回弹量变动原因部位确定方法
阅读说明：本技术 回弹量变动原因部位确定方法 (Rebound quantity variation reason position determination method ) 是由 卜部正树 于 2018-10-19 设计创作，主要内容包括：本发明的回弹量变动原因部位确定方法包括：在预先设定的第一成形条件和第二成形条件下分别算出成形下止点处的应力分布的步骤(S1、S3)；求出第一成形条件与第二成形条件的应力分布的差分即应力差分分布,将该应力差分分布设定于成形下止点处的成形品的步骤(S5)；对设定了应力差分分布的成形品的一部分的应力差分的值进行变更的步骤(S9)；算出变更了该应力差分的值的成形品的回弹量的步骤(S11)；基于变更该应力差分而算出的回弹量,确定成为由于成形条件的偏差而回弹量的变动原因的部位的步骤(S13)。(The method for determining the springback value change reason position comprises the following steps: a step (S1, S3) of calculating a stress distribution at the forming bottom dead center under a first forming condition and a second forming condition which are set in advance; a step (S5) of obtaining a stress difference distribution which is the difference between the stress distributions of the first molding condition and the second molding condition, and setting the stress difference distribution in the molded product at the molding bottom dead center; a step (S9) for changing the value of the stress difference of a part of the molded product for which the stress difference distribution has been set; a step (S11) of calculating the springback value of the formed product with the changed value of the stress difference; and a step (S13) for identifying a location that causes a variation in the springback value due to a variation in the molding conditions, based on the springback value calculated by changing the stress difference.)
技术领域
本发明涉及确定以成形(press forming)条件的偏差(scattering)或变动(variation)为起因而成为成形品(press forming part)的回弹(springback)量产生变动的原因的部位(portion)的回弹量变动原因部位确定方法(springback variation causeanalysis method)。
背景技术
在金属板(metal sheet)的冲压成形中，不仅经常要求对于成形品的高的形状精度(shape accuracy)，而且要求即使对于量产中的成形条件的偏差或变动也始终能稳定地得到所述形状精度。然而，现实情况是满足该要求并不容易，由于被加工件(press formingmetalic sheet)的特性偏差、与连续加工相伴的模具(tool of press forming)温度上升、每个季节的环境温度变化、被加工件的安设位置变动等各种成形条件的偏差或变动原因而成形品形状发生变动。针对该课题，要求找到减少成形条件偏差或变动时的成形品形状的变动的方法。
为了满足金属板的冲压成形要求的形状精度，减少从成形后的模具取出成形品时产生的回弹量的情况极其重要。回弹是由于基于上下模具的夹入完成时(下止点(bottomdead center))的成形品的内部应力(internal stress)(下止点应力)在脱模(dierelease)时被释放而产生的弹性恢复(elastic recovery)行为。而且，为了有效地减少回弹量，知晓成形品的下止点应力中的哪个部位的应力对回弹行为产生何种程度影响的情况至关重要。从该观点出发，到目前为止提出了通过使用有限元法解析(finite elementanalysis)来确定回弹的产生原因部位的方法(专利文献1～专利文献7)。而且，专利文献8公开了确认作为回弹对策的成形条件的变更与脱模前后的作为成形品形状整体的应力状态的变化之间的关系的方法。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-229724号公报
专利文献2：日本特开2008-55476号公报
专利文献3：日本特开2008-49389号公报
专利文献4：日本特开2008-87015号公报
专利文献5：日本特开2008-87035号公报
专利文献6：日本特开2012-206158号公报
专利文献7：日本特开2013-71120号公报
专利文献8：日本特开2013-43182号公报
发明内容
发明要解决的课题
根据专利文献1～专利文献7公开的方法，对于成形品的一部分区域使回弹前的应力等物理量发生变化，通过评价对其回弹的影响，能够确定成为回弹其本身产生原因的部位。然而，并不是将以被加工件的特性变动为首的成形条件的差异(偏差)对回弹量的变动造成影响的情况作为对象的技术。此外，专利文献8公开的方法是通过视觉性地显示回弹对策前后的应力分布的差分的变化量来确认回弹对策的效果的方法，不是确定成为回弹产生原因的部位的方法，未考虑成形条件的偏差。这样，评价以成形条件的偏差或变动为起因的回弹量的变动，进而，确定回弹量的变动的原因在成形品的哪个部位产生的技术到目前为止还未出现。
本发明是鉴于上述课题而作出的发明，其目的在于提供一种对成为成形条件的偏差或变动给回弹量带来变动的原因的部位进行确定的回弹量变动原因部位确定方法。
需要说明的是，本申请的成形条件是被加工件(坯料)的机械特性(mechanicalproperties)、被加工件的厚度及形状、被加工件的温度、被加工件与模具间的滑动特性(sliding characteristics)、被加工件相对于模具的相对位置、被加工件的定位装置的位置及形状、模具材料的机械特性、模具表面的形状、模具的内部构造、板按压压力(blankholder force)、板按压位置、向模具构成部件施加板按压压力的装置的位置及形状、模具构成部件的相对位置、模具移动的相对速度、模具的振动、模具的温度、气氛温度、气氛成分、加压装置、电磁环境。而且，成形条件的偏差或变动是指以得到同等的成形品为目的时的成形条件在成形开始时点或成形过程中或脱模过程中在加工空间内的一部分或全部均匀或不均匀地偏差或变动的情况。
用于解决课题的方案
本发明的第一方案的回弹量变动原因部位确定方法在以成形条件的偏差或变动为起因而成形品的回弹量产生变动的情况下，确定成为该回弹量产生变动的原因的所述成形品的部位，其中，包括：第一成形条件应力分布算出步骤，以预先设定的第一成形条件进行冲压成形解析(press forming analysis)，算出成形下止点处的成形品的应力分布(stress distribution)；第二成形条件应力分布算出步骤，以与所述第一成形条件不同地设定的第二成形条件进行冲压成形解析，算出成形下止点处的成形品的应力分布；应力差分分布设定步骤，算出由该第二成形条件应力分布算出步骤算出的应力分布与由所述第一成形条件应力分布算出步骤算出的应力分布的差分作为应力差分(stress difference)分布，将该算出的应力差分分布置换并设定为由所述第一成形条件应力分布算出步骤算出的成形下止点处的成形品的应力分布或由所述第二成形条件应力分布算出步骤算出的成形下止点处的成形品的应力分布；应力差分回弹量算出步骤，进行设定了该应力差分分布的成形品的回弹解析，算出该成形品产生的回弹量；应力差分分布变更步骤，变更由所述应力差分分布设定步骤设定于所述成形品的应力差分分布中的该成形品的一部分的区域的应力差分的值；应力差分变更回弹量算出步骤，进行变更了该应力差分的值的成形品的回弹解析，算出回弹量；及回弹量变动原因部位确定步骤，基于由该应力差分变更回弹量算出步骤算出的回弹量和由所述应力差分回弹量算出步骤算出的回弹量，确定成为由于成形条件的偏差或变动而所述成形品的回弹量产生变动的原因的该成形品的部位。
本发明的第二方案的回弹量变动原因部位确定方法在以成形条件的偏差或变动为起因而成形品的回弹量产生变动的情况下，确定成为该回弹量产生变动的原因的所述成形品的部位，其中，包括：第一成形品应力分布取得步骤，预先以第一成形条件对第一成形品进行冲压成形，根据测定该第一成形品的脱模后的表面形状而取得的三维形状测定数据来制成第一成形品模型，进行利用模具模型将该第一成形品模型夹入至成形下止点为止的状态的力学解析(mechanical analysis)，取得所述第一成形品的成形下止点处的应力分布；第二成形品应力分布取得步骤，以与所述第一成形条件不同的第二成形条件对第二成形品进行冲压成形，根据测定该第二成形品的脱模后的表面形状而取得的三维形状测定数据来制成第二成形品模型，进行利用模具模型将该第二成形品模型夹入至成形下止点为止的状态的力学解析，取得所述第二成形品的成形下止点处的应力分布；应力差分分布设定步骤，算出所述第一成形品的成形下止点处的应力分布与所述第二成形品的成形下止点处的应力分布的差分作为应力差分分布，将该算出的应力差分分布置换并设定为由所述第一成形品应力分布取得步骤取得的所述第一成形品模型的成形下止点处的应力分布或由所述第二成形品应力分布取得步骤取得的所述第二成形品模型的成形下止点处的应力分布；应力差分回弹量算出步骤，基于该设定的应力差分分布进行所述第一成形品模型或所述第二成形品模型的回弹解析，算出所述第一成形品模型或所述第二成形品模型产生的回弹量；应力差分分布变更步骤，变更由所述应力差分分布设定步骤设定于所述第一成形品模型或所述第二成形品模型的应力差分分布中的所述第一成形品模型或所述第二成形品模型的一部分的区域的应力差分的值；应力差分变更回弹量算出步骤，进行变更了该应力差分的值的所述第一成形品模型或所述第二成形品模型的回弹解析，算出回弹量；及回弹量变动原因部位确定步骤，基于由所述应力差分回弹量算出步骤算出的回弹量和由所述应力差分变更回弹量算出步骤算出的回弹量，确定成为由于成形条件的偏差或变动而所述成形品的回弹量产生变动的原因的该成形品的部位。
本发明的回弹量变动原因部位确定方法以上述发明为基础，其中，所述成形条件是被加工件的机械特性、被加工件的厚度及形状、被加工件的温度、被加工件与模具之间的滑动特性、被加工件相对于模具的相对位置、被加工件的定位装置的位置及形状、模具材料的机械特性、模具表面的形状、模具的内部构造、板按压压力、板按压位置、向模具构成部件施加板按压压力的装置的位置及形状、模具构成部件的初始相对位置、模具移动的相对速度、模具的振动、模具的温度、气氛温度、气氛成分、加压装置、电磁环境。
本发明的回弹量变动原因部位确定方法以上述发明为基础，其中，所述应力差分分布变更步骤通过对于所述应力差分进行将至少一个方向的成分去除、增加常数倍、加上常数、乘以常数、置换成被加工件的板厚方向的平均值、置换成板厚方向的中值中的任一者来变更所述应力差分的值。
发明效果
根据本发明，能够确定成为由于成形条件的偏差或变动而成形品的回弹量产生变动的原因的部位，能够准确并容易地确定对于所述成形品的量产时的形状稳定需要对策的所述成形品的部位。
附图说明
图1是表示本实施方式1的回弹量变动原因部位确定方法的处理的流程的流程图。
图2是说明本实施方式1的冲压成形解析的图。
图3是在本实施方式1中，表示通过以被加工件的材料强度(material strength)为第一成形条件(材料A)的冲压成形解析而算出的成形下止点处的应力分布的解析结果(a)和基于该应力分布通过回弹解析算出的位移的解析结果(b)的图。
图4是在本实施方式1中，表示通过使被加工件的材料强度增加15％的第二成形条件(材料B)下的冲压成形解析而算出的成形下止点处的应力分布的解析结果(a)和基于该应力分布通过回弹解析算出的位移的解析结果(b)的图。
图5是在本实施方式1中，表示将成形条件设为材料B时的回弹解析后的位移(a)、将成形条件设为材料A时的回弹解析后的位移(b)、材料B的成形条件下的位移与材料A的成形条件下的位移之差(c)的图。
图6是在本实施方式1中，表示将成形条件设为材料B时的成形下止点处的应力分布(a)、将成形条件设为材料A时的成形下止点处的应力分布(b)、材料B的成形下止点处的应力分布与材料A的成形下止点处的应力分布的差分(c)的图。
图7是表示材料B的成形下止点处的应力分布与材料A的成形下止点处的应力分布的差分(a)、通过基于该应力分布的差分的回弹解析而算出的位移(b)的图。
图8是表示将成形条件设为材料B和材料A时的各自的通过回弹解析算出的位移之差(a)、通过基于将成形条件设为材料B及材料A时的成形下止点处的应力差分的回弹解析而算出的位移(b)的图。
图9是表示本实施方式1的回弹解析和通过该回弹解析求出的位移的解析结果的图。
图10是在本实施方式1中说明作为回弹量的扭转角(torsion angle)和翘曲量(warping amount)的算出方法的图。
图11是在本实施方式1中，说明成形品的区域分割的图。
图12是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其1)。
图13是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其2)。
图14是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其3)。
图15是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其4)。
图16是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其5)。
图17是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其6)。
图18是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其7)。
图19是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其8)。
图20是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其9)。
图21是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其10)。
图22是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其11)。
图23是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其12)。
图24是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其13)。
图25是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其14)。
图26是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其15)。
图27是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其16)。
图28是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其17)。
图29是在本实施方式1中，表示对应力差分进行变更的区域(a)和对该区域的应力差分进行变更而通过回弹解析算出的位移(b)的图(其18)。
图30是在本实施方式1中，表示成形品中的去除了应力差分分布的区域与由于去除了该应力差分时的回弹而产生的扭转角的变动之间的关系的坐标图。
图31是在本实施方式1中，表示去除了应力差分分布的区域与由于去除了该应力差分时的回弹而产生的翘曲量的变动之间的关系的坐标图。
图32是作为通过现有技术来确定成为回弹的产生原因的部位的结果的例子而表示变更了成形下止点处的应力分布的区域与由于变更了该应力分布时的回弹而产生的扭转角之间的关系的坐标图。
图33是表示对于将成形条件设为材料B时的成形下止点处的应力分布置换成将成形条件设为材料A时的成形下止点处的应力分布的区域(a)和置换该应力分布而进行了回弹解析时的位移(b)的图(其1)。
图34是表示对于将成形条件设为材料B时的成形下止点处的应力分布置换成将成形条件设为材料A时的成形下止点处的应力分布的区域(a)和置换该应力分布而进行了回弹解析时的位移(b)的图(其2)。
图35是表示对于将成形条件设为材料B时的成形下止点处的应力分布置换成将成形条件设为材料A时的成形下止点处的应力分布的区域(a)和置换该应力分布而进行了回弹解析时的位移(b)的图(其3)。
图36是表示对于将成形条件设为材料B时的成形下止点处的应力分布置换成将成形条件设为材料A时的成形下止点处的应力分布的区域(a)和置换该应力分布而进行了回弹解析时的位移(b)的图(其4)。
图37是表示对于将成形条件设为材料B时的成形下止点处的应力分布置换成将成形条件设为材料A时的成形下止点处的应力分布的区域与由于变更了该应力分布时的回弹而产生的扭转角之间的关系的坐标图。
图38是表示对于将成形条件设为材料B时的成形下止点处的应力分布置换成将成形条件设为材料A时的成形下止点处的应力分布的区域与由于变更了该应力分布时的回弹而产生的扭转角的变动之间的关系的坐标图。
图39是表示本实施方式2的回弹量变动原因部位确定方法的处理的流程的流程图。
图40是说明本实施方式2的回弹量变动原因部位确定方法的处理的图。
图41是在实施例中，表示通过模具形状不同的成形条件(模具B)下的冲压成形解析算出的成形下止点处的应力分布(a)和通过基于该应力分布的回弹解析算出的位移(b)的图。
图42是在实施例中，表示将成形条件设为模具A及模具B时的成形下止点处的应力分布的差分(a)和通过基于该应力分布的差分的回弹解析而算出的位移(b)的图。
图43是在实施例中，表示通过模具形状不同的两个成形条件(模具B及模具A)下的回弹解析算出的位移、位移差的图((a)：设为模具B时的回弹后的位移，(b)设为模具A时的回弹后的位移，(c)模具B与模具A的回弹后的位移差)。
图44是在实施例中，关于模具形状存在偏差的情况，表示去除了应力差分分布的区域与由于去除了该应力差分时的回弹而产生的扭转角的变动之间的关系的坐标图。
图45是在实施例中，关于模具形状存在偏差的情况，表示去除了应力差分分布的区域与由于去除了该应力差分时的回弹而产生的翘曲量的变动之间的关系的坐标图。
图46是在实施例中，表示通过润滑油(lubricant)量不同的成形条件(润滑B)下的冲压成形解析算出的成形下止点处的应力分布(a)和通过基于该应力分布的回弹解析算出的位移(displacement)(b)的图。
图47是在实施例中，表示将成形条件设为润滑A及润滑B时的成形下止点处的应力分布的差分(a)和通过基于该应力分布的差分的回弹解析算出的位移(b)的图。
图48是在实施例中，表示通过润滑油量不同的两个成形条件(润滑B及润滑A)下的回弹解析算出的位移、位移差的图((a)：设为润滑B时的回弹后的位移，(b)设为润滑A时的回弹后的位移，(c)润滑B与润滑A的回弹后的位移差)。
图49是在实施例中，关于润滑条件存在偏差的情况，表示去除了应力差分分布的区域与由于去除了该应力差分时的回弹而产生的扭转角的变动之间的关系的坐标图。
图50是在实施例中，关于润滑条件存在偏差的情况，表示去除了应力差分分布的区域与由于去除了该应力差分时的回弹而产生的翘曲量的变动之间的关系的坐标图。
图51是在实施例中，表示通过成形下止点的位置不同的成形条件(下止点B)下的冲压成形解析算出的成形下止点处的应力分布(a)和通过基于该应力分布的回弹解析算出的位移(b)的图。
图52是在实施例中，表示通过成形下止点的位置不同的两个成形条件(下止点B及下止点A)下的回弹解析而算出的位移、位移差的图((a)：设为下止点B时的回弹后的位移，(b)设为下止点A时的回弹后的位移，(c)下止点B与下止点A的回弹后的位移差)。
图53是在实施例中，表示将成形条件设为下止点A及下止点B时的成形下止点处的应力分布的差分(a)和通过基于该应力分布的差分的回弹解析算出的位移(b)的图。
图54是在实施例中，关于成形下止点位置存在偏差的情况，表示去除了应力差分分布的区域与由于去除了该应力差分时的回弹而产生的扭转角的变动之间的关系的坐标图。
图55是在实施例中，关于成形下止点位置存在偏差的情况，表示去除了应力差分分布的区域与由于去除了该应力差分时的回弹而产生的翘曲量的变动之间的关系的坐标图。
具体实施方式
在说明本发明的实施方式的回弹量变动原因部位确定方法之前，首先说明想到本发明的经过。
<想到本发明的经过>
在图2作为一例而示出那样的成形品1的冲压成形中，存在由于以被加工件的特性变动为首的成形条件的偏差或变动而在成形品1的脱模后回弹量产生变动的情况。并且，成为这样的成形条件的偏差或变动引起的回弹量的变动产生的原因的部位有时与成为回弹其本身产生的原因的部位不同，因此存在即使对模具形状或成形条件实施了某些对策而减少了回弹，也无法减少由成形条件的偏差或变动引起的回弹量的变动这样的问题。
因此，发明者为了解决这样的问题而仔细进行了研讨。其结果是，想到了如下情况：作为成形条件的偏差或变动而以不同的两个成形条件(第一成形条件和第二成形条件)成形的成形品中的回弹的变动的原因难道不是由以第一成形条件成形的成形品1的成形下止点处的应力分布与以第二成形条件成形的成形品1的成形下止点处的应力分布的差异引起的吗。
因此，为了验证该设想的妥当性，关于如表1所示被加工件的材料强度具有偏差的两个成形条件(以下，将两个成形条件中的第一成形条件记为“材料A”，将第二成形条件记为“材料B”)，进行图2所示的帽形截面形状的成形品1的冲压成形解析而算出成形下止点处的应力分布，进而，通过使用了该应力分布的回弹解析算出由回弹产生的位移来求出两个成形条件下的位移的差分。需要说明的是，表1所示的“材料B”与“材料A”相比使被加工件的材料强度增加了15％。
图3及图4示出关于材料A和材料B的各成形条件算出的成形下止点处的应力分布、以各成形条件成形的成形品的脱模后的回弹产生的位移的解析结果。而且，图5示出两个成形条件下的回弹产生的位移的差分。
[表1]
接下来，算出通过前述的冲压成形解析求出的第一成形条件(材料A)下的成形下止点处的应力分布与第二成形条件(材料B)下的成形下止点处的应力分布的差分(以下，称为“应力差分分布”)，将第一成形条件下的成形下止点处的应力分布置换成所述算出的应力差分分布而进行回弹解析，求出了基于应力差分分布的回弹产生的位移。图6示出两个成形条件下的成形下止点处的应力差分分布，图7示出基于该应力差分分布利用回弹解析求出的位移。
然后，如图8所示，确认到基于成形下止点处的应力差分分布的位移(图8(a))与材料A和材料B的以两个成形条件成形的成形品的回弹产生的位移的差分(图8(b))大体一致的情况。即，得到了如下见解：两个成形条件下的成形下止点处的应力分布的差异即应力差分分布是成形条件的偏差产生的回弹量的变动的原因，两个成形条件下的成形下止点处的应力差分分布可认为是从第一成形条件下的回弹后的状态向第二成形条件下的回弹后的形状转移用的驱动力。
如上所述，专利文献5记载了将第一成形条件下的成形下止点处的应力分布与第二成形条件下的成形下止点处的应力分布进行比较的点。然而，专利文献5记载的方法是以第一成形条件求出的物理量与以第二成形条件求出的物理量之差比规定值大的区域存在的情况下，在比该规定值大的区域中，对于第一成形条件下的物性值或物理量的数据的至少一个进行运算处理(arithmetic processing)的方法，不是对于成形品的整体算出物理量(成形下止点处的应力分布)的差分的方法。
另外，专利文献6及专利文献8记载了求出成形下止点处的成形品的应力分布的差分的方法。然而，专利文献6记载的方法是通过以一个成形条件算出回弹前后的应力分布的差分来算出回弹有效应力的方法。而且，专利文献8记载的方法是评价对于回弹前后的应力分布的差分的回弹对策前后的变化量的方法，该应力分布的差分的变化量成为回弹对策，即，回弹变化的驱动力。因此，专利文献6及专利文献8记载的方法都未达到如下重要的着眼点：由于成形条件的偏差或变动而不同的两个成形条件下的成形下止点处的应力分布的差异是成形条件的偏差产生的回弹量的变动的原因。
本发明的回弹量变动原因部位确定方法是根据上述的经过而完成的方法，其具体的方法通过以下的实施方式1及实施方式2进行说明。
[实施方式1]
本发明的实施方式1的回弹量变动原因部位确定方法是在以成形条件的偏差或变动为起因而成形品的回弹量产生变动的情况下，确定成为该回弹量产生变动的原因的所述成形品中的部位的方法，如图1所示，包括第一成形条件应力分布算出步骤S1、第二成形条件应力分布算出步骤S3、应力差分分布设定步骤S5、应力差分回弹量算出步骤S7、应力差分分布变更步骤S9、应力差分变更回弹量算出步骤S11、回弹量变动原因部位确定步骤S13。
以下，以当冲压成形为图2所示那样的帽形截面形状的成形品1时，如前述的表1所示作为被加工件的980MPa级GA钢板(steel sheet)的材料强度存在偏差的情况为例，说明上述的各步骤。
<第一成形条件应力分布算出步骤>
第一成形条件应力分布算出步骤S1是如下步骤：作为成形条件的偏差或变动而以预先设定的第一成形条件进行冲压成形解析，算出成形下止点处的成形品1的应力分布。
在本实施方式1中，作为第一成形条件而设定了表1所示的材料A的材料强度。并且，第一成形条件应力分布算出步骤S1中的冲压成形解析如图2所示通过由冲模(die)5和冲头(punch)7构成的模具模型3实施将作为被加工件(钢板)的坯料(blank)模型9夹持的冲压成形解析，如图3(a)所示，算出成形下止点处的成形品1的应力分布。需要说明的是，在冲压成形解析中，如图2所示在成形过程中通过定位销将坯料模型9固定，将坯料模型9的单元尺寸设为约1mm，作为解析条件，将坯料模型9与模具模型3之间的摩擦系数设为0.15，将成形下止点位置设为上下模具的模型的缝隙成为1.45mm的位置。
需要说明的是，第一成形条件应力分布算出步骤S1是计算机进行冲压成形解析的步骤，冲压成形解析可以使用例如有限元法解析软件。在本实施方式1中，通过在计算机上执行作为市售的有限元法解析软件的LS-DYNA Ver.971来进行冲压成形解析，解算器(solver)适用了动态显式方法(dynamic explicit method)。
另外，本发明并不局限于图2所示那样的使用模具模型3的发明、或以帽形截面形状(hat cross-sectional shape)的成形品1为成形对象的发明，可以根据成形对象而适当设定模具模型或成形品等。
<第二成形条件应力分布算出步骤>
第二成形条件应力分布算出步骤S3是如下步骤：作为成形条件的偏差或变动而以与由第一成形条件应力分布算出步骤S1设定的第一成形条件不同地设定的第二成形条件进行冲压成形解析，算出成形下止点处的成形品1的应力分布。
在实施方式1中，设定了表1所示的材料B的材料强度作为第二成形条件。并且，第二成形条件应力分布算出步骤S3中的冲压成形解析与第一成形条件应力分布算出步骤S1同样，如图2例示那样，通过由冲模5和冲头7构成的模具模型3以第二成形条件实施夹持坯料模型9的成形解析，如图4(a)所示，算出成形下止点处的成形品1的应力分布。
需要说明的是，第二成形条件应力分布算出步骤S3是计算机进行冲压成形解析的步骤，在本实施方式1中，与前述的第二成形条件应力分布算出步骤S3同样，使用作为市售的有限元法解析软件的LS-DYNA Ver.971执行了冲压成形解析。
<应力差分分布设定步骤>
应力差分分布设定步骤S5是如下步骤：如图6所示算出由第二成形条件应力分布算出步骤S3算出的应力分布(图6(a))与由第一成形条件应力分布算出步骤S1算出的应力分布(图6(b))的差分作为应力差分分布，并将该算出的应力差分分布置换成由第一成形条件应力分布算出步骤S1算出的成形下止点处的成形品1的应力分布或由第二成形条件应力分布算出步骤S3算出的成形下止点处的成形品1的应力分布来进行设定(图6(c))。
<应力差分回弹量算出步骤>
应力差分回弹量算出步骤S7是进行在应力差分分布设定步骤S5中设定了应力差分分布的成形品的回弹解析，并算出该成形品产生的回弹量的步骤。在本实施方式1中，首先，如图6所示，对于设定了应力差分分布的成形品1(图7(a))进行回弹解析，利用该回弹解析算出回弹后的位移(图7(b))。在回弹解析中，如图9所示，将设置在成形品1的一端侧的3个部位在固定点(constraint point)固定，算出了回弹产生的位移。
需要说明的是，应力差分回弹量算出步骤S7是计算机进行回弹解析的步骤，回弹解析可以使用例如有限元法解析软件。在本实施方式1中，通过在计算机上执行作为市售的有限元法解析软件的LS-DYNA Ver.971来进行冲压成形解析，解算器适用了静态隐式方法(static implicit method)。
接下来，如图10所示，基于利用回弹解析算出的位移，算出了扭转角(图10(a))及翘曲量(图10(b))。在本实施方式1中，扭转角如图10(a)所示设为将设置于成形品1的另一端侧的两个部位的评价点连结而成的直线的回弹产生的旋转角(图10(a)中的箭头的方向为正)。而且，翘曲量如图10(b)所示设为两个评价点的中点处的成形冲程方向的位移量(从冲模5分离的方向为正)。
<应力差分分布变更步骤>
应力差分分布变更步骤S9是对于由应力差分分布设定步骤S5设定于成形品的应力差分分布中的该成形品的一部分的某部位的应力差分的值进行变更的步骤，在本实施方式1中，如图11所示，将成形品1分割成多个区域(沿长度方向分割成A～F这6个，沿宽度方向分割成1～3这3个)，去除各个区域的应力差分，即，使应力差分的值为0。
<应力差分变更回弹量算出步骤>
应力差分变更回弹量算出步骤S11是进行在应力差分分布变更步骤S9中变更了应力差分的值的成形品的回弹解析，而算出回弹量的步骤。在本实施方式1中，如图11所示使分割后的各区域(A1，A2，A3，…，F3)的应力差分的值为0而进行成形品1的回弹解析，如图10所示分别算出扭转角和翘曲量作为回弹量。需要说明的是，应力差分的值未必非要为0，也可以使应力差分的值变化。
需要说明的是，应力差分变更回弹量算出步骤S11是计算机进行回弹解析的步骤，在本实施方式1中，与前述的应力差分回弹量算出步骤S7同样，使用了作为市售的有限元法解析软件的LS-DYNA Ver.971。
图12～图29示出进行成形品1的各区域(A1，A2，A3，…，F3)的应力差分的去除(使应力差分的值为0)而进行成形品1的回弹解析来算出的回弹产生的位移的结果。
<回弹量变动原因部位确定步骤>
回弹量变动原因部位确定步骤S13是基于由应力差分变更回弹量算出步骤S11算出的回弹量和由应力差分回弹量算出步骤S7算出的回弹量，来确定成为由于成形条件的偏差或变动而所述成形品的回弹量产生变动的原因的该成形品的部位的步骤。
图30示出由应力差分变更回弹量算出步骤S11算出的扭转角和由应力差分回弹量算出步骤S7算出的扭转角的结果。在图30中，“base”是未变更应力差分的分布而由应力差分回弹量算出步骤S7算出的扭转角，A1～F3是去除图11所示的区域A1～F3各自的应力差分而由应力差分变更回弹量算出步骤S11算出的扭转角。
根据图30，未变更应力差分时(“base”)，即，以被加工件的材料强度的偏差为起因的扭转角的变动为1.32°，相对于此，去除了区域A1、B3及E2的应力差分时的扭转角分别为0.82°、0.83°及0.76°，比“base”下降。由于去除了某区域的应力差分而扭转角降低表示该区域对扭转角的变动造成较大影响，能够将区域A1、B3及E2确定为产生以材料强度的偏差为起因的扭转角的变动的部位。
需要说明的是，在图30中，去除了区域A3的应力差分时的扭转角为1.87°，与未变更应力差分时(“base”)，即，以被加工件的材料强度的偏差为起因的扭转角(1.32°)相比增加。这表示通过去除区域A3的应力差分而有助于以被加工件的材料强度的偏差为起因的扭转角的变动，但是该区域是使扭转角更容易变动的部位。而且，区域A1、B3及E2、以及区域A3以外的区域的扭转角与未变更应力差分时的扭转角为相同程度，因此这些区域表示是对于以材料强度的偏差为起因的扭转角的变动的影响小的部位。即，通过将所述部位的应力差分的值变更为0而扭转角比“base”减少的情况表示所述部位的应力差分是使扭转角增大的回弹的变动原因。另一方面，通过将所述部位的应力差分的值变更为0而扭转角比“base”增加的情况表示通过所述部位的应力差分的存在来抑制扭转角，因此将所述部位判断为不会影响回弹的变动的区域。
图31示出由应力差分变更回弹量算出步骤S11算出的翘曲量和由应力差分回弹量算出步骤S7算出的翘曲量的结果。与图30同样，在图31中，“base”是未变更应力差分的分布而由应力差分回弹量算出步骤S7算出的翘曲量，A1～F3是去除图11所示的区域A1～F3各自的应力差分而由应力差分变更回弹量算出步骤S11算出的翘曲量。
根据图31，未变更应力差分时(“base”)，即，以被加工件的材料强度的偏差为起因的翘曲量的变动为4.68mm，相对于此，变更了区域B3及E2的应力差分时的翘曲量分别为0.82mm、0.83mm及0.76mm，比“base”下降。由此，能够将区域A1、B3及E2确定为成为产生以材料强度的偏差为起因的翘曲量的变动的原因的部位。
这样，被确定作为由于材料强度的偏差而产生回弹量的变动的原因的部位如前所述可以不必与通过现有技术确定作为回弹其本身的产生原因的部位一致。关于这一点，通过与利用现有技术确定了回弹的产生原因的结果进行比较来说明。
图32作为利用现有技术来确定成为回弹的产生原因的部位的结果的一例，示出使用现有技术(专利文献1公开的方法)求出变更了成形下止点处的应力分布的区域与由于变更了该应力分布时的回弹而产生的扭转角的关系的结果。图32示出未变更成形下止点处的应力分布时(“base”)和去除图11所示的区域A1～F3各自的应力而进行回弹解析来算出的扭转角的结果。
根据图32，成为回弹(扭转角)的产生原因的部位可以确定为相当于与“base”时的扭转角之差大的区域A3、B1、B2及E2的部位。然而，如图30所示，这样确定的部位成为表现出与成为以材料强度的偏差为起因的扭转角的变动原因的部位不同的倾向的结果。因此可知，在确定成为回弹的产生原因的部位的现有技术的方法中，无法充分确定成为由于成形条件的偏差而产生回弹量的变动的原因的部位。
接下来，说明通过本实施方式1的回弹量变动原因部位确定方法确定作为以成形条件的偏差或变动为起因而回弹量产生变动的原因的部位妥当的情况。
如上所述，在成形图2所示的成形品1时如表1所示被加工件的材料强度存在偏差的情况下，将成形品1的区域A1、B3及E2确定为成为回弹量产生变动的原因的部位。因此，关于通过变更该确定的部位的应力分布而回弹量的变动是否减少进行了验证。
首先，将以材料B的成形条件求出的成形品1的区域A1、B3及E2的应力分布置换成以材料A的成形条件求出的应力分布，进行回弹解析而算出了回弹产生的位移。并且，使用利用置换了各区域的应力分布的回弹解析算出的位移，算出了成形品1产生的扭转角。
图33～图35示出利用将区域A1、B3及E2各自的应力分布置换成以材料A的成形条件求出的应力分布的回弹解析而算出的位移的结果。而且，图36示出将区域A1、B3及E2这全部的应力分布置换成材料A的应力分布而进行回弹解析来算出的位移的结果。此外，图37示出通过置换各区域的应力并算出的位移(图33～图36)而求出的扭转角的结果，图38示出通过置换各区域的应力并算出的位移(图33～图36)而求出的扭转角的变动量的结果。
根据图37及图38，无论在区域A1、B3及E2的哪一个中，通过将成形下止点处的应力分布置换成材料A的成形条件下的应力分布，扭转角都接近材料A的条件下的扭转角(图37)。即，示出了材料强度的差异产生的扭转角的变动比材料B的条件减少(图38)，进而，通过将区域A1、B3及E2全部置换成材料A的成形条件下的应力分布而能够减少成形条件的偏差产生的扭转角的变动的情况。其结果表示通过本实施方式1的回弹量变动原因部位确定方法确定的部位作为成为以成形条件的偏差为起因的回弹量的变动的原因的部位妥当。
以上，根据本实施方式1的方法，能够高精度地确定成为以成形条件的偏差为起因的回弹量的变动的原因的部位。
[实施方式2]
本发明的实施方式2的回弹量变动原因部位确定方法是在以成形条件的偏差或变动为起因而成形品的回弹量产生变动的情况下，确定成为该回弹量产生变动的原因的所述成形品的部位的方法，如图39所示，包括第一成形品应力分布取得步骤S21、第二成形品应力分布取得步骤S23、应力差分分布设定步骤S25、应力差分回弹量算出步骤S27、应力差分分布变更步骤S29、应力差分变更回弹量算出步骤S31、及回弹量变动原因部位确定步骤S33。以下，关于上述的各步骤，参照图39及图40进行说明。
<第一成形品应力分布取得步骤S21>
第一成形品应力分布取得步骤S21是如下步骤：预先以第一成形条件对第一成形品进行冲压成形，根据测定该第一成形品的脱模后的表面形状而取得的三维形状测定数据来制成第一成形品模型，进行利用模具模型将该第一成形品模型夹入至成形下止点为止的状态的力学解析，取得所述第一成形品模型的成形下止点处的应力分布。
如图40所示，第一成形品应力分布取得步骤S21的具体处理对应于如下过程：使用冲压成形模具11以第一成形条件对第一成形品21进行冲压成形，测定该冲压成形后的第一成形品21的三维形状，对该测定到的第一成形品三维形状数据23进行数据处理而制成第一成形品模型25，进行弹性有限元解析(elastic finite element analysis)作为将第一成形品模型25通过由冲模43和冲头45构成的模具模型41夹入至成形下止点为止的状态的力学解析，取得利用该弹性有限元解析得到的第一成形品模型25的成形下止点处的应力分布。
在此，作为第一成形品21的三维形状的测定、第一成形品模型25的制成及弹性有限元解析的具体方法，例如，可以使用专利文献7记载的方法。
<第二成形品应力分布取得步骤S23>
第二成形品应力分布取得步骤S23是如下步骤：以与所述第一成形条件不同的第二成形条件对第二成形品进行冲压成形，根据测定该第二成形品的脱模后的表面形状而取得的三维形状测定数据来制成第二成形品模型，进行将该第二成形品模型利用模具模型夹入至成形下止点为止的状态的力学解析，取得所述第二成形品模型的成形下止点处的应力分布。
关于第二成形品应力分布取得步骤S23的具体处理，也如图40所示，对应于如下过程：使用冲压成形模具11以第二成形条件对第二成形品31进行冲压成形，测定该冲压成形后的第二成形品31的三维形状，对该测定到的第二成形品三维形状数据33进行数据处理而制成第二成形品模型35，进行弹性有限元解析作为将第二成形品模型35通过由冲模43和冲头45构成的模具模型41夹入至成形下止点为止的状态的力学解析。进而，关于第二成形品31的三维形状的测定、第二成形品模型35的制成及弹性有限元解析的具体方法，例如，也可以使用专利文献7记载的方法。
<应力差分分布设定步骤S25>
应力差分分布设定步骤S25是如下步骤：算出由第一成形品应力分布取得步骤S21算出的第一成形品模型25的成形下止点处的应力分布与由第二成形品应力分布取得步骤S23算出的所述第二成形品模型35的成形下止点处的应力分布的差分作为应力差分分布，将该算出的应力差分分布置换并设定为由第一成形品应力分布取得步骤S21取得的成形下止点处的第一成形品模型25的应力分布或由第二成形品应力分布取得步骤S23取得的成形下止点处的第二成形品模型35的应力分布。
在本实施方式2中，如图40所示，算出第一成形品模型25的成形下止点处的应力分布与第二成形品模型35的成形下止点处的应力分布的差分作为应力差分分布，将该算出的应力差分分布设定于成形下止处的第一成形品模型25。需要说明的是，应力差分分布也可以设定于成形下止点处的第二成形品模型35。
<应力差分回弹量算出步骤S27>
如图40所示，应力差分回弹量算出步骤S27是如下步骤：基于由应力差分分布设定步骤S25设定的应力差分分布进行第一成形品模型25的回弹解析，算出第一成形品模型25产生的回弹量。
需要说明的是，应力差分回弹量算出步骤S27是计算机进行回弹解析的步骤，回弹解析可以使用例如有限元法解析软件。在本实施方式2中，通过在计算机上执行作为市售的有限元法解析软件的LS-DYNA Ver.971来进行冲压成形解析，解算器适用了静态隐式方法。
<应力差分分布变更步骤>
应力差分分布变更步骤S29是如下步骤：变更由应力差分分布设定步骤S5设定于第一成形品模型或第二成形品模型的应力差分分布中的该第一成形品模型或第二成形品模型的一部分的应力差分的值。
在本实施方式2中，与实施方式1的应力差分分布变更步骤S29同样，对于由应力差分分布设定步骤S5设定了应力差分分布的第一成形品模型25，如图11所示分割成多个区域(沿长度方向分割成A～F这6个，沿宽度方向分割成1～3这3个)，去除各个区域的应力差分(使其为0)。
<应力差分变更回弹量算出步骤>
应力差分变更回弹量算出步骤S31是如下步骤：进行由应力差分分布变更步骤S29变更了应力差分的值的第一成形品模型或第二成形品模型的回弹解析，算出回弹量。在本实施方式2中，进行在应力差分分布变更步骤S29中变更了应力差分分布的值的第一成形品模型25的回弹解析。需要说明的是，应力差分变更回弹量算出步骤S31与应力差分回弹量算出步骤S27同样是计算机进行回弹解析的步骤，回弹解析可以使用例如有限元法解析软件。
<回弹量变动原因部位确定步骤>
回弹量变动原因部位确定步骤S33是如下步骤：基于由应力差分变更回弹量算出步骤S31算出的回弹量和由应力差分回弹量算出步骤S27算出的回弹量，确定成为由于成形条件的偏差或变动而第一成形品模型25的回弹量产生变动的原因的第一成形品模型25的部位。
以上，示出了，根据本实施方式2的方法，能够高精度地确定成为以成形条件的偏差或变动为起因的回弹量的变动的原因的部位。
需要说明的是，专利文献7公开了取得成形品的实测形状，基于该取得的实测形状来实施利用模具形状夹持的力学解析，由此算出成形下止点处的应力分布的方法。然而，关于如上述的本实施方式2的方法那样，求出以两个成形条件进行了冲压成形的2个成形品的成形下止点处的应力分布的差分，基于该应力分布的差分来评价以成形条件的偏差或变动为起因的回弹量的变动，在专利文献7中既没有公开也没有给出启示。
此外，在本实施方式1及实施方式2中偏差或变动产生的成形条件是被加工件(坯料)的机械特性、被加工件的厚度及形状、被加工件的温度、被加工件与模具之间的滑动特性、被加工件相对于模具的相对位置、被加工件的定位装置的位置及形状、模具材料的机械特性、模具表面的形状、模具的内部构造、板按压压力、板按压位置、向模具构成部件施加板按压压力的装置的位置及形状、模具构成部件的初始相对位置、模具移动的相对速度、模具的振动、模具的温度、气氛温度、气氛成分、加压装置、及电磁环境中的任一个。
另外，实施方式1的应力差分分布变更步骤S29和实施方式2的应力差分分布变更步骤S29是对于应力差分分布而将至少某一部分的区域的应力差分去除(使全部的成分为0)的步骤，但是变更应力差分的方法并不局限于此，只要通过对于应力差分将至少一个方向的成分去除、增加常数倍、加上常数、乘以常数、置换成被加工件的板厚方向的平均值、置换成板厚方向的中值中的任一者来进行即可。
实施例1
关于本发明的回弹量变动原因部位确定方法的作用效果进行了确认用的具体的实验，因此以下说明其结果。在本实施例中，关于作为成形条件的偏差或变动而模具形状、润滑状态及成形下止点位置变动这3个事例的每一个，确定了成为以成形条件的偏差或变动为起因而回弹量产生变动的原因的部位。以下，示出各事例中的成形条件和解析结果。
需要说明的是，在本实施例中，使用了前述的实施方式1的方法。即，如图2所示，进行了使用由冲模5和冲头7构成的模具模型3将坯料模型9成形为成形品1的冲压成形解析和设定了利用该冲压成形解析求出的成形下止点处的应力差分分布的成形品1的回弹解析。并且，如图11所示，将成形品1分割成多个区域，去除各区域的应力差分(使其为0)，由此求出变更了应力差分的区域与变更了该区域的应力差分时的回弹量之间的关系，从而进行了成为回弹量产生变动的原因的部位的确定。需要说明的是，冲压成形解析及回弹解析通过在计算机上执行作为有限元法解析软件的LS-DYNA Ver.971来进行。
[模具形状]
作为成形条件的偏差，设想冲压成形的连续引起的模具磨损而模具形状变化的事例，确定了成为由于模具形状的偏差而成形品的回弹量产生变动的原因的部位。
模具形状的偏差是由于量产中的模具的磨损而冲模5及冲头7的棱线的曲率半径(curvature radius)增大的情况，模具模型3的冲模5及冲头7的全部棱线的曲率半径设为保持设计形状的原样的模具(以下，记为“模具A”)和使该曲率半径增大了2mm的模具(以下，记为“模具B”)这2个条件。需要说明的是，曲率半径2mm设定为比实际的变动大的值。然后，对于各模具形状进行冲压成形解析，算出成形下止点处的应力分布的差分，确定了成为回弹量的变动的原因的部位。在此，模具形状以外的成形条件(润滑油量、成形下止点位置等)设为不变化，坯料模型9与模具模型3之间的摩擦系数设为0.15，成形下止点位置设为冲模5与冲头7之间的间隙成为1.45mm的位置。
图41示出将成形条件设为模具B而进行冲压成形解析来算出的成形下止点处的应力分布(a)和通过基于该应力分布的回弹解析算出的成形品1的位移(b)。而且，利用将成形条件设为模具A的冲压成形解析来算出的成形下止点处的应力分布和利用回弹解析算出的成形品1的位移与图3所示的结果相同。
图42示出以模具A和模具B的各成形条件算出的成形下止点处的应力分布的差分(a)和利用使用了该应力差分分布的回弹解析算出的成形品1的位移(b)。而且，图43示出由于基于以模具A和模具B的各成形条件算出的成形下止点处的应力分布进行回弹解析而算出的模具B和模具A的成形条件的偏差而产生的位移之差。
基于应力差分分布的位移的分布(图42(b))与基于应力分布的位移之差(图43(b))表现出大致同样的倾向，因此表现出作为成形条件的偏差而模具形状不同的两个条件下的成形下止点处的应力分布之差即应力差分分布为回弹量的变动的原因的情况。
接下来，图44及图45示出使用基于应力差分分布进行回弹解析来算出的位移而求出的回弹量即扭转角和翘曲量的结果。在图44及图45中，“base”是未变更应力差分的分布而由应力差分回弹量算出步骤S7算出的值，A1～F3是去除图11所示的区域A1～F3各自的应力差分而由应力差分变更回弹量算出步骤S11算出的值。
根据图44，当去除区域B3的应力差分时，与去除应力差分之前的扭转角0.40°相比，大幅减少为0.00°，因此将区域B3确定为成为扭转角的变动的原因的部位。而且，根据图45，当去除区域E2和区域D2的应力差分时，相对于去除应力差分之前的翘曲量-2.99mm而分别变化为-1.58mm及0.17mm，其绝对值大幅减少，因此将区域D2及E2确定作为成为翘曲量的变动的原因的部位。
以上，示出了在作为成形条件而模具形状产生偏差的情况下，能够确定成为以该模具形状的偏差为起因而回弹量即扭转角和翘曲量分别产生变动的原因的部位的情况。通过变更为通过上述的结果而确定的各区域的应力差分难以产生的部件形状、方法，能够得到成形条件的偏差产生的形状变动少的成形品。
[润滑状态]
接下来，作为成形条件的偏差而设想冲压成形时的润滑条件(润滑油的附着量等)变化的事例，确定了成为由于润滑条件的偏差而回弹量产生变动的原因的部位。
在本实施例中，润滑条件的偏差根据冲压成形解析的模具模型3(冲模5及冲头7)和坯料模型9的摩擦系数来考虑，关于将摩擦系数设为0.15的成形条件(以下，记为“润滑A”)和将摩擦系数设为0.20的成形条件(以下，记为“润滑B”)分别进行冲压成形解析，算出成形下止点处的应力分布的差分，确定了成为回弹量的变动的原因的部位。
并且，关于由于润滑条件的偏差而回弹量产生变动的部位的确定，使用前述的实施方式1所示的方法，润滑条件以外的成形条件(模具形状、成形下止点位置等)设为不变化，关于成形下止点位置，设为模具模型3的冲模5与冲头7之间的间隙成为1.45mm的位置。
并且，如图11所示将成形品1分割成多个区域，使各区域的应力差分的值为0，由此，基于各区域与回弹量的关系，确定了成为由于润滑条件的偏差而回弹量产生变动的原因的部位。
图46示出将成形条件设为润滑B而进行了冲压成形解析时的成形下止点处的应力分布(a)和通过基于该应力分布的回弹解析算出的成形品1的位移(b)。而且，将成形条件设为润滑A而进行了冲压成形解析时的成形下止点处的应力分布和利用回弹解析算出的成形品1的位移与图3所示的结果相同。
图47示出以润滑A和润滑B的成形条件算出的成形下止点处的应力分布的差分(a)和利用使用了该应力差分分布的回弹解析而算出的成形品1的位移(b)。而且，图48示出以润滑A的成形条件进行回弹解析而算出的位移与以润滑B的成形条件进行回弹解析而算出的位移之差。
基于应力差分分布的位移的分布(图47(b))与基于应力分布的位移之差的分布(图48(b))表现出类似的倾向，因此即使在作为成形条件而润滑条件产生偏差的情况下，也示出润滑条件不同时的成形下止点应力分布之差，即，应力差分分布为回弹量的变动的原因的情况。
接下来，图49及图50示出使用基于应力差分分布进行回弹解析而算出的位移而求出了扭转角和翘曲量作为回弹量的结果。在图49及图50中，“base”是未变更应力差分的分布而由应力差分回弹量算出步骤S7算出的值，A1～F3是去除图11所示的区域A1～F3各自的应力差分而由应力差分变更回弹量算出步骤S11算出的值。
根据图49，当去除区域A2及B3的应力差分时，与去除应力差分之前的扭转角0.41°相比分别减少为0.23°及0.28°，因此将区域A2及B3确定为成为扭转角的变动的原因的部位。而且，根据图50，当去除区域D3、E2及F2的应力差分时，与去除应力差分之前的翘曲量-1.33mm相比，翘曲量的绝对值减少为-0.80mm、-0.86mm及-0.65mm，因此将区域D3、E2及F2确定为成为翘曲量的变动的原因的部位。
以上，示出了即使在作为成形条件而润滑条件产生偏差的情况下，也能够确定成为以该润滑条件的偏差为起因而回弹量即扭转角和翘曲量分别产生变动的原因的部位的情况。
[成形下止点位置]
此外，作为成形条件的偏差，设想冲压成形时的冲压机成形状态变化的事例，确定了成为由于冲压机成形状态的偏差而回弹量产生变动的原因的部位。
在本实施例中，冲压机成形状态的偏差根据冲压成形解析中的成形下止点位置来考虑，在模具模型3的冲模5与冲头7之间的间隙设为1.45mm的成形条件(以下，记为“下止点A”)和冲模5与冲头7之间的间隙上升0.2mm而设为1.65mm的成形条件(以下，记为“下止点B”)下分别进行冲压成形解析，算出成形下止点处的应力分布的差分，确定了成为回弹量的变动的原因的部位。需要说明的是，根据成形下止点位置的偏差，能够模拟模具与坯料的接触或成形载荷(foriming load)等产生偏差的情况。
并且，关于由于成形下止点位置的偏差而回弹量产生变动的部位的确定，使用前述的实施方式1所示的方法，成形下止点位置以外的成形条件(模具形状、润滑油量(摩擦系数)等)设为不变化，坯料模型9与模具模型3之间的摩擦系数设为0.15。
并且，如图11所示将成形品1分割成多个区域，使各区域的应力差分的值为0，由此，基于各区域与回弹量的关系，确定了成为由于润滑条件的偏差而回弹量产生变动的原因的部位。
图51示出将成形条件设为下止点B而进行了冲压成形解析时的成形下止点处的应力分布(a)和利用基于该应力分布的回弹解析算出的成形品1的位移(b)。而且，将成形条件设为下止点A而进行了冲压成形解析时的成形下止点处的应力分布和利用回弹解析算出的成形品1的位移与图3所示的结果相同。
图52示出以下止点A和下止点B的成形条件算出的成形下止点处的应力分布的差分(a)和利用使用了该应力差分分布的回弹解析而算出的成形品1的位移(b)。而且，图53示出以下止点A的成形条件进行回弹解析而算出的位移与以下止点B的成形条件进行回弹解析而算出的位移之差。
基于应力差分分布的位移的分布(图52(b))与基于应力分布的位移之差的分布(图53(b))表现出同样的倾向，因此即使在作为成形条件而下止点位置产生偏差的情况下，也示出下止点位置不同时的成形下止点应力分布之差，即，应力差分分布为回弹量的变动的原因的情况。
接下来，图54及图55示出使用基于应力差分分布进行回弹解析算出的位移而求出了扭转角和翘曲量作为回弹量的结果。在图54及图55中，“base”是未变更应力差分的分布而由应力差分回弹量算出步骤S7算出的值，A1～F3是去除图11所示的区域A1～F3各自的应力差分而由应力差分变更回弹量算出步骤S11算出的值。
根据图54，当去除区域A1、A2、B3及E3的应力差分时，与变更应力差分的分布之前(“base”)的扭转角0.70°相比，分别减少为0.45°、0.20°、0.42°及0.28°，因此将区域A1、A2、B3及E3确定作为成为扭转角的变动的原因的部位。而且，根据图55，当去除区域B3及E3的应力差分时，与变更应力差分之前(“base”)的翘曲量1.62mm相比减少为1.12mm及1.30mm，与其他的区域的翘曲量的变化相比相对大，因此将区域B3及E3确定作为成为翘曲量的变动的原因的部位。
以上，示出了即使作为成形条件而成形下止点位置产生偏差的情况下，也能够确定成为以该成形下止点位置的偏差为起因而回弹量即扭转角和翘曲量分别产生变动的原因的部位的情况。
工业实用性
根据本发明，能够提供一种对于成为成形条件的偏差或变动给回弹量带来变动的原因的部位进行确定的回弹量变动原因部位确定方法。
标号说明
1 成形品
3 模具模型
5 冲模
7 冲头
9 坯料模型
11 冲压成形模具
21 第一成形品
23 第一成形品三维形状数据
25 第一成形品模型
31 第二成形品
33 第二成形品三维形状数据
35 第二成形品模型
41 模具模型
43 冲模
45 冲头。