專利名稱：回彈發(fā)生原因分析方法、回彈發(fā)生原因分析裝置、回彈發(fā)生原因分析程序及記錄媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在將汽車用部件或家電部件等用鋼板或其他金屬板擠壓成形時、用來分析在成形品上發(fā)生的回彈(spring back)的發(fā)生原因的、回彈原因分析方法、回彈原因分析裝置、回彈原因分析程序及記錄媒體。以下對鋼板進行說明，但本發(fā)明也能夠適用于其他金屬板或塑料板、線材等。本申請基于2008年12月25日在日本提出申請的特愿2008_3四099號并主張其優(yōu)先權(quán)，這里引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
門或保險杠等的許多汽車用部件、電冰箱的面板等的家電部件通過將鋼板或其他金屬板擠壓成形的方法制造。近年來，對于這些部件的輕量化的要求提高。因此，通過使用具有高強度的鋼板，實現(xiàn)了這些部件的薄壁化和輕量化。但是，如果將鋼板高強度化，則變形阻力變高。因此，容易發(fā)生在擠壓成形時因產(chǎn)生的殘留應(yīng)力而造成的回彈。特別是，最近，為了開發(fā)工序數(shù)及成本削減，有在汽車等的設(shè)計階段開始的同時、 開始研究成形部件的成形方法的設(shè)計階段的趨勢。因此，使用計算機進行將擠壓成形品的形狀及其成形數(shù)據(jù)解析的處理。在該解析中，根據(jù)成形后的殘留應(yīng)力對預(yù)想的擠壓成形品的回彈量進行運算。并且，與運算后的回彈量相對應(yīng)地進行模具形狀修正。在專利文獻1或非專利文獻1中，公開了上述那樣的、預(yù)想回彈來決定模具形狀的方法。具體而言，將被模具擠壓的鋼板的、擠壓下死點的鋼板的殘留應(yīng)力通過有限元法 (FEM，finite element method)解析，將通過其殘留應(yīng)力和相反方向殘留應(yīng)力而發(fā)生的變形(前彈)形狀的模具進行數(shù)值解析。由此，簡單地得到考慮了回彈的模具形狀。但是，通過數(shù)值解析來設(shè)計全面考慮到回彈的模具因為非線性問題而非常困難。 因而，在上述文獻中公開的方法只是通過有限元法得到考慮到回彈的、簡單的模具形狀的方法。因而，關(guān)于在通過得到的模具而被擠壓成形的成形品不滿足回彈的容許值的情況下的對策，由于難以在數(shù)值上解析，所以沒有表示任何解決方法。因此，在利用考慮到回彈的模具卻不能得到滿足回彈的容許值的成形品的情況下，采用怎樣的對策取決于技術(shù)者的經(jīng)驗。因而，實際制作模具，不得不一邊擠壓實際的鋼板一邊反復(fù)進行模具形狀的修正。除此以外，還提出了不是通過模具形狀、而是通過對鋼材或成形品的形狀施加用來將殘留應(yīng)力除去的修正、來減少回彈的方法。這樣的修正方法的一例是將成形品的回彈發(fā)生部位的一部分做成開孔形狀、或開設(shè)有縫隙的形狀的方法。根據(jù)這樣的方法，通過向回彈發(fā)生部位的對策，降低了作為回彈的原因的殘留應(yīng)力。但是，通過切斷或開孔，部件自身的剛性下降，所以具有即使通過很小的殘留應(yīng)力也發(fā)生較大的回彈的傾向。因此，該方法也沒有達到根本的原因探明。進而，這樣的對策需要實際進行基于試驗?zāi)＞吆弯摪宓臏y試，所以產(chǎn)生設(shè)計階段的工序數(shù)和成本的增大的問題。
在專利文獻2到5中，也公開了通過有限元法的模擬。其中，在專利文獻2到4的方法中，使用了部分應(yīng)力釋放及變更的方法。但是，例如在專利文獻2中，僅將各部分的回彈前后的角度變化量、即扭轉(zhuǎn)作為評價對象。因此，關(guān)于扭轉(zhuǎn)以外的變形因素完全沒有考慮。此外，在專利文獻2中，在應(yīng)力釋放時將釋放部位的應(yīng)力的全部成分設(shè)為0。因此，在伴隨著大變形的情況下，如果將應(yīng)力梯度進行線性近似，則有與實際非線性變形的不一致變大的問題。發(fā)明概要發(fā)明要解決的問題如上所述，以往進行通過數(shù)值解析法而將擠壓成形工序及擠壓成形品解析的處理。但是，在進行實際的成形測試以前的設(shè)計階段中，難以正確地掌握擠壓成形品的回彈的發(fā)生原因。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的目的是提供一種回彈發(fā)生原因分析技術(shù)，該分析技術(shù)能夠通過數(shù)值解析比以往更正確地分析成為擠壓成形品回彈的發(fā)生原因的部位，并由此能夠削減成形部件的成形方法的研究時間及研究成本。用于解決問題的手段本發(fā)明為了解決上述問題而采用以下的技術(shù)方案。(1)本發(fā)明的回彈發(fā)生原因分析方法，具有成形解析工序，基于塑性加工成形的成形品的成形條件，通過數(shù)值模擬進行成形解析，計算上述成形品的成形數(shù)據(jù)；成分分解工序，對于包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的應(yīng)力數(shù)據(jù)，遍及上述成形品的整體，對于應(yīng)力的各方向成分的至少一個方向成分，分解為面內(nèi)應(yīng)力成分和彎曲力矩成分；運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)生成工序，根據(jù)上述成形品的成形數(shù)據(jù)，生成關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有面內(nèi)應(yīng)力成分的第1獨立分解數(shù)據(jù)、和關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有彎曲力矩成分的第2獨立分解數(shù)據(jù)中的至少一個獨立分解成形數(shù)據(jù)，作為運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)；運算處理工序，對上述成形品進行區(qū)域分割，按照各區(qū)域，對于該區(qū)域，對上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的應(yīng)力的至少一個方向成分進行運算處理，由此生成運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)；回彈解析工序，解析通過對上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬求出的第 1回彈形狀、和通過對上述運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬求出的第2回彈形狀；影響度計算工序，求出根據(jù)包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的回彈前的形狀、上述第1回彈形狀、和上述第2回彈形狀而計算出的上述各區(qū)域的應(yīng)力的對回彈變形的影響度；以及顯示工序，按照上述各區(qū)域，顯示上述計算出的對回彈變形的影響度。(2)在上述(1)的回彈發(fā)生原因分析方法中，也可以是，上述成形解析工序通過使用多個元素的有限元法的數(shù)值模擬來進行；將上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的各元素的應(yīng)力的各方向成分的板厚方向平均作為上述方向成分的面內(nèi)應(yīng)力成分，將從按照各元素發(fā)生的全部積分點的應(yīng)力值的各方向成分減去上述面內(nèi)平均應(yīng)力后的值作為上述方向成分的彎曲力矩成分。(3)在上述(1)的回彈發(fā)生原因分析方法中，上述運算處理也可以是對上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的應(yīng)力的各方向成分的至少1個乘以-2 < k < 2范圍的系數(shù)k的運
笪弁。(4)在上述(3)的回彈發(fā)生原因分析方法中，上述系數(shù)k的范圍也可以是0 < k ^ I0(5)在上述的回彈發(fā)生原因分析方法中，上述系數(shù)k的范圍也可以是 0. 5 彡 k 彡 0. 95。(6)在上述(1)的回彈發(fā)生原因分析方法中，上述成形品也可以是擠壓成形品。(7)本發(fā)明的回彈發(fā)生原因分析裝置，具有成形解析部，基于塑性加工成形的成形品的成形條件，通過數(shù)值模擬進行成形解析，計算上述成形品的成形數(shù)據(jù)；成分分解部， 對于包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的應(yīng)力數(shù)據(jù)，遍及上述成形品的整體，對于應(yīng)力的各方向成分的至少一個方向成分，分解為面內(nèi)應(yīng)力成分和彎曲力矩成分；運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)生成部，根據(jù)上述成形品的成形數(shù)據(jù)，生成關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有面內(nèi)應(yīng)力成分的第1獨立分解數(shù)據(jù)、和關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有彎曲力矩成分的第2獨立分解數(shù)據(jù)中的至少一個獨立分解成形數(shù)據(jù)，作為運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)；運算處理部，對上述成形品進行區(qū)域分割，按照各區(qū)域，對于該區(qū)域，對于上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的應(yīng)力的至少一個方向成分進行運算處理，由此生成運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)；回彈解析部，解析通過對上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬求出的第1回彈形狀、和通過對上述運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬求出的第2回彈形狀；影響度計算部，求出根據(jù)包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的回彈前的形狀、上述第1回彈形狀、和上述第2回彈形狀而計算出的上述各區(qū)域的應(yīng)力的對回彈變形的影響度；以及顯示部，按照上述各區(qū)域，顯示上述計算出的對回彈變形的影響度。(8)在上述(7)的回彈發(fā)生原因分析裝置中，上述顯示部也可以按照上述各區(qū)域?qū)⑸鲜鲇嬎愠龅膶貜椬冃蔚挠绊懚冗M行等值線(contour)顯示。(9)本發(fā)明的回彈發(fā)生原因分析程序，具有成形解析工序，基于塑性加工成形的成形品的成形條件，通過數(shù)值模擬進行成形解析，計算上述成形品的成形數(shù)據(jù)；成分分解工序，對于包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的應(yīng)力數(shù)據(jù)，遍及上述成形品的整體，對于應(yīng)力的各方向成分的至少一個方向成分，分解為面內(nèi)應(yīng)力成分和彎曲力矩成分；運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)生成工序，根據(jù)上述成形品的成形數(shù)據(jù)，生成關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有面內(nèi)應(yīng)力成分的第1獨立分解數(shù)據(jù)、和關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有彎曲力矩成分的第2獨立分解數(shù)據(jù)中的至少一個獨立分解成形數(shù)據(jù)，作為運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)；運算處理工序，對上述成形品進行區(qū)域分割，按照各區(qū)域，對于該區(qū)域，對于上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的應(yīng)力的至少一個方向成分進行運算處理，由此生成運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)；回彈解析工序，解析通過對上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬求出的第1回彈形狀、和通過對上述運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬求出的第2回彈形狀；影響度計算工序，求出根據(jù)包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的回彈前的形狀、上述第1回彈形狀、和上述第2回彈形狀而計算出的上述各區(qū)域的應(yīng)力的對回彈變形的影響度；以及顯示工序，按照上述各區(qū)域，顯示上述計算出的對回彈變形的影響度。(10)在上述(9)的回彈發(fā)生原因分析程序中，也可以是，上述成形解析工序通過使用多個元素的有限元法的數(shù)值模擬來進行；將上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的各元素的應(yīng)力的各方向成分的板厚方向平均作為上述方向成分的面內(nèi)應(yīng)力成分，將從按照各元素發(fā)生的全部積分點的應(yīng)力值的各方向成分減去上述面內(nèi)平均應(yīng)力后的值作為上述方向成分的彎曲力矩成分。(11)本發(fā)明的計算機可讀取的記錄媒體記錄上述(9)所述的回彈發(fā)生原因分析程序。(12)本發(fā)明的回彈發(fā)生原因分析方法，具有成形解析工序，基于塑性加工成形的成形品的成形條件，通過數(shù)值模擬進行成形解析，計算上述成形品的成形數(shù)據(jù)；成分分解工序，對于包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的應(yīng)力數(shù)據(jù)，遍及上述成形品的整體，對于應(yīng)力的各方向成分的至少一個方向成分，分解為面內(nèi)應(yīng)力成分和彎曲力矩成分；運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)生成工序，根據(jù)上述成形品的成形數(shù)據(jù)，生成關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有面內(nèi)應(yīng)力成分的第1獨立分解數(shù)據(jù)、和關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有彎曲力矩成分的第2獨立分解數(shù)據(jù)中的至少一個獨立分解成形數(shù)據(jù)，作為運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)；運算處理工序，對上述成形品進行區(qū)域分割，按照各區(qū)域，對于該區(qū)域，對于上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的應(yīng)力的至少一個方向成分進行運算處理，由此生成運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)；回彈解析工序，解析通過對上述運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬求出的回彈形狀；影響度計算工序，求出根據(jù)包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的回彈前的形狀和上述回彈形狀而計算出的上述各區(qū)域的應(yīng)力的對回彈變形的影響度；顯示工序，按照上述各區(qū)域，顯示上述計算出的對回彈變形的影響度。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠正確地分析回彈發(fā)生原因，能夠縮短成形品的成形方法的研究時間。此外，通過本發(fā)明，能夠進行在實際的部件中無法進行的發(fā)生原因的分析，能夠?qū)⒀芯炕貜棇Σ叩姆椒ㄔ敿毜胤纸舛芯?。在本發(fā)明中，對擠壓成形品進行區(qū)域分割，按照各區(qū)域關(guān)于對應(yīng)區(qū)域進行將系數(shù)k 乘以上述的獨立分解成形數(shù)據(jù)的應(yīng)力的各方向成分的至少一個的運算處理。優(yōu)選的是將上述系數(shù)k設(shè)為-2 < k < +2 (包括零)。在系數(shù)k是零的情況下，使運算簡單化，能夠通過計算出的影響度明確地評價對于回彈變形的各區(qū)域的應(yīng)力的影響。此外，在系數(shù)k為接近于 +1的值的情況下，能夠進行更高精度的影響度的計算及評價。與系數(shù)k取零時相比取接近于1的值時評價精度提高是因為實際上在應(yīng)力與位移之間具有非線性。在變形較小的情況下，對于位移的編輯前后的應(yīng)力梯度在近似于線性的情況下、與在實際的非線性的情況下幾乎沒有差別，即使將系數(shù)k設(shè)為零而進行運算處理，各區(qū)域的與回彈相對的應(yīng)力的影響度的值也在進行分析評價后能夠得到足夠精度的值。相對于此，在伴隨著大變形的情況下， 對于位移的編輯前后的應(yīng)力梯度在近似于線性的情況下、與在實際的非線性的情況下的差別變大，如果進行線性近似則帶來誤差。對此，將編輯后的應(yīng)力進行運算處理以使其取接近于編輯前的應(yīng)力的值(系數(shù)k近似于1)，從而對于變形的編輯前后的應(yīng)力梯度變?yōu)樵诮咏趯嶋H的非線性的情況的狀態(tài)下進行運算處理，各區(qū)域的與回彈相對的應(yīng)力影響度的值與系數(shù)k為零的情況相比其評價精度提高(圖10)。特別是，系數(shù)k采用接近于+1的值是有利的。


圖1是表示本發(fā)明的回彈發(fā)生原因分析裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示本發(fā)明的回彈發(fā)生原因分析方法的概要的圖。圖3是表示進行回彈發(fā)生原因分析處理的裝置的硬件結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖4是表示實施例1的擠壓成形品的形狀的立體圖。圖5是表示將實施例1的擠壓成形品分割后的情況下的分割區(qū)域的圖。圖6是表示基于根據(jù)擠壓成形解析得到的原始數(shù)據(jù)而進行回彈解析后的結(jié)果的圖。圖7A是表示對彎曲力矩成分(偏差應(yīng)力)分解數(shù)據(jù)進行運算處理后的各區(qū)域中的回彈量的圖。圖7B是表示對面內(nèi)應(yīng)力成分(平均應(yīng)力)分解數(shù)據(jù)進行運算處理后的各區(qū)域中的回彈量的圖。圖8A是實施例2的擠壓成形品的形狀的說明圖。圖8B是表示實施例2的擠壓成形品的分割區(qū)域和固定點的圖。圖9A是實施例3的擠壓成形品的形狀的說明圖。圖9B是表示實施例3的擠壓成形品的分割區(qū)域和固定點的圖。圖10是表示應(yīng)力與位移的關(guān)系的曲線圖。圖IlA是實施例5的擠壓成形品的形狀的說明圖。圖IlB是表示實施例5的擠壓成形品的分割區(qū)域和固定點的圖。圖IlC是說明與實施例5的擠壓成形品相關(guān)聯(lián)的、繞X軸旋轉(zhuǎn)的扭轉(zhuǎn)角的圖。圖12A是實施例6的擠壓成形品的形狀的說明圖。圖12B是表示實施例6的擠壓成形品的分割區(qū)域和固定點的圖。圖13A是實施例7的擠壓成形品的形狀的說明圖。圖13B是表示實施例7的擠壓成形品的分割區(qū)域和固定點的圖。圖14A是實施例8的擠壓成形品的形狀的說明圖。圖14B是表示實施例8的擠壓成形品的分割區(qū)域和固定點的圖。圖14C是說明與實施例5的擠壓成形品相關(guān)聯(lián)的、4節(jié)點的相對位移(扭轉(zhuǎn))的圖。圖15A是實施例9的擠壓成形品的形狀的說明圖。圖15B是表示實施例9的擠壓成形品的分割區(qū)域和固定點的圖。
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圖16A是表示實施例9的擠壓成形品的全局坐標的圖。圖16B是圖16A的F-F剖視圖。圖17A是表示實施例9的擠壓成形品的本地坐標的圖。圖17B是圖17A的G-G剖視圖。
具體實施例方式以下，以對將薄板材料擠壓成形而制作的產(chǎn)品的回彈發(fā)生原因分析為例說明本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明的適合對象并不限定于此。本發(fā)明例如在通過輥軋成形 (Roll forming)的成形、或成形線材等的情況下也能夠采用。首先，在圖1中表示本發(fā)明的回彈發(fā)生原因分析裝置1的功能結(jié)構(gòu)圖。該回彈發(fā)生原因分析裝置1具有成形條件輸入部2、擠壓成形解析部3、分解成形數(shù)據(jù)生成部4、區(qū)域分割及運算處理部5、回彈解析部6、影響度計算部19、作為顯示部的影響度輸出畫面20、文件保存部S。成形條件輸入部2是將在擠壓成形解析部3、回彈解析部6中作為解析對象的鋼板的形狀數(shù)據(jù)(板厚、長度、寬度、曲率、歪斜等)、性狀(強度、延伸等的材質(zhì))、模具形狀(沖模(die)及沖頭(punch)形狀、曲率、直徑、間隙、潤滑條件)、擠壓條件(防皺裝置載荷、襯墊載荷、突條張力(beadtension)、擠壓力、溫度)等的成形條件輸入的輸入部。此外，還能夠另外設(shè)定并輸入成形解析中的數(shù)據(jù)區(qū)域、分解成形數(shù)據(jù)生成部4中的數(shù)據(jù)區(qū)域、區(qū)域分割及運算處理部5中的數(shù)據(jù)區(qū)域、將分析結(jié)果顯示在輸出畫面上時的分割區(qū)域等。擠壓成形解析部3基于來自成形條件輸入部2的輸入信息，通過數(shù)值解析求出被擠壓成形的成形品的形狀、應(yīng)力、歪斜、板厚等。作為數(shù)值解析的方法，可以采用彈塑性有限元法、剛塑性有限元法、一步有限元法、邊界元素法等。擠壓成形解析部3以被加工物的板厚、應(yīng)力的成分值、歪斜的成分值的變量、或該變量的分布等形式輸出數(shù)值解析結(jié)果。該輸出數(shù)據(jù)(原始數(shù)據(jù))例如作為文件“Porg. k”向分解成形數(shù)據(jù)生成部4、區(qū)域分割及運算處理部5、回彈解析部6、影響度計算部19輸出，并保存到文件保存部S中。另外，該擠壓成形解析部3中的數(shù)值解析可以使用有限元法設(shè)定上述的形狀數(shù)據(jù)、性狀、模具形狀、擠壓條件等的成形條件，進行成形解析，在數(shù)值上得到成形后的應(yīng)力、 歪斜等的分布。這里，作為進行基于有限元法的數(shù)值解析的軟件，也可以使用例如作為市場銷售的軟件的、PAM-STANP, LS-DYNA, AUTOFORM、OPTRIS, ITAS-3D、ASU/P-F0RM、ABAQUS, MARC、HYSTAMP, HYPERFORM、SIMEX, FASTF0RM-3D、QUICKSTAMP 等。分解成形數(shù)據(jù)生成部4將由擠壓成形解析部3得到的擠壓成形品的成形數(shù)據(jù)遍及整個擠壓成形品、并對于各元素的應(yīng)力的各方向成分的至少一個方向分解為面內(nèi)應(yīng)力成分和彎曲力矩成分。并且，關(guān)于由擠壓成形解析部3得到的擠壓成形品的成形數(shù)據(jù)的、分解后的方向成分的應(yīng)力，生成僅具有面內(nèi)應(yīng)力成分的獨立分解數(shù)據(jù)、和僅具有彎曲力矩成分的獨立分解數(shù)據(jù)。這里，面內(nèi)應(yīng)力成分是成形品的面內(nèi)方向應(yīng)力的板厚方向分布的平均應(yīng)力成分。彎曲力矩成分是從成形品的面內(nèi)方向應(yīng)力的板厚方向分布的偏差應(yīng)力即面內(nèi)方向應(yīng)力的板厚方向分布減去平均應(yīng)力成分后的、具有板厚方向分布的應(yīng)力成分。所以，按照成形解析結(jié)果的各元素，將板厚方向分布的平均應(yīng)力按照各元素對板厚方向的全部積分點進行分配，生成面內(nèi)應(yīng)力成分分解數(shù)據(jù)。此外，通過將從原始成形解析
10結(jié)果中提取的平均應(yīng)力按照元素從發(fā)生的板厚方向的全部積分點的應(yīng)力值中減去，生成彎曲力矩成分分解數(shù)據(jù)。即，將成形數(shù)據(jù)中的平均應(yīng)力作為面內(nèi)應(yīng)力成分、并將按照元素從發(fā)生的板厚方向的全部積分點的應(yīng)力值減去面內(nèi)平均應(yīng)力后的值設(shè)為彎曲力矩成分就可以。這里，關(guān)于應(yīng)力的向各方向成分的分解，也可以將整體坐標系作為基準進行分解。 此外，也可以按照各元素、以基于構(gòu)成對應(yīng)元素的節(jié)點的坐標的局部坐標系為基準進行分解。此外，也可以是，在各元素的擠壓成形解析中的初始狀態(tài)即擠壓中的初始毛坯(blank) 的狀態(tài)下，基于整體坐標系對各元素設(shè)定局部坐標系，使對各元素設(shè)定的該局部坐標系跟隨擠壓成形中的各元素的變形而移動、并基于旋轉(zhuǎn)后的擠壓成形后的坐標系進行分解。這樣，能夠得到數(shù)據(jù)“Prem.hei.k” 和數(shù)據(jù)“P rem. hen. k”。另外，“Prem. hei. k，， 是將對擠壓成形品的成形條件進行數(shù)值解析而得到的成形解析結(jié)果數(shù)據(jù)遍及擠壓成形品整體、并對于應(yīng)力的各方向成分的至少一個方向分解為面內(nèi)應(yīng)力成分后的獨立分解數(shù)據(jù)。 另一方面，“P rem. hen. k”是將對擠壓成形品的成形條件進行數(shù)值解析而得到的成形解析結(jié)果數(shù)據(jù)遍及擠壓成形品整體、并對于應(yīng)力的各方向成分的至少一個方向分解為彎曲力矩成分后的獨立分解數(shù)據(jù)。將這些獨立分解數(shù)據(jù)向區(qū)域分割及運算處理部5及回彈解析部6 輸出，并保存到文件保存部S中。區(qū)域分割及運算處理部5將分解成形數(shù)據(jù)生成部4的輸出數(shù)據(jù)文件“Prem. hei. k”和“P rem. hen. k”輸入，基于擠壓成形品的形狀數(shù)據(jù)分割為多個區(qū)域，按照區(qū)域進行運算處理，作為其結(jié)果而將與各區(qū)域相對應(yīng)的“ ^Θ . hei. k”和“P rem2. hen. k”向回彈解析部6輸出，并保存到文件保存部S中。另外，所謂運算處理，是按照對“P rem. hei. k”和“P rem. hen. k”進行了區(qū)域分割后的各區(qū)域、僅關(guān)于對應(yīng)區(qū)域?qū)τ趹?yīng)力的各方向成分的至少一個進行運算。作為具體的運算的方法，可以舉出乘以系數(shù)k的運算。系數(shù)k優(yōu)選的是設(shè)為-2彡k彡+2。系數(shù)k更優(yōu)選的是設(shè)為0 < k彡1，系數(shù)k更優(yōu)選的是設(shè)為0. 5彡k彡0. 95。上述的運算處理，是將區(qū)域分割后的僅其中特定區(qū)域的應(yīng)力成分乘以下述的系數(shù) k“i = 1 6)。σ χ = ki X σ χ0σ y = k2 X σ yOσ ζ = k3X σ ζ0τ xy = k4X τ xyOτ yz = k5X τ yzOτ ζχ = k6X τ Ζχ0這里，將所選擇的區(qū)域的積分點中的前面的應(yīng)力成分表示為(σχΟ，oy0, σζΟ, xxyO, τγζΟ, τζχΟ)。另一方面，將運算處理后的應(yīng)力成分表示為(σ χ，σ y, σ ζ, τ xy, τγζ, τ ζχ)。系數(shù)Iii是-2 < Iii < +2，既可以將Iii的全部設(shè)為零，也可以將至少1個設(shè)為零、將其他在上述范圍內(nèi)設(shè)為零以外的值。區(qū)域分割及運算處理部5從輸入數(shù)據(jù)中取得擠壓成形品的數(shù)據(jù)、并進行將擠壓成形品的數(shù)據(jù)分割為多個區(qū)域的處理。關(guān)于區(qū)域分割方法，可以基于擠壓成型品的形狀、通過均等的尺寸分割區(qū)域。此外，也可以基于擠壓成形前的在板材的狀態(tài)下的形狀、通過均等的尺寸進行分割。此外，作為用來決定成形品的分割區(qū)域的方法，也有基于曲率及擠壓成形解析結(jié)果的應(yīng)力的大小而決定分割區(qū)域的方法、以及通過解析操作者的指定而進行的方法。
回彈解析部6將分解成形數(shù)據(jù)生成部4的輸出數(shù)據(jù)文件“P rem. hei. k”及“P rem. hen. k”、以及區(qū)域分割及運算處理部5的輸出數(shù)據(jù)文件“Ι^θπι2. hei. k”及“P rem2. hen. k” 作為輸入數(shù)據(jù)使用，進行回彈解析。并且，計算回彈后的形狀，作為計算結(jié)果的數(shù)據(jù)，將“SB rem. hei. k”、“SB rem. hen. k”、“SB rem2. hei. k”、和 “SB rem2. hen. k” 向影響度計算部 19 輸出并保存到文件保存部S中。回彈解析基于由分解成形數(shù)據(jù)生成部4及區(qū)域分割及運算處理部5得到的板厚、應(yīng)力成分值、歪斜的成分值等的變量及變量的分布，通過彈性有限元法、彈塑性有限元法、一步有限元法等進行載荷卸除過程的計算，將在成形品中發(fā)生的回彈后的形狀進行數(shù)值解析。得到作為有限元素解析數(shù)據(jù)的該回彈形狀(各元素數(shù)據(jù)及構(gòu)成各元素的節(jié)點數(shù)據(jù))。影響度計算部19基于作為擠壓成形解析部3的解析結(jié)果的擠壓成形數(shù)據(jù)、以及作為回彈解析部 6 的解析結(jié)果的“SB rem. hei. k”、“SB rem. hen. k”、“SB rem2. hei. k”、和“SB rem2. hen. k”，按照被區(qū)域分割后的各區(qū)域計算對回彈的影響度。對回彈的影響度通過比較將由分解成形數(shù)據(jù)生成部4生成的獨立分解數(shù)據(jù)“P rem. hei. k”及“P rem. hen. k”作為輸入數(shù)據(jù)的回彈量、和將區(qū)域分割及運算處理部5的輸出數(shù)據(jù)文件“P rem2.hei.k”及“P rem2. hen. k”作為輸入數(shù)據(jù)的回彈量來計算。作為影響度的評價對象的回彈量也可以是特定的點(有限元素數(shù)據(jù)的特定的節(jié)點)的回彈前后的坐標的差(=位移)、或?qū)⑻囟ǖ膬蓚€點連結(jié)的線的回彈前后的角度的差(=扭轉(zhuǎn))、或特定的兩個點的相對位移的差的回彈前后的差(=相對位移)、或?qū)⑻囟ǖ膬蓚€點連結(jié)的線與將另外的特定的兩個點連結(jié)的線所成的角度的回彈前后的差(=相對扭轉(zhuǎn))等。獨立分解數(shù)據(jù)“P rem. hei. k”及“P rem. hen. k”的回彈量如以下這樣求出。即， 將作為擠壓成形解析部3的解析結(jié)果的擠壓成形數(shù)據(jù)的形狀設(shè)為回彈前的形狀，將作為回彈解析部6的解析結(jié)果的“SB rem. hei. k”及“SBrem. hen. k”設(shè)為回彈后的形狀，通過取其
差來求出。按照分割區(qū)域進行了運算處理的“P rem2. hei. k”及“P rem2. hen. k”的回彈量如以下這樣求出。即，將作為擠壓成形解析部3的解析結(jié)果的擠壓成形數(shù)據(jù)的形狀設(shè)為回彈前的形狀，將作為回彈解析部6的解析結(jié)果的“SBrem2. hei. k”及“SB rem2. hen. k”設(shè)為回彈后的形狀，通過取其差來求出。對回彈的影響度通過將獨立分解數(shù)據(jù)“P rem. hei. k”及“P rem. hen. k”的回彈量、 和按照分割區(qū)域進行了運算處理的“P rem2. hei. k”及“ft~em2. hen. k”的回彈量的差乘以 “進行了運算處理時的系數(shù)k-1”的倒數(shù)來求出。此外，在分割后的區(qū)域的面積不均等的情況下等，還可以用區(qū)域的面積除、作為每單位面積的影響度計算。此外，上述的回彈量基于由原始數(shù)據(jù)文件“P org. k”設(shè)定的固定點的回彈解析而計算。但是，回彈量根據(jù)固定點的選取方法而較大地變化。因而，在用別的固定點求出回彈影響度的情況下，優(yōu)選的是，在對作為擠壓成形解析部3的解析結(jié)果的擠壓成形數(shù)據(jù)、和作為回彈解析部 6 的解析結(jié)果的 “SB rem.hei.k”、“SB rem. hei. k”、“SB rem2. hei. k”、“SB rem2. hei. k”進行了在想要評價的固定點處的對位(移動、旋轉(zhuǎn))后、進行上述的對回彈的影響度的計算。由此，能夠不進行再次的成形解析及回彈解析而容易地求出別的固定點處的回彈影響度。
在影響度計算部19中，通過將上述的對回彈的影響度的計算按照分割后的各區(qū)域依次進行，能夠求出遍及擠壓成形品的整體的對回彈的影響度的分布。在影響度顯示部輸出畫面20中，優(yōu)選的是將對于回彈的各分割區(qū)域的影響度進行等值線顯示。如后述的實施例所示，根據(jù)本發(fā)明，對分解為面內(nèi)應(yīng)力成分及彎曲力矩成分的獨立分解數(shù)據(jù)、和按照基于擠壓成形品分割的各區(qū)域?qū)?yīng)區(qū)域的應(yīng)力成分的至少一個方向進行乘以系數(shù)k的運算處理得到的獨立分解數(shù)據(jù)，進行回彈解析。并且，計算各區(qū)域的各方向成分的應(yīng)力的對回彈的影響度。在本發(fā)明中，既可以將這樣計算出的影響度分別單獨顯示，也可以遍及部件整體進行等值線顯示。此外，也可以將這些顯示按照應(yīng)力成分顯示。通過這樣的顯示，能夠比以往更容易且正確地進行回彈的發(fā)生原因的分析。圖2是表示以上說明的本發(fā)明的回彈發(fā)生原因分析方法的流程的圖。如圖2所示，在Sl中從成形條件輸入部2進行成形條件的輸入。接著，在S2中，由擠壓成形解析部3 進行基于擠壓成形品的成形條件的數(shù)值解析、計算擠壓成形品的成形數(shù)據(jù)的擠壓成形解析處理。接著，在S3中，通過分解成形數(shù)據(jù)生成部4將應(yīng)力分解為面內(nèi)應(yīng)力成分和彎曲力矩成分，生成獨立分解數(shù)據(jù)。接著，在S4中，通過區(qū)域分割及運算處理部5將擠壓成形品的數(shù)據(jù)分割為多個區(qū)域，按照各區(qū)域?qū)τ趹?yīng)力數(shù)據(jù)的至少一個方向?qū)嵤┻\算處理，生成運算處理數(shù)據(jù)。接著，在S5中，通過回彈解析部6進行回彈解析，計算回彈后的形狀。接著，在S6 中，通過影響度計算部7基于回彈后的形狀計算各分割區(qū)域的對回彈的影響度。并且，在S7 中，通過顯示部8將其結(jié)果在顯示部的畫面上進行等值線顯示、或向打印機輸出。基于這樣得到的輸出結(jié)果，如果需要，則可以在S9中通過固定條件變更處理部9變更回彈的固定點而計算對回彈的影響度，進行詳細的評價?；谏鲜瞿菢拥幕貜棸l(fā)生原因分析方法，能夠進行成形品的成形。例如，基于上述回彈發(fā)生原因分析方法結(jié)果，能夠確定對回彈的影響度較高的分割區(qū)域。在這樣確定的回彈原因區(qū)域中，在作為回彈發(fā)生原因的面內(nèi)平均應(yīng)力、偏差應(yīng)力的某一方較高的情況下，可以分別對應(yīng)于發(fā)生原因而采取單獨的對策。通過這樣對模具加以適當?shù)脑O(shè)計變更，能夠制造抑制了回彈的成形品。圖3是表示進行上述的回彈發(fā)生原因分析處理的裝置的硬件結(jié)構(gòu)的一例的圖。擠壓成形解析部3、分解成形數(shù)據(jù)生成部4、區(qū)域分割及運算處理部5、回彈解析部6中的各處理由回彈發(fā)生原因分析程序10規(guī)定，并由計算機執(zhí)行。計算機具備CPU11、保存處理結(jié)果的存儲器12、作為顯示部的顯示器13、鍵盤及鼠標等的輸入裝置14、硬盤15、CD/DVD驅(qū)動器那樣的外部存儲裝置16、NIC(網(wǎng)絡(luò)接口卡)17、打印機18等。另外，上述的回彈發(fā)生原因分析程序10可以記錄在計算機可讀取的記錄媒體中而流通。以下，通過實施例更具體地說明本發(fā)明。實施例(實施例1將全部應(yīng)力成分設(shè)為零的例子)圖4是表示本發(fā)明的實施例1的擠壓成形品的形狀的立體圖。首先，使用基于有限元法的市場銷售的板成形模擬解析軟件LS-DYNA進行擠壓成形解析處理。作為金屬板的性狀，使用了板厚1. 6mm、拉伸強度590MI^等級的高強度鋼板的數(shù)據(jù)。此外，將模具(沖模、 沖頭、夾持器)的形狀模型化為殼體元素，假定為剛體而進行解析。模具間隙設(shè)定為0mm。 摩擦系數(shù)設(shè)定為0.15。成形載荷設(shè)定為3000kN。
生成分解為面內(nèi)應(yīng)力成分(平均應(yīng)力)和彎曲力矩成分(偏差應(yīng)力)的獨立分解數(shù)據(jù)的程序?qū)⑤敵隽擞蓴D壓成形解析得到的應(yīng)力及歪斜的文件作為輸入信息取入，根據(jù)該取入的輸入信息生成獨立分解數(shù)據(jù)。這里，將從原始成形解析結(jié)果中提取的各元素的平均應(yīng)力按照對應(yīng)元素對板厚方向的全部積分點進行分配，生成面內(nèi)應(yīng)力成分分解數(shù)據(jù)。此外， 通過將從原始成形解析結(jié)果中提取的平均應(yīng)力按照元素從產(chǎn)生的板厚方向的全部積分點的應(yīng)力值中減去，生成彎曲力矩成分分解數(shù)據(jù)。執(zhí)行區(qū)域分割及運算處理的程序?qū)⑤敵鰪莫毩⒎纸鈹?shù)據(jù)得到的應(yīng)力及歪斜的文件作為輸入數(shù)據(jù)取入，為了進行運算處理而將擠壓成形品的區(qū)域分割。圖5是表示本發(fā)明的實施例1的、將圖4所示的擠壓成形品分割的情況下的分割區(qū)域的圖。這里，對屬于各區(qū)域的元素的全部積分點進行運算處理。在運算處理中，通過對全部應(yīng)力成分乘以系數(shù)零，設(shè)為 σ χ = 0、σ y = 0、σ ζ = 0、τ xy = 0、τ yz = 0、τ ζχ = 0。這里，將所選擇的區(qū)域的積分點的運算前的應(yīng)力成分表示為(σχΟ，oyO, σζΟ, xxyO, τγζΟ, τΖΧ0)。另一方面，將所選擇的區(qū)域的積分點的運算處理后的應(yīng)力成分表示為(σχ，0y，σζ，τχγ，τ yz, τ ζχ)。將運算出的應(yīng)力通過文件輸出作為運算結(jié)果文件輸
出ο接著，使用上述的軟件LS-DYNA進行回彈解析處理。將上述區(qū)域分割及運算處理執(zhí)行程序的輸出結(jié)果輸入到軟件LS-DYNA中而實施回彈解析?；貜椊馕鍪褂没陟o態(tài)隱式法的彈性解析。將各區(qū)域中的運算處理、回彈解析進行區(qū)域分割數(shù)的次數(shù)的重復(fù)。圖6表示基于根據(jù)本發(fā)明的實施例1的擠壓成形解析得到的原始數(shù)據(jù)而實施回彈解析的結(jié)果。該圖6是評價Y方向的位移的圖。圖中的Vmax = 0.49mm表示Y方向的位移為最大的位置處的回彈量是0. 49mm。圖7A、圖7B是分析與圖6中的Vmax = 0.49mm的回彈量相對的彎曲力矩成分(偏差應(yīng)力)及面內(nèi)應(yīng)力成分(平均應(yīng)力)的影響遍及部件整體產(chǎn)生怎樣影響的例子。圖7A表示對于本發(fā)明的實施例1的彎曲力矩成分(偏差應(yīng)力)分解數(shù)據(jù)進行運算處理后的各區(qū)域中的回彈量。圖7B表示對于本發(fā)明的實施例1的面內(nèi)應(yīng)力成分(平均應(yīng)力)分解數(shù)據(jù)進行運算處理后的各區(qū)域中的回彈量。如圖7A、及圖7B所示，將對于圖6的Y方向最大位移位置處的Y方向位移(Vmax) 的回彈發(fā)生原因部位分離為面內(nèi)應(yīng)力成分的影響和彎曲力矩成分的影響，能夠確定其影響程度。在表示偏差應(yīng)力的影響的圖7A中，由A表示的部位的影響量是+0. 28mm,由B表示的部位的影響量是-0. 43mm,由C表示的部位的影響量是+0. 21mm,由D表示的部位的影響量是+0. 34mm。此外，在表示平均應(yīng)力的影響的圖7B中，由E表示的部位的影響量是+0. IOmm0 根據(jù)圖7A、圖7B可以判明，Y方向的回彈量混雜有面內(nèi)應(yīng)力成分及彎曲力矩成分的影響。如上述實施例1所示，根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)⒒貜椀陌l(fā)生原因部位定量地分析，進而，能夠通過數(shù)值解析容易且正確地分析該部位是起因于面內(nèi)應(yīng)力成分還是起因于彎曲力矩應(yīng)力成分。進而，通過將其結(jié)果可視地顯示，能夠容易地確定回彈發(fā)生原因部位。該分析能夠不使用實際的模具及鋼板而在計算機上執(zhí)行。因而，在設(shè)計階段中能夠容易地進行成形方法的研究。(實施例2僅將面內(nèi)應(yīng)力成分的σ y設(shè)為零的例子)
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在上述實施例1中，進行了對屬于各區(qū)域的元素的全部積分點的全部應(yīng)力成分乘以系數(shù)零的運算處理，以下表示各種變形。圖8A表示實施例2的擠壓成形品的形狀。圖8B 表示圖8A所示的擠壓成形品的分割區(qū)域。在圖8B中，將3個用圓表示的點作為固定點，根據(jù)原始數(shù)據(jù)生成僅具有面內(nèi)應(yīng)力成分的獨立分解數(shù)據(jù)，進行對面內(nèi)應(yīng)力的分析。作為回彈量，評價由&表示的部位處的Z軸方向(垂直于紙面的方向)位移量。將擠壓成形品的整體分割為區(qū)域801 區(qū)域805的5個區(qū)域，如表1所示那樣僅對各區(qū)域中的面內(nèi)應(yīng)力成分中的、在該實施例2中被認為最具影響的oy乘以零，使其他應(yīng)力成分保持原樣(即系數(shù)k = 1)。將基于這樣得到的運算應(yīng)力而進行了回彈解析的結(jié)果表示在表1的下段中。根據(jù)表1可知，將區(qū)域804的07設(shè)為零的情況下的影響比例為最大。 即，在實施例2中，可知區(qū)域803和區(qū)域804中的Y軸方向的面內(nèi)應(yīng)力成分是作為面內(nèi)應(yīng)力起因的h部的Z方向位移的回彈量的主要發(fā)生原因。另外，基于僅具有面內(nèi)應(yīng)力成分的獨立分解數(shù)據(jù)而運算的前端部(Za)的回彈量是23. 292mm。由于表1所示的各區(qū)域的影響量的和是26. 44mm，所以根據(jù)本發(fā)明，能夠確認進行了大致正確的解析。[表1]實施例2的分析條件和分析結(jié)果(實施例3改變了固定點的例子)在實施例3中，使用與在實施例2中使用的擠壓成形品相同形狀的、圖9A所示的擠壓成形品。在該實施例3中，將實施例2的圖8B所示的固定點的位置如圖9B所示那樣變更。首先，與實施例1同樣，進行對屬于各區(qū)域的元素的全部積分點的全部應(yīng)力成分乘以系數(shù)零的運算處理。將這樣得到的分析結(jié)果表示在表2中。通過固定點的位置的變更，能夠判別是原本由于形狀而看起來翹曲、還是實際翹曲。另外，固定點的變更在運算的最終階段中進行，不需要從最初重新運算。[表2]實施例3的分析條件和分析結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種回彈發(fā)生原因分析方法，其特征在于，具有成形解析工序，基于塑性加工成形的成形品的成形條件，通過數(shù)值模擬進行成形解析， 計算上述成形品的成形數(shù)據(jù)；成分分解工序，對于包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的應(yīng)力數(shù)據(jù)，遍及上述成形品的整體，對于應(yīng)力的各方向成分的至少一個方向成分，分解為面內(nèi)應(yīng)力成分和彎曲力矩成分；運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)生成工序，根據(jù)上述成形品的成形數(shù)據(jù)，生成關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有面內(nèi)應(yīng)力成分的第1獨立分解數(shù)據(jù)、和關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有彎曲力矩成分的第2獨立分解數(shù)據(jù)中的至少一個獨立分解成形數(shù)據(jù)，作為運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)；運算處理工序，對上述成形品進行區(qū)域分割，按照各區(qū)域，對于該區(qū)域，對上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的應(yīng)力的至少一個方向成分進行運算處理，由此生成運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)；回彈解析工序，解析通過對上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬求出的第1回彈形狀、和通過對上述運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬求出的第2回彈形狀；影響度計算工序，求出根據(jù)包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的回彈前的形狀、上述第1 回彈形狀、和上述第2回彈形狀而計算出的上述各區(qū)域的應(yīng)力對回彈變形的影響度；以及顯示工序，按照上述各區(qū)域，顯示上述計算出的對回彈變形的影響度。
2.如權(quán)利要求1所述的回彈發(fā)生原因分析方法，其特征在于， 上述成形解析工序通過使用多個元素的有限元法的數(shù)值模擬來進行；將上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的各元素的應(yīng)力的各方向成分的板厚方向平均作為上述方向成分的面內(nèi)應(yīng)力成分，將從按照各元素發(fā)生的全部積分點的應(yīng)力值的各方向成分減去上述面內(nèi)平均應(yīng)力后的值作為上述方向成分的彎曲力矩成分。
3.如權(quán)利要求1所述的回彈發(fā)生原因分析方法，其特征在于，上述運算處理是對上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的應(yīng)力的各方向成分的至少1個乘以-2彡k彡2范圍的系數(shù)k的運算。
4.如權(quán)利要求3所述的回彈發(fā)生原因分析方法，其特征在于， 上述系數(shù)k的范圍是0 < 1。
5.如權(quán)利要求1所述的回彈發(fā)生原因分析方法，其特征在于， 上述系數(shù)k的范圍是0. 5彡k彡0. 95。
6.如權(quán)利要求1所述的回彈發(fā)生原因分析方法，其特征在于， 上述成形品是擠壓成形品。
7.—種回彈發(fā)生原因分析裝置，其特征在于，具有成形解析部，基于塑性加工成形的成形品的成形條件，通過數(shù)值模擬進行成形解析，計算上述成形品的成形數(shù)據(jù)；成分分解部，對于包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的應(yīng)力數(shù)據(jù)，遍及上述成形品的整體，對于應(yīng)力的各方向成分的至少一個方向成分，分解為面內(nèi)應(yīng)力成分和彎曲力矩成分；運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)生成部，根據(jù)上述成形品的成形數(shù)據(jù)，生成關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有面內(nèi)應(yīng)力成分的第1獨立分解數(shù)據(jù)、和關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有彎曲力矩成分的第2獨立分解數(shù)據(jù)中的至少一個獨立分解成形數(shù)據(jù)，作為運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)；運算處理部，對上述成形品進行區(qū)域分割，按照各區(qū)域，對于該區(qū)域，對上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的應(yīng)力的至少一個方向成分進行運算處理，由此生成運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)；回彈解析部，解析通過對上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬求出的第1回彈形狀、和通過對上述運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬求出的第2回彈形狀；影響度計算部，求出根據(jù)包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的回彈前的形狀、上述第1 回彈形狀、和上述第2回彈形狀而計算出的上述各區(qū)域的應(yīng)力對回彈變形的影響度；以及顯示部，按照上述各區(qū)域，顯示上述計算出的對回彈變形的影響度。
8.如權(quán)利要求7所述的回彈發(fā)生原因分析裝置，其特征在于，上述顯示部按照上述各區(qū)域?qū)⑸鲜鲇嬎愠龅膶貜椬冃蔚挠绊懚冗M行等值線顯示。
9.一種回彈發(fā)生原因分析程序，其特征在于，具有成形解析工序，基于塑性加工成形的成形品的成形條件，通過數(shù)值模擬進行成形解析， 計算上述成形品的成形數(shù)據(jù)；成分分解工序，對于包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的應(yīng)力數(shù)據(jù)，遍及上述成形品的整體，對于應(yīng)力的各方向成分的至少一個方向成分，分解為面內(nèi)應(yīng)力成分和彎曲力矩成分；運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)生成工序，根據(jù)上述成形品的成形數(shù)據(jù)，生成關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有面內(nèi)應(yīng)力成分的第1獨立分解數(shù)據(jù)、和關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有彎曲力矩成分的第2獨立分解數(shù)據(jù)中的至少一個獨立分解成形數(shù)據(jù)，作為運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)；運算處理工序，對上述成形品進行區(qū)域分割，按照各區(qū)域，對于該區(qū)域，對上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的應(yīng)力的至少一個方向成分進行運算處理，由此生成運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)；回彈解析工序，解析通過對上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬求出的第1回彈形狀、和通過對上述運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬求出的第2回彈形狀；影響度計算工序，求出根據(jù)包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的回彈前的形狀、上述第1 回彈形狀、和上述第2回彈形狀而計算出的上述各區(qū)域的應(yīng)力對回彈變形的影響度；以及顯示工序，按照上述各區(qū)域，顯示上述計算出的對回彈變形的影響度。
10.如權(quán)利要求9所述的回彈發(fā)生原因分析程序，其特征在于， 上述成形解析工序通過使用多個元素的有限元法的數(shù)值模擬來進行，將上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的各元素的應(yīng)力的各方向成分的板厚方向平均作為上述方向成分的面內(nèi)應(yīng)力成分，將從按照各元素發(fā)生的全部積分點的應(yīng)力值的各方向成分減去上述面內(nèi)平均應(yīng)力后的值作為上述方向成分的彎曲力矩成分。
11.一種計算機可讀取的記錄媒體，其特征在于， 記錄有權(quán)利要求9所述的回彈發(fā)生原因分析程序。
12.—種回彈發(fā)生原因分析方法，其特征在于，具有成形解析工序，基于塑性加工成形的成形品的成形條件，通過數(shù)值模擬進行成形解析，計算上述成形品的成形數(shù)據(jù)；成分分解工序，對于包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的應(yīng)力數(shù)據(jù)，遍及上述成形品的整體，對于應(yīng)力的各方向成分的至少一個方向成分，分解為面內(nèi)應(yīng)力成分和彎曲力矩成分；運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)生成工序，根據(jù)上述成形品的成形數(shù)據(jù)，生成關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有面內(nèi)應(yīng)力成分的第1獨立分解數(shù)據(jù)、和關(guān)于分解后的上述方向成分的應(yīng)力僅具有彎曲力矩成分的第2獨立分解數(shù)據(jù)中的至少一個獨立分解成形數(shù)據(jù)，作為運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)；運算處理工序，對上述成形品進行區(qū)域分割，按照各區(qū)域，對于該區(qū)域，對上述運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的應(yīng)力的至少一個方向成分進行運算處理，由此生成運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)；回彈解析工序，解析通過對上述運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)的數(shù)值模擬求出的回彈形狀；影響度計算工序，求出根據(jù)包含在上述成形品的成形數(shù)據(jù)中的回彈前的形狀和上述回彈形狀而計算出的上述各區(qū)域的應(yīng)力對回彈變形的影響度；以及顯示工序，按照上述各區(qū)域，顯示上述計算出的對回彈變形的影響度。
全文摘要
本發(fā)明的回彈發(fā)生原因分析方法具有計算成形品的成形數(shù)據(jù)的成形解析工序；分解為面內(nèi)應(yīng)力成分和彎曲力矩成分的成分分解工序；生成運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)的運算前獨立分解成形數(shù)據(jù)生成工序；生成運算后獨立分解成形數(shù)據(jù)的運算處理工序；解析第1回彈形狀和第2回彈形狀的回彈解析工序；求出根據(jù)包含在上述成形數(shù)據(jù)中的回彈前的形狀、上述第1回彈形狀、和上述第2回彈形狀而計算出的上述各區(qū)域的應(yīng)力的對回彈變形的影響度的影響度計算工序；顯示對于回彈變形的影響度的顯示工序。
文檔編號B21D22/00GK102264486SQ20098015223
公開日2011年11月30日 申請日期2009年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者宮城隆司, 小川操, 田中康治 申請人:新日本制鐵株式會社