(57)【要約】【課題】実際の伸線の結果に近い凹部の変形挙動を求めることができる凹部の変形挙動の予測方法を提供する。【解決手段】表面に凹部７が存在している線材ＷとダイスＤとの間に潤滑剤が介在した環境で当該線材Ｗを伸線した際の当該凹部７の変形挙動を予測する予測方法である。線材Ｗに凹部７が無いとした場合の当該線材Ｗの伸線前の数値解析用モデルを作成し、この数値解析用モデルについて前記ダイスＤで伸線する数値解析処理を行なうことにより当該数値解析用モデルの伸線後の形状を求め、この数値解析処理の結果に基づいて伸線前後の数値解析用モデル間の写像を求め、この写像に基づいて伸線前の前記凹部７の形状を伸線後の凹部７の形状に変換する。【選択図】      図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凹部が存在しているワークと金型との間に介在物が介在した環境で当該ワークを塑性加工した際の当該凹部の変形挙動を予測する予測方法であって、
前記ワークに前記凹部が無いとした場合の当該ワークの塑性加工前の数値解析用モデルを作成し、
前記数値解析用モデルについて前記金型で前記塑性加工する数値解析処理を行なうことにより当該数値解析用モデルの塑性加工後の形状を求め、
前記数値解析処理の結果に基づいて前記塑性加工前後の前記数値解析用モデル間の写像を求め、
前記写像に基づいて塑性加工前の前記凹部の形状を塑性加工後の凹部の形状に変換することを特徴とする凹部の変形挙動の予測方法。
【請求項２】
前記ワークは軸対称形状であり、
前記モデルは二次元軸対称のモデルである請求項１に記載の凹部の変形挙動の予測方法。
【請求項３】
表面に凹部が存在しているワークと金型との間に介在物が介在した環境で当該凹部の回復を伴わせて当該ワークを塑性加工して塑性加工品を製造する製造方法であって、
前記ワークを所定の加工条件で塑性加工した際の前記凹部の変形挙動を予測する予測工程と、
この予測工程によって予測した結果に基づいて実際のワークに対する加工条件を決定する加工条件決定工程と、
この加工条件決定工程で決定した加工条件に基づいて前記ワークを実際に加工する加工工程と、を備え、
前記予測工程は、請求項１又は２に記載の凹部の変形挙動の予測方法によって行なわれることを特徴とする塑性加工品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に凹部が存在しているワークを塑性加工した際の当該凹部の変形挙動を予測する凹部の変形挙動の予測方法、及び、この予測方法を用いた塑性加工品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械部品等に用いられる金属線は、線材が伸線加工（以下、伸線という）されることにより製造されているが、近年、製造された金属線の表面性状に対する要求が厳しくなっている。これは、金属線の表面に小さな凹部（切欠部）が存在するだけでも、その部分に繰り返し応力が作用すると、亀裂に進展し最終的には破断に至る場合があるためである。
金属線を製造する工程において、線材の表面の凹部を自動もしくは目視で検出し、この線材の凹部をヤスリ等の研削治具を用いて除去した後、この線材をダイスに通して伸線することを数回繰り返すことによって、線材の表面性状を向上することが行われている。
しかし、金属線の製造工程に、凹部の検出や研削治具を用いた凹部の除去といった工程を導入することは、製造工程全体の工程数を増加させることになり、金属線の製造コストの増加させる原因となっている。
この問題を解決するためには、金属線を製造する工程において、線材の表面の凹部を検出し、この線材をダイスに通して伸線する際に凹部を消滅乃至縮小させる方法が考えられる。このためには、所定の加工条件でダイスを用いて線材を伸線した場合に、凹部がどのように変化するかについての変形挙動を予め知ることが必要である。
そこで、従来、このような凹部の変形挙動を予測する方法として、図１１に示しているように、線材を伸線する加工条件（ダイス形状等）及び線材の表面にある凹部の形状を特定し、この凹部が存在している線材についての三次元メッシュモデルを作成し、有限要素法を用いて解析する方法がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】篠原  哲雄、吉田  一也、「鋼線の引抜きにおける横割れ表面疵の成長・消滅解析」、「鉄と鋼」、Ｖｏｌ．９０（２００４）Ｎｏ．１２、社団法人日本鉄鋼協会、ｐ．２８−３３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のように、表面に凹部が存在している線材についての三次元メッシュモデルが作成され、有限要素法によって変形後の形状を求める解析が行なわれても、その解析結果の凹部の形状と、実際に伸線した場合の凹部の形状とが異なることがある。これは、実際の伸線では、凹部に潤滑剤等の介在物が介在しているのに対して、有限要素法による解析の場合、三次元メッシュモデルの凹部は空間部として表現されており潤滑剤の影響が考慮されていないためであると考えられる。この結果、実際の結果と解析結果との間で、凹部の変形挙動について不一致が発生する。
【０００５】
そこで、本発明は、実際の塑性加工の結果に近い凹部の変形挙動を求めることができる凹部の変形挙動の予測方法、及び、この予測方法を用いた塑性加工品の製造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】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明は、表面に凹部が存在しているワークと金型との間に介在物が介在した環境で当該ワークを塑性加工した際の当該凹部の変形挙動を予測する予測方法であって、前記ワークに前記凹部が無いとした場合の当該ワークの塑性加工前の数値解析用モデルを作成し、前記数値解析用モデルについて前記金型で前記塑性加工する数値解析処理を行なうことにより当該数値解析用モデルの塑性加工後の形状を求め、前記数値解析処理の結果に基づいて前記塑性加工前後の前記数値解析用モデル間の写像を求め、前記写像に基づいて塑性加工前の前記凹部の形状を塑性加工後の凹部の形状に変換する。
【０００７】
この凹部の変形挙動の予測方法によれば、ワークの表面に凹部が無いとした場合の当該ワークの塑性加工前の数値解析用モデルが用いられて、当該数値解析用モデルについて前記金型で前記塑性加工する数値解析処理が行なわれる。このため、凹部に介在物が存在した状態でワークが変形したのと近い状態でのワークの挙動が、数値解析処理で再現される。そして、塑性加工前の凹部の形状を、前記数値解析処理により求められた塑性加工前後の数値解析用モデル間の写像によって変換し、塑性加工後の凹部の形状を求める。これにより、凹部に介在物が存在した状態でワークが変形したのと近い状態での当該ワークに存在している凹部の変形挙動を求めることができる。すなわち、凹部に存在している介在物の影響を考慮して塑性加工後の凹部の形状を求めていることから、実際に介在物が存在している環境での塑性加工の結果に近い凹部の変形挙動を求めることができる。
【０００８】
また、前記凹部の変形挙動の予測方法において、前記ワークは軸対称形状であり、前記モデルは二次元軸対称のモデルであるのが好ましい。
軸対称形状である実際のワークを塑性加工した場合、そのワークの凹部内で軸回り方向について断面位置が違っても、これらの間で変形の様子に差があまり生じない。すなわち、凹部における変形は、軸回り方向についての位置の影響を受けず、軸線を含む平面についての二次元的なものであるといえる。このため、実際のワークは三次元であるが、凹部の変形挙動を予測するためには、前記モデルを二次元軸対称のものとして数値解析処理を行なえばよい。このように二次元モデルの採用により、三次元モデルの場合よりも数値解析の処理時間を短縮することができる。
【０００９】
また、本発明は、表面に凹部が存在しているワークと金型との間に介在物が介在した環境で当該凹部の回復を伴わせて当該ワークを塑性加工して塑性加工品を製造する製造方法であって、前記ワークを所定の加工条件で塑性加工した際の前記凹部の変形挙動を予測する予測工程と、この予測工程によって予測した結果に基づいて実際のワークに対する加工条件を決定する加工条件決定工程と、この加工条件決定工程で決定した加工条件に基づいて前記ワークを実際に加工する加工工程とを備え、前記予測工程は、請求項１又は２に記載の凹部の変形挙動の予測方法によって行なわれる。
【００１０】
この塑性加工品の製造方法によれば、予測工程は、前記変形挙動の予測方法によって行なわれることから、所定の加工条件で実際にワークを塑性加工した場合の結果に近い凹部の変形挙動を求めることができる。そして、この予測工程によって、前記加工条件が、凹部を回復させるのに好ましいものであるかの判断を予め行なうことができ、適した加工条件の決定を行なった上で、その決定した加工条件に基づいてワークを実際に加工することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る凹部の変形挙動の予測方法によれば、所定の加工条件で実際に塑性加工した場合の結果に近い凹部の変形挙動を、数値解析を用いて予め求めることができる。
また、本発明に係る塑性加工品の製造方法によれば、この製造方法が有する予測工程は、前記予測方法によって行なわれ、実際に塑性加工した場合の結果に近い凹部の変形挙動を、数値解析を用いて予め求めることができるため、その加工条件が適したものであることを確認してワークを実際に加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
金属線（塑性加工品）は、線材（ワーク）が伸線されることにより製造されている。この伸線は、図示しないが、線材を巻出し部から繰り出し、この線材を複数のダイスに順次通過させることにより行なわれ、線材を所定の線径に縮径させる。
図１は、線材Ｗを一つのダイス（金型）Ｄに通過させ伸線している状態を説明する説明図である。線材Ｗは、例えば銅線等の金属線であり、この線材Ｗの表面には凹部（切欠部）７が存在している。
【００１３】
本発明の金属線の製造方法（塑性加工品の製造方法）は、図１に示したように、線材ＷをダイスＤから引き抜くことで所定の線径に縮径することによって行なわれる。この伸線の際、線材Ｗの表面にある凹部７も変形する。そこで、この製造方法（伸線方法）は、線材ＷをダイスＤに通過させることによって、その表面の凹部７の消滅乃至減少（回復）を伴わせて線材Ｗを伸線して金属線を製造する方法である。また、この伸線は、線材Ｗの表面とダイスＤとの間に潤滑剤が介在した環境で行なわれる。
【００１４】
図２は金属線の製造方法を説明するフロー図である。
この製造方法は、線材Ｗを伸線するにあたり加工条件を選択する加工条件選択工程がある（ステップＳ１）。加工条件としては、ダイス形状及び線材Ｗをダイスから引き抜く引抜き速度等がある。ダイス形状としては、ダイスＤのアプローチ角度、及び、ベアリング部である。この加工条件選択工程では、作業者が、引抜き前後の線材Ｗの線径、及び、線材Ｗの表面の凹部７の形状（深さ、凹部の開き角度）に基づいて、加工条件を選択する。
そして、この加工条件選択工程で選択した所定の加工条件によって線材Ｗを伸線した際の前記凹部７の変形挙動を、コンピュータ（図示せず）によって予測する処理を行なう（予測工程：ステップＳ２）。この予測工程は、前記所定の加工条件による線材Ｗの伸線を、数値解析が用いられてシミュレーションを行なう工程であり、これについては後に詳しく説明する。
【００１５】
そして、予測工程によって予測した結果に基づいて実際の線材Ｗに対する加工条件を決定する（加工条件決定工程：ステップＳ３）。この加工条件決定工程では、コンピュータ又は作業者が、予測工程で求められた凹部７の変形挙動に基づいて加工条件の決定を行なう。すなわち、予測工程における解析で設定された前記所定の加工条件が、凹部７を回復させる加工条件であると判定された場合、その加工条件を、実際の線材Ｗに対する加工条件として決定する。一方、予測工程における解析で設定された前記所定の加工条件が、凹部７を回復させるものではない加工条件であると判定された場合、前記加工条件選択工程（ステップＳ１）に戻って、再び加工条件の選択が行なわれる。すなわち、別の加工条件が選択され、その加工条件により前記予測工程（ステップＳ２）が行なわれ、加工条件の決定が行なわれる（ステップＳ３）。このように、加工条件選択工程で選択された加工条件が、凹部７を回復させる加工条件であると判定されるまで、ステップＳ１〜ステップＳ３までの工程が繰り返される。
【００１６】
このように、ステップＳ１〜ステップＳ３の工程が行なわれることにより、加工条件選択工程において選択した加工条件が、前記予測工程により、凹部７を回復させるのに好ましいものであるかの判断を予め行なうことができ、適した加工条件の決定を行なった上で、その決定した加工条件に基づいて線材Ｗを実際に伸線することができる（加工工程：ステップＳ４）。
【００１７】
前記予測工程は、以下に説明する凹部７の変形挙動の予測方法によって行なわれる。この予測工程では、線材Ｗを伸線した際の凹部７の変形挙動を予測する。図３は、予測工程（図２のステップＳ２）を説明するフロー図である。
図３において、線材Ｗに凹部７が無いとした場合の当該線材Ｗの伸線前の数値解析用メッシュモデルＭ（図４参照）を作成する（ステップＳ１１）。このメッシュモデルＭの作成は、コンピュータ（図示せず）が行なうことができる。また、線材Ｗは断面が円形の部材であり、軸対称形状である。そこで、作成する前記メッシュモデルＭを二次元軸対称のメッシュモデルとする。図４は、線材Ｗの半径方向と軸方向とをそれぞれ座標軸とするメッシュモデルＭを示している。
【００１８】
そして、この数値解析用メッシュモデルＭを用い、前記加工条件選択工程で選択した加工条件に基づいて、コンピュータが、有限要素法の数値解析処理により伸線後のメッシュモデルの形状（図５）を求める（ステップＳ１２）。このように、数値解析用メッシュモデルＭについて前記ダイスＤで伸線する数値解析処理を行なうことにより、当該メッシュモデルＭの伸線後の形状を求めることができる。なお、有限要素法によるこの数値解析処理は、コンピュータによる従来知られている方法を採用することができる。
【００１９】
この数値解析処理によれば、図５に示しているように、伸線前の線材Ｗの半径はＲ０であったところ、伸線後の半径はＲ１となっており、伸線前、線材ＷのメッシュモデルＭ中の軸線Ｃに直交する直線Ａ（図４）は、伸線後に曲線Ｂへと変化している（図５）。このようにダイスＤによる伸線では、線材Ｗの外径部は中心部よりも軸方向に遅れるようにして変形することから、前記直線Ａは曲線Ｂとなる。
さらに説明すると、伸線前（図４）のメッシュモデルＭの座標系において、直線Ａ上の点Ｚ（ｚ，ｒ）は、前記数値解析処理の結果によれば、伸線後（図５）のメッシュモデルＭの座標系において、曲線Ｂ上の点Ｚ′（ｚ′，ｒ′）に移動している。
ここで、ｚ′＝ｚ／（α＾２）＋ｆ（ｒ）となり、ｒ′＝α×ｒとなる（ただし、α＝（伸線後の線材Ｗの半径Ｒ１）／（伸線前の線材Ｗの半径Ｒ０））。また、ｆ（ｒ）は、前記のとおり、伸線後では線材Ｗの外径部は中心部よりも軸方向に遅れることに基づくものであり、半径方向の位置ｒの関数として表すことができる。そして、この関数ｆ（ｒ）は、前記有限要素法による数値解析処理の結果から求めることができる。
【００２０】
このように、前記数値解析処理の結果に基づいて、つまり、前記数値解析処理により得られた伸線後のメッシュモデル（図５）に基づいて、伸線前と伸線後とのメッシュモデルＭの各節点の変化の対応関係、すなわち、伸線前と伸線後とのメッシュモデルＭの各節点の変化を定式化した写像（伸線前後のメッシュモデルＭ間の写像）を求めることができる（ステップＳ１３）。
【００２１】
そして、コンピュータは、伸線前の凹部７の形状を前記写像によって変換することで、伸線後の凹部７の形状を求める（ステップＳ１４）。これを具体的に説明すると、図４に示しているように、実際の伸線Ｗの表面に存在している凹部７（図１）の形状に基づいて、この凹部７の断面形状を、伸線前のメッシュモデルＭの座標系において座標化（モデル化）する。これにより、凹部７の断面形状を、伸線前の座標系において凹部相当線１７として得ることができる。この凹部相当線１７は、複数の点（メッシュモデルＭの節点に対応する点）からなるものであってもよく、又は、凹部７の断面形状に相当する数式からなるものであってもよい。なお、図４、図５及び後述する図６では、説明を容易とするために、メッシュを粗くして記載している。
【００２２】
そして、前記定式化した伸線前後のメッシュモデルＭ間の写像に基づいて、前記凹部相当線１７を伸線後の形状のものに変換し、伸線後の凹部の形状を求める。これにより、図６に示しているように、伸線前である前記凹部相当線１７を、伸線後のメッシュモデルＭに写像し、伸線後の凹部７の形状を求めることができる（ステップＳ１５）。
以上より、前記加工条件選択工程（図１のステップＳ１）で選択した所定の加工条件に基づいて線材Ｗを伸線した場合の凹部７の変形挙動をシミュレーションにより求めることができる。
【００２３】
図７と図８と図９とにより、実際に線材Ｗを伸線した場合（実験した場合）の凹部７の変形挙動と、従来及び本発明の凹部７の変形挙動の予測方法によって予測した凹部７の変形挙動との比較について説明する。
図７は、実際に線材Ｗを伸線した場合の凹部７の拡大断面図であり、（ａ）は伸線前であり、（ｂ）は伸線後である。伸線前の凹部７の断面形状は、対の略真っ直ぐな内面（斜面）を有するＶ形である。このような凹部７が表面にある線材Ｗを、所定の加工条件で伸線すると、凹部７は伸線方向に延ばされて深さが小さくなり、開き角度θが大きくなっている。つまり、伸線によって凹部７は回復している。
【００２４】
図８は、従来の予測方法による解析結果を示している。この予測方法は、線材Ｗの表面に凹部７が存在しているものとして当該線材Ｗの三次元メッシュモデルを作成し、有限要素法によって数値解析処理を行い、伸線後の結果を得たものである。この場合、図７（ｂ）の実験結果と比較して明らかなように、従来の方法による解析結果で得られた伸線後の凹部７の形状（図８（ｂ））は、実験結果の凹部７の形状と異なっている。実験結果では、凹部７は対の略真っ直ぐな内面を有するＶ形であるのに対して、従来の予測方法による解析結果では、凹部７の内面が膨らむように変形していることが判る。これにより、開き角度θについても実験結果と異なる。
【００２５】
このように実験結果と従来の方法による結果が異なるのは、実際の伸線では、凹部７に潤滑剤が介在しているのに対して、従来の方法の場合、三次元メッシュモデルの凹部７は空間部として表現されており潤滑剤の影響が考慮されていないためである。したがって、実際に伸線した場合と従来の方法との間で、凹部７の変形挙動について不一致が発生したものと考えられる。
すなわち、図１に示しているように、実際、ダイスＤによって線材Ｗを伸線する場合、線材ＷとダイスＤとの間に潤滑剤が介在しているため、線材Ｗの凹部７とダイスＤとの間にも潤滑剤が入り込み、凹部７とダイスＤとの間に潤滑剤が閉じこめられた状態となる。このように線材ＷがダイスＤを通過している途中で、凹部７とダイスＤとの間に潤滑剤が閉じこめられた状態では、その潤滑剤はほとんど圧縮することができず、凹部７は自由に変形することができない。したがって、この潤滑剤の影響により、実際に伸線した結果と、従来の方法による結果とが異なっている。
【００２６】
これに対して、図９は、本発明の予測方法による解析結果を示している。この予測方法は、既に説明したように、線材Ｗに凹部７が無いとした場合の当該線材Ｗの伸線前のメッシュモデルＭを作成し（図４）、このメッシュモデルＭを用いた有限要素法の数値解析処理により求めた伸線後のメッシュモデルの形状（図５）に基づいて伸線前後の写像を求め、この写像に基づいて伸線前の凹部７の形状（凹部相当線１７）を、伸線後の凹部７の形状に変換することによって、伸線後の凹部７の形状を求めている。
この場合、図７の実験結果と比較して明らかなように、本発明の予測方法による解析結果で得られた凹部７の形状（図９（ｂ））と、実験結果による凹部７の形状とが略一致している。つまり、本発明の予測方法の解析結果によれば、凹部７は略真っ直ぐな内面を有するＶ形であり、その凹部７の開き角度θも実験結果と略一致している。
【００２７】
以上のように、本発明によれば、線材Ｗの表面に凹部７が無いとした場合の当該線材Ｗの伸線前の数値解析用メッシュモデルＭを用いて、当該メッシュモデルＭについて前記ダイスＤで伸線する有限要素法の数値解析処理を行なっている。これは、実際では潤滑剤が凹部７に入り込んだ状態を、線材Ｗの素材が凹部７に入り込んでいる状態と見なしている。このため、凹部７に潤滑剤が存在し当該潤滑剤がほとんど圧縮されないで線材Ｗが変形したのと近い状態での線材Ｗの挙動が、数値解析処理で再現される。そして、伸線前の凹部７の形状を、この数値解析処理後の（伸線後の）メッシュモデルに写像して、伸線後の凹部７の形状を求めている。これにより、凹部７に潤滑剤が存在し当該潤滑剤がほとんど圧縮されないで線材Ｗが変形したのと近い状態での当該線材Ｗに存在している凹部７の変形挙動を求めることができる。
このように、本発明の予測方法によれば、凹部７に存在している潤滑剤の影響を考慮して伸線後の凹部７の形状を求めていることから、実際の伸線後の結果に近い凹部７の変形挙動をシミュレーションによって予め求めることができる。
【００２８】
さらに、この予測方法によれば、線材Ｗに凹部７が無いとした場合の当該線材Ｗの伸線前のメッシュモデルＭを用いて数値解析処理を行い、この解析結果により得られた写像に基づいて伸線後の凹部７の形状を求めていることから、伸線前における凹部７の形状が様々な場合であっても、前記解析結果により得られた写像を用いることによって、前記数値解析処理をやり直すことなく、様々な形状の凹部７についての変形挙動の予測の処理を行なうことができる。したがって、凹部７の形状を自由に想定して、その凹部７の変形挙動の予測を行なう処理が容易となり、処理時間（計算時間）を短縮することができる。
【００２９】
図１０は、実際の線材Ｗにおける伸線前及び伸線後の凹部７の拡大断面図である。図１０（ａ）は伸線前の線材Ｗの凹部７の断面を示しており、凹部７の周方向の中央部（図１０（ｅ）の矢印ｓ部）における断面である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の伸線後を示している。
図１０（ｃ）は伸線前の線材Ｗの凹部７の断面を示しており、凹部７の周方向の端部（図１０（ｅ）の矢印ｔ部）における断面である。図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）の伸線後を示している。また、図１０（ａ）と（ｃ）とに示しているように、伸線前において、凹部７の深さは、中央部（矢印ｓ部）と端部（矢印ｔ部）とで異なっている。
【００３０】
図１０の（ａ）から（ｂ）への変化と、（ｃ）から（ｄ）への変化に示しているように、実際に線材Ｗを伸線した場合、その線材Ｗの凹部７内で周方向について断面位置が（図１０（ｅ）参照）ｓ部とｔ部とで違っても、このｓ部とｔ部との間で、伸線前と同様に凹部７の深さが異なっているだけであり、変形の様子に差があまり生じていない。つまり、凹部７の形状（開き角度）の変化について、中央部（矢印ｓ部）と端部（矢印ｔ部）とで略同じとなっている。このように、実際の伸線によれば、凹部７における変形は、周方向についての位置の影響を受けず、線材Ｗの軸線を含む平面についての二次元的なものであるといえる。
【００３１】
そこで、実際の線材Ｗは三次元であるが、前記メッシュモデルＭ（図４）を二次元軸対称のメッシュモデルとして数値解析処理を行なえばよい。このように二次元モデルの採用により、三次元モデルの場合よりも数値解析の処理時間を短縮することができる。これにより、迅速に伸線後の凹部７の形状を求めることができる。
【００３２】
そして、本発明の金属線の製造方法が有している予測工程（図２のステップＳ２）は、前記のような凹部７の変形挙動の予測方法によって行なわれるため、所定の加工条件で実際に伸線した場合の結果に近い凹部７の変形挙動を予め求めることができる。そして、この加工条件が、凹部７を回復させるのに好ましいものであるかの判断を予め行なうことができ、適した加工条件の決定を行なった上で、その決定した加工条件に基づいて線材Ｗを実際に伸線することができる。これにより、実際に凹部７を回復させることができる。
【００３３】
また、本発明の予測方法が適用される凹部７の断面形状は、線材ＷがダイスＤを通過している際に当該ダイスＤの内面との間で潤滑剤が閉じこめられる形状である。つまり、凹部７は、図１に示しているように、線材Ｗの表面においてその軸方向よりも周方向に長い形状であるのが好ましい。これは、図示しないが、凹部７が軸方向に長いと、線材ＷがダイスＤを通過中に、凹部７内に存在していた潤滑剤が外部へ逃げ、閉じこめられないで、凹部７が変形するためである。
また、前記実施形態では、線材ＷとダイスＤとの間の介在物を潤滑剤として説明したが、これ以外の体積弾性率が高い介在物であってもよく、例えば離型剤等であってもよい。
【００３４】
また、本発明は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであっても良い。例えば、前記実施形態では、線材を伸線することにより金属線を製造する場合を説明したが、本発明の凹部の変形挙動の予測方法は、他の塑性加工品の製造方法に用いることができ、例えば、伸線以外の塑性加工として、圧延、鍛造、圧縮成形等がある。
【００３５】
さらに、凹部の断面形状は、Ｖ形以外に、Ｕ形や矩形であってもよい。
また、前記実施形態では、線材Ｗが１回だけダイスＤを通過した場合（１パスの場合）を説明しているが、線材Ｗが複数回についてダイスを通過して徐々に線径が小さくなる場合であってもよく、各回について、本発明の凹部の変形挙動の予測方法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】線材を一つのダイスに通過させ伸線している状態を説明する説明図である。
【図２】本発明の金属線の製造方法を説明するフロー図である。
【図３】本発明の凹部の変形挙動の予測方法を説明するフロー図である。
【図４】凹部が無いとした場合の線材の伸線前のメッシュモデルの説明図である。
【図５】有限要素法の数値解析により求めた伸線後のメッシュモデルの説明図である。
【図６】写像によって伸線後の凹部の形状を求める説明図である。
【図７】実際に線材を伸線した場合の凹部の拡大断面図である。
【図８】従来の凹部の変形挙動の予測方法による解析結果を示している説明図である。
【図９】本発明の凹部の変形挙動の予測方法による解析結果を示している。
【図１０】実際の線材における伸線前及び伸線後の凹部の拡大断面図である。
【図１１】従来の凹部の変形挙動の予測方法を説明するフロー図である。
【符号の説明】
【００３７】
７  凹部
１７  凹部相当線
Ｄ  ダイス（金型）
Ｍ  メッシュモデル
Ｗ  線材（ワーク）
θ  開き角度
【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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