(57)【要約】【課題】容易な方法で、速やかに、且つ正確に、被成形材の皺の発生の有無を予測する。【解決手段】板材３の厚み方向断面に同方向に分布する曲げ応力σを算出し、算出した曲げ応力σを板厚方向に沿って表面から裏面まで積分し、積分した曲げ応力と板材３の弾性係数Ｅと板厚ｔとに応じて、除荷した後の板材３に発生する皺の曲率半径ρを推定し、推定した曲率半径ρの絶対値がある一定の値（例えば１０００ｍｍ）以下であるときに、皺の発生が有ると予測する。また、曲率半径ρに応じて板材３を色分けして画像表示する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形時に被成形材に皺が発生するか否かを予測するプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法において、
プレス成形における下死点で前記被成形材の厚み方向断面に同方向に分布する曲げ応力を算出し、算出した曲げ応力を前記被成形材の厚み方向に沿って表面から裏面まで積分し、積分した曲げ応力と前記被成形材の弾性係数と厚みとに応じて、除荷した後の当該被成形材の曲率半径または曲率を推定し、推定した曲率半径または曲率に応じてプレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測することを特徴とするプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法。
【請求項２】
プレス成形時に被成形材に皺が発生するか否かを予測するプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法において、
プレス成形における下死点で前記被成形材の厚み方向断面に同方向に分布する曲げ応力を算出し、算出した曲げ応力を前記被成形材の表面から前記被成形材の厚みの１／３まで及び前記被成形材の裏面から前記被成形材の厚みの１／３まで積分し、積分した曲げ応力と前記被成形材の弾性係数と厚みとに応じて、除荷した後の当該被成形材の曲率半径または曲率を推定し、推定した曲率半径または曲率に応じてプレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測することを特徴とするプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法。
【請求項３】
プレス成形時に被成形材に皺が発生するか否かを予測するプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法において、
プレス成形における下死点で前記被成形材の厚み方向断面に同方向に分布する曲げ応力のうち前記被成形材の表裏面の縁応力を算出し、算出した縁応力の表裏面差を算出し、算出した縁応力の表裏面差と前記被成形材の弾性係数と厚みとに応じて、除荷した後の当該被成形材の曲率半径または曲率を推定し、推定した曲率半径または曲率に応じてプレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測することを特徴とするプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法。
【請求項４】
前記曲率半径の絶対値がある一定の値以下であるとき、または前記曲率の絶対値がある一定の値以上であるときに、皺の発生が有ると予測することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法。
【請求項５】
前記曲率半径または前記曲率の大きさに応じて前記被成形材を色分けして画像表示することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法に従って、プレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測する手段を備えたことを特徴とするプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測装置。
【請求項７】
請求項１〜５の何れか一項に記載のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法に従って、プレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測することを特徴とするプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測プログラム。
【請求項８】
請求項１〜５の何れか一項に記載のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法に従って、プレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測し、予測した結果に基づいてプレス成形条件を補償した上で、プレス成形を実際に行うことを特徴とするプレス成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法、予測装置、予測プログラム、ならびにこれらで予測した結果に基づいてプレス成形条件を補償した上で、プレス成形を実際に行うプレス成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属板等のプレス成形においては、生産性の向上、コストの削減、及び開発期間の短縮を図るため、予め被成形材の成形性や欠陥の発生等を数値計算により予測することがある。更に、プレス成形用の型から離型して除荷後の被成形材のスプリングバックをも数値計算により予測することで、スプリングバック分を見越した型の形状にするなど、プレス成形条件を補償した上で、プレス成形を実際に行うようにすることもできる。いずれにしても、数値計算による解析は、プレス成形後の被成形材の形状を予測する上で重要であり、プレス成形後の被成形材の品質面、スプリングバック分のトリミングロスなどに伴う歩留面、あるいはスプリングバック分を矯正加工する工数面での改善を図る手立てとして有用であり、近年、予測精度の向上が図られている。
【０００３】
ところで、本発明の対象とする、プレス成形後の被成形材の品質面の問題の一つに、特に重要なものとして、表面歪、皺、うねり等（以下、これら全てを単に皺と称す）の、プレス成形後の被成形材の表面が波打つ欠陥が発生する場合があるという問題があるが、こうした皺の発生は、たとえ僅かであっても製品価値を大いに損なうので、正確に予測して、可能な限りその発生を防止することが重要である。
【０００４】
従来、計算に時間がかかるスプリングバックをも数値計算により解析し、被成形材の最終形状を予測する場合にも、もちろん、皺の発生の有無を計算により予測する試みはなされてはいたが、計算にさらに多大な時間を要するため、効率の点で問題を有していた。
そのため、簡易な方法として、被成形材を挟圧した状態をシミュレーションし、シェーディングによって皺の発生の有無を判別したり、被成形材の厚み中心の最小主応力を算出し、そのコンター図に基づいて皺の発生の有無を判別したりする方法もある。
【０００５】
また、特許文献１に記載されているように、プレス成形における下死点での被成形材の内部応力に基づいて、被成形材に作用している荷重の固有値解析を行うことで、固有モードである座屈モードを算出し、それに基づいて品質上の不具合の発生を予測するような方法もある。
さらに、特許文献２に記載されているように、板状の被成形材がその面方向に並んだ複数のシェル要素の集合体としてモデル化されたシェル要素モデルを用い、各シェル要素の厚み方向の応力を考慮した上で、各シェル要素の面内応力を算出することにより、板状の被成形材のプレス成形による変形を、高い精度で予測するような方法もある。
【０００６】
あるいは、特許文献３に記載されているように、単位時間毎に算出される歪に応じて、さらに算出される相当応力と、材質が金属で板状の被成形材の加工硬化曲線から得られる相当応力との差を皺評価指数と定義し、これを計算することで、皺の発生の有無を予測し、さらに予測した結果と実際に被成形材をプレス成形した結果とで皺の高さを比較して、その精度を検証する方法などもある。
【特許文献１】特開２００５-１１１５１０号公報
【特許文献２】特開２００４−４２０９８号公報
【特許文献３】特開平１１−３１９９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
数値計算にて解析を実施して、その結果により、被成形材の皺の発生の有無を予測する最も簡易な方法として、シェーディングがある。しかしながら、シェーディングによって被成形材の皺の発生の有無を予測する場合、プレス成形における下死点に達する前に、被成形材に皺が発生するとしても、下死点に達すると、皺が押し潰されるような計算結果にしかならず、図８に示すようになるため、図９に示すように、下死点の例えば１ｍｍ手前の状態でなければ、被成形材の皺の発生の有無を予測できず、下死点に達した後、離型、除荷したときに再び被成形材に皺が発生することまでは、まずもって予測できなくなってしまう。
【０００８】
また、数値計算により得られた最小主応力に基づいて被成形材の皺の発生の有無を予測する場合、図１０に示すように、一様な圧縮応力と引張応力とが表示されるため、皺の形状をある程度までは判別できるものの、明瞭度が低く、皺の発生位置を特定しにくい。
また、特許文献１に記載された従来例にあっては、算出される固有値が、座屈解析における方程式やその解法に依存し、あるいはさらに材料特性の予測の正確さにも依存する場合があるため、開示されているような予測結果を容易に得られるとは言いがたい。
【０００９】
また、特許文献２に記載された従来例にあっては、多大な計算時間とメモリ容量を必要とするため、やはり容易とはいえない。
また、上記特許文献３に記載された従来例にあっては、複雑な計算ロジックとなるため、やはり計算時間を要する。また、被成形材に発生すると予測される皺の高さによって予測精度の検証を行っているが、重要なのは皺の高さではなく、皺の発生の有無とその分布である。
本発明は、上記に説明されたような従来技術の諸問題に着目してなされたものであり、その課題は、容易な方法で、速やかに、且つ正確に、被成形材の皺の発生の有無を予測することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
プレス成形用の型で挟圧した状態から被成形材を解放すると、被成形材には、残留応力によってスプリングバックが発生する場合が少なくないが、皺の発生もこれと同様の傾向がある。すなわち、プレス成形における下死点では、皺が押し潰されているため、わからなくなっているが、この状態から解放されると、被成形材の厚み方向の断面に分布をもっている残留応力によって曲げモーメントが発生するため、これによって被成形材に皺が発生する場合が出てくるのである。
【００１１】
そこで、請求項１に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法は、プレス成形時に被成形材に皺が発生するか否かを予測するプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法において、プレス成形における下死点で前記被成形材の厚み方向断面に同方向に分布する曲げ応力を算出し、算出した曲げ応力を前記被成形材の厚み方向に沿って表面から裏面まで積分し、積分した曲げ応力と前記被成形材の弾性係数と厚みとに応じて、除荷した後の当該被成形材の曲率半径または曲率を推定し、推定した曲率半径または曲率に応じてプレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測することを特徴としている。
【００１２】
また、請求項２に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法は、プレス成形時に被成形材に皺が発生するか否かを予測するプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法において、プレス成形における下死点で前記被成形材の厚み方向断面に同方向に分布する曲げ応力を算出し、算出した曲げ応力を前記被成形材の表面から前記被成形材の厚みの１／３まで及び前記被成形材の裏面から前記被成形材の厚みの１／３まで積分し、積分した曲げ応力と前記被成形材の弾性係数と厚みとに応じて、除荷した後の当該被成形材の曲率半径または曲率を推定し、推定した曲率半径または曲率に応じてプレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測することを特徴としている。
【００１３】
また、請求項３に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法は、プレス成形時に被成形材に皺が発生するか否かを予測するプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法において、プレス成形における下死点で前記被成形材の厚み方向断面に同方向に分布する曲げ応力のうち前記被成形材の表裏面の縁応力を算出し、算出した縁応力の表裏面差を算出し、算出した縁応力の表裏面差と前記被成形材の弾性係数と厚みとに応じて、除荷した後の当該被成形材の曲率半径または曲率を推定し、推定した曲率半径または曲率に応じてプレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測することを特徴としている。
【００１４】
さらに、請求項４に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法は、請求項１〜３の何れか一項に記載のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法において、前記曲率半径の絶対値がある一定の値以下であるとき、または前記曲率の絶対値がある一定の値以上であるときに、皺の発生が有ると予測することを特徴としている。
【００１５】
さらに、請求項５に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法は、請求項１〜４の何れか一項に記載のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法において、前記曲率半径または前記曲率の大きさに応じて前記被成形材を色分けして画像表示することを特徴としている。
また、請求項６に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測装置は、請求項１〜５の何れか一項に記載のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法に従って、プレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測する手段を備えたことを特徴としている。
【００１６】
また、請求項７に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測プログラムは、請求項１〜５の何れか一項に記載のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法に従って、プレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測することを特徴としている。
また、請求項８に係る本発明のプレス成形方法は、請求項１〜５の何れか一項に記載のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法に従って、プレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測し、予測した結果に基づいてプレス成形条件を補償した上で、プレス成形を実際に行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法によれば、プレス成形における下死点で前記被成形材の厚み方向断面に同方向に分布する曲げ応力を算出し、算出した曲げ応力を前記被成形材の厚み方向に沿って表面から裏面まで積分し、積分した曲げ応力と前記被成形材の弾性係数と厚みとに応じて、除荷した後の当該被成形材の曲率半径または曲率を推定し、推定した曲率半径または曲率に応じてプレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測するので、容易な方法で、速やかに、且つ正確に、被成形材の皺の発生の有無を予測することができる。
【００１８】
また、請求項２に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法によれば、プレス成形における下死点で前記被成形材の厚み方向断面に同方向に分布する曲げ応力を算出し、算出した曲げ応力を前記被成形材の表面から前記被成形材の厚みの１／３まで及び前記被成形材の裏面から前記被成形材の厚みの１／３まで積分し、積分した曲げ応力と前記被成形材の弾性係数と厚みとに応じて、除荷した後の当該被成形材の曲率半径または曲率を推定し、推定した曲率半径または曲率に応じてプレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測するので、請求項１に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法と比較して、より速やかに皺の発生の有無を予測することができる。
【００１９】
また、請求項３に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法によれば、プレス成形における下死点で前記被成形材の厚み方向断面に同方向に分布する曲げ応力のうち前記被成形材の表裏面の縁応力を算出し、算出した縁応力の表裏面差を算出し、算出した縁応力の表裏面差と前記被成形材の弾性係数と厚みとに応じて、除荷した後の当該被成形材の曲率半径または曲率を推定し、推定した曲率半径または曲率に応じてプレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測するので、請求項１、２に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法と比較して、より速やかに皺の発生の有無を予測することができる。
【００２０】
さらに、請求項４に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法によれば、前記曲率半径の絶対値がある一定の値以下であるとき、または前記曲率の絶対値がある一定の値以上であるときに、皺の発生が有ると予測するので、皺の発生の有無を容易に予測することができる。
さらに、請求項５に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法によれば、前記曲率半径または前記曲率の大きさに応じて前記被成形材を色分けして画像表示するので、皺の発生の有無のみならず、その大きさや分布を、容易に把握することができる。
【００２１】
また、請求項６に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測装置によれば、請求項１〜５の何れか一項に記載のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法に従って、プレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測する手段を備えたことで、前述したそれぞれの効果を得ることができる。
また、請求項７に係る本発明のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測プログラムによれば、請求項１〜５の何れか一項に記載のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法に従って、プレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測することで、前述したそれぞれの効果を得ることができる。
【００２２】
また、請求項８に係る本発明のプレス成形方法は、請求項１〜５の何れか一項に記載のプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法に従って、プレス成形時に前記被成形材に皺が発生するか否かを予測し、予測した結果に基づいてプレス成形条件を補償した上で、プレス成形を実際に行うことで、実際のプレス成形において、生産性の向上、コストの削減、及び開発期間の短縮を図れるとともに、品質面、歩留面、工数面での改善を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、プレス成形を行うようすについて、直接関係ないものを省略して示した概略図であり、ダイ１とホルダ２とで被成形材である金属の板材３を保持した状態で、パンチ４を押下することにより、ダイ１及びパンチ４のプレス面に沿って板材３がプレス成形される。このとき、板材３の流れは、ドロービード５によって調節される。なお、板材３は、一般的な冷延鋼板や熱延鋼板に限らず、めっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、アルミニウム合金板、マグネシウム板などの非鉄金属を用いてもよい。さらには、単板でもよいし、厚さや材質の異なる板材を接合したテーラードブランク材でもよい。このほか、金属以外の、例えばプラスチックや粘土などでもよい。
【００２４】
図２は、プレス成形時に、板材３の厚み方向断面に同方向に分布する引張及び圧縮の残留応力のようすを示している。ダイ１及びパンチ４によって板材３をプレス成形、すなわち挟圧していくと、板材３に皺が発生する場合があるが、下死点に達すると、皺は押し潰されてわからなくなってしまう。このとき、板材３の厚み方向断面には、正符号で示した引張応力と負符号で示した圧縮応力とが生じることになり、このような引張応力及び圧縮応力が曲げ応力となる。
【００２５】
図３は、除荷したときに、板材３の厚み方向断面に同方向に分布する曲げ応力のようすを示している。応力−歪曲線によって求まる応力をＡＯＡ′とし、幾何学的に発生する応力をＢＯＢ′とすると、皺の発生原因となる曲げ応力はＡＯＡ′とＢＯＢ′との差として求められるＣＯＣ′となる。
したがって、曲げモーメントをＭ、板材３の弾性係数をＥ、断面二次モーメント（断面慣性モーメントともいう）をＩとすると、図４に示すように、Ｍ、Ｉ、ならびに板材３の曲率κは、図中の数式によって表される。すなわち、板厚ｔにおいて中立面Ｓからの距離ηとそこでの微小部分の面積ｄＡを考え、曲げ応力σを板厚方向に沿って表面から裏面まで積分し、積分した曲げ応力と、板材３の弾性係数Ｅと板厚ｔとに応じて、除荷した後の板材３に発生する皺の曲率κを推定することができる。
【００２６】
そして、曲率κから曲率半径ρを算出し（ρ＝１／κ）、この曲率半径ρの絶対値がある一定の値（例えば１０００ｍｍ）以下であるときに、皺の発生が有るものと予測する。もちろん、曲率κそのものをもって、その絶対値がある一定の値以上であるときに皺の発生が有るものと予測するようにしてもよい。
このように、除荷した後の板材３の曲率半径ρを板材のいたるところ、すなわち数値計算における各要素ごとに推定し、推定した曲率半径ρに応じてプレス成形における被成形材の皺の発生の有無を予測することで、容易な方法で、速やかに、且つ正確に、被成形材の皺の発生の有無を予測することができる。また、曲率半径ρの絶対値がある一定の値以下であるときに、皺の発生が有るものと予測するだけなので、皺の発生の有無を容易に予測することができる。
【００２７】
図５は、曲率半径ρに応じて板材３を色分けして画像表示したものである。これにより、皺の発生の有無のみならず、その大きさや分布を、容易に把握することができる。
なお、曲げ応力σを板厚方向に沿って表面から裏面まで積分しなくても、表面から板厚の１／３まで及び裏面から板厚の１／３までを積分するだけでも、皺の発生の有無を予測するには十分である。この点は、そのようにした図６からも明らかである。この方法によれば、計算時間を短縮できるので、より速やかに皺の発生の有無を予測することができる。なお、図６は、曲率半径ρの代わりに曲率κに応じて板材３を色分けして画像表示したものである。
【００２８】
また、曲げ応力σの絶対値は中立面Ｓから最も離れた位置、すなわち表面または裏面で最大となるので、板材３の厚み方向断面に同方向に分布する曲げ応力σのうち表面の縁応力σtop_surfaceと裏面の縁応力σbottom_surfaceとが曲げモーメントＭに最も大きな影響を与えることになる。したがって、図７に示すように、これら縁応力の表裏面差を算出し、算出した縁応力の表裏面差と板材３の弾性係数Ｅと板厚ｔとに応じて、除荷した後の板材３の曲率κを推定するようにしてもよい。これによると、計算時間を更に短縮できるので、より速やかに皺の発生の有無を予測することができる。なお、縁応力は、板厚方向成分を無視して、最大主応力をもってこれに充てることなどもでき、この他にも、適宜工夫して、疑似相関的な指標を求め、代用するようにしてもよい。
【００２９】
以下、実施例について説明する。
表１は、実験に用いた材料の諸元を示している。
実験内容は、それぞれ５００ｍｍ角の冷延鋼板Ａ、及び高強度冷延鋼板Ｂ、Ｃを用い、プレス成形によってフロアパンを製作した。ホルダの圧力を３００ｋＮとし、シングルアクションでプレス成形を実施し、トリム（余肉除去成形）、及びリストライク（再プレス）は実施していない。また、ビードは設けず、潤滑は防錆油のみを使用した。
【００３０】
【表１】
2007229761.tif 000003
【００３１】
表２は、本発明と従来例との比較結果を示している。
評価は、実験で得られた製品の皺を黙視で確認し、実際に皺が発生した部位に対して、計算で皺が発生すると予測した部位がどれだけ一致しているかを３段階で評価している。すなわち、予測した部位に実際に皺が発生していれば○、予測した部位に皺の兆候が見られれば△、予測した部位に皺が発生していなければ×としている。
【００３２】
本発明と比較する従来例には、シェーディングによって予測する方法と、板厚中心の最小主応力を算出し、そのコンター図に基づいて予測する方法と、を採用している。また、本発明には、曲率κに応じて板材３を色分けして画像表示する方法と、曲率半径ρに応じて板材３を色分けして画像表示する方法と、を採用している。
また、本発明の方法と従来の手法の比較にあたり、ワークステーション６４ビット１ＣＰＵ（５５２ＭＨｚ）、２ＧＢメモリー、３６ＧＢハードディスクを使用した。解析用のデータとして自動車用外板部であるサイドパネルを用い、アダプティブを使用し、３０万メッシュ程度の鋼板のブランク（特性等は先の表１参照：冷延鋼板および高強度冷延鋼板０.７ｍｍ）を用いた。
【００３３】
本発明の方法との比較に用いた、各特許文献に示されている方法については、各特許文献より検討し、発明者自身が作製して用いた。本発明の方法では、シミュレーション解析をノンリニアペナルティ（ＮＬＰ）の陽解法により行った後に、皺をすばやく的確に判定するポスト処理をして、解析を行っている。この解析のしかたと実直に比較できるのが、特許文献１の方法であるため、特許文献１と比較してみた。
【００３４】
その結果を表２に示す。この結果より、従来技術である特許文献１の方法は、軟鋼の冷延鋼板には適用可能であるが、高張力鋼板になるに従い、皺の判定が難しくなることがわかる。しかしながら、本発明の方法を用いた場合、問題なく皺の判定が可能となることがわかる。また、軟鋼の冷延鋼板を対象とした場合、特許文献１の方法でも、的確に皺を見出すことが可能であるものの、本発明の方法によれば、特許文献１の方法による計算時間に比較して、短時間で計算を行うことができ、本発明の有効性がわかった。
【００３５】
また、従来技術である特許文献２および特許文献３の方法による場合、本発明の方法による場合、それぞれの計算時間を比較すると、表３の結果が得られた。詳説しないが、内部の応力分布および歪について検討すると、それぞれほぼ同じような結果が得られており、そのため、計算時間で比較すると、本発明で用いているノンリニアペナルティ法が有利であることが分かる。この結果より、一般的な陽解法によるノンリニアペナルティ法による解析に、さらに本発明の方法を組み合わせることで、良好な結果を得られることもわかった。
【００３６】
【表２】
2007229761.tif 000004
【００３７】
【表３】
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【００３８】
（１）Ａの素材を用いた比較
この場合、実際に、被成形材である板材に皺の発生は無く、どの予測方法も皺の発生が無いことを予測していたので、全ての方法が○となっている。
（２）Ｂの素材を用いた比較
シェーディングによって予測した場合、コーナ等の余肉が多く出るような部位では、予測した部位に実際に皺が発生しているものの、その他の部位では、実際に皺が発生している部位をシェーディングで確認することができなかったので、Ｂの素材を用いた場合には、適切な方法とはいえない。
【００３９】
最小主応力によって予測した場合、予測した部位に実際に皺の兆候があるものの、不明瞭な部位もあり、充分な一致をみられなかったので、Ｂの素材を用いた場合には、十分な方法とはいえない。
曲率κまたは曲率半径ρによって予測した場合、予測した部位と実際に皺が発生している部位とが一致しており、Ｂの素材を用いた場合でも、正確な予測がなされているといえる。
【００４０】
（３）Ｃの素材を用いた比較
それぞれの予測結果は、Ｂの素材を用いた場合と同様である。
以上のように、本発明に係るプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法によれば、従来の方法よりも正確に皺の発生の有無を予測することができ、実用的である。
したがって、本発明に係るプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法に従って、プレス成形時に被成形材に皺が発生するか否かを予測する、予測手段を備えた予測装置や予測プログラムによれば、前述したそれぞれの効果を得ることができる。
【００４１】
また、本発明に係るプレス成形における被成形材の皺の発生の有無の予測方法に従って、プレス成形時に被成形材に皺が発生するか否かを予測し、予測した結果に基づいてプレス成形の条件を補償した上で、プレス成形を実際に行うようにすることで、実際のプレス成形において、生産性の向上、コストの削減、及び開発期間の短縮を図れるとともに、品質面、歩留面、工数面での改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】プレス成形を行うようすについて、直接関係ないものを省略して示した概略である。
【図２】プレス成形時に板材の厚み方向断面に同方向に分布する曲げ応力のようすである。
【図３】除荷時に板材の厚み方向断面に同方向に分布する曲げ応力のようすである。
【図４】曲げ応力を表面から裏面まで積分して曲率半径を算出する方法について説明するものである。
【図５】曲率半径に応じて色分けして画像表示したものの一例である。
【図６】曲率に応じて色分けして画像表示したものの一例である。
【図７】縁応力の表裏面差によって曲率半径を算出する方法について説明するものである。
【図８】プレス成形における下死点でシェーディングした結果である。
【図９】プレス成形における下死点の１ｍｍ手前でシェーディングした結果である。
【図１０】板厚中心の最小主応力に応じて色分けして画像表示したものの一例（コンター図）である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ダイ
２  ホルダ
３  板材
４  パンチ
５  ドロービード
Ｓ  中立面
【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７】
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【図５】
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【図６】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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