（実施例２）
　実施の形態１の実施例２では、実施例１で用いたＲ１、Ｒ２、θの各値と、表３に示す値を定数ａ1～ｅ1の値として式（１）に代入することにより、Ａ点上を通るキャラクターラインを配した際の飛び移り荷重を求めることが可能となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 　図４に示す凸曲面４ａの曲率半径Ｒ１をＲ１＝１５００ｍｍ、凸曲面４ｂの曲率半径Ｒ２をＲ２＝１５００ｍｍ、開き角θをθ＝１７０°、板厚ｔをｔ＝０．６５ｍｍとしたときの飛び移り荷重を調査した結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 　実施の形態１を用いることにより、従来では予測し得なかった飛び移り荷重を、精度よく予測可能であることがわかる。この飛び移り荷重２８０Ｎという値は、一般的に十分高い飛び移り荷重であると考えられる値であり、張り剛性の問題となる位置にキャラクターラインを配するという対策において、実施例のドアパネルに対して本発明により得られた、
　（Ｒ１，Ｒ２，Ｒｔ，θ，ｔ）＝（１５００，１５００，１０，１７０，０．６５）
という寸法要件は飛び移り荷重においても問題は無い。
（実施例３）
　本発明の実施の形態２を用いてパネル部品上に効果的にキャラクターラインを配することにより、パネル部品の軽量化が可能となる。
　自動車用パネル部品の例は、図１０および図１１に示す実施の形態１とほぼ同一であり、板厚が０．７０ｍｍである。ドアパネルの素材としては、引張強度３４０ＭＰａ級の鋼板（弾性率：２１０ＧＰａ、降伏強度：２３５ＭＰａ、引張強度：３４５ＭＰａ、全伸び：４０％）を用いた。図１０及び図１１に示されるドアパネル７の張り剛性を図１２に示す方法で測定した。すなわち、ドアパネル６０上のＡ点（図１１参照）に直径４５ｍｍの円筒形のゴム圧子７を押圧し、このときのＡ点の変位を変位計８で測定した。そして、Ａ点の変位が０．５ｍｍになったときの張り剛性をロードセル９で測定した。その結果、ドアパネル６０（板厚０．７０ｍｍ）の張り剛性の測定値は４０Ｎ／ｍｍであった。
　この張り剛性を保ったまま、板厚を０．６０ｍｍとしてパネル部品の軽量化について考える。板厚を減少させるため、パネル部品の張り剛性は低下し、対策を施さない場合はＡ点での張り剛性は３０Ｎ／ｍｍとなり、目標を満たさない。そのため、対策が必須となる。考えられる対策として、Ａ点の裏側に補強部材を配する方法（従来法）と、本発明を用いてキャラクターラインを配する方法（発明法）が挙げられる。
　補強部材を配する場合、例えば図１３に示す寸法の補強部材１０（軟質鋼板；弾性率：２１０ＧＰａ、降伏強度：１７０ＭＰａ、引張強度：２９０ＭＰａ、全伸び：４８％）を、図１４に示す位置に配した場合、張り剛性は６０Ｎ／ｍｍとなった。これは目標を達しているが、不必要に張り剛性が大きくなっている。また、補強部材１０を入れることにより重量が増加し、ドアパネルの板厚を減らしたことによる軽量化効果を減少させてしまう。
　補強部材１０の寸法を小さくし、適切な張り剛性を狙うことも可能であるが、トライアンドエラーが必要となり、大きな時間が必要となる。また、寸法を小さくできたとしても補強部材１０を入れなければならないという事実に変わりは無く、板厚を減少させることによる軽量化効果を最大限に発揮することはできない。
　一方、実施の形態２を適用した場合、ドアパネルの裏側に補強部材を配置する必要がなくなる。図１１に示すドアパネルの、矢印方向の曲率半径は１５００ｍｍであった。キャラクターラインを構成する凸曲面４と凹曲面５の曲率半径Ｒ１，Ｒ２をＲ１＝１５００ｍｍ、Ｒ２＝１０００ｍｍとし、板厚ｔを０．６０ｍｍ、目標とする張り剛性Ｐ’を４０Ｎ／ｍｍ、表５に示す値を定数ａ～ｉの値として式（１）に代入することにより、キャラクターラインの開き角θとキャラクターライン頂点部の曲率半径Ｒｔの関係式を得ることが可能となる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 　キャラクターライン頂点部の曲率半径Ｒｔを１０ｍｍとした場合、キャラクターラインの開き角θを１７５°以下とすることにより、補強部材を追加することなくＡ点での張り剛性を目標以上とすることが可能となった。
　キャラクターラインの開き角θを１７５°とし、キャラクターライン２を図１５に示す位置に配した場合の結果を表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 　実施の形態２を用いることにより、張り剛性を損なうことなく、効率的に軽量化が可能となっていることがわかる。実施の形態２を適用して得た張り剛性の予測値と実測値がほぼ一致していることから、実施の形態２を適用して得た張り剛性の予測精度が高いことがわかる。
　１…自動車用パネル部品
　２…キャラクターライン
　３…取っ手用エンボス
　４，１１…凸曲面
　５…凹曲面
　６ａ，６ｂ…接線
　７…ゴム圧子
　８…変位計
　９…ロードセル
　１０…補強部材
　５１…パネル部品評価装置
　５２…入力部
　５３…対数積演算部
　５４…飛び移り荷重演算部
　５５…比較部
　５６…張り剛性演算部
　５７…比較部
　５８…出力部
　６０…ドアパネル
　１００…パネル部品評価装置
　１０１…対数積演算部
　１０２…評価部

Claims (10)

  1. 　二つの曲面から構成されるキャラクターラインを有する自動車用パネル部品を評価するパネル部品評価方法であって、前記自動車用パネル部品の板厚と、前記二つの曲面の曲率半径と、前記キャラクターラインの開き角とに基づいて、自動車用パネル部品を評価するパネル部品評価方法。
  2. 　前記キャラクターラインは、二つの凸曲面から構成され、
    　前記自動車用パネル部品の板厚と、前記二つの凸曲面の曲率半径の対数積と、前記キャラクターラインの開き角に基づいて、前記自動車用パネル部品の飛び移り荷重を予測する請求項１に記載のパネル部品評価方法。
  3. 　前記キャラクターラインは、二つの凸曲面から構成され、
    　前記自動車用パネル部品の飛び移り荷重を下式から予測する請求項１または２に記載のパネル部品評価方法。
    　Ｐ＝（ｔ2／ｅ1）×（（ａ1×θ＋ｂ1）×ｑ＋（ｃ1×θ＋ｄ1））
    　ただし、
    　Ｐ：飛び移り荷重（Ｎ）、
    　ｔ：自動車用パネル部品の板厚（ｍｍ）、
    　θ：キャラクターラインの開き角（°）、
    　ｑ：ｑ＝ln（Ｒ１）×ln（Ｒ２）、
    　Ｒ１，Ｒ２：自動車用パネル部品のキャラクターラインを構成する二つの凸曲面の曲率半径（ｍｍ）、
    　ａ1～ｅ1：定数。
  4. 　前記キャラクターラインは、二つの凸曲面から構成され、
    　前記自動車用パネル部品の板厚と、前記二つの凸曲面の曲率半径と、前記キャラクターラインの開き角と、前記キャラクターラインの頂点部の曲率半径に基づいて、前記自動車用パネル部品の張り剛性を予測する請求項１に記載のパネル部品評価方法。
  5. 　前記自動車用パネル部品の張り剛性を下式から予測することを特徴とする請求項１または４に記載のパネル部品評価方法。
    　Ｐ'＝（ｔ2／ｅ2）×（ａ2×ｑ＋ｂ2×θ＋ｃ2×Ｒｔ＋ｄ2）
    　ただし、
    　Ｐ'： 張り剛性（Ｎ／ｍｍ）
    　ｔ：自動車用パネル部品の板厚（ｍｍ）、
    　ｑ：ｑ＝ln（Ｒ１）×ln（Ｒ２）、
    　Ｒ１，Ｒ２：自動車用パネル部品のキャラクターラインを構成する二つの凸曲面の曲率半径（ｍｍ）、
    　θ：キャラクターラインの開き角（°）、
    　Ｒｔ：キャラクターライン頂点部の曲率半径（ｍｍ）、
    　ａ2～ｅ2：定数。
  6. 　前記キャラクターラインは、凸曲面と凹曲面とから構成され、
    　前記自動車用パネル部品の板厚と、前記凸曲面と凹曲面の曲率半径の対数積と、前記キャラクターラインの開き角とに基づいて、前記自動車用パネル部品の張り剛性を予測することを特徴とする請求項１に記載のパネル部品評価方法。
  7. 　前記キャラクターラインは、凸曲面と凹曲面とから構成され、
    　前記自動車用パネル部品の張り剛性を下式から予測することを特徴とする請求項１または６に記載のパネル部品評価方法。
    　Ｐ’＝Ｐ0’×（ｔ2／ｇ）×（ｈ×Ｒｔ＋ｉ）
    　ただし、
    　Ｐ’：張り剛性（Ｎ／ｍｍ）
    　Ｐ0’：Ｐ0’＝（ａ×α＋ｂ）×（180－θ）2＋（ｃ×β＋ｄ）×（180－θ）＋（ｅ×γ＋ｆ）、
    　α：α＝ln（Ｒ１）×ln（Ｒ２）、
    　β：β＝（ln（Ｒ２））2／ln（Ｒ１）、
    　γ：γ＝（ln（Ｒ１））2／ln（Ｒ２）、
    　θ：キャラクターラインの開き角（°）、
    　Ｒ１，Ｒ２：自動車用パネル部品のキャラクターラインを構成する凸曲面と凹曲面の曲率半径（ｍｍ）、
    　ｔ：自動車用パネル部品の板厚（ｍｍ）、
    　Ｒｔ：キャラクターライン頂点部の曲率半径（ｍｍ）、
    　ａ～ｉ：定数。
  8. 　二つの曲面から構成されるキャラクターラインを有する自動車用パネル部品を評価するパネル部品評価装置であって、前記二つの曲面の曲率半径の対数積を演算する対数積演算部と、該対数積演算部で算出された対数積と前記自動車用パネル部品の板厚および前記キャラクターラインの開き角に基づいて、前記自動車用パネル部品を評価する評価部とを備えるパネル部品評価装置。
  9. 　　前記キャラクターラインは、二つの凸曲面から構成され、
    　前記評価部は、前記対数積演算部で算出された対数積、前記自動車用パネル部品の板厚、前記キャラクターラインの開き角および前記キャラクターラインの頂点部の曲率半径に基づいて前記自動車用パネル部品の張り剛性を演算する張り剛性演算部を備えた請求項８に記載のパネル部品評価装置。
  10. 　請求項１ないし７に記載の方法により予測された飛び移り荷重および／または張り剛性の予測値を目標値と比較し、予測値が目標値以上に達した後に、前記自動車用パネル部品の試作を行う自動車用パネル部品の製造方法。
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