【手続補正書】
【提出日】平成20年11月28日(2008.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形の成形条件を数値解析して、プレス成形品の成形データを得るプレス成形解析ステップと、
前記プレス成形品の成形データのうち、前記プレス成形品の一部の領域の物性値及び物理量のデータの少なくとも一つに対して演算処理を行う（応力成分を全て０とすることを除く）演算処理ステップと、
前記演算処理の結果に基づいて、スプリングバック量を算出するスプリングバック量算出ステップと、
を有することを特徴とするスプリングバック発生原因特定方法。
【請求項２】
前記物性値及び物理量は、板厚、弾性係数、塑性係数、応力の成分値、歪の成分値である請求項１に記載のスプリングバック発生原因特定方法。
【請求項３】
前記演算処理ステップ及びスプリングバック量算出ステップを、前記一部の領域を変えて繰り返し行うことによって、前記スプリングバック量が最も小さくなるとき、又は前記演算処理を行わずにスプリングバック解析をおこなったときのスプリングバック量との差が最も大きくなるときの前記領域、物性値及び物理量を特定するステップを有する請求項１又は２に記載のスプリングバック発生原因特定方法。
【請求項４】
前記演算処理ステップ及びスプリングバック量算出ステップを、前記物性値及び物理量の少なくとも一つ、及び／又は、前記演算処理を変えて繰り返し行うことによって、前記スプリングバック量が最も小さくなるとき、又は前記演算処理を行わずにスプリングバック解析をおこなったときのスプリングバック量との差が最も大きくなるときの前記領域、物性値及び物理量を特定するステップを有する請求項１〜３のいずれか一項に記載のスプリングバック発生原因特定方法。
【請求項５】
前記一部の領域は、複数の領域であって、それぞれの領域について前記演算処理を同時に行う請求項１〜４のいずれか一項に記載のスプリングバック発生原因特定方法。
【請求項６】
前記演算処理ステップは、前記スプリングバック量が最も小さくなる領域を分割して、分割した領域の大きさが所定値以下になるまで、該分割したそれぞれの領域について、前記物性値及び物理量の少なくとも一つに対して演算処理を行うステップである請求項１〜５のいずれか一項に記載のスプリングバック発生原因特定方法。
【請求項７】
前記一部の領域は、一個以上の要素または計算単位区分である請求項１〜６のいずれか一項に記載のスプリングバック発生原因特定方法。
【請求項８】
前記一部の領域は、一個以上の積分点である請求項１〜７のいずれか１項に記載のスプリングバック発生原因特定方法。
【請求項９】
プレス成形の成形条件を数値解析して、プレス成形品の成形データを得るプレス成形解析部と、
前記成形データを数値解析して、スプリングバック量を算出するスプリングバック解析部と、
前記プレス成形品の成形データのうち、前記プレス成形品の一部の領域の物性値及び物理量のデータの少なくとも一つに対して演算処理を行ない（応力成分を全て０とすることを除く）、前記スプリングバック解析部に、前記演算処理の結果に基づくスプリングバック量を算出させる演算処理部と、
を有することを特徴とするスプリングバック発生原因特定装置。
【請求項１０】
前記物性値及び物理量は、板厚、弾性係数、塑性係数、応力の成分値、歪の成分値である請求項９に記載のスプリングバック発生原因特定装置。
【請求項１１】
前記演算処理部は、前記演算処理の結果及びスプリングバック量の算出を、前記一部の領域を変えて繰り返し行うことによって、前記スプリングバック量が最も小さくなるとき、又は前記演算処理を行わずにスプリングバック解析をおこなったときのスプリングバック量との差が最も大きくなるときの前記領域、物性値及び物理量を特定する請求項９又は１０に記載のスプリングバック発生原因特定装置。
【請求項１２】
前記演算処理部は、前記演算処理の結果及びスプリングバック量の算出を、前記物性値及び物理量、及び／又は、前記演算処理を変えて繰り返し行うことによって、前記スプリングバック量が最も小さくなるとき、又は前記演算処理を行わずにスプリングバック解析をおこなったときのスプリングバック量との差が最も大きくなるときの前記領域、物性値及び物理量を特定する請求項９〜１１のいずれか一項に記載のスプリングバック発生原因特定装置。
【請求項１３】
前記一部の領域は、複数の領域であって、それぞれの領域について前記演算処理を同時に行う請求項９〜１２のいずれか一項に記載のスプリングバック発生原因特定装置。
【請求項１４】
前記演算処理部は、前記スプリングバック量が最も小さくなる領域を分割して、分割した領域の大きさが所定値以下になるまで、該分割したそれぞれの領域について、前記物性値及び物理量の少なくとも一つに対して演算処理を行う請求項９〜１３のいずれか一項に記載のスプリングバック発生原因特定装置。
【請求項１５】
プレス成形の成形条件を数値解析して、プレス成形品の成形データを得るプレス成形解析手順と、
前記プレス成形品の成形データのうち、前記プレス成形品の一部の領域の物性値及び物理量のデータの少なくとも一つに対して演算処理を行う（応力成分を全て０とすることを除く）演算処理手順と、
前記演算処理の結果に基づいて、スプリングバック量を算出するスプリングバック量算出手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするスプリングバック発生原因特定プログラム。
【請求項１６】
前記物性値及び物理量は、板厚、弾性係数、塑性係数、応力の成分値、歪の成分値である請求項１５に記載のスプリングバック発生原因特定プログラム。
【請求項１７】
前記演算処理手順、及び、前記スプリングバック量算出手順を、前記一部の領域を変えて繰り返し行うことによって、前記スプリングバック量が最も小さくなるとき、又は前記演算処理を行わずにスプリングバック解析をおこなったときのスプリングバック量との差が最も大きくなるときの前記領域、物性値及び物理量を特定する手順を有する請求項１５又は１６に記載のスプリングバック発生原因特定プログラム。
【請求項１８】
前記演算処理手順、及び、前記スプリングバック量算出手順を、前記物性値及び物理量の少なくとも一つ、及び／又は、前記演算処理を変えて繰り返し行うことによって、前記スプリングバック量が最も小さくなるとき、又は前記演算処理を行わずにスプリングバック解析をおこなったときのスプリングバック量との差が最も大きくなるときの前記領域、物性値及び物理量を特定する手順を有する請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のスプリングバック発生原因特定プログラム。
【請求項１９】
前記一部の領域は、複数の領域であって、それぞれの領域について前記演算処理を同時に行う請求項１５〜１８のいずれか一項に記載のスプリングバック発生原因特定プログラム。
【請求項２０】
前記演算処理手順は、前記スプリングバック量が最も小さくなる領域を分割して、分割した領域の大きさが所定値以下になるまで、該分割したそれぞれの領域について、前記物性値及び物理量の少なくとも一つに対して演算処理を行う手順である請求項１５〜１９のいずれか一項に記載のスプリングバック発生原因特定プログラム。
【請求項２１】
プレス成形の成形条件を数値解析して、プレス成形の成形データ及びスプリングバック量を算出する数値解析プログラムとデータの入出力が可能であるスプリングバック発生原因部位特定プログラムであって、
前記数値解析プログラムから、前記成形データを取得する手順と、
前記プレス成形品の成形データのうち、前記プレス成形品の一部の領域の物性値及び物理量の少なくとも一つに対して演算処理を行なう（応力成分を全て０とすることを除く）手順と、
前記数値解析プログラムに、前記演算処理の結果を出力し、かつ、前記スプリングバック量を算出させる手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするスプリングバック発生原因特定プログラム。
【請求項２２】
前記演算処理手順、及び、前記スプリングバック量算出手順を、前記一部の領域を変えて繰り返し行うことによって、前記スプリングバック量が最も小さくなるとき、又は前記演算処理を行わずにスプリングバック解析をおこなったときのスプリングバック量との差が最も大きくなるときの前記領域、物性値及び物理量を特定する手順を有する請求項２１に記載のスプリングバック発生原因特定プログラム。
【請求項２３】
前記演算処理手順、及び、前記スプリングバック量算出手順を、前記物性値及び物理量の少なくとも一つ、及び／又は、前記演算処理を変えて繰り返し行うことによって、前記スプリングバック量が最も小さくなるとき、又は前記演算処理を行わずにスプリングバック解析をおこなったときのスプリングバック量との差が最も大きくなるときの前記領域、物性値及び物理量を特定する手順を有する請求項２１又は２２に記載のスプリングバック発生原因特定プログラム。
【請求項２４】
請求項１５〜２３のいずれか一項に記載のスプリングバック発生原因特定プログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
以上の課題を解決するために、本発明は、プレス成形の成形条件を数値解析して、プレス成形品の成形データを得るプレス成形解析ステップと、プレス成形品の成形データのうち、プレス成形品の一部の領域の物性値及び物理量のデータの少なくとも一つに対して演算処理を行う（応力成分を全て０とすることを除く）演算処理ステップと、演算処理の結果に基づいて、スプリングバック量を算出するスプリングバック量算出ステップと、を有するスプリングバック発生原因特定方法を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
さらに、本発明は、プレス成形の成形条件を数値解析して、プレス成形品の成形データを得るプレス成形解析部と、成形データを数値解析して、スプリングバック量を算出するスプリングバック解析部と、プレス成形品の成形データのうち、プレス成形品の一部の領域の物性値及び物理量のデータの少なくとも一つに対して演算処理を行ない（応力成分を全て０とすることを除く）、スプリングバック解析部に、演算処理の結果に基づくスプリングバック量を算出させる演算処理部と、を有するスプリングバック発生原因特定装置を提供する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
物性値・物理量演算処理部１４は、プレス成形解析部１１の出力データファイル「Ｐ  ｏｒｇ．ｋ」内の一部の領域を選択し、その一部の領域の板厚、弾性係数、塑性係数、応力の成分値、歪の成分値の少なくとも一つ以上の変数に対して演算処理を実施する（応力成分を全て０とすることを除く）。そして、演算処理後の出力データファイル「Ｐ  ｒｅｍ．ｃａｓｅ１．ｋ」を生成して、スプリングバック解析部１２に出力する。このデータファイルの送受信は、繰り返し行うことが可能であり、ファイル格納部１６に逐次保存可能であり、また、ファイル形式ではなく実行プロセス又はスレッドのデータ入出力という形でデータのやりとりを行っても良い。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
なお、ここで言う演算処理は、上記変数の少なくとも１個以上を係数倍すること、ゼロを含む一定値にすること（応力成分を全て０とすることを除く）、四則演算をすること、関数に基づいて計算すること、一定ではない任意の値に置換することをいう。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
図１２は、本発明の実施例による特定領域Ａ３を示す斜視図である。
図１３は、本発明の実施例による特定領域Ａ４、Ａ５を示す斜視図である。
図１４は、本発明の実施例による特定領域Ａ６〜Ａ９を示す斜視図である。
図１８は、本発明の実施例による特定領域Ａ２２を示す斜視図である。
図１２〜１４で示した特定領域Ａ３〜Ａ９について、応力成分を変更してスプリングバック演算処理した結果を下記に説明する。
選択された領域の積分点における演算前の応力成分を（σx0，σy0，σz0，τxy0，τyz0，τzx0）、歪成分を（εx0，εy0，εz0，γxy0，γyz0，γzx0）と表し、演算処理後における応力成分を（σx，σy，σz，τxy，τyz，τzx）、歪成分を（εx，εy，εz，γxy，γyz，γzx）とした。
板厚は演算処理前の値をそのまま使うこととし、弾性係数、塑性係数は、プレス成形解析部１１の入力値をそのまま使用した。演算された応力や歪値は、演算結果ファイルとして出力した。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
【表１】
2008055476.tif 000001
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
図１５は、本発明の実施例による特定領域Ａ３のねじれ角度を示す図である。
領域Ａ３のσｘに演算処理を行った結果は、演算処理をしなかった場合のスプリングバック解析結果に比べてθが大きい。これより領域Ａ３のσｘがθに与える影響が大きいことが判り、この結果から、スプリングバック変化量を閾値以下とするために、領域Ａ３のσｘの値を変化させればよいことが判る。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
図１６は、本発明の実施例による特定領域Ａ４、Ａ５のねじれ角度を示す図である。
領域Ａ４に演算処理を行った結果は、領域Ａ５に演算処理を行った結果に比べθが大きくなり、演算処理をしなかった場合のスプリングバック解析結果に比べてもθが大きい。これより領域Ａ４のσxの方が領域Ａ５のσxに比べてθに与える影響が大きいことが判り、この結果から、スプリングバック変化量を閾値以下とするために、領域Ａ５より領域Ａ４のσｘの値を変化させればよいことが判る。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
図１７は、本発明の実施例による特定領域Ａ６〜Ａ９のねじれ角度を示す図である。
領域Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９に演算処理を行った結果は演算処理をしなかった場合のスプリングバック解析結果に比べてθが小さく０に近くなっている。これより領域Ａ６、Ａ７、Ａ８、Ａ９の応力σｘがθに与える影響が大きいことが判る。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
図１９は本発明の実施例による特定領域Ａ２２の演算方法を変えた場合のねじれ角度を示す図である。これより演算方法２の場合に、演算処理をしなかった場合や演算方法１の場合のスプリングバック解析結果に比べて最もθが小さくなっている。これより、選択した領域Ａ２２に対しては演算方法２で置換したσｘに近づくような応力分布にすることでθの低減を図れることが判る。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
図２０は本発明の実施例による特定領域Ａ２３、２４のねじれ角度を示す図である。ここで、領域Ａ２３、Ａ２４は板厚方向の積分点ごとに指定するものとし、ここでは積分点数５点を用いた解析で検討した。積分点番号は内表面（パンチ側）から外表面（ダイ側）に向かって、順に１〜５と符号を付けた。領域Ａ１１のうち、板厚方向における中央面の積分点３以外の全積分点（積分点１、２、４、５）を領域Ａ２３とした。また、領域Ａ１１のうち、板厚方向の中央面の積分点３を領域Ａ２４とした。図２０の結果によると、領域Ａ２３と領域Ａ２４におけるスプリングバック解析結果はほぼ同等となっており、板厚方向の中央面以外の積分点（１、２、４、５）と板厚方向における中央面の積分点３の影響はほぼ同等である。このように、板厚方向の積分点ごとに領域を指定することで、板厚方向（表裏）の曲げ応力の影響と板厚方向中央面の面内応力の影響を区別して影響度を調査することができる。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
図２１は、本発明の実施例によるスプリングバック解析の対象となるハット型断面形状部品を示す図であり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその断面図であり、ハット断面は左右対称形状である。用いるパンチの幅は８０ｍｍ、成形高さ８０ｍｍとし、被加工材の幅を１００ｍｍとした。
プレス成形解析部１１及びスプリングバック解析部１２が行う数値解析には有限要素法に基づく市販の板成形シミュレーション解析ソフトウェアＰＡＭ−ＳＴＡＭＰを使用した。スプリングバック解析は静的陰解法による弾性解析を用いた。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
成形条件は、金属板の性状として、板厚１．６ｍｍ、引張強さ７８０ＭＰａ級の高強度鋼板のデータを用いた。また、ハット断面の対称形状を考慮して図２１（ｂ）に示すように２分の１の領域について対称条件で解析した。金型（ダイ、パンチ、ホルダー）の形状をシェル要素によりモデリングし、剛体と仮定して解析した。ダイとパンチのクリアランスは板厚と同じ１．６ｍｍとした。摩擦係数は０．１５を入力し、しわ押さえ荷重として１０ｔｏｎを設定した。
得られた結果をポスト処理ソフトにて図２１（ｂ）に示す位置の点でスプリングバック解析前後の座標値を取得し、断面の開き量△ｄを求めた。スプリングバック量とは、ここでは、開き量△ｄとする。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０５】
図２２は本発明の実施例による検討ケース９において得られた全要素の開き量△ｄのうち、△ｄの大きかった順に全要素数の５％の要素を表示したものである。これより、△ｄに大きく影響する要素はパンチ肩R付近の領域に集中していることがわかった。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０６】
図２３は本発明の実施例による検討ケース１０において得られた全要素の開き量△ｄのうち、△ｄの大きかった順に全要素数の５％の要素を表示したものである。これより、△ｄに大きく影響する積分点５を持つ要素は縦壁部中央付近の領域に集中していることがわかった。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、従来のスプリングバックへの対応を示す成形部材の断面模式図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、スプリングバックによる変形の発生原因となる部位を探る従来の方法を例示する斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態によるスプリングバック発生原因部位特定装置の機能構成図を示す。
【図４】（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施形態によるスプリングバック発生部位特定処理のフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態によるスプリングバック発生原因部位特定装置の機能構成図を示す。
【図６】本発明の一実施形態による有限要素法で使用される座標系を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による被加工物の領域選択の例を示す斜視図である。
【図８】被加工物の例を示す斜視図と断面図である。
【図９】本発明の一実施例によるスプリングバック原因部位特定装置のスプリングバック発生原因特定処理のフローチャートである。
【図１０】（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施形態によるスプリングバック原因部位特定処理のハードウェア構成図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例によるハット型断面形状部品の断面位置とねじれ角度を示す図である。
【図１２】本発明の実施例による特定領域Ａ３を示す斜視図である。
【図１３】本発明の実施例による特定領域Ａ４、Ａ５を示す斜視図である。
【図１４】本発明の実施例による特定領域Ａ６〜Ａ９を示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施例による特定領域Ａ３のねじれ角度を示す図である。
【図１６】本発明の実施例による特定領域Ａ４、Ａ５のねじれ角度を示す図である。
【図１７】本発明の実施例による特定領域Ａ６〜Ａ９のねじれ角度を示す図である。
【図１８】本発明の実施例による特定領域Ａ２２を示す斜視図である。
【図１９】本発明の実施例による特定領域Ａ２２の演算方法を変えた場合のねじれ角度を示す図である。
【図２０】本発明の実施例による特定領域Ａ２３〜Ａ２４のねじれ角度を示す図である。
【図２１】（ａ），（ｂ）は、本発明の実施例によるハット曲げ部品の断面位置と開き量を示す図である。
【図２２】本発明の実施例による検討ケース９の結果を示す図である。
【図２３】本発明の実施例による検討ケース１０の結果を示す図である。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008055476.tif 000002
【図２】
2008055476.tif 000003
【図３】
2008055476.tif 000004
【図４】
2008055476.tif 000005
【図５】
2008055476.tif 000006
【図６】
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【図７】
2008055476.tif 000008
【図８】
2008055476.tif 000009
【図９】
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【図１０】
2008055476.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
2008055476.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2008055476.tif 000016
【図１６】
2008055476.tif 000017
【図１７】
2008055476.tif 000018
【図１８】
2008055476.tif 000019
【図１９】
2008055476.tif 000020
【図２０】
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【図２１】
2008055476.tif 000022
【図２２】
2008055476.tif 000023
【図２３】
2008055476.tif 000024