JP7015524B2 - Preliminary prediction method for the presence or absence of cracks during molding of a press-molded body - Google Patents
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Description
本発明は、被プレス板をプレス成形してプレス成形体を得る前段階において、プレス成形シミュレーションによってプレス成形体に割れが発生するか否かを事前に予測する方法に関する。 The present invention relates to a method for predicting in advance whether or not cracks will occur in a press-molded body by a press-molding simulation in a stage before the press-molded plate is press-molded to obtain a press-molded body.
従来より、自動車や家電製品等に用いるプレス成形体を設計する際において、当該プレス成形体を成形するプレス金型の設計及び製作時における手戻りを出来るだけ少なくするために、コンピュータを用いたプレス成形シミュレーションによってプレス成形体の成形時において割れが発生するか否かを事前に予測する作業が行われる。 Conventionally, when designing a press-molded body used for automobiles, home appliances, etc., a press using a computer is used in order to minimize rework during the design and manufacture of the press die for forming the press-molded body. The work of predicting in advance whether or not cracks will occur during the molding of the press-molded body is performed by the molding simulation.
例えば、特許文献1では、被プレス板をモデル化した複数の有限要素からなるモデルデータを作成するとともに、当該モデルデータを用いてプレス成形シミュレーションによる数値解析をコンピュータ上にて行った後、各有限要素の最大主ひずみ及び最小主ひずみが成形限界線図における成形限界線より上側に位置するか否かをコンピュータが判定し、成形限界線より上側に位置する各有限要素に対応するプレス成形体の位置に割れが発生すると事前予測するようになっている。
For example, in
ところで、プレス成形体に成形される前の被プレス板は、鋼帯を巻き取ってなるコイルを巻き出すとともに巻出方向に所定の長さで切断したものが一般的に用いられ、プレス金型に対する被プレス板のプレス前のセット状態(コイルの巻取方向)は、材料歩留まりの向上を目的とした材料取りによって自ずと決められる。そして、プレス成形体において、曲げ稜線がコイルの巻取方向と交差するように曲げ成形部を曲げてプレス成形体を成形するよりも、曲げ稜線がコイルの巻取方向に沿うように曲げ成形部を曲げてプレス成形体を成形する方がプレス成形時に割れが発生し易いということが一般的に知られている。 By the way, as a plate to be pressed before being formed into a press-molded body, a coil formed by winding a steel strip is generally used and cut to a predetermined length in the winding direction, and a press die is generally used. The set state (winding direction of the coil) of the plate to be pressed before pressing is naturally determined by material removal for the purpose of improving the material yield. Then, in the press-molded body, rather than bending the bend-molded portion so that the bend ridge line intersects the coil winding direction to form the press-molded body, the bend-molded portion so that the bend ridge line follows the coil winding direction. It is generally known that cracking is more likely to occur during press molding when the press-molded body is formed by bending.
しかし、特許文献1の如き従来のプレス成形シミュレーションによる事前評価では、プレス金型に対する被プレス板のプレス前のセット状態(コイルの巻取方向)を考慮したものにはなっておらず、被プレス板のプレス前の姿勢(コイルの巻取方向)の違いにより割れ発生の評価にばらつきが発生して本来行う必要の無かった設計変更をしなければならなくなるといった開発の手戻りが発生するおそれがあった。したがって、事前予測を行う際に、プレス金型に対する被プレス板のプレス前のセット状態(コイルの巻取方向)の違いをも反映させて開発のリードタイム短縮に大きく貢献させたいという要望があった。
However, in the preliminary evaluation by the conventional press forming simulation as in
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被プレス板のコイルの巻取方向を考慮した割れ発生の予測を行うことによって、開発のリードタイム短縮に大きく貢献することにある。 The present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to shorten the lead time of development by predicting the occurrence of cracks in consideration of the winding direction of the coil of the pressed plate. It is to make a big contribution.
上記の目的を達成するために、本発明は、成形が難しいとされているプレス金型に対する被プレス板のプレス前のセット状態を考慮して事前評価が行えるよう工夫を凝らしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that the present invention is devised so that the pre-evaluation can be performed in consideration of the set state of the press plate to be pressed with respect to the press die, which is considered to be difficult to form. do.
具体的には、被プレス板をプレス成形してプレス成形体を得る前段階において、上記被プレス板をモデル化した多数の有限要素からなるモデルデータを作成するとともに当該モデルデータを用いたプレス成形シミュレーションによる数値解析をコンピュータ上にて行って上記モデルデータにおける各有限要素の最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2をそれぞれ導き出し、その後、上記各有限要素の最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2が成形限界線より上側に位置するか否かを上記コンピュータが判定し、上記成形限界線より上側に位置する各有限要素に対応する上記プレス成形体の位置に割れが発生すると予測するプレス成形体の成形時における割れ発生有無の事前予測方法を対象とし、次のような解決手段を講じた。
Specifically, in the pre-stage of press-molding the plate to be pressed to obtain a press-molded body, model data consisting of a large number of finite elements modeling the plate to be pressed is created and press-molding using the model data. Numerical analysis by simulation is performed on a computer to derive the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 of each finite element in the model data, and then the maximum principal strain ε 1 and the minimum
すなわち、第1の発明では、鋼帯を巻き取ってなるコイルから巻き出して得た試験板の単純曲げ試験において、曲げ稜線がコイルの巻取方向と交差するように曲げて成形した場合に対して曲げ稜線がコイルの巻取方向に沿うように曲げて成形した場合の限界ひずみの差分だけ上記コンピュータが上記成形限界線の全体を下方にシフトさせた修正成形限界線を算出するとともに上記各有限要素の最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2が上記修正成形限界線より上側に位置するか否かを判定し、上記修正成形限界線より上側に位置する各有限要素に対応する上記プレス成形体の位置に割れが発生すると予測することを特徴とする。 That is, in the first invention, in a simple bending test of a test plate obtained by unwinding a steel strip from a coil, the bending ridge line is bent so as to intersect the winding direction of the coil. The computer calculates the modified forming limit line by shifting the entire forming limit line downward by the difference in the limit strain when the bending ridge line is bent along the winding direction of the coil. It is determined whether the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 of the finite element are located above the modified forming limit line, and the press corresponding to each finite element located above the modified forming limit line. It is characterized by predicting that cracks will occur at the position of the molded product.
また、第2の発明では、第1の発明において、上記被プレス板が980MPa級で且つ板厚が1mmのときに、実験によって導き出された上記限界ひずみの差分である-0.011だけ上記コンピュータが上記成形限界線の全体を下方にシフトさせた上記修正成形限界線を算出することを特徴とする。Further, in the second invention, in the first invention, when the pressed plate is 980 MPa class and the plate thickness is 1 mm, the difference of the limit strain derived by the experiment is -0.011 only for the computer. Is characterized in that the modified molding limit line is calculated by shifting the entire molding limit line downward.
本発明では、曲げ稜線がコイルの巻取方向に沿うように各曲げ成形部を曲げてプレス成形体を得るといった最も成形の難しい場合を予め想定した成形限界線の下限値をコンピュータが算出してプレス成形体に割れが発生するか否かの事前予測を行うので、もし仮に、割れが発生すると予測された場合には、金型等の設計変更が必ず必要であることが分かる一方、割れが発生しないと予測された場合には、歩留まりの向上等を目的としてコイルの巻取方向に関係なく自由に材料取りの検討を行うことができるようになる。したがって、金型の設計変更や材料取りの検討などに費やす時間が少なくなって手戻りの回数が少なくなるので、開発のリードタイム短縮に大きく貢献することができる。 In the present invention, the computer calculates the lower limit of the molding limit line assuming the most difficult case of molding, such as bending each bending and forming portion so that the bending ridge line follows the winding direction of the coil to obtain a press-molded body. Since it is predicted in advance whether or not cracks will occur in the press-molded body, if it is predicted that cracks will occur, it will be understood that it is absolutely necessary to change the design of the mold, etc., but cracks will occur. If it is predicted that it will not occur, it will be possible to freely study material removal regardless of the coil winding direction for the purpose of improving the yield. Therefore, the time spent on changing the design of the mold and examining the material removal is reduced, and the number of rework is reduced, which can greatly contribute to shortening the lead time of development.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is essentially merely an example.
図1は、本発明の実施形態に係る予測方法の作業手順を示すフローチャート1である。本発明の予測方法は、図2及び図3に示すように、被プレス板2をプレス成形して目標形状である断面ハット形状のプレス成形体3にする前段階において、上記被プレス板2をモデル化した多数の有限要素An(nは自然数)からなるモデルデータD1を作成するとともに当該モデルデータD1を用いたプレス成形シミュレーションによる数値解析をコンピュータ上にて行うことによって成形時に上記プレス成形体3に割れが発生するか否かを事前に予測するものであり、6つのステップS1~S6(図1参照)を順に経ることによってプレス成形体3の成形時において割れが発生するか否かが事前に分かるようになっている。
FIG. 1 is a
プレス成形体3は、図2に示すように、その長手方向に沿って延び、且つ、断面が約90°に折れ曲がった形状をなす曲げ成形部3aを4つ有している。
As shown in FIG. 2, the press-molded
被プレス板2は、板厚tの鋼帯を巻き取ってなるコイルから巻き出して所定の間隔に切り取ることで得られたものである。プレス成形体3の如き各曲げ成形部3aが同方向に延びる断面ハット形状の部品は、各曲げ成形部3aを曲げ稜線がコイルの巻取方向と交差するように折り曲げてプレス成形体3を得るか(コイルの巻取方向が図2のX1方向となるように被プレス板2を金型にセットした状態で成形する)、或いは、各曲げ成形部3aを曲げ稜線がコイルの巻取方向に沿うように折り曲げてプレス成形体3を得る(コイルの巻取方向が図2のX2方向となるように被プレス板2を金型にセットした状態で成形する)のが一般的である。
The
すなわち、図2の如きプレス成形体3の場合、当該プレス成形体3の長手方向に対してコイルの巻取方向が交差するように(X1方向となるように)被プレス板2を金型にセットした状態で成形するか、或いは、プレス成形体3の長手方向に対してコイルの巻取方向が沿うように(X2方向となるように)被プレス板2を金型にセットした状態で成形するようになっている。
That is, in the case of the press-molded
プレス成形体3の成形時に割れが発生するか否かの事前予測には、図4に示すような成形限界線図Gを用いる。この成形限界線図Gには、略V形状をなす成形限界線L1と、該成形限界線L1の下側に位置し、且つ、当該成形限界線L1と同形状の修正成形限界線L2とがそれぞれ表示されている。
A molding limit diagram G as shown in FIG. 4 is used for predicting in advance whether or not cracks will occur during molding of the press-molded
成形限界線L1は、例えば、被プレス板2の板厚がtのときに、実験によって、或いは、理論的に導き出されたものであり、プレス成形時に割れが発生するか否かをコンピュータ上にて予測するときの一般的な閾値として用いられるものである。
The forming limit line L1 is, for example, derived experimentally or theoretically when the plate thickness of the
例えば、プレス成形体3を得る場合において、図3のモデルデータD1における各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2をコンピュータ上にてそれぞれ導き出した後、各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2が成形限界線L1より上側に位置するか否かをコンピュータが判定し、成形限界線L1より上側に位置する各有限要素Anに対応するプレス成形体3の位置に割れが発生すると予測する。
For example, in the case of obtaining the press-formed
また、図3のモデルデータD1における各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2と成形限界線L1とを比較し、全ての有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2が成形限界線L1より下側に位置する場合、プレス成形体3に割れが発生しないと予測する。
Further, the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 of each finite element An in the model data D1 of FIG. 3 are compared with the forming limit line L1, and the maximum principal strain ε 1 and the minimum of all the finite elements An are compared. When the main strain ε 2 is located below the molding limit line L1, it is predicted that the press molded
一方、修正成形限界線L2は、本発明の予測方法では、曲げ稜線がコイルの巻取方向に沿うように曲げ成形部3aを曲げてプレス成形体3を得る場合を想定して成形時に割れが発生するか否かを予測するときの閾値として用いられ、成形限界線L1をy=f(x)(y:最大主ひずみ、x:最小主ひずみ)と定義すると、コンピュータによってy=f(x)-α×t(α:所定の係数)と算出されたものである。
On the other hand, in the prediction method of the present invention, the modified molding limit line L2 is cracked at the time of molding assuming that the bending ridge line is bent along the winding direction of the coil to obtain the press-molded
修正成形限界線L2におけるα×tは、板厚tの鋼帯を巻き取ってなるコイルから巻き出して得た試験板の単純曲げ試験において、曲げ稜線がコイルの巻取方向と交差するように曲げて成形した場合に対して曲げ稜線がコイルの巻取方向に沿うように曲げて成形した場合の限界ひずみの差である。 The α × t at the modified forming limit line L2 is such that the bending ridge line intersects the winding direction of the coil in the simple bending test of the test plate obtained by unwinding the steel strip having the plate thickness t from the coil. This is the difference in the limit strain when the bending ridge line is bent along the winding direction of the coil as compared with the case of bending and molding.
例えば、曲げ稜線がコイルの巻取方向に沿うように曲げ成形部3aを曲げてプレス成形体3を得る場合において、図3のモデルデータD1における各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2をコンピュータがそれぞれ導き出した後、各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2が修正成形限界線L2より上側に位置するか否かを判定し、修正成形限界線L2より上側に位置する各有限要素Anに対応するプレス成形体3の位置に割れが発生すると予測する。
For example, when the
また、図3のモデルデータD1における各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2と修正成形限界線L2とを比較し、全ての有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2が修正成形限界線L2より下側に位置する場合、プレス成形体3に割れが発生しないと予測する。
Further, the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 of each finite element An in the model data D1 of FIG. 3 are compared with the modified molding limit line L2, and the maximum principal strain ε 1 and the
このように、本発明の予測方法では、想定される成形限界線の下限値をコンピュータ上にて算出することによって、プレス成形体3を成形する際、曲げ稜線がコイルの巻取方向と交差するように曲げ成形部3aを曲げてプレス成形体3を成形する場合だけでなく、曲げ稜線がコイルの巻取方向に沿うように曲げ成形部3aを曲げてプレス成形体3を得る場合をも考慮した評価が行えるようになっている。
As described above, in the prediction method of the present invention, the bent ridge line intersects the winding direction of the coil when the press-molded
尚、修正成形限界線L2は、以下のように導き出した。 The modified molding limit line L2 was derived as follows.
単純曲げ試験において、所定の試験板(980MPa級)を単純曲げした際の曲げ半径をR、板厚をtとすると、R/tと外側表面のひずみ量との関係が図6の曲線C1のようになることが一般的に知られている。そして、単純曲げ試験の際、曲げ稜線がコイルの巻取方向と交差するように曲げる場合に対し、曲げ稜線がコイルの巻取方向に沿うように曲げる場合には、曲線C1がR/tの軸方向に約-1だけずれて曲線C2の値になることも知られている。 In the simple bending test, assuming that the bending radius when a predetermined test plate (980 MPa class) is simply bent is R and the plate thickness is t, the relationship between R / t and the amount of strain on the outer surface is shown in the curve C1 in FIG. It is generally known that Then, in the simple bending test, when the bending ridge line is bent so as to intersect the coil winding direction, when the bending ridge line is bent along the coil winding direction, the curve C1 is R / t. It is also known that the value of the curve C2 is deviated by about -1 in the axial direction.
板厚が1mmの試験板を用いた単純曲げ試験を行った際、曲げ半径R=3のときのひずみ量と曲げ半径R=4のときのひずみ量との差が0.011であった。つまり、曲げ半径Rの差が1の時、ひずみ量の差が0.011になることが分かった。したがって、成形限界線図Gで見たときに、最小主ひずみε2が0のときの限界ひずみの値が-0.011×tだけ下方になるように成形限界線L1の位置をシフトさせて下限値にすれば最も厳しい割れ発生の有無の評価が可能になると考え、プレス成形体3の割れ発生有無の評価に成形限界線L1:y=f(x)を用いる場合、まず初めに、修正成形限界線L2:y=f(x)-0.011×tを用いて割れ発生の有無の評価を行うことにした。尚、ひずみ量0.011は、被プレス板2の材質によって変化する値である。
When a simple bending test using a test plate having a plate thickness of 1 mm was performed, the difference between the strain amount when the bending radius R = 3 and the strain amount when the bending radius R = 4 was 0.011. That is, it was found that when the difference in bending radius R was 1, the difference in strain amount was 0.011. Therefore, when viewed in the forming limit diagram G, the position of the forming limit line L1 is shifted so that the value of the limit strain when the minimum principal strain ε 2 is 0 is -0.011 × t downward. Considering that it is possible to evaluate the presence or absence of the most severe cracks if the lower limit is set, when the molding limit line L1: y = f (x) is used for the evaluation of the presence or absence of cracks in the press molded
次に、本発明の方法を用いて割れ発生の有無を評価した結果について詳述する。 Next, the results of evaluating the presence or absence of cracks using the method of the present invention will be described in detail.
まず、図2及び図3に示すように、曲げ稜線がコイルの巻取方向と交差するように曲げ成形部3aを曲げてプレス成形体3を得る際には割れが発生しないが、曲げ稜線がコイルの巻取方向に沿うように曲げ成形部3aを曲げて成形する際には割れが発生するプレス成形体3のモデルデータD1を用意した。尚、図2のE1部が割れ発生部位である。
First, as shown in FIGS. 2 and 3, cracks do not occur when the bent ridge line is bent so that the bending ridge line intersects the winding direction of the coil to obtain the press-molded
次に、モデルデータD1における各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2をコンピュータ上にてプレス成形シミュレーションによる数値解析によって求め、成形限界線図Gにそれぞれプロットした。すると、図4に示すように、成形限界線L1より上側にはプロットが無かったが、成形限界線L1と修正成形限界線L2との間の領域E2には、多数のプロットが抽出された。 Next, the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 of each finite element Ann in the model data D1 were obtained by numerical analysis by press molding simulation on a computer and plotted on the molding limit diagram G, respectively. Then, as shown in FIG. 4, there were no plots above the forming limit line L1, but a large number of plots were extracted in the region E2 between the forming limit line L1 and the modified forming limit line L2.
領域E2に位置する多数のプロットに対応する各有限要素Anを成形後のモデルデータD1に表示すると(E3部)、図5に示すように、曲げ稜線がコイルの巻取方向に沿うように曲げ成形部3aを曲げてプレス成形体3を実際に得た際の割れの発生部位(E1部)と一致していた。
When each finite element An corresponding to a large number of plots located in the region E2 is displayed in the model data D1 after molding (part E3), as shown in FIG. 5, the bending ridge line is along the winding direction of the coil. It coincided with the crack generation site (E1 part) when the press-molded
つまり、図4及び図5に示すように、プレス成形体3の成形時において、曲げ稜線がコイルの巻取方向に沿うように曲げ成形部3aを曲げる場合、割れが発生すると予測される限界ひずみは、成形限界線図Gにおいて、成形限界線L1と修正成形限界線L2との間の領域に集中していることが分かった。
That is, as shown in FIGS. 4 and 5, when the bent ridge line is bent along the winding direction of the coil when the press-molded
次に、本発明の予測方法を用いたプレス成形体3の成形時における割れ発生有無の事前予測の手順について詳述する。
Next, the procedure for predicting the presence or absence of cracks during molding of the press-molded
まず、図1に示すように、ステップS1において、コンピュータ上にて被プレス板2をモデル化した複数の有限要素AnからなるモデルデータD1を作成する。
First, as shown in FIG. 1, in step S1, model data D1 composed of a plurality of finite elements An that model the pressed
次に、ステップS2において、被プレス板2の板厚がtのときにおける成形限界線図Gを得る(図4参照)。
Next, in step S2, a forming limit diagram G when the plate thickness of the pressed
次いで、ステップS3において、モデルデータD1を用いてプレス成形シミュレーションをコンピュータ上にて実施する。そして、プレス成形シミュレーションによる数値解析によって目標形状になったモデルデータD1における各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2を得る。 Next, in step S3, a press forming simulation is carried out on a computer using the model data D1. Then, the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 of each finite element Ann in the model data D1 which has become the target shape by the numerical analysis by the press forming simulation are obtained.
しかる後、ステップS4において、各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2が成形限界線図Gの修正成形限界線L2より上側に位置するか否かをコンピュータが判定する。 Then, in step S4, the computer determines whether or not the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 of each finite element Ann are located above the modified molding limit line L2 in the molding limit diagram G.
このステップS4の判定がYESのとき、すなわち、修正成形限界線L2の上側に位置する有限要素Anがある場合には、ステップS5に進み、各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2が成形限界線図Gの成形限界線L1より上側に位置するか否かを判定する。 If the determination in step S4 is YES, that is, if there is a finite element An located above the modified forming limit line L2, the process proceeds to step S5, and the maximum principal strain ε 1 and the minimum of each finite element An are reached. It is determined whether or not the main strain ε 2 is located above the molding limit line L1 in the molding limit diagram G.
一方、ステップS4の判定がNOのとき、すなわち、修正成形限界線L2の上側に位置する有限要素Anがない場合には、コイルの巻取方向に関係なく成形時に割れが発生しないと判断して、プレス成形体3の成形時における割れ発生有無の事前予測を終了する。
On the other hand, when the determination in step S4 is NO, that is, when there is no finite element An located above the modified molding limit line L2, it is determined that cracking does not occur during molding regardless of the coil winding direction. Then, the preliminary prediction of the presence or absence of cracks during molding of the press molded
そして、ステップS5の判定がYESのとき、すなわち、成形限界線L1の上側に位置する有限要素Anがある場合には、ステップS6に進んでプレス成形体3及び金型の形状を再検討する。
Then, when the determination in step S5 is YES, that is, when there is a finite element An located above the molding limit line L1, the process proceeds to step S6 to reexamine the shapes of the press-molded
一方、ステップS5の判定がNOのとき、すなわち、成形限界線L1の上側に位置する有限要素Anがない場合には、曲げ稜線がコイルの巻取方向と交差するように曲げ成形部3aを曲げてプレス成形体3を得るようにすれば成形時に割れが発生しないと判断して、プレス成形体3の成形時における割れ発生有無の事前予測を終了する。
On the other hand, when the determination in step S5 is NO, that is, when there is no finite element Ann located above the forming limit line L1, the
以上より、本発明の実施形態によると、曲げ稜線がコイルの巻取方向に沿うように各曲げ成形部3aを曲げてプレス成形体3を得るといった最も成形の難しい場合を予め想定した成形限界線の下限値である修正成形限界線L2をコンピュータが算出してプレス成形体3に割れが発生するか否かの事前予測を行うので、もし仮に、割れが発生すると予測された場合には、金型等の設計変更が必ず必要であることが分かる一方、割れが発生しないと予測された場合には、歩留まりの向上等を目的としてコイルの巻取方向に関係なく自由に材料取りの検討を行うことができるようになる。したがって、金型の設計変更や材料取りの検討などに費やす時間が少なくなって手戻りの回数が少なくなるので、開発のリードタイム短縮に大きく貢献することができる。
From the above, according to the embodiment of the present invention, the molding limit line assuming the most difficult case of molding, such as bending each bending die 3a so that the bending ridge line follows the winding direction of the coil to obtain the press-molded
尚、本発明の実施形態では、まず、各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2と成形限界線図Gの修正成形限界線L2とを比較し、その後、修正成形限界線L2より上側に有限要素Anが位置する場合に各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2と成形限界線図Gの成形限界線L1とを比較するようにしているが、これに限らず、例えば、各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2と成形限界線図Gの成形限界線L1とを比較した後、各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2と成形限界線図Gの修正成形限界線L2とを比較してもよいし、各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2と成形限界線図Gの修正成形限界線L2とを比較した後、各有限要素Anの最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2と成形限界線図Gの成形限界線L1とを比較せずに割れ発生有無の事前予測を終了してもよい。 In the embodiment of the present invention, first, the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 of each finite element Ann are compared with the modified forming limit line L2 of the forming limit diagram G, and then the modified forming limit. When the finite element Ann is located above the line L2, the maximum principal strain ε1 and the minimum principal strain ε2 of each finite element Ann are compared with the molding limit line L1 in the molding limit diagram G. However, the present invention is not limited to this, for example, after comparing the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 of each finite element An with the molding limit line L1 of the molding limit diagram G, the maximum of each finite element An . The principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 may be compared with the modified molding limit line L2 in the molding limit diagram G, or the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 of each finite element Ann may be compared with the molding. After comparing with the modified molding limit line L2 of the limit diagram G, without comparing the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 of each finite element Ann with the molding limit line L1 of the molding limit diagram G. The preliminary prediction of the presence or absence of cracks may be terminated.
また、本発明の実施形態では、本発明の事前予測の方法を用いて断面ハット形状のプレス成形体3における割れ発生の有無を予測しているが、その他の形状のプレス成形体における割れ発生の有無も予測可能である。例えば、本発明の実施形態では、プレス成形体3の各曲げ成形部3aの曲げ稜線が全て同方向に延びているが、各曲げ成形部3aの曲げ稜線が全て同方向に延びる形状のプレス成形体でなくても予測可能である。
Further, in the embodiment of the present invention, the presence or absence of cracks in the press-molded
本発明は、被プレス板をプレス成形してプレス成形体を得る前段階において、プレス成形シミュレーションによってプレス成形体に割れが発生するか否かを事前に予測する方法に適している。 The present invention is suitable for a method of predicting in advance whether or not cracks will occur in a press-molded body by a press-molding simulation in a stage before the press-molded plate is press-molded to obtain a press-molded body.
1 フローチャート
2 被プレス板
3 プレス成形体
G 成形限界線図
L1 成形限界線
L2 修正成形限界線
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Claims (2)
鋼帯を巻き取ってなるコイルから巻き出して得た試験板の単純曲げ試験において、曲げ稜線がコイルの巻取方向と交差するように曲げて成形した場合に対して曲げ稜線がコイルの巻取方向に沿うように曲げて成形した場合の限界ひずみの差分だけ上記コンピュータが上記成形限界線の全体を下方にシフトさせた修正成形限界線を算出するとともに上記各有限要素の最大主ひずみε1及び最小主ひずみε2が上記修正成形限界線より上側に位置するか否かを判定し、上記修正成形限界線より上側に位置する各有限要素に対応する上記プレス成形体の位置に割れが発生すると予測することを特徴とするプレス成形体の成形時における割れ発生有無の事前予測方法。 In the pre-stage of press-molding the plate to be pressed to obtain a press-formed body, model data consisting of a large number of finite elements modeling the plate to be pressed is created, and numerical analysis is performed by press-forming simulation using the model data. The maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 of each finite element in the above model data are derived on a computer, respectively, and then the maximum principal strain ε 1 and the minimum principal strain ε 2 of each of the above finite elements are the forming limits. At the time of molding the press-molded body, the computer determines whether or not it is located above the line, and it is predicted that cracks will occur at the position of the press-molded body corresponding to each finite element located above the molding limit line. It is a method of predicting the presence or absence of cracks in
In a simple bending test of a test plate obtained by unwinding a steel strip from a coil, the bending ridge is the coil winding when the bending ridge is bent so as to intersect the coil winding direction. The computer calculates the modified forming limit line by shifting the entire forming limit line downward by the difference in the limit strain when bending along the direction, and the maximum principal strain ε 1 of each finite element. And whether or not the minimum principal strain ε 2 is located above the modified molding limit line is determined, and cracks occur at the positions of the press-molded article corresponding to each finite element located above the modified molding limit line. A method for predicting the presence or absence of cracks during molding of a press-molded article, which comprises predicting that.
上記被プレス板が980MPa級で且つ板厚が1mmのときに、実験によって導き出された上記限界ひずみの差分である-0.011だけ上記コンピュータが上記成形限界線の全体を下方にシフトさせた上記修正成形限界線を算出することを特徴とするプレス成形体の成形時における割れ発生有無の事前予測方法。When the plate to be pressed is 980 MPa class and the plate thickness is 1 mm, the difference of the limit strain derived by the experiment is -0.011 and the computer shifts the entire forming limit line downward. A method for predicting the presence or absence of cracks during molding of a press-molded product, which comprises calculating a modified molding limit line.
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