[发明专利]变形极限的评价方法、破裂预测方法及冲压模具的设计方法

说明书

提供一种为了防止冲压成形引起的剪切端面的破裂的产生而对金属板的剪切端面的破裂极限进行评价/预测并决定冲压成形条件的技术。在评价将剪切加工后的金属板(1)利用冲压成形进行变形时的上述金属板(1)的剪切端面处的变形极限的变形极限的评价方法中，利用根据两个应力梯度而求出的指标值来评价变形极限，上述两个应力梯度为通过上述冲压成形而在上述金属板(1)的剪切端面附近产生的应力分布中的、评价位置处的板厚方向X上的应力梯度和远离剪切端面的方向上的应力梯度。

技术领域

本发明涉及对于利用冲压成形对剪切加工之后的金属板进行成形加工时的、在弯曲变形、拉伸变形、或拉伸变形与弯曲变形的复合的变形产生的剪切加工面(剪切端面)产生的破裂进行评价/预测的技术。而且，本发明涉及能够基于该技术抑制金属板的破裂的模具形状的设计方法(决定方法)的技术。

背景技术

目前，对汽车要求由轻量化产生的燃油经济性提高和碰撞安全性的提高。因此，在同时实现车身的轻量化和碰撞时的搭乘者保护的目的下，处于对汽车部件使用高强度钢板的倾向。高强度钢板的冲压成形时的成形不良之一是存在破裂。特别是剪切加工后的由剪切加工面构成的端面(以下，也称为剪切端面)的破裂成为重要的课题之一。

剪切端面的破裂大致分类的话分类成基于伸长凸缘变形的破裂和基于弯曲变形的破裂。伸长凸缘破裂存在例如专利文献1～3记载的预测方法。专利文献1提出了考虑了板面内方向的应变梯度的预测方法、考虑了板面内的应力梯度的预测方法。专利文献2提出了使用伸长凸缘变形中的应变梯度与应变集中与断裂应变的关系的方法。专利文献3提出了使用成形极限应变与板面内方向及板厚方向的应变梯度的关系的破裂预测方法。

另一方面，与剪切端面的弯曲破裂相关的破裂的预测方法还未开发，要求包含该弯曲破裂的剪切端面的破裂的预测方法的开发。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-69533号公报

专利文献2：日本特开2011-140046号公报

专利文献3：日本特开2014-115269号公报

发明内容

发明要解决的课题

通过采用高强度钢板作为进行冲压成形的金属板，在冲压成形时，伸长凸缘变形、弯曲变形引起的剪切端面的破裂明显化。

本发明鉴于上述那样的点而作出，其目的在于提供一种为了防止冲压成形引起的剪切端面的破裂的产生而对金属板的剪切端面的破裂极限进行评价/预测，并决定冲压成形条件的技术。

用于解决课题的方案

并且，为了解决课题，本发明的一方案涉及一种变形极限的评价方法，评价通过冲压成形使剪切加工后的金属板变形时的上述金属板的剪切加工面处的变形极限，上述变形极限的评价方法的特征在于，利用根据两个表面应力分布的梯度而求出的指标值来评价变形极限，上述两个表面应力分布的梯度为通过上述冲压成形而在上述金属板的剪切加工面附近产生的应力分布中的、评价位置处的板厚方向上的表面应力分布的梯度和远离剪切加工面的方向上的表面应力分布的梯度。

发明效果

根据本发明的一方案，能够高精度地评价/预测为了对成为对象的金属板进行冲压成形所需的金属板的剪切端面的变形极限。

其结果是，根据本发明的一方案，能够高精度地预测对汽车的板部件、构造/骨架部件等各种部件进行冲压成形时使用的金属板的选定是否适当，能够稳定地进行冲压成形，并且也能够较大地有助于冲压成形品的不良率的降低。而且，根据本发明的一方案，能够在设计阶段高精度地预测冲压模具的形状，能够对冲压模具的制造期间的缩短作出贡献。

附图说明

图1是表示利用包含弯曲加工的冲压成形进行了成形的成形品的一例的图。