(57)【要約】【課題】部位毎の許容欠陥サイズに対応して鋳造製品の設計を行うことができる鋳造製品の設計方法及び品質判定を簡易に行うことができる鋳造製品の品質判定方法を提供する。【解決手段】試作品（鋳造製品）を対象にして得られた無限寿命とされる部位の平均歪・振幅で定まるプロット点が歪振幅判定領域αに入っているか否かの判定を行い、試作品（鋳造製品）により得た疲労限度・繰返し数で定まるプロット点が疲労限度判定領域βに入っているか否かの判定を行い、対象とする全ての部位が全て、歪振幅判定領域α又は疲労限度判定領域βに入っている場合、鋳造製品生産用の工作図を実生産のために採用する。部位毎の許容欠陥サイズに対応して鋳造製品の設計を行うことができ、ひいては全体として均一で良好な精度の鋳造製品の設計を行うことができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造製品の材料に係る歪振幅−平均歪特性に基づき欠陥サイズを考慮して得られる複数の欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性、及び（又は）前記鋳造製品の材料に係る疲労限度−繰返し数特性に基づき欠陥サイズを考慮して得られる複数の欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性を用いて、前記鋳造製品生産用の工作図の採用可否を判定することを特徴とする鋳造製品の設計方法。
【請求項２】
前記複数の欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性に基づいて複数の歪振幅判定領域を定め、及び（又は）前記複数の欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性に基づいて複数の疲労限度判定領域を定める判定領域設定工程と、
前記鋳造製品における区分けされた部位毎に、前記欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性及び前記欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性のうち適用する特性並びに許容欠陥サイズを定める部位対応特性設定工程と、
前記鋳造製品生産用の工作図に基づいて試作された試作鋳造製品を対象にして、前記部位毎に、歪振幅値・平均歪値及び（又は）疲労限度値・繰返し数を得る特性値取得工程と、
前記各部位の歪振幅値・平均歪値及び（又は）疲労限度値・繰返し数について、各部位の許容欠陥サイズに対応する欠陥サイズの歪振幅判定領域及び（又は）疲労限度判定領域に入るか否かにより、可、不可の評価を行う評価工程と、
前記評価工程において、可と評価された場合に、前記工作図を実生産のために採用する採用工程と、を有することを特徴とする請求項1記載の鋳造製品の設計方法。
【請求項３】
鋳造製品の材料に係る歪振幅−平均歪特性に基づき欠陥サイズを考慮して得られる複数の欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性、及び（又は）前記鋳造製品の材料に係る疲労限度−繰返し数特性に基づき欠陥サイズを考慮して得られる複数の欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性を用いて、前記鋳造製品の品質を判定することを特徴とする鋳造製品の品質判定方法。
【請求項４】
前記鋳造製品は、前記請求項１又は２に記載の鋳造製品の設計方法により生産される鋳造製品であることを特徴とする請求項３記載の鋳造製品の品質判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造製品の設計方法及び鋳造製品の品質判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳造製品は、鋳型や中子を用いた作製過程において、鋳型や中子の温度によって膨張収縮し、凹み、裂け目、突起などの欠陥を発生する。このような問題の発生を抑制するために、例えば、特許文献１に示される鋳造製品の設計方法が考えられる。
特許文献１に示される鋳造製品の設計方法は、鋳造製品の完成設計図を基に金型を製作し、前記設計図を基に鋳造方案を検討、決定し、前記図面、鋳造方案を基に前記鋳造製品、鋳型（及び必要とあらば中子）の数値解析モデルを作成し、前記数値解析モデル及び鋳造方案を基に数値解析によりひずみ及び（又は）応力解析を行い、前記解析結果にて割れ及び（又は）変形が発生するかを評価し、評価に対して割れ及び（又は）変形が発生するとの評価が出たときはその部分にひずみ量及び（又は）応力を低減する対策を実行したのち前記の方法で再度数値計算を行い、解析結果にて割れ及び（又は）変形が発生しないとの評価が出たときに、鋳造製品の試作を開始するようにしている。
また、上述したように設計されて作製された鋳造製品について、良好な品質が確保されているかを判定する方法として、特許文献２に示される鋳造製品の品質判定方法がある。特許文献２に示される判定方法は、Ｘ線ＣＴスキャンシステムを用いて鋳造製品内部の断面を画像化し、これにより鋳造製品の品質を判定するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１７４５１２号公報
【特許文献２】特開平７−１２７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、鋳造製品は、部位によって許容できる欠陥サイズ（許容欠陥サイズ）が異なっている。例えば、許容欠陥サイズが、ある部位では２ｍｍ、ある部位では１ｍｍ、また、ある部位では３ｍｍ等とされる。そして、部位毎に異なる許容欠陥サイズを考慮して、鋳造製品を設計することが望まれている。
しかしながら、上述した従来技術の鋳造製品の設計方法では、上記要望に応えるものになっておらず、鋳造製品にいたずらに大きな強度を強いることになりやすく、改善の余地があった。
また、鋳造製品の品質判定を、簡易に行うことが望まれる場合がある。しかしながら、上述した従来技術の鋳造製品の品質判定方法では、Ｘ線ＣＴスキャンシステムを用いる分、品質判定方法を実現するための装置の大型化を招き、上記要望（品質判定を簡易に行うこと）に応え得るものになっていないというのが実情であった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、部位毎の許容欠陥サイズに対応して鋳造製品の設計を行うことができる鋳造製品の設計方法を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、鋳造製品の品質判定を簡易に行うことができる鋳造製品の品質判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の鋳造製品の設計方法に係る発明は、鋳造製品の材料に係る歪振幅−平均歪特性に基づき欠陥サイズを考慮して得られる複数の欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性、及び（又は）前記鋳造製品の材料に係る疲労限度−繰返し数特性に基づき欠陥サイズを考慮して得られる複数の欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性を用いて、前記鋳造製品生産用の工作図の採用可否を判定することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項1記載の鋳造製品の設計方法において、前記複数の欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性に基づいて複数の歪振幅判定領域を定め、及び（又は）欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性に基づいて複数の疲労限度判定領域を定める判定領域設定工程と、前記鋳造製品における区分けされた部位毎に、前記欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性及び前記欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性のうち適用する特性並びに許容欠陥サイズを定める部位対応特性設定工程と、前記鋳造製品生産用の工作図に基づいて試作された試作鋳造製品を対象にして、前記部位毎に、歪振幅値・平均歪値及び（又は）疲労限度値・繰返し数を得る特性値取得工程と、前記各部位の歪振幅値・平均歪値及び（又は）疲労限度値・繰返し数について、各部位の許容欠陥サイズに対応する欠陥サイズの歪振幅判定領域及び（又は）疲労限度判定領域に入るか否かにより、可、不可の評価を行う評価工程と、前記評価工程において、可と評価された場合に、前記工作図を実生産のために採用する採用工程と、を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項３記載の鋳造製品の品質判定方法に係る発明は、鋳造製品の材料に係る歪振幅−平均歪特性に基づき欠陥サイズを考慮して得られる複数の欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性、及び（又は）前記鋳造製品の材料に係る疲労限度−繰返し数特性に基づき欠陥サイズを考慮して得られる複数の欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性を用いて、前記鋳造製品の品質を判定することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の鋳造製品の品質判定方法において、前記鋳造製品は、前記請求項１又は２に記載の鋳造製品の設計方法により生産される鋳造製品であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１、２に記載の発明によれば、部位毎の許容欠陥サイズに対応して鋳造製品の設計を行うことができ、ひいては全体として均一で良好な精度の鋳造製品の設計を行うことができる。
請求項３、４に記載の発明によれば、鋳造製品の材料に係る歪振幅−平均歪特性に基づき欠陥サイズを考慮して得られる複数の欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性、及び（又は）前記鋳造製品の材料に係る疲労限度−繰返し数特性に基づき欠陥サイズを考慮して得られる複数の欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性を用いて、前記鋳造製品の品質を判定するので、鋳造製品の品質判定を簡易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施の形態に係る鋳造製品の設計方法及び鋳造製品の品質判定方法を図１ないし図４に基づいて説明する。
この実施の形態では、鋳造製品に対する設計を行う設計工程（ステップＳ１〜Ｓ1８）と、この設計工程で得た工作図（鋳造製品生産用の工作図）に基づいて前記鋳造製品の生産を行う生産工程(ステップＳ1９)と、この生産工程で生産された鋳造製品について検査を行う検査工程(ステップＳ２０)と、を含んでいる。本実施の形態では、後述する判定基準を用いた判定処理等の演算処理を行う演算部と、前記演算処理に係るプログラム及び前記判定基準を格納し、かつ演算処理のための作業エリアとして利用されるメモリと、書込み（プロット）可能の表示部及び記録部を有するモニタと、プリンタと、を備えたコンピュータシステムが用いられている。
【０００９】
本実施の形態では鋳造製品は、アルミニウム製とされており、図４（Ａ）及び（Ｂ）に例示するようにアルミニウムに固有の（アルミニウムに係る）疲労限度線１０ａ（歪振幅−平均歪特性）及び疲労限度−繰返し数特性２０ａを有している。本実施の形態では、アルミニウムに係る疲労限度線１０ａに基づき欠陥サイズを考慮して欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性１０を得、この欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性１０を、後述する歪振幅判定領域αと共に、予めメモリに格納している。
また、アルミニウムに係る疲労限度−繰返し数特性２０ａに基づき欠陥サイズを考慮して欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性２０を得、この欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性２０を、後述する疲労限度判定領域βと共に、予めメモリに格納している。
【００１０】
前記歪振幅判定領域α及び疲労限度判定領域βを含むメモリへの格納内容は、モニタの表示部に表示されたり、プリンタにより印刷されて、後述する設計工程及び検査工程で、オペレータ（検査員を含む）により適宜、利用され、各種判定に用いられるようになっている。この際、モニタの表示部及び印刷書面には、オペレータの入力情報（欠陥サイズなどの計測データなど）の書込み（プロット）が行えるようになっている。
【００１１】
欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性１０は、疲労限度線１０ａと、所定径寸法の孔を形成した試験片を用いて実験により得られる修正歪振幅−平均歪特性１０ｂと、からなっている（判定領域設定工程）。修正歪振幅−平均歪特性１０ｂを示す線は、疲労限度線１０ａを示す直線の延長部分（点線で示す。）に対して凹んだ曲線状をなしている。
【００１２】
図４（Ａ）には、孔の径寸法がＲ〔ｍｍ〕である試験片を用いて得られる修正歪振幅−平均歪特性１０ｂ及び欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性１０を示している。本実施の形態では、孔の径寸法がＲ〔ｍｍ〕である試験片を含めて孔の径が異なる５つの試験片を用いて、修正歪振幅−平均歪特性１０ｂ（ひいては欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性１０）を得ている。すなわち、５つの修正歪振幅−平均歪特性１０ｂ（ひいては５つの欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性１０）を得ており、５つの欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性１０が、これらに対応して定められる５つの歪振幅判定領域αと共にメモリに格納されている（判定領域設定工程）。
図４（Ａ）において、欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性１０、縦軸（歪振幅）、及び横軸（平均歪線）で囲まれた範囲が歪振幅判定領域αとされている。
欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性１０及び歪振幅判定領域αを含む図４（Ａ）のグラフを、便宜上、グラフＭという。
【００１３】
５つの修正歪振幅−平均歪特性１０ｂ、欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性１０、歪振幅判定領域αを得るために５つの試験片を用いているが、５つの試験片に形成される孔の径は、次のようにして定められている。
すなわち、鋳造製品は、鋳型や中子を用いた作製過程において、鋳型や中子の温度の影響による膨張収縮に伴い、凹み、裂け目、突起などの欠陥（歪）を発生する。この欠陥が強度上などから許容されるサイズ（径寸法など）、すなわち許容欠陥サイズであるか否かについては、欠陥発生部位毎に異なっており、例えば、許容欠陥サイズが、ある部位では２ｍｍ、ある部位では１ｍｍ、また、ある部位では３ｍｍ等とされる。
そして、強度上などから無視し得ない大きさの複数（本実施の形態では５つ）の許容欠陥サイズが選択される。この選択された許容欠陥サイズ（例えば、２ｍｍ）が、上述したように試験片に形成する前記孔の径として定められている。本実施の形態では、選択された許容欠陥サイズに係る部位がｎ個あり、このｎ個の部位を、便宜上、第1部位ｔ１、第２部位ｔ２、  …  、第ｎ部位ｔｎという。
【００１４】
欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性２０は、疲労限度−繰返し数特性２０ａと、所定径寸法の孔を形成した試験片を用いて実験により得られる修正疲労限度−繰返し数特性２０ａと、からなっている（判定領域設定工程）。修正疲労限度−繰返し数特性２０ｂを示す線は、疲労限度−繰返し数特性２０ａを示す直線の延長部分（点線で示す。）に対して凹んだ曲線状をなしている。
【００１５】
図４（Ｂ）には、孔の径寸法がＴ〔ｍｍ〕である試験片を用いて得られる修正疲労限度−繰返し数特性２０ｂ及び欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性２０を示している。本実施の形態では、孔の径寸法がＴ〔ｍｍ〕である試験片を含めて孔の径が異なる５つの試験片を用いて、修正疲労限度−繰返し数特性２０ｂ（ひいては欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性２０）を得ている。すなわち、５つの修正疲労限度−繰返し数特性２０ｂ（ひいては５つの欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性２０）を得ており、５つの欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性２０が、これらに対応して定められる疲労限度判定領域βと共にメモリに格納されている。
図４（Ｂ）において、欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性２０、縦軸（疲労限度）、及び横軸（繰返し数）で囲まれた範囲が疲労限度判定領域βとされている（判定領域設定工程）。
欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性２０及び疲労限度判定領域βを含む図４（Ｂ）のグラフを、便宜上、グラフＹという。
【００１６】
前記修正疲労限度−繰返し数特性２０ｂ、欠陥サイズ対応歪疲労限度−繰返し数特性２０、疲労限度判定領域βを得るために、複数（本実施の形態では、５つ）の試験片を用い、上述した５つの修正歪振幅−平均歪特性１０ｂを得る場合と同様にして孔の径寸法が定められている。なお、上述した５つの修正歪振幅−平均歪特性１０ｂを得る場合と異なる寸法であってもよい。また、修正疲労限度−繰返し数特性２０ｂとして用意する数が５つでない場合には、その数（もしくは欠陥サイズ）に応じた試験片を用意するようにすればよく、用意すべき試験片の数は５つに限られない。この修正疲労限度−繰返し数特性２０ｂの場合と同様に、疲労限度−繰返し数特性２０ａについても、用意する数が５つでない場合には、その数（もしくは欠陥サイズ）に応じた試験片を用意するようにすればよく、用意すべき試験片の数は５つに限られない。
【００１７】
この実施の形態では、まず、図１に示すように、各部位毎に目標歪ε0を定めて設計を行って（ステップＳ１）、製品形状に対応した図面を作成する(ステップＳ２）。
ここで、目標歪ε0に関連し、目標歪ε0、許容欠陥サイズ、製品の破壊等の対応関係について説明する。目標歪ε0とは、製品内にいかなる欠陥があっても亀裂進展しない歪値（以下、目標値ε0ともいう。）を指す。言い換えると、目標値ε0（目標歪ε0）を満たしていれば、欠陥があったとしても実車走行時に予想される最大負荷がかかっても破壊しないということを意味する。
そして、鋳造製品を生産した場合、生産により得られた鋳造製品について、製品形状、搭載スペース等の種々の問題から、この目標値ε0（目標歪ε0）を満足しない部位が存在することがある。このような事態に対処するべく本実施の形態では、歪振幅判定領域α及び疲労限度判定領域βを用いて、許容できる欠陥サイズ〔許容欠陥サイズ〕を規定している。なお、上記説明で示唆しているように、対象となる鋳造製品の許容欠陥サイズが、例えば、直径２ｍｍ（φ２）であるとき、該鋳造製品に、たとえφ２以下の欠陥が発生して最大負荷がかかっても、該鋳造製品は破壊しないことになる。
【００１８】
ステップＳ２に続いて、図面に基づく製品に対応してＦＥＭ解析手法などの歪解析シミュレーションを実行する(ステップＳ３）。
ステップＳ３のシミュレーションにより得られる各部位の発生歪が、対応する目標歪ε0を満たしているか否かの判定を行う(ステップＳ４）。
ステップＳ４の判定で、ＹＥＳと判定した場合、基本図に基づいて鋳造製品を試作する(ステップＳ５）。
ステップＳ５で得た試作品（鋳造製品）については、形状、寸法検査を行う(ステップＳ６）。ステップＳ６で良（ＯＫ）と判定されると、ステップＳ１４に進む。ステップＳ６で不可（ＮＧ）と判定されると、ステップＳ３に戻る。
【００１９】
ステップＳ４の判定で、ＮＯと判定した場合、歪発生が予想される部位毎に許容欠陥サイズ及び強度条件（無限寿命、有限寿命）の設定が行われる(ステップＳ７、部位対応特性設定工程）。ここで、鋳造製品は、部位毎に、疲労強度に係る繰返し数が大きくても十分な強度を必要とされる部位と、疲労強度に係る繰返し数が所定値以下の範囲で十分な強度を持っていればよい部位とを含んでいる。そして、前者の部位に対しては無限寿命の強度条件が設定され、後述する判定(ステップＳ９）で歪振幅判定領域αが用いられる〔図２（Ａ）〕。
また、後者の部位に対しては有限寿命の強度条件が設定され、後述する判定(ステップＳＳ９）で疲労限度判定領域βが用いられる〔図２（Ｂ）〕。
【００２０】
ステップＳ７に続いて、ステップＳ３又は後述するステップＳ２５で行われたシミュレーション結果を用いて、部位毎のデータ（無限寿命とされる部位では平均歪・歪振幅、有限寿命とされる部位では疲労限度・繰返し数）を取得する(ステップＳ８、特性値取得工程）。
【００２１】
次に、無限寿命とされる部位、有限寿命とされる部位を対象にして、並列処理(ステップＳ９、評価工程）が行われる。
なお、図１のステップＳ９の並列処理では、上述した対象部位として、部位ｔ１、ｔ２、  …  、ｔｎを例にして示し、これら部位ｔ１、ｔ２、  …  、ｔｎを対象にした処理〔図２（Ａ）の処理（ステップＳ３０及びステップＳ３１）又は図２（Ｂ）の処理（ステップＳ４０及びステップＳ４１）〕を、夫々ステップＳ９ａ、Ｓ９ｂ、  …  、Ｓ９ｎで示している。このような記載は、後述するステップＳ９ｆの並列処理についても同様である。すなわち、ステップＳ９ｆの並列処理では、部位ｔ１、ｔ２、  …  、ｔｎを対象にした処理〔図３（Ａ）の処理（ステップＳ３０ｆ及びステップＳ３１ｆ）又は図３（Ｂ）の処理（ステップＳ４０ｆ及びステップＳ４１ｆ）〕を、夫々ステップＳ９ｆａ、Ｓ９ｆｂ、  …  、Ｓ９ｆｎで示している。
【００２２】
無限寿命とされる部位に対しては、図２（Ａ）に示すように、シミュレーション結果により得た平均歪・振幅のグラフＭヘのプロットを行い、前記平均歪・振幅で定まるプロット点を得る(ステップＳ３０）。
次に、ステップＳ３０で得たプロット点が歪振幅判定領域αに入っているか否かの判定を行い、入っている場合、ＯＫフラグを立て、入っていない場合、部位に対応させてＮＧフラグを立て、ステップＳ１０に進む。
【００２３】
有限寿命とされる部位に対しては、図２（Ｂ）に示すように、シミュレーション結果により得た疲労限度・繰返し数のグラフＹヘのプロットを行い、前記疲労限度・繰返し数で定まるプロット点を得る(ステップＳ４０）。
次に、ステップＳ４０で得たプロット点が疲労限度判定領域βに入っているか否かの判定を行い、入っている場合、ＯＫフラグを立て、入っていない場合、部位に対応させてＮＧフラグを立て、ステップＳ１０に進む。
【００２４】
ステップＳ９に続いて、並列処理（ステップＳ３１又はステップＳ４１）で得たフラグは全てＯＫフラグであるか否かの判定を行う(ステップＳ１０）。
ステップＳ１０でＮＯと判定する（１つでもＮＧフラグがある）と、形状変更を行い(ステップＳ１１）、形状変更した図面に基づく製品に対応する歪解析シミュレーションを実行し(ステップＳ２５）、ステップＳ８に戻る。
ステップＳ１０でＹＥＳと判定すると、生産・検査工程時において、歪発生が予想される部位について目視で検査が可能であるか否かの判定を行う(ステップＳ１２）。
【００２５】
ステップＳ１２でＮＯと判定すると、形状変更を行い(ステップＳ１１）、形状変更した図面に基づく製品に対応する歪解析シミュレーションを実行し(ステップＳ２５）、ステップＳ８に戻る。
ステップＳ１２でＹＥＳと判定すると、試作品としての鋳造製品が作製される(ステップＳ１３）。
ステップＳ１３に続いて、ステップＳ８〜Ｓ１２が対象にしたシミュレーション結果に代えて試作品に係るデータを対象にしてステップＳ８〜Ｓ１２と略同等に構成されるステップＳ８ｆ〜Ｓ１２ｆが実行される。
【００２６】
すなわち、ステップＳ１３に続いて、ステップＳ１３で作製された鋳造製品を対象にして、部位毎のデータ（無限寿命とされる部位では平均歪・歪振幅、有限寿命とされる部位では疲労限度・繰返し数）を取得する(ステップＳ８ｆ、特性値取得工程）。
【００２７】
次に、無限寿命とされる部位、有限寿命とされる部位を対象にして、並列処理(ステップＳ９ｆ、評価工程）が行われる。
無限寿命とされる部位に対しては、図３（Ａ）に示すように、試作品（鋳造製品）により得た平均歪・振幅のグラフＭヘのプロットを行い、前記平均歪・振幅で定まるプロット点を得る(ステップＳ３０ｆ）。
次に、ステップＳ３０ｆで得たプロット点が歪振幅判定領域αに入っているか否かの判定を行い、入っている場合、ＯＫフラグを立て、入っていない場合、部位に対応させてＮＧフラグを立て(ステップＳ３１ｆ）、ステップＳ１０ｆに進む。
【００２８】
有限寿命とされる部位に対しては、図３（Ｂ）に示すように、試作品（鋳造製品）により得た疲労限度・繰返し数のグラフＹヘのプロットを行い、前記疲労限度・繰返し数で定まるプロット点を得る(ステップＳ４０ｆ）。
次に、ステップＳ４０ｆで得たプロット点が疲労限度判定領域βに入っているか否かの判定を行い、入っている場合、ＯＫフラグを立て、入っていない場合、部位に対応させてＮＧフラグを立て(ステップＳ４１ｆ）、ステップＳ１０ｆに進む。
【００２９】
ステップＳ９ｆに続いて、並列処理（ステップＳ３１ｆ又はステップＳ４１ｆ）で得たフラグは全てＯＫであるか否かの判定を行う(ステップＳ１０ｆ）。
ステップＳ１０ｆでＮＯと判定する（１つでもＮＧフラグがある）と、形状変更を行い(ステップＳ１１ｆ）、形状変更した図面に基づく製品に対応する歪解析シミュレーションを実行し(ステップＳ２５）、ステップＳ８に戻る。
ステップＳ１０ｆでＹＥＳと判定すると、生産・検査工程時において、歪発生が予想される部位について目視で検査が可能であるか否かの判定を行う(ステップＳ１２ｆ）。
【００３０】
ステップＳ１２ｆでＮＯと判定すると、形状変更を行い(ステップＳ１１ｆ）、形状変更した図面に基づく製品に対応する歪解析シミュレーションを実行し(ステップＳ２５）、ステップＳ８に戻る。
ステップＳ１２ｆでＹＥＳと判定すると、製造時において、目視確認する部位、及び当該部位に対する許容欠陥サイズが決定される(ステップＳ１４）。
ステップＳ１４に続いて、デザイン等を含めて製品形状について承認するか否か（ＯＫ、ＮＧ）の判定を行う(ステップＳ１５）。
【００３１】
ステップＳ１５でＮＧと判定すると、ＮＧと判定された理由を明確にし(ステップＳ１６）、形状変更を行い(ステップＳ１７）、形状変更した図面に基づく製品に対応する歪解析シミュレーションを実行し(ステップＳ２５）、ステップＳ８に戻る。
ステップＳ１５でＯＫと判定すると、鋳造製品生産用の工作図に、許容サイズ及び試作品を用いた部位毎のデータが記載される(ステップＳ１８、採用工程）。
【００３２】
上記処理により設計工程が終了し、次に、ステップＳ１８で記載された目視確認する部位及び許容欠陥サイズを含む工作図に基づいて、鋳造製品が生産される(ステップＳ１９）。この作製過程において、工作図に記載された部位が目視確認されると共に欠陥サイズが許容欠陥サイズを満たしているかを調べる。
【００３３】
ステップＳ１９で生産された鋳造製品について、次のステップＳ２０の検査工程で、工作図に記載された部位が目視確認されると共に欠陥サイズが許容欠陥サイズを満たしているかを調べる。ステップＳ２０の検査工程では、さらに、ステップＳ８、Ｓ８ｆと同様にして、部位毎のデータ（無限寿命とされる部位では平均歪・歪振幅、有限寿命とされる部位では疲労限度・繰返し数）を取得して、図４（Ａ）、（Ｂ）へのプロットを行い、ステップＳ９、Ｓ９ｆと同様に、プロット点が歪振幅判定領域α、疲労限度判定領域βに入っているか否かの判定を行い、これにより鋳造製品の品質の判定を行う。
【００３４】
上述したように、本実施の形態によれば、部位毎の許容欠陥サイズに対応して鋳造製品の設計を行うことができ、ひいては全体として均一で良好な精度の鋳造製品の設計を行うことができる。
また、本実施の形態によれば、部位毎の許容欠陥サイズに対応して歪振幅判定領域α、疲労限度判定領域βを用いて、鋳造製品についてその品質判定を行うので、検査員自らが納得した上で判定できる利点がある。
さらに、本実施の形態のよれば、Ｘ線ＣＴスキャンシステムを用いた従来技術の鋳造製品の品質判定方法に比して、装置の大型化を回避でき、この分、簡易に品質判定を行うことができる。
なお、上記実施形態では、歪振幅判定領域α及び疲労限度判定領域βを共に用いる場合を例にしたが、本発明はこれに限られない。例えば、鋳造製品に無限寿命保証が必要とされる部位のみ含まれる場合には、歪振幅判定領域αのみを用い、鋳造製品に有限寿命保証が必要とされる部位のみ含まれる場合には、疲労限度判定領域βのみを用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る鋳造製品の設計方法及び鋳造製品の品質判定方法を示すフローチャートである。
【図２】図１のステップＳ９の内容を示し、（Ａ）は、無限寿命とされる部位に対する処理を示すフローチャート、（Ｂ）は、有限寿命とされる部位に対する処理を示すフローチャート、である。
【図３】図１のステップＳ９ｆの内容を示し、（Ａ）は、無限寿命とされる部位に対する処理を示すフローチャート、（Ｂ）は、有限寿命とされる部位に対する処理を示すフローチャート、である。
【図４】図２のステップＳ３１、Ｓ４１及び図３のステップＳ３１ｆ、Ｓ４１ｆで用いられる歪振幅判定領域及び疲労限度判定領域を含む図であり、（Ａ）は、欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性及び歪振幅判定領域を示す図、（Ｂ）は、欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性及び疲労限度判定領域を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０…欠陥サイズ対応歪振幅−平均歪特性、１０ａ…疲労限度線（歪振幅−平均歪特性）、２０…欠陥サイズ対応疲労限度−繰返し数特性、２０ａ…疲労限度−繰返し数特性、α…歪振幅判定領域、β…疲労限度判定領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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