(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションするプレス成形シミュレーションで用いられる摩擦係数を算出する摩擦係数算出システムであって、
プレス工具が負荷方向への移動により金属板に最初に接してからの経過時間と、最初に接したときの位置を原点とする該プレス工具のストロークとの関係を示すモーションデータを取得するモーション取得手段と、
前記プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離と、該プレス工具と金属板との間の摩擦係数との関係を示す摩擦係数特性データを取得する摩擦係数特性取得手段と、
前記モーション取得手段によって取得された前記モーションデータと、前記摩擦係数特性取得手段によって取得された前記摩擦係数特性データとから、前記プレス工具が前記金属板に最初に接してからの経過時間に応じた前記プレス工具と前記金属板との間の摩擦係数を算出する摩擦係数算出手段と、
を有し、
該摩擦係数算出手段は、前記モーションデータが、前記プレス工具が除荷方向に所定距離移動した後、再び負荷方向に移動することを示すときには、前記プレス工具が再び負荷方向へ移動するときからの摩擦係数を、前記距離をゼロにリセットして前記摩擦係数特性データから算出する、
ことを特徴とする摩擦係数算出システム。
【請求項２】
前記摩擦係数特性取得手段は、前記距離がゼロであるときの摩擦係数と、少なくとも１つの前記距離がゼロより大きい所定距離であるときの摩擦係数とを取得し、
前記摩擦係数算出手段は、前記距離が、前記摩擦係数特性取得手段によって取得された摩擦係数特性データにおいて隣り合う前記距離の間では、補間法を用いて前記摩擦係数を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の摩擦係数算出システム。
【請求項３】
金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションするプレス成形シミュレーションシステムであって、
プレス成形品の図形データを取得する図形データ取得手段と、
該図形データ取得手段によって取得された図形データに基づいて、有限要素分割したプレス成形品の解析モデルを作成する解析モデル作成手段と、
有限要素解析で用いるプレス成形型のプレス工具と金属板との間の摩擦係数を取得する摩擦係数取得手段と、
前記解析モデル作成手段によって作成された解析モデルについて、前記摩擦係数取得手段によって取得された摩擦係数を用いて有限要素解析を行う有限要素解析手段と、
を有し、
前記摩擦係数取得手段は、
プレス工具が負荷方向への移動により金属板に最初に接してからの経過時間と、最初に接したときの位置を原点とする該プレス工具のストロークとの関係を示すモーションデータを取得するモーション取得手段と、
前記プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離と、該プレス工具と金属板との間の摩擦係数との関係を示す摩擦係数特性データを取得する摩擦係数特性取得手段と、
前記モーション取得手段によって取得された前記モーションデータと、前記摩擦係数特性取得手段によって取得された前記摩擦係数特性データとから、前記プレス工具が前記金属板に最初に接してからの経過時間に応じた前記プレス工具と前記金属板との間の摩擦係数を算出する摩擦係数算出手段と、
を有し、
該摩擦係数算出手段は、前記モーションデータが、前記プレス工具が除荷方向に所定距離移動した後、再び負荷方向に移動することを示すときには、前記プレス工具が再び負荷方向へ移動するときからの摩擦係数を、前記距離をゼロにリセットして前記摩擦係数特性データから算出する、
ことを特徴とするプレス成形シミュレーションシステム。
【請求項４】
金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションするプレス成形シミュレーションで用いられる摩擦係数を算出する摩擦係数算出プログラムであって、
コンピュータを、
プレス工具が負荷方向への移動により金属板に最初に接してからの経過時間と、最初に接したときの位置を原点とする該プレス工具のストロークとの関係を示すモーションデータを取得するモーション取得手段、
前記プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離と、該プレス工具と金属板との間の摩擦係数との関係を示す摩擦係数特性データを取得する摩擦係数特性取得手段、及び、
前記モーション取得手段によって取得された前記モーションデータと、前記摩擦係数特性取得手段によって取得された前記摩擦係数特性データとから、前記プレス工具が前記金属板に最初に接してからの経過時間に応じた前記プレス工具と前記金属板との間の摩擦係数を算出する摩擦係数算出手段として機能させると共に、
前記摩擦係数算出手段として機能させるときは、前記モーションデータが、前記プレス工具が除荷方向に所定距離移動した後、再び負荷方向に移動することを示すときには、前記プレス工具が再び負荷方向へ移動するときからの摩擦係数を、前記距離をゼロにリセットして前記摩擦係数特性データから算出するように機能させる、
ことを特徴とする摩擦係数算出プログラム。
【請求項５】
コンピュータを、
前記摩擦係数特性取得手段として機能させるときは、前記距離がゼロであるときの摩擦係数と、少なくとも１つの前記距離がゼロより大きい所定距離であるときの摩擦係数とを取得するように機能させると共に、
前記摩擦係数算出手段として機能させるときは、前記距離が、前記摩擦係数特性取得手段によって取得された摩擦係数特性データにおいて隣り合う前記距離の間では、補間法を用いて前記摩擦係数を算出するように機能させる、
ことを特徴とする請求項４に記載の摩擦係数算出プログラム。
【請求項６】
金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションするプレス成形シミュレーションプログラムであって、
コンピュータを、
プレス成形品の図形データを取得する図形データ取得手段、
該図形データ取得手段によって取得された図形データに基づいて、有限要素分割したプレス成形品の解析モデルを作成する解析モデル作成手段、
有限要素解析で用いるプレス成形型のプレス工具と金属板との間の摩擦係数を取得する摩擦係数取得手段、及び、
前記解析モデル作成手段によって作成された解析モデルについて、前記摩擦係数取得手段によって取得された摩擦係数を用いて有限要素解析を行う有限要素解析手段として機能させると共に、
前記摩擦係数取得手段として機能させるときは、
プレス工具が負荷方向への移動により金属板に最初に接してからの経過時間と、最初に接したときの位置を原点とする該プレス工具のストロークとの関係を示すモーションデータを取得するモーション取得手段、
前記プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離と、該プレス工具と金属板との間の摩擦係数との関係を示す摩擦係数特性データを取得する摩擦係数特性取得手段、及び
前記モーション取得手段によって取得された前記モーションデータと、前記摩擦係数特性取得手段によって取得された前記摩擦係数特性データとから、前記プレス工具が前記金属板に最初に接してからの経過時間に応じた前記プレス工具と前記金属板との間の摩擦係数を算出する摩擦係数算出手段として機能させ、且つ、
該摩擦係数算出手段として機能させるときは、前記モーションデータが、前記プレス工具が除荷方向に所定距離移動した後、再び負荷方向に移動することを示すときには、前記プレス工具が再び負荷方向へ移動するときからの摩擦係数を、前記距離をゼロにリセットして前記摩擦係数特性データから算出するように機能させる、
ことを特徴とするプレス成形シミュレーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板のプレス成形をシミュレーションするプレス成形シミュレーションで用いられる摩擦係数の算出システム及び算出プログラム、並びに、その摩擦係数を適用して金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションするプレス成形シミュレーションシステム及びシミュレーションプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属板をプレス成形してプレス成形品を製造する場合、プレス成形品に割れなどの成形不良が生じないような最適なプレス成形型の設計や成形条件の設定などを行うために、コンピュータを用いて、事前に金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションすることが行われている。
【０００３】
このプレス成形シミュレーションでは、金属板とプレス成形型との間の摩擦係数をどのように設定するかが重要となっているが、従来のシミュレーションでは、プレス成形時、金属板とプレス成形型との間の摩擦係数を一定の所定値に設定してシミュレーションすることが行われていた。
【０００４】
これに対し、摩擦係数を一定の所定値に設定する場合に比してシミュレーションの精度を向上させるものとして、例えば特許文献１には、摩擦係数を、面圧、摩擦仕事量及び塑性ひずみをパラメータとして用いた多項式近似式によって算出し、摩擦係数を経時的に変化させるようにしたものが開示されている。
【０００５】
一方、近年では、金属板をプレス成形してプレス成形品を製造する場合に、クランク機構によってプレス成形型を移動させるクランクプレスに代えて、サーボモータによってプレス成形型を移動させるサーボプレスが用いられており、かかるサーボプレスでは、クランクプレスを用いて製造する場合には割れが生じる形状であっても、金属板への負荷及び除荷を繰り返す逐次成形によって割れが生じないように成形できることが知られている。
【０００６】
ここで、金属板から同一形状のプレス成形品を製造する場合に、クランクプレスを模擬したクランクモーションと、金属板への負荷及び除荷を繰り返す逐次成形を有するモーションとをそれぞれ用いてプレス成形したプレス成形品の成形性の違いについて説明する。
【０００７】
図２１は、クランクプレスを模擬したクランクモーションを示す図であり、図２２は、クランクモーションによってプレス成形したプレス成形品の写真である。また、図２３は、逐次成形を有するモーションを示す図であり、図２４は、逐次成形を有するモーションによってプレス成形したプレス成形品の写真である。
【０００８】
なお、図２２及び図２４に示すプレス成形品は、金属板をプレス成形型のダイとブランクホルダとにより挟持した状態でダイとブランクホルダとをプレス成形型のパンチに対して相対的に移動させることにより成形したものであり、同一のプレス成形型を用いてプレス成形型のモーション以外の成形条件や潤滑油の塗布条件などを同一にして成形したものである。
【０００９】
図２１に示すようなクランクプレスを模擬したクランクモーションによってプレス成形した場合には、図２２に示すように、プレス成形品の先端部の周縁部に割れが発生しているが、図２３に示すような金属板への負荷及び除荷を繰り返す逐次成形を有するモーションによってプレス成形した場合には、図２４に示すように、プレス成形品の先端部の周縁部に割れが発生することなく成形することができ、逐次成形を有するモーションによってプレス成形品の成形性を向上させることができることが分かる（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４２３１４２６号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】菅沼、久野、「サーボプレスのスライドモーション活用」、プレス技術、２００９年１月、第４７巻、第１号、ｐ．４８−５１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このように、同一形状のプレス成形品を製造する場合においても、プレス成形時のモーションの違いによって成形性が異なることから、これらの違いをシミュレーションにおいて解析することができるように、金属板への負荷及び除荷を繰り返す逐次成形を有するプレス成形をシミュレーションする際にも適用することができ、シミュレーションの精度を向上させることができるプレス成形シミュレーションが望まれている。
【００１３】
一方、本願発明者等は、鋭意検討した結果、金属板への負荷及び除荷を繰り返す逐次成形を有するモーションによってプレス成形した場合に割れが抑制される理由として、プレス成形型のプレス工具が金属板に接してからのプレス工具のストロークが大きくなるにつれて潤滑油が少なくなるので、摩擦係数が大きくなって割れが発生しやすくなるが、間欠的に金属板への負荷を除去してプレス工具と金属板とを離間させると、潤滑油が再流入して摩擦係数が低減されるからであると考えた。
【００１４】
かかる仮説に基づいて、金属板のプレス成形をシミュレーションする際に用いる摩擦係数を、プレス工具が金属板に接してからのプレス工具のストロークが大きくなるにつれて大きくなるように変化させることで、シミュレーションの精度を向上させることができると考えられる。
【００１５】
また、前記特許文献１に記載されるものは、摩擦係数を、面圧、摩擦仕事量及び塑性ひずみを用いた多項式近似式によって算出しているが、この多項式近似式における係数を特定するために多数の実験を要するものであり、また、シミュレーションにおいてもプレス成形時の状態に応じて各パラメータを計算する必要があるので、計算量が非常に多くなるものである。
【００１６】
さらに、前記特許文献１に記載のものは、クランクモーションによるプレス成形を前提とするものであると考えられ、金属板への負荷及び除荷を繰り返す逐次成形を有するプレス成形をシミュレーションする際には、精度の良いシミュレーション結果を得ることが難しいものと思われる。
【００１７】
そこで、本発明は、金属板への負荷及び除荷を繰り返す逐次成形を有するプレス成形をシミュレーションする際にも適用することができ、摩擦係数の計算量を少なくすることができるとともにシミュレーションの精度を向上させることができる摩擦係数算出システム及び算出プログラム、並びにプレス成形シミュレーションシステム及びシミュレーションプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このため、本願の請求項１に係る発明は、
金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションするプレス成形シミュレーションで用いられる摩擦係数を算出する摩擦係数算出システムであって、
プレス工具が負荷方向への移動により金属板に最初に接してからの経過時間と、最初に接したときの位置を原点とする該プレス工具のストロークとの関係を示すモーションデータを取得するモーション取得手段と、
前記プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離と、該プレス工具と金属板との間の摩擦係数との関係を示す摩擦係数特性データを取得する摩擦係数特性取得手段と、
前記モーション取得手段によって取得された前記モーションデータと、前記摩擦係数特性取得手段によって取得された前記摩擦係数特性データとから、前記プレス工具が前記金属板に最初に接してからの経過時間に応じた前記プレス工具と前記金属板との間の摩擦係数を算出する摩擦係数算出手段と、
を有し、
該摩擦係数算出手段は、前記モーションデータが、前記プレス工具が除荷方向に所定距離移動した後、再び負荷方向に移動することを示すときには、前記プレス工具が再び負荷方向へ移動するときからの摩擦係数を、前記距離をゼロにリセットして前記摩擦係数特性データから算出する、
ことを特徴とする。
【００１９】
また、本願の請求項２に係る発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記摩擦係数特性取得手段は、前記距離がゼロであるときの摩擦係数と、少なくとも１つの前記距離がゼロより大きい所定距離であるときの摩擦係数とを取得し、
前記摩擦係数算出手段は、前記距離が、前記摩擦係数特性取得手段によって取得された摩擦係数特性データにおいて隣り合う前記距離の間では、補間法を用いて前記摩擦係数を算出する、
ことを特徴とする。
【００２０】
更に、本願の請求項３に係る発明は、
金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションするプレス成形シミュレーションシステムであって、
プレス成形品の図形データを取得する図形データ取得手段と、
該図形データ取得手段によって取得された図形データに基づいて、有限要素分割したプレス成形品の解析モデルを作成する解析モデル作成手段と、
有限要素解析で用いるプレス成形型のプレス工具と金属板との間の摩擦係数を取得する摩擦係数取得手段と、
前記解析モデル作成手段によって作成された解析モデルについて、前記摩擦係数取得手段によって取得された摩擦係数を用いて有限要素解析を行う有限要素解析手段と、
を有し、
前記摩擦係数取得手段は、
プレス工具が負荷方向への移動により金属板に最初に接してからの経過時間と、最初に接したときの位置を原点とする該プレス工具のストロークとの関係を示すモーションデータを取得するモーション取得手段と、
前記プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離と、該プレス工具と金属板との間の摩擦係数との関係を示す摩擦係数特性データを取得する摩擦係数特性取得手段と、
前記モーション取得手段によって取得された前記モーションデータと、前記摩擦係数特性取得手段によって取得された前記摩擦係数特性データとから、前記プレス工具が前記金属板に最初に接してからの経過時間に応じた前記プレス工具と前記金属板との間の摩擦係数を算出する摩擦係数算出手段と、
を有し、
該摩擦係数算出手段は、前記モーションデータが、前記プレス工具が除荷方向に所定距離移動した後、再び負荷方向に移動することを示すときには、前記プレス工具が再び負荷方向へ移動するときからの摩擦係数を、前記距離をゼロにリセットして前記摩擦係数特性データから算出する、
ことを特徴とする。
【００２１】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、
金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションするプレス成形シミュレーションで用いられる摩擦係数を算出する摩擦係数算出プログラムであって、
コンピュータを、
プレス工具が負荷方向への移動により金属板に最初に接してからの経過時間と、最初に接したときの位置を原点とする該プレス工具のストロークとの関係を示すモーションデータを取得するモーション取得手段、
前記プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離と、該プレス工具と金属板との間の摩擦係数との関係を示す摩擦係数特性データを取得する摩擦係数特性取得手段、及び、
前記モーション取得手段によって取得された前記モーションデータと、前記摩擦係数特性取得手段によって取得された前記摩擦係数特性データとから、前記プレス工具が前記金属板に最初に接してからの経過時間に応じた前記プレス工具と前記金属板との間の摩擦係数を算出する摩擦係数算出手段として機能させると共に、
前記摩擦係数算出手段として機能させるときは、前記モーションデータが、前記プレス工具が除荷方向に所定距離移動した後、再び負荷方向に移動することを示すときには、前記プレス工具が再び負荷方向へ移動するときからの摩擦係数を、前記距離をゼロにリセットして前記摩擦係数特性データから算出するように機能させる、
ことを特徴とする。
【００２２】
また更に、本願の請求項５に係る発明は、前記請求項４に記載の発明において、
コンピュータを、
前記摩擦係数特性取得手段として機能させるときは、前記距離がゼロであるときの摩擦係数と、少なくとも１つの前記距離がゼロより大きい所定距離であるときの摩擦係数とを取得するように機能させると共に、
前記摩擦係数算出手段として機能させるときは、前記距離が、前記摩擦係数特性取得手段によって取得された摩擦係数特性データにおいて隣り合う前記距離の間では、補間法を用いて前記摩擦係数を算出するように機能させる、
ことを特徴とする。
【００２３】
また更に、本願の請求項６に係る発明は、
金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションするプレス成形シミュレーションプログラムであって、
コンピュータを、
プレス成形品の図形データを取得する図形データ取得手段、
該図形データ取得手段によって取得された図形データに基づいて、有限要素分割したプレス成形品の解析モデルを作成する解析モデル作成手段、
有限要素解析で用いるプレス成形型のプレス工具と金属板との間の摩擦係数を取得する摩擦係数取得手段、及び、
前記解析モデル作成手段によって作成された解析モデルについて、前記摩擦係数取得手段によって取得された摩擦係数を用いて有限要素解析を行う有限要素解析手段として機能させると共に、
前記摩擦係数取得手段として機能させるときは、
プレス工具が負荷方向への移動により金属板に最初に接してからの経過時間と、最初に接したときの位置を原点とする該プレス工具のストロークとの関係を示すモーションデータを取得するモーション取得手段、
前記プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離と、該プレス工具と金属板との間の摩擦係数との関係を示す摩擦係数特性データを取得する摩擦係数特性取得手段、及び
前記モーション取得手段によって取得された前記モーションデータと、前記摩擦係数特性取得手段によって取得された前記摩擦係数特性データとから、前記プレス工具が前記金属板に最初に接してからの経過時間に応じた前記プレス工具と前記金属板との間の摩擦係数を算出する摩擦係数算出手段として機能させ、且つ、
該摩擦係数算出手段として機能させるときは、前記モーションデータが、前記プレス工具が除荷方向に所定距離移動した後、再び負荷方向に移動することを示すときには、前記プレス工具が再び負荷方向へ移動するときからの摩擦係数を、前記距離をゼロにリセットして前記摩擦係数特性データから算出するように機能させる、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上の構成により、本願各請求項の発明によれば、次の効果が得られる。
【００２５】
先ず、本願の請求項１に係る発明によれば、金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションする際に用いられるプレス工具と金属板との間の摩擦係数が、モーションデータと、プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離と摩擦係数との関係を示す摩擦係数特性データとを用いて算出されることとなる。したがって、摩擦係数の計算量を少なくすることができるとともに、プレス工具が金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離が大きい場合には該距離が小さい場合に比して潤滑油が少なくなることを考慮して摩擦係数を大きくすることができ、シミュレーションの精度を向上させることができる。
【００２６】
また、モーションデータが、プレス工具が除荷方向に所定距離移動した後、再び負荷方向に移動することを示すときには、プレス工具が再び負荷方向へ移動するときからの摩擦係数を、前記距離をゼロにリセットして摩擦係数特性データから算出されることになる。したがって、プレス工具の金属板への負荷及び除荷を繰り返す逐次成形を有するプレス成形時にプレス工具と金属板との間に潤滑油が再流入することを考慮して摩擦係数を算出することができるので、金属板への負荷及び除荷を繰り返す逐次成形を有するプレス成形をシミュレーションする際にも適用することができる。
【００２７】
更に、本願の請求項２に係る発明によれば、前記距離がゼロであるときの摩擦係数と、少なくとも１つの前記距離がゼロより大きい所定距離であるときの摩擦係数とを取得し、前記距離が、摩擦係数特性取得手段によって取得された摩擦係数特性データにおいて隣り合う前記距離の間では、補間法を用いて摩擦係数が算出されるので、予め入力する摩擦係数データを少なくすることができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００２８】
一方、本願の請求項３に係る発明によれば、前記請求項１に記載のモーション取得手段、摩擦係数特性取得手段及び摩擦係数算出手段と同様の手段によって算出された摩擦係数を用いて、金属板のプレス成形が有限要素法を用いてシミュレーションされることにより、シミュレーションを短時間で精度良く行うことができる。
【００２９】
そして、本願の請求項４〜６に記載のプログラムに関する発明によれば、これをコンピュータで実行することにより、システムに関する前記請求項１〜３に記載の発明と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係るシステムの全体構成を示す図である。
【図２】図１に示すプログラム記録部の構成を示す図である。
【図３】図１に示すデータ記録部の構成を示す図である。
【図４】モーションデータテーブルを示す図である。
【図５】本実施形態に係るシミュレーションにおける金属板のプレス成形を説明するための説明図である。
【図６】プレス成形時のモーションを示すグラフである。
【図７】摩擦係数特性データテーブルを示す図である。
【図８】摩擦係数特性を示すグラフである。
【図９】摩擦係数算出データテーブルを示す図である。
【図１０】本実施形態に係るシミュレーションにおける摩擦係数を示すグラフである。
【図１１】モーションデータ入力画面を示す図である。
【図１２】摩擦係数特性データ入力・計算画面を示す図である。
【図１３】プレス成形をシミュレーションする動作を示すフローチャートである。
【図１４】摩擦係数を算出する動作を示すフローチャートである。
【図１５】有限要素を解析する動作を示すフローチャートである。
【図１６】シミュレーション解析結果画面を示す図である。
【図１７】モーションデータ入力画面の別の画面を示す図である。
【図１８】シミュレーション解析結果画面の別の画面を示す図である。
【図１９】摩擦係数特性データテーブルの別の例を示す図である。
【図２０】摩擦係数特性の別の例を示すグラフである。
【図２１】クランクプレスを模擬したクランクモーションを示す図である。
【図２２】クランクモーションによってプレス成形したプレス成形品の写真である。
【図２３】逐次成形を有するモーションを示す図である。
【図２４】逐次成形を有するモーションによってプレス成形したプレス成形品の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るシステムの全体構成を示す図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係るシステムは、コンピュータ１０を中心として構成され、コンピュータ１０は、中央処理装置１１と、摩擦係数の算出やプレス成形シミュレーションの計算に必要なデータなどを入力するキーボードなどの入力装置１２と、ＤＶＤなどの記録媒体２０からプレス成形品の図形データであるＣＡＤデータを読込むためのＣＡＤデータ読込み装置１３と、摩擦係数の算出やプレス成形シミュレーションの計算に必要なプログラム及びデータを記録するプログラム記録部１４ａ及びデータ記録部１４ｂを有するメモリなどの記録装置１４と、入力画面や解析結果などを表示するためのディスプレイなどの表示装置１５と、プレス成形シミュレーションの解析結果などを出力するプリンタなどの印刷装置１６とを有している。
【００３２】
中央処理装置１１は、入力装置１２、表示装置１５及び印刷装置１６を制御するとともに、ＣＡＤデータ読込み装置１３及び記録装置１４にアクセス可能に構成され、入力装置１２やＣＡＤデータ読込み装置１３を介して入力された情報と、記録装置１４に記憶されているプログラム及びデータを用いて、摩擦係数の算出やプレス成形シミュレーションをすることができるように構成されている。
【００３３】
図２は、図１に示すプログラム記録部の構成を示す図である。図２に示すように、プログラム記録部１４ａには、金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションするためのメインプログラム、プレス成形品の図形データに基づいて、有限要素分割したプレス成形品の解析モデルを作成するための解析モデル作成プログラム、プレス工具と金属板との間の摩擦係数を算出するための摩擦係数算出プログラム、解析モデルについて、摩擦係数算出プログラムを用いて算出された摩擦係数を適用して有限要素解析を行うための有限要素解析プログラム、及び、入力画面や解析結果などを表示するための表示プログラムなどが記録されている。
【００３４】
また、図３は、図１に示すデータ記録部の構成を示す図である。図３に示すように、データ記録部１４ｂには、ＣＡＤデータ読込み装置１３を介して入力されたプレス成形品の図形データが記録される図形データファイル、プレス成形品の図形データに基づいて有限要素分割したプレス成形品の解析モデルデータが記録される解析モデルデータファイル、  プレス工具が負荷方向への移動により金属板に最初に接してからの経過時間と、最初に接したときの位置を原点とするプレス工具のストロークとの関係を示すモーションデータが記録されるモーションデータテーブル、プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離（以下、「摺動距離」という）と、プレス工具と金属板との間の摩擦係数との関係を示す摩擦係数特性データが記録される摩擦係数特性データテーブル、モーションデータと摩擦係数特性データとから算出されたプレス工具が金属板に最初に接してからの経過時間に応じたプレス工具と金属板との間の摩擦係数が記録される摩擦係数算出データテーブル、及び、解析モデルについて有限要素解析を行った解析結果データが記録される解析結果データファイルなどが設けられている。
【００３５】
図４は、モーションデータテーブルを示す図であり、図４では、モーションデータの一例が示されている。図４に示すように、モーションデータテーブルには、プレス工具が負荷方向への移動により金属板に最初に接してからの経過時間と、最初に接したときの位置を原点とするプレス工具のストロークとが記録され、前記経過時間と前記ストロークとの関係が記録される。また、モーションデータテーブルには、プレス工具の移動方向が負荷方向であるか負荷方向と反対方向である除荷方向であるかを示す負荷・除荷フラグが記録される。
【００３６】
図５は、本実施形態に係るシミュレーションにおける金属板のプレス成形を説明するための説明図である。本実施形態では、金属板Ｗへの負荷及び除荷を繰り返す逐次成形を有するモーションによって、図５に示すようなプレス成形型２０を移動させ、金属板Ｗをプレス成形する場合についてシミュレーション解析を行った。
【００３７】
具体的には、金属板Ｗをプレス成形型２０のダイ２１とブランクホルダ２２とにより挟持した状態で、プレス成形型２０のパンチ２３に対してダイ２１とブランクホルダ２２とを下方へ移動させてパンチ２３をダイ２１の成形空間２１ａ内に相対的に移動させることにより、金属板Ｗをプレス成形する場合についてシミュレーション解析を行った。
【００３８】
このようなプレス成形においては、モーションデータに記録される時間は、プレス工具としてのパンチ２３が負荷方向への移動により金属板Ｗに最初に接してからの経過時間が記録され、ストロークは、パンチ２３が最初に金属板Ｗに接したときの位置を原点とするパンチ２３の金属板Ｗに対する荷重負荷・除荷方向へのストロークが記録され、負荷・除荷フラグは、パンチ２３が金属板Ｗに対して負荷方向に移動するときは「＋１」とし、除荷方向に移動するときは「−１」として記録される。
【００３９】
図６は、プレス成形時のモーションを示すグラフである。図６では、図４に示すモーションデータに記録されたモーションがグラフとして表示され、プレス工具が負荷方向への移動により金属板に最初に接してからの経過時間を横軸にとり、最初に接したときの位置を原点とするプレス工具のストロークを縦軸にとって表示している。
【００４０】
本実施形態では、パンチ２３に対してダイ２１とブランクホルダ２２とを移動させてパンチ２３をダイ２１の成形空間２１ａ内に相対的に移動させるので、パンチ２３が負荷方向への移動により金属板Ｗに最初に接してからの経過時間を横軸にとり、パンチ２３が最初に金属板Ｗに接したときの位置を原点とするパンチ２３のストロークを縦軸にとって表示している。
【００４１】
また、図６では、各経過時間のストロークを直線でつないで表示し、各経過時間における負荷・除荷フラグを白丸印及び黒丸印で表示している。この図６から明らかなように、金属板Ｗへの負荷及び除荷を繰り返す逐次成形を有するモーションによって金属板Ｗをプレス成形する場合についてシミュレーション解析を行った。
【００４２】
なお、本実施形態では、パンチ２３に対して金属板Ｗを挟持するダイ２１とブランクホルダ２２とを移動させて金属板Ｗをプレス成形するようにしているが、金属板Ｗを挟持するダイ２１とブランクホルダ２２とに対してパンチ２３を移動させて金属板Ｗをプレス成形するようにしてもよい。
【００４３】
図７は、摩擦係数特性データテーブルを示す図であり、図７では、摩擦係数特性データの一例が示されている。図７に示すように、摩擦係数特性データテーブルには、プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離である摺動距離と、プレス工具と金属板との間の摩擦係数とが記録され、前記摺動距離と前記摩擦係数との関係が記録される。
【００４４】
具体的には、摩擦係数特性データテーブルには、前記摺動距離がゼロであるときの摩擦係数である初期値が記録されるとともに、少なくとも１つの前記摺動距離がゼロより大きい所定距離であるときの摩擦係数が記録される。図７に示す摩擦係数特性データテーブルでは、前記摺動距離が０ｍｍ、４０ｍｍ、１００ｍｍであるときの摩擦係数が記録され、前記摺動距離が最も大きいときの摩擦係数が最終値として記録されている。
【００４５】
本実施形態では、パンチ２３をダイ２１の成形空間２１ａ内に相対的に移動させることにより、金属板Ｗをプレス成形する場合についてシミュレーションするので、プレス工具としてのパンチ２３と金属板Ｗとの間の摩擦係数が記録される。この摩擦係数特性データテーブルに入力される摩擦係数特性データは、摩擦係数試験や、既存の摩擦係数データ等から得ることができる。
【００４６】
なお、後述するように、前記摺動距離がゼロであるときの摩擦係数と、少なくとも１つの前記摺動距離がゼロより大きい所定距離であるときの摩擦係数とが入力され、摩擦係数特性データにおいて隣り合う前記摺動距離の間では、補間法を用いて摩擦係数が算出され、前記摺動距離が摩擦特性データにおける最終値の摺動距離よりも大きいときは、最終値であるときの摩擦係数が算出される。
【００４７】
図８は、摩擦係数特性を示すグラフである。図８では、図７に示す摩擦係数特性データに記録された摩擦特性がグラフとして表示され、プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離である摺動距離を横軸にとり、プレス工具と金属板との間の摩擦係数を縦軸にとって表示している。
【００４８】
図８では、摩擦係数特性について、初期値である摺動距離が０ｍｍであるときの摩擦係数μ０と、摺動距離が４０ｍｍであるときの摩擦係数μ１とを直線でつないで表示するとともに、摺動距離が４０ｍｍであるときの摩擦係数μ１と、最終値である摺動距離が１００ｍｍであるときの摩擦係数μ２とを直線でつないで表示している。
【００４９】
また、図９は、摩擦係数算出データテーブルを示す図であり、図９では、摩擦係数算出データの一例が示されている。本実施形態では、モーションデータと摩擦係数特性データとから、プレス工具が金属板に最初に接してからの経過時間に応じたプレス工具と金属板との間の摩擦係数が算出され、図９に示すように、摩擦係数算出データテーブルに、プレス工具が金属板に最初に接してからの経過時間と、プレス工具と金属板との間の摩擦係数が記録される。
【００５０】
また、摩擦係数算出データテーブルでは、モーションデータが、プレス工具が除荷方向に所定距離移動した後、再び負荷方向に移動することを示すときには、プレス工具が再び負荷方向へ移動するときからの摩擦係数が、摺動距離をゼロにリセットして摩擦係数特性データから算出されて記録される。
【００５１】
本実施形態では、パンチ２３をダイ２１の成形空間２１ａ内に相対的に移動させることにより、金属板Ｗをプレス成形する場合についてシミュレーションするので、モーションデータと摩擦係数特性データとから、パンチ２３が金属板Ｗに最初に接してからの経過時間に応じたパンチ２３と金属板Ｗとの間の摩擦係数が算出されて記録される。
【００５２】
図１０は、本実施形態に係るシミュレーションにおける摩擦係数を示すグラフである。図１０では、図４に示すモーションデータと、図７に示す摩擦係数特性データとから算出された摩擦係数がグラフとして表示され、プレス工具が負荷方向への移動により金属板に最初に接してからの経過時間を横軸にとり、プレス工具と金属板との間の摩擦係数を縦軸にとって表示している。
【００５３】
パンチ２３と金属板Ｗとの間の摩擦係数は、パンチ２３が負荷方向への移動により金属板Ｗに接してからの経過時間に応じて、すなわちパンチ２３のストロークに応じて、図７に示す摩擦係数特性データから算出され、図１０に示すように、パンチ２３が再び負荷方向へ移動するときからの摩擦係数が、摺動距離をゼロにリセットして摩擦係数特性データから算出される。
【００５４】
前述したように、摩擦係数の算出においては、入力された摩擦係数特性データにおいて隣り合う摺動距離の間では、補間法を用いて摩擦係数が算出され、また、摺動距離が摩擦特性データにおける最終値の摺動距離よりも大きいときは、最終値であるときの摩擦係数が算出される。
【００５５】
なお、本実施形態では、プレス工具としてのパンチ２３が除荷方向に移動されるときには、パンチ２３と金属板Ｗとが完全に離間すると想定される位置まで移動するように設定される。
【００５６】
次に、金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションする動作について具体的に説明する。
金属板のプレス成形をシミュレーションする前に、コンピュータ１０には、先ず、ＣＡＤデータ読込み装置１３を介して記録媒体２０に記録されたプレス成形品の図形データが読み込まれ、データ記録部１４ｂに設けられた図形データファイル（不図示）に記録される。
【００５７】
また、コンピュータ１０には、入力装置１２を介してプレス成形のモーションデータがユーザによって入力される。図１１は、モーションデータ入力画面を示す図である。図１１に示すように、モーションデータを入力する際には、表示装置１５にモーションデータ入力画面３０が表示され、該モーションデータ入力画面３０には、データ入力部３１及びモーション表示部３２が設けられるとともに、登録ボタン３１が設けられている。
【００５８】
データ入力部３１には、プレス工具が負荷方向への移動により金属板に最初に接してからの経過時間と、プレス工具が最初に金属板に接したときの位置を原点とするプレス工具のストロークと、プレス工具の移動方向が負荷方向であるか除荷方向であるかを示す負荷・除荷フラグとを入力することができるようになっている。
【００５９】
また、モーション表示部３２には、データ入力部３１に入力されたモーションデータに基づいて、モーションがグラフとして表示されるとともに、負荷及び除荷フラグを白丸印及び黒丸印によって表示されるようになっている。そして、データ入力部３１にデータを入力した後に、ユーザによって登録ボタン３３が押されると、モーションデータがモーションデータテーブルに記録される。
【００６０】
コンピュータ１０にはまた、入力装置１２を介して摩擦係数特性データがユーザによって入力される。図１２は、摩擦係数特性データ入力・計算画面を示す図である。図１２に示すように、摩擦係数特性データを入力する際には、表示装置１５に摩擦係数特性データ入力・計算画面４０が表示され、該摩擦係数特性データ入力・計算画面４０には、データ入力部４１及び摩擦係数特性表示部４２が設けられるとともに、登録ボタン４３及び計算ボタン４４が設けられている。
【００６１】
データ入力部４１には、プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離である摺動距離と、プレス工具と金属板との間の摩擦係数とを入力することができるようになっている。
【００６２】
また、摩擦係数特性表示部４２には、データ入力部４１に入力された摩擦係数特性データに基づいて、プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離である摺動距離と摩擦係数との関係がグラフとして表示されるようになっている。そして、データ入力部４１にデータを入力した後に、ユーザによって登録ボタン４３が押されると、摩擦係数特性データが摩擦係数特性データテーブルに記録される。
【００６３】
このようにして、プレス成形品の図形データ、モーションデータ及び摩擦係数特性データがそれぞれデータ記憶部１４ｂに記録された状態で、図１２に示す摩擦係数特性データ入力・計算画面４０において計算ボタン４４が押されると、金属板のプレス成形をシミュレーションするプレス成形シミュレーションで用いられる摩擦係数の算出、及びその摩擦係数を適用したプレス成形シミュレーションが行われる。
【００６４】
図１３は、プレス成形をシミュレーションする動作を示すフローチャートであり、プログラム記憶部１４ａに記録されているメインプログラムの動作を示している。摩擦係数特性データ入力・計算画面４０において計算ボタン４４が押されると、コンピュータ１０では、先ず、プログラム記録部１４ａに記録されている解析モデル作成プログラムにより、図形データファイルからプレス成形品の図形データが読み込まれ、該図形データに基づいて、有限要素分割されたプレス成形品の解析モデルが作成され（ステップＳ１）、作成された解析モデルがデータ記録部１４の解析モデルデータファイルに記録される。
【００６５】
プレス成形品の解析モデルが作成されると、次に、モーションデータファイルに記録されたモーションデータと、摩擦係数特性データファイルに記録された摩擦特性データが読み込まれ、モーションデータと摩擦係数特性データとから、プレス工具が金属板に最初に接してからの経過時間に応じたプレス工具と金属板との摩擦係数が算出される（ステップＳ２）。
【００６６】
図１４は、摩擦係数を算出する動作を示すフローチャートであり、プログラム記録部１４ａに記録されている摩擦係数算出プログラムの動作を示している。図１４に示すように、ステップＳ２における摩擦係数の算出について、具体的には、コンピュータ１０では、摩擦係数特性データテーブルから摩擦係数特性データが読み込まれ（ステップＳ１１）、次に、モーションデータテーブルから１レコードが読み込まれ（ステップＳ１２）、すなわちモーションデータテーブルに記録されたプレス工具が金属板に最初に接してからの経過時間毎にモーションデータが読み込まれる。
【００６７】
そして、負荷・除荷フラグが「−１」であるか否かが判定される（ステップＳ１３）。ステップＳ１３での判定結果がノー（ＮＯ）の場合、すなわち負荷・除荷フラグが「−１」でない場合、プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離である摺動距離ｄが、入力された摩擦係数特性データにおける最終値の摺動距離ｄｎ未満であるときは、そのときの摩擦係数μは以下の数１で示す式で算出され、入力された摩擦係数特性データにおける最終値の摺動距離ｄｎ以上であるときは、そのときの摩擦係数μは以下の数２で示す式で算出され（ステップＳ１４）、算出された摩擦係数μが、摩擦係数算出データテーブルの対応するレコードに書き込まれる（ステップＳ１５）。
【００６８】
【数１】
0005714380.tif 000002
【００６９】
【数２】
0005714380.tif 000003
【００７０】
前記数１及び数２では、摺動距離がｄｉであるときの摩擦係数をμｉとして示し、添え字ｉは、０≦i≦ｎの自然数を示し、最終値である摺動距離がｄｎであるときの摩擦係数をμｎとして示している。また、後述する数３では、初期値である摺動距離がゼロであるときの摩擦係数をμ０として示している。
【００７１】
前述したように、ステップＳ１４では、入力された摩擦係数特性データにおいて隣り合う摺動距離の間では、補間法、具体的には直線補間を用いて摩擦係数が算出され、摺動距離が摩擦特性データにおける最終値の摺動距離よりも大きいときは、最終値であるときの摩擦係数が算出される。
【００７２】
一方、ステップＳ１３での判定結果がイエス（ＹＥＳ）の場合、すなわち負荷・除荷フラグが「−１」である場合、摩擦係数μは、以下の数３で示す式で算出され（ステップＳ１６）、算出された摩擦係数μが、摩擦係数算出データテーブルの対応するレコードに書き込まれる（ステップＳ１５）。
【００７３】
【数３】
0005714380.tif 000004
【００７４】
ステップＳ１５において、モーションデータテーブルから読み込まれた１レコードについて算出された摩擦係数μが、摩擦係数算出データテーブルの対応するレコードに書き込まれると、モーションデータデーブルに記録された全レコードが終了したか否かが判定され（ステップＳ１７）、ステップＳ１７での判定結果がノーの場合、すなわち全レコードが終了していない場合はステップＳ１２〜Ｓ１６が繰り返され、ステップＳ１７での判定結果がイエスの場合、すなわち全レコードが終了した場合は、摩擦係数の算出が終了される。
【００７５】
このようにして、プレス工具が金属板に最初に接してからの経過時間に応じたプレス工具と金属板との摩擦係数が算出されると、コンピュータ１０では次に、解析モデルデータファイルに記録された解析モデルについて、摩擦係数算出データファイルに記録された摩擦係数を用いて有限要素解析が行われる（ステップＳ３）。
【００７６】
図１５は、有限要素を解析する動作を示すフローチャートであり、プログラム記録部１４ａに記録されている有限要素解析プログラムの動作を示している。図１５に示すように、ステップＳ３における有限要素の解析について、具体的には、コンピュータ１０では、摩擦係数算出データファイルから摩擦係数算出データが読み込まれ（ステップＳ２１）、ステップＳ２１で読み込まれた摩擦係数算出データに基づいて補間法により有限要素解析における現時点の摩擦係数が算出される（ステップＳ２２）。
【００７７】
そして、ステップＳ２２で算出された現時点での摩擦係数を用いて有限要素解析が行われ（ステップＳ２３）、ステップＳ２４において、金属板のプレス成形のシミュレーション解析が終了したか否かが判定される。ステップＳ２４での判定結果がノーの場合、すなわちシミュレーション解析が終了していない場合はステップＳ２２〜Ｓ２３が繰り返され、ステップＳ２４での判定結果がイエスになると、すなわちシミュレーション解析が終了すると、有限要素の解析が終了される。
【００７８】
このようにして、金属板のプレス成形の有限要素解析を終了すると、コンピュータ１０では、解析結果であるプレス成形品のシミュレーション解析結果が解析結果データファイルに記録されるとともに、プログラム記録部１４ａに記録されている表示プログラムにより表示装置１５に出力される（ステップＳ４）。
【００７９】
図１６は、シミュレーション解析結果画面を示す図である。図１６に示すように、プレス成形のシミュレーション解析結果画面５０には、金属板からプレス成形されたプレス成形品の解析結果が表示され、プレス成形品の形状及び板厚の減少率が表示されるようになっている。
【００８０】
図１６では、図４に示すモーションデータと図７に示す摩擦係数特性データとから図９に示す摩擦係数が算出され、かかる摩擦係数を用い、図４に示すモーションによって金属板をプレス成形した場合についての解析結果が示されている。また、図１６に示す解析結果画面５０では、金属板の板厚に対するプレス成形品の板厚の減少率の大小を色の濃淡で表すとともに板厚の減少率の最大値及びその箇所を表示することができるようになっている。
【００８１】
図１６に示すように、この解析結果から、金属板への負荷及び除荷を繰り返す逐次成形を有するモーションによって金属板をプレス成形する際には、プレス成形品の板厚減少率の最大値が３１．５９％であり、板厚減少率の最大箇所がプレス成形品の先端部の周縁部であることが分かった。
【００８２】
また、本実施形態では、図２２及び図２４に示した実際に金属板からプレス成形したプレス成形品と比較するために、クランクプレスを模擬したクランクモーションによって金属板をプレス成形する場合についても同様にシミュレーション解析を行った。なお、プレス成形のモーション以外の条件は同一にしてシミュレーション解析を行った。
【００８３】
図１７は、モーションデータ入力画面の別の画面を示す図である。クランクプレスを模擬したクランクモーションとして、図１７に示すモーションデータ入力画面３０のデータ入力部３１に入力されたモーションを用いて金属板のプレス成形のシミュレーション解析を行った。
【００８４】
図１８は、シミュレーション解析結果画面の別の画面を示す図である。図１８では、図１７に示すモーションデータと、図７に示す摩擦係数特性データとから摩擦係数が算出され、かかる摩擦係数を用い、図１７に示すモーションによって金属板をプレス成形した場合について解析した結果が示されている。
【００８５】
図１８に示すように、この解析結果から、クランクプレスを模擬したクランクモーションによって金属板をプレス成形する際には、プレス成形品の板厚減少率の最大値が４０．２３であり、板厚減少率の最大箇所がプレス成形品の先端部の周縁部であることが分かった。
【００８６】
これら図１６及び図１８に示す解析結果から、同一形状のプレス成形品をプレス成形する際に、図１７に示すクランクモーションでは図４に示す逐次成形を有するモーションに比べてプレス成形品の板厚が薄くなり割れが発生する可能性が高いことが分かる。そして、これら解析結果は、図２２及び図２４に示す実際のプレス成形品と一致しており、シミュレーションの精度を向上させることができることが分かる。
【００８７】
このように、本実施形態によれば、金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションする際に用いられるプレス工具と金属板との間の摩擦係数が、モーションデータと、プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離と摩擦係数との関係を示す摩擦係数特性データとを用いて算出されることとなる。したがって、摩擦係数の計算量を少なくすることができるとともに、プレス工具が金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離が大きい場合には該距離が小さい場合に比して潤滑油が少なくなることを考慮して摩擦係数を大きくすることができ、シミュレーションの精度を向上させることができる。
【００８８】
また、モーションデータが、プレス工具が除荷方向に所定距離移動した後、再び負荷方向に移動することを示すときには、プレス工具が再び負荷方向へ移動するときからの摩擦係数を、前記距離をゼロにリセットして摩擦係数特性データから算出されることになる。したがって、プレス工具の金属板への負荷及び除荷を繰り返す逐次成形を有するプレス成形時にプレス工具と金属板との間に潤滑油が再流入することを考慮して摩擦係数を算出することができるので、金属板への負荷及び除荷を繰り返す逐次成形を有するプレス成形をシミュレーションする際にも適用することができる。
【００８９】
更に、前記距離がゼロであるときの摩擦係数と、少なくとも１つの前記距離がゼロより大きい所定距離であるときの摩擦係数とを取得し、前記距離が、摩擦係数特性取得手段によって取得された摩擦係数特性データにおいて隣り合う前記距離の間では、補間法を用いて摩擦係数が算出されるので、予め入力する摩擦係数データを少なくすることができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００９０】
前述した実施形態では、図７に示すように、摩擦係数特性データに、初期値と最終値とそれ以外の１つの中間値の３つのレコードが入力されているが、前述したように、摩擦係数特性データには、摺動距離がゼロであるときの摩擦係数である初期値と、少なくとも１つの摺動距離がゼロより大きい所定距離であるときの摩擦係数とが記録され、例えば、摺動距離がゼロであるときの摩擦係数である初期値と、摺動距離がゼロより大きい所定距離であるときの４つの摩擦係数との５つのレコードが記録されるようにすることも可能である。
【００９１】
図１９は、摩擦係数特性データテーブルの別の例を示す図である。図１９に示すように、摩擦係数特性データテーブルに、プレス工具が負荷方向への移動により金属板に接したときの位置からの負荷方向の距離である摺動距離がゼロであるときの摩擦係数である初期値が記録されるとともに、摺動距離がゼロより大きい所定距離、具体的には２０ｍｍ、４０ｍｍ、８０ｍｍ、１００ｍｍであるときの４つの摩擦係数が記録されるようにすることも可能である。
【００９２】
図２０は、摩擦係数特性の別の例を示すグラフであり、図２０では、図１９に示す摩擦係数特性データに記録された摩擦係数特性がグラフとして表示されている。図２０では、摩擦係数特性について、摺動距離が０、２０、４０、８０、１００ｍｍであるときの摩擦係数データについてそれぞれ隣り合う摺動距離の摩擦係数が直線でつないで表示されている。
【００９３】
図１９に示す摩擦係数特性データを用いて、モーションデータに基づいて、プレス工具が金属板に最初に接してからの経過時間に応じたプレス工具と金属板との間の摩擦係数を算出する場合においても、入力された摩擦係数特性データにおいて隣り合う摺動距離の間では、補間法を用いて摩擦係数が算出され、摺動距離が摩擦特性データにおける最終値の摺動距離よりも大きいときは、最終値であるときの摩擦係数が算出される。
【００９４】
本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
以上のように、本発明によれば、摩擦係数の計算量を少なくすることができるとともにシミュレーション精度を向上させることができる摩擦係数を算出することができ、金属板のプレス成形を有限要素法を用いてシミュレーションする場合に、好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【００９６】
１０  コンピュータ
１１  中央演算装置
１２  入力装置
１３  読込み装置
１４  記録装置
１５  表示装置
１６  印刷装置
【図１】
0005714380.tif 000005
【図２】
0005714380.tif 000006
【図３】
0005714380.tif 000007
【図４】
0005714380.tif 000008
【図５】
0005714380.tif 000009
【図６】
0005714380.tif 000010
【図７】
0005714380.tif 000011
【図８】
0005714380.tif 000012
【図９】
0005714380.tif 000013
【図１０】
0005714380.tif 000014
【図１１】
0005714380.tif 000015
【図１２】
0005714380.tif 000016
【図１３】
0005714380.tif 000017
【図１４】
0005714380.tif 000018
【図１５】
0005714380.tif 000019
【図１７】
0005714380.tif 000020
【図１９】
0005714380.tif 000021
【図２０】
0005714380.tif 000022
【図２１】
0005714380.tif 000023
【図２３】
0005714380.tif 000024
【図１６】
0005714380.tif 000025
【図１８】
0005714380.tif 000026
【図２２】
0005714380.tif 000027
【図２４】
0005714380.tif 000028