(57)【要約】【課題】金型素材の加工前に金型素材（実物）の特性を加工データに反映することにより、加工後の修正工数を削減し、金型の製造リードタイムの短縮化を図る。【解決手段】金型の形状データを作成するステップと、前記金型の形状データに基づいて金型素材を作製するステップと、前記金型の形状データに基づいて加工データを作成するステップと、前記金型素材から前記加工データによって前記金型を作製する前に、前記金型素材を分析し、前記金型の使用時の変形量及び方向を予測するステップと、予測された前記変形量及び方向に基づいて、前記加工データを修正するステップと、修正後の前記加工データに基づいて前記金型素材を加工するステップとを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型の形状データを作成するステップと、
前記金型の形状データに基づいて金型素材を作製するステップと、
前記金型の形状データに基づいて加工データを作成するステップと、
前記金型素材から前記加工データによって前記金型を作製する前に、
前記金型素材を分析し、前記金型の使用時の変形量及び方向を予測するステップと、
予測された前記変形量及び方向に基づいて、前記加工データを修正するステップと、
修正後の前記加工データに基づいて前記金型素材を加工するステップとを有することを特徴とする金型作製方法。
【請求項２】
複数の加工点の各三次元座標を含む、金型加工用の加工データを作成する加工データ作成ステップと、
金型を使用した場合に、該金型に生じる変形量と変形方向を予測する変形予測ステップと、
前記加工データの各加工点の三次元座標を抽出するステップと、
抽出した各加工点の三次元座標を、予測した前記変形方向とは反対の方向に予測した前記変形量に基づいて修正する修正ステップと、
修正後の三次元座標を前記加工データに反映する加工データ修正ステップとを有することを特徴とする金型加工データの作成方法。
【請求項３】
請求項２記載の金型加工データの作成方法において、
前記修正ステップは、抽出した各前記加工点の三次元座標を、予測した前記変形方向とは反対の方向に、予測した前記変形量だけ修正することを特徴とする金型加工データの作成方法。
【請求項４】
請求項２記載の金型加工データの作成方法において、
前記変形予測ステップは、
前記金型の基となる金型素材に対して前記金型使用時の荷重をかけることによって生じた前記金型素材の変形形状に基づいて、前記金型の変形形状を予測することを特徴とする金型加工データの作成方法。
【請求項５】
請求項２又は３記載の金型加工データの作成方法において、
前記変形予測ステップは、
前記変形方向を前記荷重の方向とし、
各前記加工点から前記変形方向に沿った前記変形形状まで距離を、各前記加工点における変形量として予測することを特徴とする金型加工データの作成方法。
【請求項６】
請求項２又は３記載の金型加工データの作成方法において、
前記変形予測ステップは、
前記加工データに基づく前記金型の形状データにおける各前記加工点から前記変形形状への法線方向を、各前記加工点における変形方向とし、
各前記加工点から前記変形方向に沿った前記変形形状までの距離を、各前記加工点における変形量として予測することを特徴とする金型加工データの作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型のプレス加工による撓みを考慮した金型作製方法及び金型加工データの作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレス成型用の金型を製作する際には、成形品の形状データからＣＡＤ等を用いて金型の設計を行い、金型データを作製している。得られた金型データに基づいて金型を加工するＮＣ加工データを作成し、ＮＣ工作機械を用いて第１段階としての金型を加工している。この段階の金型は、必ずしも所望の製品を成型することができるとは限らず、実際に試用して得られた成形品に基づいて検証を行い、熟練技能者が金型を修正することが一般的に行われている。
【０００３】
近時、製品を大量生産するためには、同じ金型を複数用意してそれぞれプレス成形することが望まれており、当初得られた金型を一番型とし、該一番型に対応した二番型（又はリピート型）を作成することが行われている（特許文献１〜３参照）。特に、特許文献３では、一番型に対応した二番型を作製する際に、型の修正を可及的に少なくし、一番型を作製するときに用いられた加工データを有効に利用して短時間に二番型用の加工データを得るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２０９９６号公報
【特許文献２】特開平４−２１３７０４号公報
【特許文献３】特開２００９−２１１２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、金型素材を加工して金型（一番型を含む）として完成させるには、通常、何度もトライアウトを行うようにしている。すなわち、一旦製造された金型を用いてプレス加工を行って、試作品としての成形品を製造（トライアウト）した後、試作品及び金型プレス面等を観察、検討する。この際、試作品については皺や割れ、寸法誤差の有無等を観察、検討し、金型については、プレス表面の状態等を勘案し、総合的に判断を行う。そして、金型を修正する際には、手作業により行い、この修正作業は、金型の所定箇所を精密に削りとり、又は適度な肉盛りをするものであり、一般的に熟練技能者によって時間をかけて行われる。所望の条件が満たされるまでトライアウトを繰り返す。これにより、金型が完成する。
【０００６】
また、図１２に示すように、上型１００と下型１０２を使ってワーク１０４をプレス加工して成形品を作製する場合、定盤（ボルスター）上に下型１０２を固定し、ラム１０６の下面に上型１００を固定し、上型１００と下型１０２を対向させた状態で、上型１００と下型１０２間にワーク１０４を投入し、ラム１０８を下型１０２に向けて可動し、さらに、ラム１０８の上から下方向に荷重を加えることで、ワーク１０４をプレス加工するようにしている。このとき、荷重が加わる部分がラム１０８の各コーナー部に近い箇所であるため、ラム１０８には、中央部分が上方向に凸とされた変形（撓み等）が発生することとなる。このラム１０８の変形が上型１００にも影響し、上型１００自体もそれに倣って変形してしまい、ワーク１０４を所望の形状にプレスできないという問題が生じる。すなわち、図１３Ａに示すように、上型１００及び下型１０２に対してプレス荷重を加えない状態（撓みがない状態）では、上型１００及び下型１０２間の隙間Ｇａは設定値通りであり、良好な状態である。しかし、上型１００及び下型１０２に対してプレス荷重を加えると、図１３Ｂに示すように、上型１００及び下型１０２が撓み、上型１００及び下型１０２間に意図しない隙間Ｇｂができるという問題がある。
【０００７】
そこで、金型を、金型使用時の変形を考慮した形状にするために、金型を作製する際に使用した加工データを修正する必要が出てくる。通常、加工データは、作成に時間がかかることから、金型のリードタイム短縮のために、金型素材を発注してから納品されるまでの期間に作成するようにしている。
【０００８】
ここで、従来の金型作製の流れを図１４を参照しながら説明する。
【０００９】
得ようとする成形品の設計を行い、成形品モデルをコンピュータで作成する（ステップＳ４０１）。その後、金型の三次元形状データ（金型モデルデータ）を作成し（ステップＳ４０２）、その後、金型モデルデータに基づいて金型素材を作製する（ステップＳ４０３）。そして、好ましくは、この金型素材を作製している間に、金型モデルデータに基づいて加工データを作成する（ステップＳ４０４）。金型素材を入手（ステップＳ４０５）した後、作成しておいた加工データに基づいて金型素材を加工して金型を得る（ステップＳ４０６）。
【００１０】
その後は、一旦得られた金型を使用してプレス加工を行い、試作品としての成形品を製造（ステップＳ４０７：トライアウト）した後、試作品及び金型プレス面等を観察、検討する（ステップＳ４０８：実物検証）。この際、試作品については皺や割れ、寸法誤差の有無等を観察、検討し、金型については、プレス表面の状態等を勘案し、総合的に検証を行い、検証結果が所望の条件を満たしているかどうかを判別する（ステップＳ４０９）。検証結果が所望の条件を満たしていない場合は、検証結果に基づいて金型を修正する（ステップＳ４１０：金型修正）。所望の条件が満たされるまで上述したトライアウト（ステップＳ４０７）、実物検証（ステップＳ４０８）及び金型修正（ステップＳ４１０）を繰り返す。検証結果が所望の条件を満たした段階で、金型が完成する。
【００１１】
この従来の方法の場合、上述のように、金型素材を受け取って、加工データに基づいて金型を作製した後、実際にワークをプレス加工することになるが、このプレス成形中の金型に変形（例えば撓み）が発生していることが判明した場合、金型の形状を変形を考慮した形状にするために、ＮＣ加工データを修正する必要がある。
【００１２】
変形を考慮してＮＣ加工データを修正するには、ＮＣ加工データを作成する工程（加工データ作成工程）の初期段階で行われる加工面の三次元形状データの作成から開始する。先ず、変形を考慮した加工面の三次元形状データを作成し、その後、加工面に対するオフセット（工具半径）の設定、工具中心の設定、工具頂点の設定を行ってＮＣパス、すなわち、ＮＣ加工データを作成するようにしている。このように、変形を考慮したＮＣ加工データを、加工データ作成工程の初期段階から作成し直す必要があり、結果的に、製造リードタイムに、ＮＣ加工データの修正期間がさらに加わることになり、製造リードタイムの短縮化には限界があるという問題がある。
【００１３】
もちろん、最初のＮＣ加工データの作成段階において、予め変形を予測して作成することが考えられるが、金型素材によって変形状態が変わるため、その後のトライアウトの回数が多くなるという問題がある。また、納入された金型素材からＮＣ加工データに基づいて実際に金型を作製して、金型使用時の変形量及び方向を実測して、ＮＣ加工データに反映させることも考えられるが、金型素材を無駄にし、製造コストが高価格化するという問題がある。
【００１４】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、金型素材の加工前に金型素材（実物）の特性を加工データに反映することにより、加工後の修正工数を削減することができ、金型の製造リードタイムを短縮することができる金型作製方法を提供することを目的とする。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、金型使用時の変形を考慮した加工データを、変形を考慮した加工面の三次元形状データから作り直すことなく作成することができ、金型の製造リードタイムを短縮することができる金型加工データの作成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
［１］  第１の本発明に係る金型作製方法は、金型の形状データを作成するステップと、前記金型の形状データに基づいて金型素材を作製するステップと、前記金型の形状データに基づいて加工データを作成するステップと、前記金型素材から前記加工データによって前記金型を作製する前に、前記金型素材を分析し、前記金型の使用時の変形量及び方向を予測するステップと、予測された前記変形量及び方向に基づいて、前記加工データを修正するステップと、修正後の前記加工データに基づいて前記金型素材を加工するステップとを有することを特徴とする。
【００１７】
［２］  第２の本発明に係る金型加工データの作成方法は、複数の加工点の各三次元座標を含む、金型加工用の加工データを作成する加工データ作成ステップと、金型を使用した場合に、該金型に生じる変形量と変形方向を予測する変形予測ステップと、前記加工データの各加工点の三次元座標を抽出するステップと、抽出した各加工点の三次元座標を、予測した前記変形方向とは反対の方向に予測した前記変形量に基づいて修正する修正ステップと、修正後の三次元座標を前記加工データに反映する加工データ修正ステップとを有することを特徴とする。ここで、変形量及び変形方向とは、金型に生じる撓み量及び撓み方向を含む。
【００１８】
［３］  第２の本発明において、前記修正ステップは、抽出した各前記加工点の三次元座標を、予測した前記変形方向とは反対の方向に、予測した前記変形量だけ修正することを特徴とする。
【００１９】
［４］  第２の本発明において、前記変形予測ステップは、前記金型の基となる金型素材に対して前記金型使用時の荷重をかけることによって生じた前記金型素材の変形形状に基づいて、前記金型の変形形状を予測することを特徴とする。
【００２０】
［５］  第２の本発明において、前記変形予測ステップは、前記変形方向を前記荷重の方向とし、各前記加工点から前記変形方向に沿った前記変形形状まで距離を、各前記加工点における変形量として予測することを特徴とする。
【００２１】
［６］  第２の本発明において、前記変形予測ステップは、前記加工データに基づく前記金型の形状データにおける各前記加工点から前記変形形状への法線方向を、各前記加工点における変形方向とし、各前記加工点から前記変形方向に沿った前記変形形状までの距離を、各前記加工点における変形量として予測することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように、本発明に係る金型作製方法によれば、金型素材の加工前に金型素材（実物）の特性を加工データに反映することにより、加工後の修正工数を削減することができ、金型の製造リードタイムを短縮することができる。
【００２３】
本発明に係る金型加工データの作成方法によれば、金型の撓みを考慮した加工データを、撓みを考慮した加工面の三次元形状データから作り直すことなく、作成することができ、金型の製造リードタイムを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施の形態に係る金型作製方法を示すフローチャートである。
【図２】本実施の形態に係る金型加工データの作成方法を示すフローチャートである。
【図３】撓み量と撓み方向の予測処理を示すフローチャートである。
【図４】ＮＣ加工データを作成する手順を説明するための図である。
【図５】撓み予測に先立って使用される実測装置を示す構成図である。
【図６】図５におけるＶＩの矢印方向から見た金型素材の下面外周に設定した外周測定点の配置例を示す説明図である。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線上の外周撓み及び合成撓みを示す説明図である。
【図８】演算にて求めた外周撓みを構成する湾曲面及び合成撓みを構成する湾曲面を示す説明図である。
【図９】外周撓みと、内側測定点での変位測定値の外周撓みに対するＲＭＳ値とに基づいて合成撓みを作成する手順を示す説明図である。
【図１０】新ＮＣ加工データを求めるための他の方法を示すフローチャートである。
【図１１】図１１Ａは撓みを考慮して作製された上型及び下型にプレス荷重を加えていない状態を示すモデル図であり、図１１Ｂは上型及び下型にプレス荷重を加えた状態を示すモデル図である。
【図１２】上型及び下型にてワークをプレス加工している状態を示す図である。
【図１３】図１３Ａは従来の上型及び下型にプレス荷重を加えていない状態を示すモデル図であり、図１３Ｂは上型及び下型にプレス荷重を加えた状態を示すモデル図である。
【図１４】従来の金型作製方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る金型作製方法及び金型加工データの作成の実施の形態例を図１〜図１１を参照しながら説明する。
【００２６】
先ず、本実施の形態に係る金型作製方法は、図１に示すように、得ようとする成形品の設計を行い、成形品モデルをコンピュータで作成する（ステップＳ１）。その後、金型の三次元形状データ（金型モデルデータ）を作成し（ステップＳ２）、その後、金型モデルデータに基づいて金型素材を作製する（ステップ３）。そして、好ましくは、この金型素材を作製している間に、金型モデルデータに基づいて加工データを作成する（ステップＳ４）。金型素材を入手（ステップＳ５）した後、金型素材から加工データによって金型を作製する前に、金型素材を分析して金型の使用時の変形量（例えば撓み量）及び変形方向（例えば撓み方向）を予測する（ステップＳ６）。そして、予測された変形量及び変形方向に基づいて、加工データを修正し（ステップＳ７）、修正後の加工データに基づいて金型素材を加工して金型を得る（ステップＳ８）。
【００２７】
その後は、一旦得られた金型を使用してプレス加工を行い、試作品としての成形品を製造（ステップＳ９：トライアウト）した後、試作品及び金型プレス面等を観察、検討する（ステップＳ１０：実物検証）。この際、試作品については皺や割れ、寸法誤差の有無等を観察、検討し、金型については、プレス表面の状態等を勘案し、総合的に検証を行い、検証結果が所望の条件を満たしているかどうかを判別する（ステップＳ１１）。検証結果が所望の条件を満たしていない場合は、検証結果に基づいて金型を修正する（ステップＳ１２：金型修正）。所望の条件が満たされるまで上述したトライアウト（ステップＳ９）、実物検証（ステップＳ１０）及び金型修正（ステップＳ１２）を繰り返す。検証結果が所望の条件を満たした段階で、金型が完成する。
【００２８】
この実施の形態に係る金型作製方法においては、金型素材の加工前に金型素材（実物）の特性を加工データに反映するようにしているため、加工データは、すでに金型使用時の変形を考慮した加工データとなっているため、該加工データにて金型素材を加工して金型を作製した後の金型修正にかかる時間を大幅に短縮することができ、金型の製造リードタイムを格段に短縮することができる。
【００２９】
次に、上述した本実施の形態に係る金型作製方法に適用して好適な金型加工データの作成方法（本実施の形態に係る金型加工データの作成方法）について図２〜図１１を参照しながら説明する。この金型加工データの作成方法では、変形量及び変形方向として、主に撓み量及び撓み方向を中心に説明しているが、その他の変形についても同様に適用させることができる。
【００３０】
先ず、図２のステップＳ１０１において、得ようとする成形品の設計を行い、成形品モデルをコンピュータで作成する。成形品モデルは、例えば所定の面データによるモデルである。面データとは、数式で定義されたオブジェクト（ＮＵＲＢＳ曲面、Ｂ−Ｓｐｌｉｎｅ曲面、Ｂｅｚｉｅｒ曲面等）であり、通常のＣＡＤ／ＣＡＭシステムで利用できるため汎用性が高い。
【００３１】
ステップＳ１０２において、成形品モデルのデータに基づいて、該成形品モデルを成型するための金型の三次元形状データ（金型モデルデータ）をコンピュータ上のＣＡＤで作成する。実際の金型としては上型と下型があるが、理解を容易にするために、以下の説明では特に区別しないで記載する。
【００３２】
その後、図１のステップＳ３に示すように、金型モデルデータに基づいて金型素材が作製されるが、この金型素材を作製している間に、ステップＳ１０３において、金型モデルデータに基づいて金型素材を切削加工するためのＮＣ加工機（工作機械）用のＮＣ加工データを作製する。ＮＣ加工データは、いわゆるＣＡＭデータである。
【００３３】
このステップＳ１０３では、金型モデルデータの形状に基づき、使用する加工工具の選定を行い、材質や加工形状等に基づいて加工工具の回転数の設定を行い、さらに、金型と加工工具との相対的な移動経路を適切に設定する処理が必要となる。
【００３４】
例えばボールエンドミル等で機械加工を行う場合、図４に示すように、金型モデルデータにて示される表面１０の形状の法線方向に対して、工具半径分だけオフセットされた位置（工具中心１２）の経路１４を求め、この工具中心の経路１４における多数の位置からＺ軸方向に工具半径分移動させた位置を、それぞれ工具の頂点位置１６とし、この工具の頂点位置１６（三次元座標）の集まりを、各加工点の三次元座標としてＮＣ加工データに登録する。ＮＣ加工データには、上述の各加工点における三次元座標のほか、工具主軸の回転数、送り速度、工具交換等のデータが登録される。
【００３５】
なお、図２のステップＳ１０１〜ステップＳ１０３の処理は、コンピュータによって、ある程度自動化されているが、適切なＮＣ加工データを得るためには、種々の初期条件の設定や、検証作業が必要であり、相当に時間を要している。
【００３６】
次に、ステップＳ１０４において、納入した金型素材（例えば上型素材）を使って金型素材に生じる撓みを実測する。この実測装置２０としては、例えば図５に示すように、実際に使用されるプレス加工機２２のラム２４の下面に金型素材２６を取り付け、さらに、定盤２８上にダイクッション３０を固定して、該ダイクッション３０にて金型素材２６を保持固定する。また、定盤２８上のうち、金型素材２６の中央部分に対応した位置に変位測定器３２を設置する。すなわち、変位測定器３２は金型素材２６の内側の変位を測定する。
【００３７】
そして、ラム２４に対して荷重をかける前に、予め金型素材２６の内側の形状を変位測定器３２にて測定して、金型素材２６の内側の形状をデータとして取得する。
【００３８】
その後、ラム２４に対して下方に向けて金型使用時の荷重をかける。荷重をかけた状態で、図６に示すように、金型素材２６の外周部分のうち、予め選定しておいた測定点（外周測定点）での変位を変位測定器（定盤２８上に設置した変位測定器３２とは異なる変位測定器）で測定し、併せて、定盤２８上の変位測定器を用いて金型素材２６の内側の変位を測定する。なお、ここで測定する金型素材２６の外周部分としては、図６に示すように、例えば金型素材２６の下面外周が挙げられる。
【００３９】
金型素材２６の外周測定点は、Ｘ軸方向に関する撓みと、Ｙ軸方向に関する撓みが複数個所で計測できるように選定されている。図６の例では、各短辺においてそれぞれ５箇所、各長辺においてそれぞれ５箇所が選ばれている。具体的には、各短辺においては、Ｘ軸に沿った中心線Ｌｍ上の位置にそれぞれ１つの外周測定点Ｐが設定され、Ｙ軸に沿った中心線Ｌｎに関して線対称の位置で、且つ、Ｘ軸に沿った中心線Ｌｍに関して線対称の位置にそれぞれ４つの外周測定点Ｐが設定されている。同様に、各長辺においては、Ｙ軸に沿った中心線Ｌｎ上の位置にそれぞれ１つの外周測定点Ｐが設定され、Ｘ軸に沿った中心線Ｌｍに関して線対称の位置で、且つ、Ｙ軸に沿った中心線Ｌｎに関して線対称の位置にそれぞれ４つの外周測定点Ｐが設定されている。
【００４０】
また、金型素材２６の内側の変位を測定するための内側測定点は、外周部分の対応する測定点（互いに対向する外周測定点Ｐ）を結んだ線上に設定することができる。各線上に設定する内側測定点の位置や数は、製造される金型の内側形状に応じて任意に設定することができ、例えば複雑な形状であるほど内側測定点の位置の間隔を狭めて、測定点の数を増やす等の設定を行うことができる。
【００４１】
次に、図２のステップＳ１０５において、ＮＣ加工データに基づいて加工した金型を使用した場合に、該金型に生じるであろう撓み量と撓み方向を予測する。この撓み予測処理について、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４２】
先ず、図３のステップＳ２０１において、外周測定点Ｐでの変位測定値に基づいて、外周測定点Ｐからの撓み（外周撓み）を予測する。すなわち、図１１でも示したように、プレス加工において、荷重が加わる部分は、ラム２４の各コーナー部に近い箇所であるため、ラム２４には、中央部分が上方向に凸とされた撓みが発生することとなる（図５において二点鎖線で示す）。従って、金型素材２６の外周部分のうち、予め選定しておいた２０個の外周測定点Ｐでの変位を変位測定器で計測することで、金型素材２６の撓みによる中央部分の変位（頂部の変位）を予測することができ、さらに、金型素材２６の外周撓みを予測することが可能となる。図７に、外周撓み５０のうち、金型素材２６の中央部分に関する撓み５０ｃ（図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線上の撓み）を示し、図８に、外周撓み５０を構成する湾曲面５２の形状を示す。
【００４３】
外周撓み５０は三次元外周撓みデータとして例えばコンピュータに内蔵されたメモリに記憶される。この三次元外周撓みデータは、外周撓み５０の湾曲面５２を構成する多数の撓み点の三次元座標が羅列されたデータ構成となっている。特に、各撓み点のＺ座標として、撓みがない場合の平面５４（図７及び図８参照）からの変位が登録されている。従って、各撓み点のＺ座標は相対値としての性質を有する。
【００４４】
次いで、ステップＳ２０２において、各内側測定点での変位測定値の外周撓みに対するＲＭＳ値（平均値からの偏差の２乗平均値の平方根）を求める。
【００４５】
その後、ステップＳ２０３〜ステップＳ２０６において、外周測定点Ｐによる外周撓み５０と内側測定点による内側撓みを合成して、合成撓み５６（図７及び図８参照）を求める。
【００４６】
具体的には、先ず、例えば図９に示すように、外周撓み５０の頂点に１つの変動制御点（第１変動制御点５８ａ）を設定し、該第１変動制御点５８ａに対応するＲＭＳ値を基準（第１ＲＭＳ値Ｖａ）として、各内側測定点でのＲＭＳ値が第１ＲＭＳ値Ｖａに対する第１しきい値Ｔｈ１（第１上限値Ｖａ１〜第１下限値Ｖａ２）を超えない範囲（ステップＳ２０３）において、外周撓み５０から第１ＲＭＳ値Ｖａだけ下方の位置を合成撓みとする（ステップＳ２０４）。
【００４７】
ＲＭＳ値が第１しきい値Ｔｈ１における第１下限値Ｖａ２未満の内側測定点があった場合は、ステップＳ２０３を介してステップＳ２０５に進み、外周撓み５０のうち、当該内側測定点に対応する位置に新たな変動制御点（第２変動制御点５８ｂ）を設定し、合成撓み５６が設定されていない範囲のうち、各内側測定点でのＲＭＳ値が第２ＲＭＳ値Ｖｂに対する第２しきい値Ｔｈ２（第２上限値Ｖｂ１〜第２下限値Ｖｂ２）を超えない範囲（ステップＳ２０３）において、外周撓み５０から第２ＲＭＳ値Ｖｂだけ下方の位置を合成撓み５６とする（ステップＳ２０４）。
【００４８】
同様に、ＲＭＳ値が第２しきい値Ｔｈ２における第２下限値Ｖｂ２未満の内側測定点があった場合は、ステップＳ２０３を介してステップＳ２０５に進み、外周撓み５０のうち、当該内側測定点に対応する位置に新たな変動制御点（第３変動制御点５８ｃ）を設定し、合成撓み５６が設定されていない範囲のうち、各内側測定点でのＲＭＳ値が第３ＲＭＳ値Ｖｃに対する第３しきい値Ｔｈ３（第３上限値Ｖｃ１〜第３下限値Ｖｃ２）を超えない範囲（ステップＳ２０３）において、外周撓み５０から第３ＲＭＳ値Ｖｃだけ下方の位置を合成撓み５０とする（ステップＳ２０４）。以下、同様である。
【００４９】
全内側測定点について上述のステップＳ２０３〜ステップＳ２０６を繰り返すことによって、金型に対する合成撓み５６が完成する。合成撓み５６も、上述した外周撓み５０と同様に、三次元合成撓みデータとして例えばメモリに記憶される。この三次元合成撓みデータは、図８に示すように、合成撓み５６の湾曲面５８を構成する多数の撓み点の三次元座標が羅列されたデータ構成となっている。特に、各撓み点のＺ座標として、撓みがない場合の平面５４からの変位が登録される。従って、各撓み点のＺ座標は相対値としての性質を有する。
【００５０】
合成撓み５６が完成した段階で、次のステップＳ２０７に進み、ＮＣ加工データから加工点の三次元座標を読み出して、加工点の集まりである三次元データに変換する。
【００５１】
その後、ステップＳ２０８において、各加工点の撓み量及び撓み方向を求める。具体的には、先ず、撓み方向をＺ軸方向とする。そして、図７に基づいて説明すると、合成撓み５６のうち、加工点６０からＺ軸の上方向に平行移動した撓み点６２の位置を求め、加工点６０から対応する撓み点６２までの距離Ｌａ（撓み量）を求める。つまり、加工点のＸ座標とＹ座標から合成撓み５６上の撓み点６２を特定し、特定した撓み点６２のＺ座標（撓みがない場合の平面５４からの変位）を撓み量（距離Ｌａ）とする。この演算処理を各加工点について同様に行うことで、各加工点の撓み量及び撓み方向が求まる。
【００５２】
その後、図３のステップＳ２０９において、求めた撓み量に基づいて、撓みを考慮した新たな加工点の位置を求める。すなわち、図７に基づいて説明すると、加工点６０からそれぞれＺ軸の下方向（撓み量を求める方向とは逆の方向）に対応する撓み量（距離Ｌａ）だけ平行移動した新加工点６４の位置（主にＺ座標）を求める。この演算処理を各加工点について同様に行うことで、各加工点にそれぞれ対応する新加工点が求まる。
【００５３】
その後、図３のステップＳ２１０において、ＮＣ加工データのうち、各加工点のＺ座標のみを新加工点のＺ座標に書き換えることによって、撓みを考慮した新たなＮＣ加工データを求める。
【００５４】
上述のステップＳ２０８〜ステップＳ２１０での処理は、オペレータがコンピュータに接続されたモニタに、加工点、撓み点を表示し、同じくコンピュータに接続されたマウス等の座標入力装置を使用して、加工点を平行移動する等の操作を行うことで、新加工点の座標を設定して、新ＮＣ加工データを作成するようにしてもよい。
【００５５】
そして、図２のステップＳ１０６において、所定のＮＣ工作機械により、新たなＮＣ加工データに基づいて、金型素材を加工して、撓みを考慮した金型を作製する。すなわち、図１１Ａに示すように、上型１００及び下型１０２をプレス成形時の撓みを考慮した形状に加工することによって、図１１Ｂに示すように、プレス成形時に、上型１００及び下型１０２が撓んだ際に、上型１００及び下型１０２の成形面が適切な形状となり、上型１００及び下型１０２間の隙間Ｇａが設定値通りになる。
【００５６】
このように、本実施の形態に係る金型加工データの作成方法においては、金型の撓みを考慮した新たなＮＣ加工データを、撓みを考慮した加工面の三次元形状データから作り直すことなく、作成することができることから、金型の製造リードタイムを短縮することができる。
【００５７】
すなわち、従来は、プレス成形中に金型に撓みが発生していることが判明した場合、金型の形状を、撓みを考慮した形状にするために、加工データを修正する必要があるが、この修正にあたっては、加工データ作成工程の初期段階で行われる加工面の三次元形状データの作成から開始する必要があった。そのため、金型の製造リードタイムがどうしても長くなるという問題があった。
【００５８】
一方、本実施の形態では、納入した金型素材２６を使って撓みを予測し、予測した撓みに基づいて、ＮＣ加工データの各加工点のＺ座標のみを変更するようにしたので、加工面の三次元形状データの作成からやり直す場合と比して、格段に時間を短縮することができる。
【００５９】
しかも、金型素材２６の外周測定点Ｐでの測定値（実測値）と内側測定点での測定値（実測値）を使い、さらに、外周測定点Ｐによる外周撓み５０と内側測定点による撓みを合成して合成撓み５６とし、この合成撓み５６に基づいて各加工点での撓み量及び撓み方向を予測するようにしたので、プレス成形時に金型に生じるであろう撓みをできるだけ正確に予測することができ、その後に行われるトライアウト等の回数を減らすことができ、全体としての金型のリードタイムを短縮することができる。
【００６０】
上述の例では、撓み方向をＺ軸方向に固定したが、その他、加工面の面に直交する方向を撓み方向としてもよい。この場合、以下のような処理を行って、撓みを考慮した新加工点を求めることができる。
【００６１】
すなわち、図３のステップＳ２０７に対応する図１０のステップＳ３０１において、ＮＣ加工データから加工点の三次元座標を読み出して、加工点の集まりである三次元データに変換する。
【００６２】
その後、図１０のステップＳ３０２において、各加工点の撓み量及び撓み方向を求める。具体的には、各加工点の法線方向（それぞれ加工点が含まれる面に対して直交する方向）を各加工点に対応した撓み方向とする。そして、合成撓み５６のうち、各加工点からそれぞれ撓み方向に平行移動した撓み点の位置を求め、各加工点からそれぞれ対応する撓み点までの距離（撓み量）を求める。
【００６３】
その後、ステップＳ３０３において、求めた各撓み量に基づいて、撓みを考慮した新たな加工点の位置を求める。すなわち、各加工点からそれぞれ撓み量を求める方向とは逆の方向にそれぞれ対応する撓み量だけ平行移動した点（新加工点）の位置（Ｘ座標、Ｙ座標及びＺ座標）を求める。
【００６４】
その後、ステップＳ３０４において、ＮＣ加工データのうち、各加工点のＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標を新加工点のＸ座標、Ｙ座標及びＺ座標に書き換えることによって、撓みを考慮した新たなＮＣ加工データを求める。
【００６５】
この方法では、金型の撓みによるラム側の引っ張り変形と内側の圧縮変形を考慮したＮＣ加工データを得ることができる。
【００６６】
上述の例では、金型素材２６として上型素材を用いて合成撓みを導き出す場合を示したが、その他、下型素材を用いて合成撓みを導き出してもよいし、上型素材による合成撓みと下型素材による合成撓みとを合成して、全体の金型としての合成撓みを求めるようにしてもよい。
【００６７】
また、外周撓み及び内側撓みの予測を、主に金型素材に生じた撓みの実測値に基づいて求めるようにしたが、実測値に加えて、過去の実績、シミュレーションを加味して求めるようにしてもよい。過去の実績の中に近似したデータが存在すれば、そのデータを予めＮＣ加工データに反映させておくことで、撓みを考慮した新ＮＣ加工データの作成時間を短縮することができる。また、金型の形状が左右対称等のように対称形状であれば、片方だけ合成撓みを求め、残りをシミュレーションにて求めることで、新ＮＣ加工データの作成時間を短縮することができる。
【００６８】
なお、本発明に係る金型加工データの作成方法は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００６９】
２０…実測装置                    ２２…プレス加工機
２４…ラム                        ２６…金型素材
２８…定盤                        ３０…ダイクッション
３２…変位測定器
【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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