(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
展開抜線に基づいて有限要素法による成形シミュレーションでプレス加工後の素材の外形形状を求め、
そのプレス加工後の素材の外形形状に対して目的形状を写像し、
写像した目的形状に基づいて展開抜線を修正し、
プレス加工後の素材の外形形状と目的形状との差分が許容範囲内に収まるまで、修正した展開抜線に基づいて有限要素法による成形シミュレーションでプレス加工後の素材の外形形状を求め、そのプレス加工後の素材の外形形状に対して目的形状を写像し、写像した目的形状に基づいて展開抜線を修正し、
その差分が許容範囲内に収まったとき、修正した展開抜線をプレス加工のための展開抜線として決定するプレス加工の展開抜線決定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプレス加工の展開抜線決定方法に関し、プレス品の仕上げ精度を維持しながらも、より早くプレス加工における展開抜線を決定する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、プレス加工は絞り工程，打ち抜き工程（トリミング工程，切断工程），曲げ工程，離型工程の手順で行われ、製品としてのプレス品ができあがる。そのうち打ち抜き工程では、打ち抜き用の型（例えばポンチとダイス等）によって板状の素材を抜線に沿って打ち抜く。曲げ工程では、打ち抜いた素材を固定し、曲げ用の型や部材によって所望の形状に曲げることになる。
ここで、図１４に示すように素材９００をほぼ直線的な曲げ線９０２に沿って曲げると、ほぼ全体の部位で一様に伸縮（移動）する。ところが、図１５に示すように素材９１０を曲線的な曲げ線９１２に沿って曲げると、その曲率によって伸縮量（移動量）が変化する。一般的なプレス品は、直線的な部位と曲線的な部位とが複雑に組み合わさっていることが多い。そのため、曲げる部位の形状によって伸縮量が多かったり少なかったりする。
プレス加工の中には素材を打ち抜き、曲げが終わるとそのままプレス品を製品として取り扱う場合がある。この場合、曲げた後の素材の外形形状が目的形状になっていなければならない。従来、曲げた後の素材の外形形状が目的形状になるようにするため、当該目的形状から幾何学的な計算を行なって展開抜線を求めていた。展開抜線とは、目的形状から逆算して求めた抜線のことである。ところで、幾何学的な計算によって求めた展開抜線のままでは、素材の塑性変形の特性が反映されていない。そのため、当該展開抜線のままで素材を打ち抜いて曲げを行うと、曲げた後の素材の外形形状と目的形状との差分が許容範囲を超えてしまう。したがって、熟練や経験等から求めた展開抜線を修正し、当該修正した展開抜線を打ち抜きのための展開抜線として決定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、熟練や経験等によって決定した展開抜線によって素材を打ち抜いて曲げを行なっても、曲げた後の素材の外形形状と目的形状との差分が許容範囲を超えてしまうことがある。すなわち曲げ工程において、素材の材質等によって素材材料の伸縮が大きくなったり、二次成形で伸縮の激しい部位が生じたりすると、上記差分が許容範囲を超える。このような場合には、実際にプレス加工を行いながら試行錯誤によって展開抜線を修正しなければならない。また、プレス品の仕上げ精度を維持するためには、上記差分が許容範囲に収まるまで展開抜線の修正を繰り返し行う必要がある。したがって、プレス加工（打ち抜き工程）における展開抜線を決定するために相当の労力と時間とを要していた。
【０００４】
なお、関連する技術の一例が特開平８−２８７２９４号公報に開示されている。当該公報に開示された技術によれば、有限要素法（ＦＥＭ；Ｆｉｎｉｔｅ  Ｅｌｅｍｅｎｔ  Ｍｅｔｈｏｄ）によるシミュレーションでプレス加工後の素材の板厚分布を求め、さらに当該板厚分布からプレス加工を行うための材料やその板厚を算出している。この技術を用いると素材の塑性変形の特性を反映させることができるが、シミュレーションでプレス加工後の素材の外形形状は分からない。そのため、従来の手法でプレス加工における展開抜線を決定せざるを得ない。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、プレス品の仕上げ精度を維持しながらも、より早くプレス加工における展開抜線を決定することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載されたプレス加工の展開抜線決定方法は、展開抜線に基づいて有限要素法による成形シミュレーションでプレス加工後の素材の外形形状を求め、そのプレス加工後の素材の外形形状に対して目的形状を写像し、写像した目的形状に基づいて展開抜線を修正し、プレス加工後の素材の外形形状と目的形状との差分が許容範囲内に収まるまで、修正した展開抜線に基づいて有限要素法による成形シミュレーションでプレス加工後の素材の外形形状を求め、そのプレス加工後の素材の外形形状に対して目的形状を写像し、写像した目的形状に基づいて展開抜線を修正し、その差分が許容範囲内に収まったとき、修正した展開抜線をプレス加工のための展開抜線として決定する。
【０００７】
請求項１に記載されたプレス加工の展開抜線決定方法によれば、まず展開抜線に基づいてプレス加工後の素材の外形形状を求める。このときの展開抜線は、目的形状から幾何学的な計算を行なって求めた展開抜線であってもよく、さらに熟練や経験等によって修正した展開抜線であってもよい。次に、プレス加工後の素材の外形形状に対して目的形状を写像（投影）する。この写像を元の展開抜線に対して行えば当該外形形状は目的形状に近づくので、写像した目的形状に基づいて展開抜線を修正する。そして、プレス加工後の素材の外形形状と目的形状との差分が許容範囲内に収まるまで、所定の工程を繰り返す。すなわち、修正した展開抜線に基づいてプレス加工後の素材の外形形状を求め、目的形状を写像し、展開抜線を修正する。こうして上記差分が許容範囲内に収まることにより、プレス品の仕上げ精度を維持することができる。このとき、修正した展開抜線をプレス加工のための展開抜線として決定する。したがって、少なくともプレス品の仕上げ精度を維持することができる。さらには、許容範囲を小さく（狭く）することでプレス品を高精度に仕上げることも可能になる。
また、展開抜線に基づいてプレス加工後の素材の外形形状を求める際には、有限要素法による成形シミュレーションを用いている。この成形シミュレーションや目的形状の写像の演算等は全てコンピュータ上で行うため、簡単に試行錯誤を行うことができる。さらに、プレス加工後の素材の外形形状と目的形状との差分が許容範囲内に収まるまで繰り返し行う上記所定の工程は、コンピュータ上で自動的に実行することも可能である。そのため、実際にプレス加工を行うことなく、プレス加工のための展開抜線を決定することができる。したがって、従来よりも早くプレス加工における展開抜線を決定することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔実施の形態１〕
まず、実施の形態１について、図１〜図１１を参照しながら説明する。ここで、図１には、完成品としてのプレス品を斜視図で示す。図２には、図１に示すＩＩ−ＩＩ線断面図を示す。図３には、展開抜線決定処理の内容をフローチャートで示す。図４には、幾何学的計算等によって求めた展開抜線を示す。図５には、成形シミュレーションの内容をフローチャートで示す。図６には、成形シミュレーションを行なった結果を断面図で示す。図７には、逆マッピング処理の内容をフローチャートで示す。図８には、プレス加工後の素材のメッシュと目的形状とを示す。図９には、プレス品の目的形状を素材メッシュ上に写像する方法を示す。図１０には、展開抜線の修正方法を示す。図１１には、修正した展開抜線の一例を示す。
【０００９】
本実施の形態１では、図１に示すようなプレス品１０の生産を目的する場合における展開抜線の決定について説明する。ここで、プレス品１０は、展開抜線に沿って打ち抜かれた平板を所定の曲げ線に沿って曲げて形成される。そのプレス品１０において、ＩＩ−ＩＩ線断面を図２に示す。図２から分かるように、プレス品１０は上面１４と側面１２，１６とからなる。上面１４と側面１２と間の角度はほぼ直角に形成され、上面１４と側面１６との間の角度は鈍角に形成されている。すなわち、プレス品１０が開口する側でやや広げるようにして形成している。このプレス品１０にかかる展開抜線を決定するための手順について、図３を参照しながら説明する。
【００１０】
図３において、まず、展開抜線を仮決定する〔ステップＳ１０〕。この展開抜線は、目的形状から幾何学的な計算を行なって求めた展開抜線で用いてもよく、さらに熟練や経験等によって修正した展開抜線を用いてもよい。例えば、図４に示すような展開抜線１８を仮決定する。曲げ線２０，２２は、所定の角度や曲率等で曲げる部位を示す。
次に、仮決定した展開抜線に基づいて、有限要素法による成形シミュレーションでプレス加工後の素材の外形形状を求める〔ステップＳ１２〕。成形シミュレーションの具体的な処理内容について、図５を参照しながら説明する。なお、実際に成形シミュレーションを実行するにあたっては、プレス条件に基づいて行う。プレス条件は上記仮決定した展開抜線のほか、曲げ線２０，２２、プレス型（ダイスやポンチ）の形状、素材の材質や取付位置等が必要となることが多い。
【００１１】
図５に示す成形シミュレーションでは有限要素法を用いて計算を行うので、素材の塑性変形の特性を反映することが可能になる。
まず、打ち抜き工程のシミュレーションを行う〔ステップＳ２２〕。打ち抜き工程のシミュレーションを実行すると、打ち抜きプレス機によって打ち抜き加工後の素材の外形形状が得られる。その後、曲げ工程のシミュレーションを行う〔ステップＳ２４〕。曲げ工程のシミュレーションを実行すると、曲げプレス機によって曲げ加工後の素材の外形形状が得られる。最後に、離型工程のシミュレーションを行う〔ステップＳ２６〕。実際のプレス加工では、打ち抜き工程，曲げ工程の各工程でそれぞれ離型を行う。しかし、コンピュータでシミュレーションを行う場合には処理の簡単化や高速化のため、各工程の離型に対応してシミュレーションは行わずに曲げ工程後に初めて離型されるものとしてシミュレーションを行う。この離型工程のシミュレーションを実行すると、離型後のスプリングバックによって変形した素材の外形形状が得られる。こうして得られた外形形状は、プレス加工全体のシミュレーションによって得られる外形形状となり、実際のプレス加工後の素材の外形形状に良く近似する。
【００１２】
例えば、図４に示す展開抜線１８について成形シミュレーションを実行すると、図６に示すようなプレス加工後の素材の外形形状にかかる断面図になる。図２に示すプレス品１０の目的形状と比べると、この例では側面１２で距離Ｄ２だけ長くなり、側面１６では距離Ｄ４だけ短くなっている。
このように、成形シミュレーションを実行して得られたプレス加工後の素材の外形形状は、目的形状に比べて全部または一部で伸縮（変位）することがある。ここで、距離Ｄ２，Ｄ４が許容範囲内に収まっている場合には、展開抜線１８をプレス加工のための展開抜線として決定する。
【００１３】
なお、絞り工程を含むプレス加工においては、必要に応じて打ち抜き工程の前に絞り工程のシミュレーションを行なってもよい〔ステップＳ２０〕。絞り工程のシミュレーションでは、絞りプレス機に素材を置いた後にダイスを降ろして当該素材の外周部分をしわ押さえ面で挟み付けて固定し、ポンチを降ろして絞り加工する過程についてシミュレーションを行う。このとき、ダイスやポンチ等の部材はそれぞれ剛体であって変形しないものとして計算を行う。こうして絞り工程のシミュレーションを実行すると、絞り加工後の素材の外形形状が得られる。
【００１４】
図３に戻って、有限要素法による成形シミュレーションでプレス加工後の素材ｖの外形形状を求めた後、逆マッピング処理によって展開抜線１８を修正する〔ステップＳ１４〕。この逆マッピング処理の具体的な内容について、図７を参照しながら説明する。なお、線分とは、直線や曲線あるいはこれらを任意に組み合わせたものである。
【００１５】
図７に示す逆マッピング処理において、まず成形シミュレーションを実行して得られたプレス加工後の素材の外形形状のうち、目的形状上の点から一番近い要素を探す〔ステップＳ３０〕。ここで、プレス加工後の素材の外形形状の一例を図８に示す。一般に、成形シミュレーションを実行して得られたプレス加工後の素材の外形形状はメッシュで表される。当該メッシュの格子位置を、図８の例では点Ｐ００，Ｐ０１，Ｐ０２，Ｐ０３，…，Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，…，Ｐ２０，Ｐ２１，Ｐ２２，…，Ｐ３０，…で示す。一つの要素は、４つの点を線分で結んで構成される。図８の例では、点Ｐ００，Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ０１を直線で結んで一つの要素Ｅ０が構成され、点Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ２１，Ｐ２０を直線で結んで一つの要素Ｅ１が構成される。また、目的形状は、複数の点を線分で結んで構成される。図８の例では、目的形状２４は点Ｐｘ０，Ｐｘ１，Ｐｘ２，…を直線で結んで構成される。そして、目的形状の各点から最も近い要素を探すにあたっては、各要素の重心との間の距離が一番短いものを選ぶ。
【００１６】
次に、目的形状上の点を通り、ステップＳ３０で探し出した要素に下ろした垂線の足（座標位置）を求める〔ステップＳ３２〕。図９に示す例では、目的形状２４上の点Ｐｘ０から要素Ｅ１に垂線を下ろし、その垂線の足を位置Ｓ０で示す。その後、ルールド面における要素のパラメータと要素番号（ＩＤ）とを記憶する〔ステップＳ３４〕。要素のパラメータは、ステップＳ３２で求めた垂線の足（位置）を、要素を構成する点の位置で表すためのパラメータである。図９に示す例では、点Ｐ００と点Ｐ０１との間をｕ：（１−ｕ）の比で分け、点Ｐ０１と点Ｐ１１との間をｖ：（１−ｖ）の比で分けると、位置Ｓ０は次式で表すことができる。
【００１７】
【数１】
Ｓ０＝（１−ｕ）（１−ｖ）Ｐ００＋（１−ｕ）ｖＰ１０＋ｕ（１−ｖ）Ｐ０１＋ｕｖＰ１１
【００１８】
上記数１に示す曲面式は、点Ｐ００，Ｐ１０，Ｐ１１，Ｐ０１からなる双一次面である。そのため、上記ステップＳ３０，Ｓ３２を実行することにより、プレス加工後の素材の外形形状に対して目的形状を写像（投影）することができる。
そして、すべての目的形状上の点について、要素のパラメータを求めて要素番号とともに記憶するまで〔ステップＳ３６〕、上記ステップＳ３０〜Ｓ３４を繰り返し実行する。こうして実行を行うと、図８に示す例では、要素Ｅ１では位置Ｓ１についての要素のパラメータと要素番号とが記憶され、要素Ｅ２では位置Ｓ２についての要素のパラメータと要素番号とが記憶される。
【００１９】
上記ステップＳ３４で記憶した要素のパラメータと要素番号とに基づいて、展開抜線の要素を修正する〔ステップＳ３８〕。ここで、修正前の展開抜線１８の一例を図１０に示す。一般に、プレス加工後の素材の外形形状と同様に展開抜線もメッシュで表す。当該メッシュの格子位置を、図１０の例では点Ｐａ０，Ｐａ１，Ｐａ２，Ｐａ３，…，Ｐｂ０，Ｐｂ１，Ｐｂ２，Ｐｂ３，…，Ｐｃ０，Ｐｃ１，Ｐｃ２，…，Ｐｄ０，…で示す。要素の構成は、プレス加工後の素材の外形形状の場合と同様であり、４つの点を線分で結んで構成される。そして、要素番号に対応する要素について、要素のパラメータで表される位置を点で生成する。図１０の例では、要素Ｅａにおいて位置Ｓａの点を生成し、要素Ｅｂにおいて位置Ｓｂの点を生成し、要素Ｅｃにおいて位置Ｓｃの点を生成している。なお、要素Ｅａは図８の要素Ｅ０に対応し、要素Ｅｂは図８の要素Ｅ１に対応し、要素Ｅｃは図８の要素Ｅ２に対応するものと仮定する。
【００２０】
そして、すべての展開抜線上の要素について計算を終えるまで、上記ステップＳ３８を実行する〔ステップＳ４０〕。こうして計算を終えて生成した点を線分で結ぶと、修正した展開抜線２６になる。その展開抜線２６の一例を図１１に二点鎖線で示す。なお図１１には、比較のために修正前の展開抜線１８を合わせて示す。この例では、展開抜線２６は展開抜線１８に比べてやや大きい。
【００２１】
再び図３に戻って、逆マッピング処理を実行して展開抜線を修正した後、その修正した展開抜線に基づいてさらに成形シミュレーションを行う〔ステップＳ１６〕。成形シミュレーションの処理内容については既に説明したので、ここでは省略する。成形シミュレーションを実行すると、修正した展開抜線に基づくプレス加工後の素材の外形形状が得られる。
さらに、プレス加工後の素材の外形形状と目的形状との誤差（差分）が許容範囲内に収まるまで、上記ステップＳ１４，Ｓ１６を繰り返す〔ステップＳ１８〕。この繰り返し処理によって、プレス加工後の素材の外形形状を目的形状に近づけることができる。したがって、上記ステップＳ１０において適当な展開抜線を仮決定した場合でも、繰り返し処理によって展開抜線は適切に修正される。
そして、誤差が許容範囲内に収まると、修正した展開抜線をプレス加工のための展開抜線として決定する〔ステップＳ１９〕。誤差が許容範囲内に収まっているので、プレス品の仕上げ精度を維持することができる。
【００２２】
上記実施の形態１によれば、まず展開抜線に基づいてプレス加工後の素材の外形形状を求める（図３に示すステップＳ１２）。次に、プレス加工後の素材の外形形状に対して目的形状を写像する（図７に示すステップＳ３０，Ｓ３２）。この写像を元の展開抜線に対して行えば当該外形形状は目的形状に近づく。その後、写像した目的形状に基づいて展開抜線を修正する（図７に示すステップＳ３８）。そして、プレス加工後の素材の外形形状と目的形状との差分が許容範囲内に収まるまで、所定の工程を繰り返す（図７に示すステップＳ４０）。
すなわち、修正した展開抜線に基づいてプレス加工後の素材の外形形状を求め、目的形状を写像し、展開抜線を修正する（図３に示すステップＳ１４，Ｓ１６，Ｓ１８）。こうして上記差分が許容範囲内に収まることにより、プレス品の仕上げ精度を維持することができる。このとき、修正した展開抜線をプレス加工のための展開抜線として決定する（図３に示すステップＳ１９）。したがって、少なくともプレス品の仕上げ精度を維持することができる。さらには、許容範囲を小さく（狭く）することでプレス品を高精度に仕上げることも可能になる。
【００２３】
また、展開抜線に基づいてプレス加工後の素材の外形形状を求める際には、有限要素法による成形シミュレーションを用いている（図３に示すステップＳ１２，Ｓ１６）。この成形シミュレーションや目的形状の写像の演算等は全てコンピュータ上で行うため、簡単に試行錯誤を行うことができる。さらに、プレス加工後の素材の外形形状と目的形状との差分が許容範囲内に収まるまで繰り返し行う上記所定の工程は、コンピュータ上で自動的に実行することも可能である。そのため、実際にプレス加工を行うことなく、プレス加工のための展開抜線を決定することができる。したがって、従来よりも早くプレス加工における展開抜線を決定することができる。
【００２４】
〔実施の形態２〕
次に、実施の形態２について、図１２，図１３を参照しながら説明する。ここで、図１２には、プレス加工処理の内容をフローチャートで示す。図１３には、加工システムの構成を概略的なブロック図で示す。
【００２５】
本実施の形態２では、展開抜線に基づいて図１に示すプレス品１０の生産するための加工システムについて説明する。
この加工システムの手順は図１２に示すプレス加工処理に示すように、プレス加工後の素材の外形形状が目的形状と比べて許容範囲内にある展開抜線を決定し〔ステップＳ５０〕、決定した展開抜線に基づいてプレス型を作製し〔ステップＳ５２〕、作製したプレス型を用いてプレス加工を行う〔ステップＳ５４〕。
ここで、ステップＳ５０，Ｓ５２は、プレス型作製システムで行われる。そのプレス型作製システムの構成例について、図１３を参照しながら説明する。
【００２６】
図１３に示すプレス型作製システムは、制御部１００とＮＣ加工機１２４とオンラインで結ぶシステムである。制御部１００は、ＣＰＵ（プロセッサ）１１０，ＲＯＭ１０２，ＲＡＭ１０４，操作盤１０６，表示制御回路１１２，表示器１１４，通信制御回路１１８によって構成されている。
なお、ＮＣ加工機１２４は一般的なものを用いることとして、具体的な構成や動作等については図示および説明を省略する。
【００２７】
ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１０２に格納された制御プログラムに従って制御部１００の全体を制御する。ＲＯＭ１０２にはＥＰＲＯＭあるいはＥＥＰＲＯＭが使用され、上記制御プログラムの他に表示器１１４に表示する文字キャラクタ等が格納されている。制御プログラムには、後述するデータ作成処理や加工実行処理を実現するためのプログラムも含まれている。ＲＡＭ１０４はＤＲＡＭやＳＲＡＭ、フラッシュメモリ等が使用される。このＲＡＭ１０４には、展開抜線のデータ，曲げ線のデータ，要素のパラメータ，要素番号，ＮＣデータその他の各種のデータ、あるいは入出力信号等が格納される。
操作盤１０６は操作員が制御部１００に対して各種の指令をしたり、制御部１００の要求に従って、展開抜線や目的形状データ等の所定のデータを入力する。なお、必要に応じてマウスやデジタイザ等のポインティングデバイスを制御部１００に接続し、上記データを入力してもよい。
【００２８】
通信制御回路１１８は、ＣＰＵ１１０からバス１０８を介して送られた通信データをＮＣ加工機１２４に送信し、あるいはＮＣ加工機１２４から送信された通信データを受信してＣＰＵ１１０へ送るための回路である。なお、データを送受信する形態は有線に限らず、無線であってもよい。
表示制御回路１１２はＣＰＵ１１０からバス１０８を介して送られた表示制御データに従って、表示器１１４の表示制御を行う回路である。表示器１１４には液晶表示器やプラズマ表示器等が用いられ、決定した展開抜線、プレス加工後の素材の外形形状、目的形状等が表示される。
なお、上記各構成要素は、表示器１１４を除いていずれもバス１０８に互いに結合されている。
【００２９】
上記のように構成されたプレス型作製システムにおいて、図１２のステップＳ５０に示す展開抜線決定処理は制御部１００で行われる。具体的な処理内容は実施の形態１と同様であるので、その説明は省略する。
図１２のステップＳ５２では、ステップＳ５０で決定した展開抜線のデータはＲＡＭ１０４に記憶されており、その展開抜線のデータを通信制御回路１１８を介してＮＣ加工機１２４に送る。すると、ＮＣ加工機１２４では受信した展開抜線のデータに従って、工具を移動させてワークを加工する。こうしてプレス型が作製される。
【００３０】
なお、図１３に示すプレス型作製システムはオンラインでプレス型を作製する。ここで、オフラインでプレス型を作製するには入出力処理回路１１６を制御部１００に設け、その入出力処理回路１１６に外部記憶装置１２０またはＰＴＰ／ＰＴＲ（紙テープパンチャー・リーダー）１２２を接続する。
入出力処理回路１１６は、ＣＰＵ１１０からバス１０８を介して受けた出力データを外部記憶装置１２０やＰＴＰ／ＰＴＲ１２２に送る。外部記憶装置１２０には、ＨＤ（ハードディスク）装置，ＦＤ（フレキシブルディスク）装置等があり、これらの装置によって磁気ディスク１２６（例えばＦＤ，光磁気ディスク，リムーバブルＨＤ等の記録媒体）にＮＣデータ等を記録する。ＰＴＰ／ＰＴＲ１２２からは、紙テープ１２８にＮＣデータ等を記録する。
その後、磁気ディスク１２６または紙テープ１２８をＮＣ加工機１２４で読み込ませることにより、展開抜線のデータをＮＣ加工機１２４に送る。こうして、展開抜線のデータに従って工具を移動させてワークを加工し、プレス型を作製することができる。
【００３１】
そして、図１２に示すステップＳ５４では、作製されたプレス型をプレス加工機に設置してプレス加工を行えば、プレス品を生産することができる。
【００３２】
上記実施の形態２によれば、展開抜線に基づいてプレス加工後の素材の外形形状を求めたり、展開抜線を修正する等の演算は全てコンピュータとしての制御部１００で行うことができる。また、決定された展開抜線に基づいて、簡単にＮＣ加工機１２４でプレス型を作製することができる。さらに、製作したプレス型によってプレス品を生産することができる。
そのため、制御部１００で簡単に試行錯誤を行うことができ、実際にプレス加工を行うことなくプレス型を作製するための展開抜線を決定することができる。同様に、プレス加工を行うための展開抜線を決定することができる。したがって、従来よりも早くプレス型を作製するための展開抜線や、プレス加工を行うための展開抜線を決定することができる。
【００３３】
〔他の実施の形態〕
上述したプレス加工の展開抜線決定方法において、他の部分の構造，形状，大きさ，材質，個数，配置および動作条件等については、上記実施の形態に限定されるものでない。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
（１）上記実施の形態１では、図７に示す逆マッピング処理において、プレス加工後の素材の外形形状に対して目的形状を写像した（ステップＳ３０，Ｓ３２）。この形態に代えて、素材の外形形状上の点や要素から目的形状へのベクトル成分で表してもよい。そして、ステップＳ３４では当該ベクトル成分を記憶し、ステップＳ３８では当該ベクトル成分に従って展開抜線の要素を修正すればよい。この場合であっても、成形シミュレーションを実行して得られるプレス加工後の素材の外形形状は目的形状に近づき、許容範囲内に収めることができる。
（２）上記実施の形態１では、図７に示す逆マッピング処理において、垂線の足を要素のパラメータで表した（ステップＳ３４）。この形態に代えて、要素の構成点から垂線の足へのベクトル成分で表してもよい。そして、ステップＳ３８では当該ベクトル成分にしたがって、展開抜線の要素を修正すればよい。この場合であっても、成形シミュレーションを実行して得られるプレス加工後の素材の外形形状は目的形状に近づき、許容範囲内に収めることができる。
【００３４】
【他の発明の態様】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この実施の形態には特許請求の範囲に記載した発明の態様のみならず他の発明の態様を有するものである。この発明の態様を以下に列挙するとともに、必要に応じて関連説明を行う。
【００３５】
〔態様１〕  展開抜線に基づいて有限要素法による成形シミュレーションでプレス加工後の素材の外形形状を求め、そのプレス加工後の素材の外形形状に対して目的形状を写像し、写像した目的形状に基づいて展開抜線を修正し、プレス加工後の素材の外形形状と目的形状との差分が許容範囲内に収まるまで、修正した展開抜線に基づいて有限要素法による成形シミュレーションでプレス加工後の素材の外形形状を求め、そのプレス加工後の素材の外形形状に対して目的形状を写像し、写像した目的形状に基づいて展開抜線を修正し、その差分が許容範囲内に収まったとき、修正した展開抜線をプレス加工のための展開抜線として決定し、決定した展開抜線に基づいてプレス型を作製するプレス型作製方法。
〔態様１の関連説明〕  本態様によれば、有限要素法による成形シミュレーションを用いて、展開抜線に基づいてプレス加工後の素材の外形形状を求める。そして、プレス加工後の素材の外形形状と目的形状との差分が許容範囲内に収まるまで展開抜線を修正する。こうして決定した展開抜線に基づいてプレス型を作製すれば、仕上げ精度を維持することができる。また、展開抜線に基づいてプレス加工後の素材の外形形状を求めたり、展開抜線を修正する等の演算は全てコンピュータ上で行うことができる。そのため、簡単に試行錯誤を行うことができ、実際にプレス加工を行うことなくプレス型を作製するための展開抜線を決定することができる。したがって、従来よりも早くプレス型を作製するための展開抜線を決定することができる。
【００３６】
〔態様２〕  展開抜線に基づいて有限要素法による成形シミュレーションでプレス加工後の素材の外形形状を求め、そのプレス加工後の素材の外形形状に対して目的形状を写像し、写像した目的形状に基づいて展開抜線を修正し、プレス加工後の素材の外形形状と目的形状との差分が許容範囲内に収まるまで、修正した展開抜線に基づいて有限要素法による成形シミュレーションでプレス加工後の素材の外形形状を求め、そのプレス加工後の素材の外形形状に対して目的形状を写像し、写像した目的形状に基づいて展開抜線を修正し、その差分が許容範囲内に収まったとき、修正した展開抜線をプレス加工のための展開抜線として決定し、決定した展開抜線に基づいてプレス型を作製し、そのプレス型によってプレス加工を行うプレス加工方法。
〔態様２の関連説明〕  本態様によれば、有限要素法による成形シミュレーションを用いて、展開抜線に基づいてプレス加工後の素材の外形形状を求める。そして、プレス加工後の素材の外形形状と目的形状との差分が許容範囲内に収まるまで展開抜線を修正する。こうして決定した展開抜線に基づいてプレス型を作製しプレス加工を行えば、仕上げ精度を維持したプレス品を生産することができる。また、展開抜線に基づいてプレス加工後の素材の外形形状を求めたり、展開抜線を修正する等の演算は全てコンピュータ上で行うことができる。そのため、簡単に試行錯誤を行うことができ、実際にプレス加工を行うことなくプレス加工を行うための展開抜線を決定することができる。したがって、従来よりも早くプレス加工を行うための展開抜線を決定することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、プレス品の仕上げ精度を維持しながらも、より早くプレス加工における展開抜線を決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プレス品を示す斜視図である。
【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】展開抜線決定処理の内容を示すフローチャートである。
【図４】幾何学的計算等によって求めた展開抜線を示す図である。
【図５】成形シミュレーションの内容を示すフローチャートである。
【図６】成形シミュレーションを行なった結果を示す断面図である。
【図７】逆マッピング処理の内容を示すフローチャートである。
【図８】プレス加工後の素材のメッシュと目的形状とを示す図である。
【図９】プレス品の目的形状を素材メッシュ上に写像する方法を示す図である。
【図１０】展開抜線の修正方法を示す図である。
【図１１】修正した展開抜線の一例を示す図である。
【図１２】プレス加工処理の内容を示すフローチャートである。
【図１３】加工システムの構成を示す概略的なブロック図である。
【図１４】素材をほぼ直線的な曲げ線に沿って曲げる例を示す図である。
【図１５】素材を曲線的な曲げ線に沿って曲げる例を示す図である。
【符号の説明】
１０  プレス品
１２，１６  側面
１４  上面
１８，２２  展開抜線
２０  目的形状
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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