JP5797594B2 - プレス成形解析システムおよびそのプログラム - Google Patents
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Description
(1)本発明のプレス成形解析システムは、金属板材をプレス成形する成形型に配設されるドロービードのモデリングを省略し該ドロービードが設けられ得るドロービード位置に該ドロービードのモデリングの代替となる等価ドロービードを設定して該金属板材がプレス成形される様子をシミュレーションするプレス成形解析システムであって、前記等価ドロービードを構成するドロービードパラメータは、前記ドロービードの入口側における該金属板材の状態を指標する入口側指標値を考慮して設定され、該入口側指標値は、該金属板材に作用し得る断面力である入口側断面力、該金属板材の板厚である入口側板厚、該金属板材に生じ得る相当塑性ひずみである入口側相当塑性ひずみ、および該金属板材と前記成形型との間に生じ得る間隙である入口側板隙量を含むことを特徴とする。
(1)本発明は、上述したプレス成形解析システムとしてのみならず、プレス成形解析プログラム、プレス成形解析方法、さらにはドロービードパラメータの決定方法、ドロービードパラメータの解析方法やそのプログラム等としても把握できる。
ドロービードの入口側における金属板材の状態を指標する入口側指標値は、例えば、金属板材に作用し得る断面力である入口側断面力、金属板材の板厚である入口側板厚、金属板材に生じ得る相当塑性ひずみである入口側相当塑性ひずみ、金属板材と成形型との間に生じ得る間隙である入口側板隙量などがある。本発明に係る入口側指標値は、これらの少なくとも一つ以上であると好ましい。
プレス成形シミュレーションを行う場合に設定される等価ドロービードを構成するドロービードパラメータは、例えば、ドロービードの出口側で金属板材に作用する引抜力、ドロービード位置で金属板材に作用する押付力、ドロービードを通過した金属板材の板厚減少量、ドロービードを通過した金属板材の相当塑性ひずみ増加量などがある。本発明のドロービードパラメータは、これらの少なくとも一つ以上であると好ましい。
入口側指標値はドロービードパラメータに影響を与える。両者の関係は市販されている解析ソフト等を用いて、ドロービード部分に特化して解析することが可能である。この際、金属板材に作用するバウシンガ効果、ひずみ速度依存性またはクーロン摩擦係数の面圧依存性等の少なくとも一つ以上を考慮して解析されると好ましい。なお、このドロービード部分の解析を行う場合、有限要素メッシュのサイズは、金属板材の板厚(t)の(0.5〜1.0)t程度で行うと好ましい。
《成形型》
本発明に係る成形型は、成形キャビティの形態を問わない。もっとも、ドロービードを通過する金属板材に、伸びフランジ変形や縮みフランジ変形による幅方向の力が作用するような複雑なプレス成形をシミュレーションする場合や、ドロービードを複数連続で通過させるような場合に本発明は特に有効である。
本発明によりプレス成形解析の対象となるプレス品として、例えば、自動車用部材(ドアパネル、ボンネット、フェンダー、サイドパネル等)がある。
図1Aに示すように、ドロービード部分のみに着目したモデリングを行い、ワークW0(金属板材)に関する入口側指標値とドロービードパラメータの関係を、FEM解析した。用いた解析ソフトはJSTAMP/NV(株式会社JSOL製)およびJVISION(株式会社JSOL製)である。
上述した解析により得られたドロービードパラメータを用いて、図6に示すような実プレス品をプレス成形する際のシミュレーションを行った。この際用いたソフト(プレス成形解析システム)は、JSTAMP/NV(株式会社JSOL製)である。
図7および図8から明らかなように、本発明に係る実施例のシミュレーション結果は、参照例とほぼ同様な結果となり、従来のシミュレーション結果(比較例)に対して、著しく高精度化されたことがわかる。
D1 上型(成形型)
D2 下型(成形型)
W0 ワーク(プレス成形前)
W1 ワーク(ドロービードの入口側)
W2 ワーク(ドロービードの出口側)
Claims (6)
- 金属板材をプレス成形する成形型に配設されるドロービードのモデリングを省略し該ドロービードが設けられ得るドロービード位置に該ドロービードのモデリングの代替となる等価ドロービードを設定して該金属板材がプレス成形される様子をシミュレーションするプレス成形解析システムであって、
前記等価ドロービードを構成するドロービードパラメータは、前記ドロービードの入口側における該金属板材の状態を指標する入口側指標値を考慮して設定され、
該入口側指標値は、該金属板材に作用し得る断面力である入口側断面力、該金属板材の板厚である入口側板厚、該金属板材に生じ得る相当塑性ひずみである入口側相当塑性ひずみ、および該金属板材と前記成形型との間に生じ得る間隙である入口側板隙量を含むことを特徴とするプレス成形解析システム。 - 前記金属板材は、前記ドロービードを通過する際に伸びフランジ変形または縮みフランジ変形を伴う請求項1に記載のプレス成形解析システム。
- 前記ドロービードパラメータと前記入口側指標値の関係は、関数またはテーブルにより対応付けられる請求項1または2に記載のプレス成形解析システム。
- 前記ドロービードパラメータは、前記金属板材に作用するバウシンガ効果、ひずみ速度依存性またはクーロン摩擦係数の面圧依存性の少なくとも一つ以上を考慮して算出される請求項1または3に記載のプレス成形解析システム。
- 前記ドロービードパラメータは、前記ドロービードの出口側で前記金属板材に作用する引抜力、該ドロービード位置で該金属板材に作用する押付力、該ドロービードを通過した該金属板材の板厚減少量、または該ドロービードを通過した該金属板材の相当塑性ひずみ増加量の少なくとも一つ以上である請求項1〜4のいずれかに記載のプレス成形解析システム。
- 請求項1〜5のいずれかに記載のプレス成形解析システムに用いられることを特徴とするプレス成形解析プログラム。
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