本發(fā)明涉及能夠預(yù)測與金屬構(gòu)件(metal?member)的沖壓加工(press?working)相伴的作用于沖壓模具(press?forming?die)的沖壓成形載荷(press?forming?load)的沖壓成形解析(press?forming?analysis)方法及裝置、使計(jì)算機(jī)作為沖壓成形解析裝置發(fā)揮功能的沖壓成形解析程序、沖壓成形品的制造方法。在本說明書中，金屬構(gòu)件以熱軋鋼板(hotrolled?steel?sheet)、冷軋鋼板(cold?rolled?steel?sheet)或?qū)︿摪鍖?shí)施表面處理(surface?treatment)(電鍍鋅(electro-galvanizing)、熱浸鍍鋅(hot-dipgalvanizing)、有機(jī)皮膜處理(organic?finishing)等)而得到的表面處理鋼板(surfacetreater?steel?sheet)為首，包括由sus(stainless?steel：不銹鋼)、鋁、鎂等各種金屬類構(gòu)成的金屬板。

背景技術(shù)：

1、根據(jù)由汽車(automobile)的輕量化(weight?reduction)實(shí)現(xiàn)的燃料經(jīng)濟(jì)性提高(improvement?of?fuel?efficiency)、碰撞安全性提高等需求的升高，汽車車身(automotive?body)中的高張力鋼板(high-tensile?steel?sheet)的應(yīng)用正在擴(kuò)大。對于高張力鋼板，由其延展性(ductility)之低引起的成形性(formability)的下降、由材料強(qiáng)度(material?strength)較高引起的尺寸精度(dimensional?accuracy)的惡化被認(rèn)為是用于應(yīng)用高張力鋼板的課題。

2、另外，在對高張力鋼板進(jìn)行沖壓成形(press?forming)時(shí)，沖壓成形載荷增加，但在該沖壓成形載荷因與沖壓機(jī)(press?machine)的關(guān)系而超過規(guī)定值的情況下，需要沖壓線(press?line)的變更、部件的分割。因而，追求著能夠事先準(zhǔn)確地預(yù)測沖壓成形載荷的沖壓成形解析方法。

3、對于這一點(diǎn)，在專利文獻(xiàn)1中提出了如下方法：求出實(shí)機(jī)中的沖壓下止點(diǎn)(bottomdead?center?of?press)的成形載荷與基于成形解析(press?forming?analysis)的沖壓下止點(diǎn)前的行程下的成形載荷之間的相關(guān)近似式(correlation?approximate?equation)，根據(jù)該相關(guān)近似式來求出沖壓成形載荷。

4、現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

5、專利文獻(xiàn)

6、專利文獻(xiàn)1：日本專利第5610574號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、發(fā)明所要解決的課題

2、在專利文獻(xiàn)1所記載的方法中，需要預(yù)先求出實(shí)機(jī)中的沖壓下止點(diǎn)處的沖壓成形載荷，因此，無法事先預(yù)測新的部件形狀、材料下的沖壓成形載荷。

3、本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，其目的在于提供能夠事先預(yù)測在對新的部件形狀、材料進(jìn)行沖壓成形時(shí)作用于沖壓模具的沖壓成形載荷的沖壓成形解析方法及裝置。另外，本發(fā)明的另一目的在于提供使計(jì)算機(jī)作為所述沖壓成形解析裝置發(fā)揮功能的沖壓成形解析程序。而且，本發(fā)明的又一目的在于提供利用基于通過沖壓成形解析方法預(yù)測出的沖壓成形載荷而選定的沖壓機(jī)來制造沖壓成形品的沖壓成形品的制造方法。

4、用于解決課題的手段

5、本發(fā)明的沖壓成形解析方法是能夠預(yù)測作用于沖壓模具的沖壓成形載荷的方法，其中，該沖壓成形解析方法包括：模具模型制作工序，利用二維元素(two-dimensionalelement)制作具有假想的厚度的模具模型(die?model)，以相當(dāng)于實(shí)際模具(real?die)中的肋(rib)的部位成為剛體(rigid?body)、肋以外成為非剛體(nonrigidity)的方式設(shè)定所述二維元素的邊界條件(boundary?condition)；以及沖壓成形載荷取得工序，使用通過該模具模型制作工序制作的模具模型進(jìn)行沖壓成形解析，取得沖壓成形載荷，在所述模具模型制作工序中，為了使所述模具模型具有假想的厚度，使所述二維元素的配置從模具表面偏置(offset)規(guī)定的距離，并且根據(jù)偏置量而以所述模具模型的撓曲與實(shí)際模具的撓曲(deflection)等效的方式設(shè)定所述二維元素的邊界條件。

6、最好是，所述模具模型制作工序中的邊界條件由位移約束(displacementrestraint)、彈性系數(shù)(elastic?coefficient)、板厚(sheet?thickness)、密度(density)、質(zhì)量(mass)、屈服強(qiáng)度(yield?strength)中的任一者或它們的組合構(gòu)成。

7、最好是，所述二維元素是彈性(elasticity)或彈塑性(elastic-plastic)的二維元素。

8、本發(fā)明的沖壓成形解析裝置能夠預(yù)測作用于沖壓模具的沖壓成形載荷，其中，該沖壓成形解析裝置具備：模具模型制作部，利用二維元素制作具有假想的厚度的模具模型，以相當(dāng)于實(shí)際模具中的肋的部位成為剛體、肋以外成為非剛體的方式設(shè)定所述二維元素的邊界條件；以及沖壓成形載荷取得部，使用由該模具模型制作部制作的模具模型進(jìn)行沖壓成形解析，取得沖壓成形載荷，所述模具模型制作部為了使所述模具模型具有假想的厚度，使所述二維元素的配置從模具表面偏置規(guī)定的距離，并且根據(jù)偏置量而以所述模具模型的撓曲與實(shí)際模具的撓曲等效的方式設(shè)定所述二維元素的邊界條件。

9、本發(fā)明的沖壓成形解析程序使計(jì)算機(jī)作為本發(fā)明的沖壓成形解析裝置發(fā)揮功能。

10、本發(fā)明的沖壓成形品的制造方法包括：利用本發(fā)明的沖壓成形解析方法取得沖壓成形載荷的工序；沖壓機(jī)選定工序，選定具有所取得的沖壓成形載荷的加壓能力的合適的沖壓機(jī)；以及沖壓成形工序，使用該沖壓機(jī)進(jìn)行沖壓成形。

11、發(fā)明效果

12、根據(jù)本發(fā)明，能夠事先高精度地預(yù)測在對新的部件形狀、材料進(jìn)行沖壓成形時(shí)作用于沖壓模具的沖壓成形載荷。另外，作為其結(jié)果，能夠選擇具有適合于生產(chǎn)部件的加壓能力的沖壓機(jī)。而且，通過選擇具有合適的加壓能力的沖壓機(jī)對沖壓成形品進(jìn)行沖壓成形，能夠抑制由沖壓機(jī)的框架等的彈性變形(elastic?deformation)引起的沖壓模具的壽命的下降，能夠抑制沖壓成形品(press?formed?part)的毛刺(burr)等的產(chǎn)生而提高制造效率。

技術(shù)特征：

1.一種沖壓成形解析方法，能夠預(yù)測作用于沖壓模具的沖壓成形載荷，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖壓成形解析方法，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沖壓成形解析方法，其中，

4.一種沖壓成形解析裝置，能夠預(yù)測作用于沖壓模具的沖壓成形載荷，其中，

5.一種沖壓成形解析程序，使計(jì)算機(jī)作為權(quán)利要求4所述的沖壓成形解析裝置發(fā)揮功能。

6.一種沖壓成形品的制造方法，其中，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明的沖壓成形解析方法包括：模具模型制作工序(S1)，利用二維元素制作具有假想的厚度的模具模型，以相當(dāng)于實(shí)際模具中的肋的部位成為剛體、肋以外成為非剛體的方式設(shè)定所述二維元素的邊界條件；以及沖壓成形載荷取得工序(S3)，使用通過該模具模型制作工序(S1)制作的模具模型進(jìn)行沖壓成形解析，取得沖壓成形載荷。

技術(shù)研發(fā)人員：岸上靖廣
受保護(hù)的技術(shù)使用者：杰富意鋼鐵株式會社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15