[发明专利]成形模拟方法、成形模拟装置、程序、存储介质及基于模拟结果的成形方法

说明书

技术领域

本发明涉及成形模拟方法、成形模拟装置、程序、存储介质及模拟结果进行的成形方法。本发明尤其是关于基于对钢板或铝板等金属板、塑料材料或复合材料等的弹塑性材料进行成形时的成形模拟及其结果进行的成形方法。本申请基于2008年9月30日在日本提出的特愿2008-252730号及2008年9月30日在日本提出的特愿2008-253278号主张优先权，并在此援引它们的内容。

背景技术

以往，在汽车零件或家庭电气产品中，使用上下一对凹凸模具，大多采用将薄钢板或铝薄板等金属薄板冲压加工成规定形状而得到的零件。近年，为谋求这样的产品的零件的轻量化，流行使用更高强度的材料而使板厚减少。另一方面，冲压成形高强度的材料时，发生材料的弹性变形，产品大多会以与成形下死点处的零件形状不同的形状形成。该弹性变形回复(弹性回复)的量变大时，导致零件精度的降低。为抑制该情况，通常通过变更零件的形状来提高零件刚度，由此降低弹性变形回复量。另外，通常也通过预先考虑弹性变形回复量而修正模具形状。

另一方面，由于冲压零件一般具有复杂的形状，所以成形时的形变不一样。因此，对弹性变形回复的发生原因部位进行确定是不简单的。对此，基于对象零件的成形下死点处的应力分布，即对象零件的目标形状，将零件分割成多个区域，使各个区域中的应力依次变化，进行弹性变形回复解析，确定对于弹性变形回复来说支配性的区域的方法如下述专利文献1～3公开的那样。这些专利文献1～3记载的方法都是利用非专利文献1记载的有限元素法的方法。

而且，作为对成为弹性变形回复的原因的内部残留应力进行控制的方法，在例如专利文献4～7中公开了：对于特征性的零件形状，预先在确定的部位成形压花或突起形状，并在下一工序中压溃的方法。另外，在专利文献8中公开了：在原材料(毛胚)整个面上成形压花或突起形状，并在下一工序中压溃的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-229724号公报

专利文献2：日本特开2008-49389号公报

专利文献3：日本特开2008-55476号公报

专利文献4：日本特开2006-272413号公报

专利文献5：日本特开2007-222906号公报

专利文献6：日本特开2008-12570号公报

专利文献7：日本特开2008-18442号公报

专利文献8：日本特开2006-35245号公报

非专利文献

非专利文献1：有限元素法手册：鹫津久一郎等编，培风馆(1981)

发明内容

发明的概要

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1～3中，预先将零件分割成多个区域。而且，需要只以被分割的区域的数量反复进行大规模的联立方程式求解即弹性变形回复计算。因此，对成为弹性变形回复发生的原因的部位进行确定的作业繁杂化。另外，根据分割的方式(大小、分割数)，结果不同。因此，存在很难充分地对成为弹性变形回复发生的原因的部位进行确定的问题。

本发明鉴于上述课题而研发的，第1目的是提供成形模拟方法、成形模拟装置、程序以及存储介质，不需要进行大规模的联立方程式的矩阵运算等的繁杂且长时间的计算，通过简易的计算，极迅速且可靠地高效确定金属板成形时弹性变形回复的发生部位，有助于正确的成形。

另外，专利文献4～7的方法都是，以U字型或帽型截面，沿高度方向或长度方向弯曲的较单纯形状部件的棱角(web)面或凸缘面上成形压花或突起形状，并在下一工序中压溃。而在实际的例如汽车零件等中，一般形状复杂，在棱角面或凸缘面上具有用于与其他零件接合等的设有凹凸形状或开口部。因此，成形时的应力或形变在棱角面内或凸缘面内不一样，且复杂地分布。由此，在专利文献4～7的方法中，在赋予压花的部位，存在不能得到效果或使弹性变形回复增大的问题。

另外，在专利文献8的方法中，由于在毛胚整个面上赋予压花，所以存在用于压溃的成形力增大的问题。而且，通过压溃压花，发生压缩应力，还存在其成为驱动力使弹性变形回复增大的问题。

另外，在组合专利文献4～7的方法和专利文献1记载的方法的情况下，不能够充分抑制形状复杂的冲压零件的冲压加工时的弹性变形回复。

本发明鉴于上述课题而研发的，第2目的是提供成形方法，对于形状复杂的冲压零件，能够高效确定冲压成形时的成为弹性变形回复的发生的原因的部位，通过抑制由该部位引起的弹性变形回复，使尺寸精度优良。

用于解决课题的手段

为实现上述目的，本发明采用以下的手段。