板部件評價(jià)方法、板部件評價(jià)裝置以及汽車用板部件的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及制造車門板（doors panel)、發(fā)動(dòng)機(jī)罩板（hood panel)、車頂板（roof panel)等汽車用板部件（panel part for automobiles)時(shí)所用的板部件評價(jià)方法（panel part evaluation method)以及板部件評價(jià)裝置（panel part evaluation device)。另外， 本發(fā)明涉及制造車門板、發(fā)動(dòng)機(jī)罩板、車頂板等汽車用板部件的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 一般，車門板等汽車用板部件通過對鋼板等金屬板進(jìn)行沖壓成型來制造。這 樣的汽車用板部件所要求的特性之一是具有拉伸剛度，以提高該拉伸剛度（tensile rigidity)、提高設(shè)計(jì)性為目的，以往一直進(jìn)行將被稱為特征線（character lines)的折痕 配設(shè)于板部件的作業(yè)。
[0003] 但是，作為配設(shè)特征線時(shí)的問題，存在"屈曲"（buckling)。此處所說的"屈曲"是 指當(dāng)在特征線上或者特征線附近施加載荷時(shí)，在載荷超過屈曲負(fù)載的情況下，特征線折彎 的現(xiàn)象，在特征線折彎時(shí)，板部件以如嘭一聲屈曲的方式一下子變形，因此稱為"屈曲"。
[0004] 因配設(shè)特征線而帶來的拉伸剛度的提高效果較高為佳，另外，屈曲負(fù)載也較高為 佳。但是，沒有對配設(shè)了特征線時(shí)的拉伸剛度與屈曲負(fù)載進(jìn)行預(yù)測的方法。因此，以往，對 構(gòu)思好的板部件進(jìn)行試制，并對試制的板部件的拉伸剛度與屈曲負(fù)載進(jìn)行測定，將該測定 值與目標(biāo)值比較來判斷試制品的優(yōu)劣。
[0005] 在該情況下，在拉伸剛度以及屈曲負(fù)載的測定值比目標(biāo)值低的情況下需要從構(gòu)思 重新開始，或在板部件的里側(cè)配設(shè)加強(qiáng)部件等。因此，存在從汽車用板部件的構(gòu)思至量產(chǎn)化 需要較長時(shí)間的問題。另外，對于在汽車用板部件的里側(cè)配設(shè)加強(qiáng)部件來確保拉伸剛度的 方法而言，存在阻礙汽車用板部件的輕型化的問題。
[0006] 然而，在專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2記載有根據(jù)板部件的形狀預(yù)測剛度的技術(shù)。另 外，在專利文獻(xiàn)3記載有對抗凹剛度進(jìn)行預(yù)測來作為對板部件的規(guī)定點(diǎn)施加載荷時(shí)的該板 部件的載荷方向的耐負(fù)載量的技術(shù)。
[0007] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利第3786171號公報(bào)
[0008] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開平7-33048號公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2011-158270號公報(bào)
[0010] 然而，對于專利文獻(xiàn)1以及專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)而言，存在如特征線那樣板形 狀急劇變化的部分的拉伸剛度難以預(yù)測，屈曲負(fù)載也無法預(yù)測的問題。
[0011] 另外，對于專利文獻(xiàn)3所記載的技術(shù)而言，為了預(yù)測抗凹剛度將特征線的位置作 為變量，因此存在無法預(yù)測特征線其本身的剛度的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明是鑒于上述那樣的問題點(diǎn)而完成的，目的在于提供能夠在試制構(gòu)思好的汽 車用板部件時(shí)容易地對特征線上或者特征線附近的拉伸剛度、屈曲負(fù)載之類的汽車用板的 性能進(jìn)行評價(jià)的板部件評價(jià)方法以及板部件評價(jià)裝置。另外，本發(fā)明的另一目的在于提供 能夠?qū)崿F(xiàn)從構(gòu)思汽車用板部件之后直至量產(chǎn)化所需要的時(shí)間的縮短與成本的減少的汽車 用板部件的制造方法。
[0013] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，具有以下那樣的特征。
[0014] [1] -種板部件評價(jià)方法，對具有由兩個(gè)曲面構(gòu)成的特征線的汽車用板部件進(jìn)行 評價(jià)，在上述板部件評價(jià)方法中，基于上述汽車用板部件的板厚、上述兩個(gè)曲面的曲率半 徑、以及上述特征線的開度角，對汽車用板部件進(jìn)行評價(jià)。
[0015] [2]根據(jù)[1]所記載的板部件評價(jià)方法，上述特征線由兩個(gè)凸曲面構(gòu)成，
[0016] 基于上述汽車用板部件的板厚、上述兩個(gè)凸曲面的曲率半徑的對數(shù)積、以及上述 特征線的開度角，對上述汽車用板部件的屈曲負(fù)載進(jìn)行預(yù)測。
[0017] [3]根據(jù)[1]或者[2]所記載的板部件評價(jià)方法，上述特征線由兩個(gè)凸曲面構(gòu)成，
[0018] 根據(jù)下式對上述汽車用板部件的屈曲負(fù)載進(jìn)行預(yù)測。
[0019] P = (t2/ei) X ((a! X Θ +b) X q+ (C1 X Θ +(I1))
[0020] 其中，
[0021] P :屈曲負(fù)載（N)，
[0022] t :汽車用板部件的板厚（mm)，
[0023] Θ :特征線的開度角（° )，
[0024] q ：q = In (Rl) X In (R2),
[0025] RU R2 :構(gòu)成汽車用板部件的特征線的兩個(gè)凸曲面的曲率半徑（mm)，
[0026] :常量。
[0027] [4]根據(jù)[1]所記載的板部件評價(jià)方法，上述特征線由兩個(gè)凸曲面構(gòu)成，
[0028] 基于上述汽車用板部件的板厚、上述兩個(gè)凸曲面的曲率半徑、上述特征線的開度 角、以及上述特征線的頂點(diǎn)部的曲率半徑，對上述汽車用板部件的拉伸剛度進(jìn)行預(yù)測。
[0029] [5]根據(jù)[1]或[4]所記載的板部件評價(jià)方法，其特征在于，根據(jù)下式對上述汽車 用板部件的拉伸剛度進(jìn)行預(yù)測。
[0030] P' = (t2/e2) X (a2Xq+b2X Θ+c2XRt+d2)
[0031] 其中，
[0032] P'：拉伸剛度（N/mm)，
[0033] t :汽車用板部件的板厚（mm)，
[0034] q :q = In (Rl) X In (R2)，
[0035] RU R2 :構(gòu)成汽車用板部件的特征線的兩個(gè)凸曲面的曲率半徑（mm)，
[0036] Θ :特征線的開度角（° )，
[0037] Rt :特征線頂點(diǎn)部的曲率半徑（mm)，
[0038] a2~e2:常量。
[0039] [6]根據(jù)[1]所記載的板部件評價(jià)方法，其特征在于，上述特征線由凸曲面與凹曲 面構(gòu)成，
[0040] 基于上述汽車用板部件的板厚、上述凸曲面與凹曲面的曲率半徑的對數(shù)積、以及 上述特征線的開度角，對上述汽車用板部件的拉伸剛度進(jìn)行預(yù)測。
[0041] [7]根據(jù)[1]或[6]所記載的板部件評價(jià)方法，其特征在于，上述特征線由凸曲面 與凹曲面構(gòu)成，
[0042] 根據(jù)下式對上述汽車用板部件的拉伸剛度進(jìn)行預(yù)測。
[0043] P' = ρ。' X (t2/g) X (hXRt+i)
[0044] 其中，
[0045] P' ：拉伸剛度（N/mm)，
[0046] P。' ：Ρ〇' = (aX a +b) X (180- Θ )2+(cX β +d) X (180- Θ ) + (eX γ+f)，
[0047] α : α = In(Rl) Xln(R2)，
[0048] β :β = (ln(R2))2/ln(Rl)，
[0049] γ :γ = (ln(Rl))2/ln(R2)，
[0050] θ :特征線的開度角（° )，
[0051] RU R2 :構(gòu)成汽車用板部件的特征線的凸曲面與凹曲面的曲率半徑（mm)，
[0052] t :汽車用板部件的板厚（mm)，
[0053] Rt :特征線頂點(diǎn)部的曲率半徑（mm)，
[0054] a ~i:常量。
[0055] [8] -種板部件評價(jià)裝置，對具有由兩個(gè)曲面構(gòu)成的特征線的汽車用板部件進(jìn)行 評價(jià)，在上述板部件評價(jià)裝置中，具備：對數(shù)積運(yùn)算部，其對上述兩個(gè)曲面的曲率半徑的對 數(shù)積進(jìn)行運(yùn)算；以及評價(jià)部，其基于由該對數(shù)積運(yùn)算部計(jì)算出的對數(shù)積、上述汽車用板部件 的板厚以及上述特征線的開度角，對上述汽車用板部件進(jìn)行評價(jià)。
[0056] [9]根據(jù)[8]所記載的板部件評價(jià)裝置，上述特征線由兩個(gè)凸曲面構(gòu)成，
[0057] 上述評價(jià)部具備拉伸剛度運(yùn)算部，該拉伸剛度運(yùn)算部基于由上述對數(shù)積運(yùn)算部計(jì) 算出的對數(shù)積、上述汽車用板部件的板厚、上述特征線的開度角以及上述特征線的頂點(diǎn)部 的曲率半徑，對上述汽車用板部件的拉伸剛度進(jìn)行運(yùn)算。
[0058] [10] -種汽車用板部件的制造方法，將通過[1]~[7]所記載的方法預(yù)測出的 屈曲負(fù)載以及/或者拉伸剛度的預(yù)測值與目標(biāo)值進(jìn)行比較，在預(yù)測值達(dá)到了目標(biāo)值以上之 后，進(jìn)行上述汽車用板部件的試制。
[0059] 根據(jù)本發(fā)明，能夠在試制構(gòu)思好的汽車用板部件時(shí)容易對特征線上或者特征線附 近的拉伸剛度、屈曲負(fù)載之類的汽車用板的性能進(jìn)行評價(jià)。
【附圖說明】
[0060] 圖1是表示本發(fā)明的汽車用板部件評價(jià)裝置的示意圖。
[0061] 圖2是表示應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施方式1的板部件評價(jià)方法的汽車用板部件的一個(gè)例 子的圖。
[0062] 圖3是表示圖2所示的汽車用板部件的有限元分析模型的圖。
[0063] 圖4是表示圖3的Af剖面的圖。
[0064] 圖5是表示將圓筒形壓頭按壓在汽車用板部件的特征線上時(shí)的負(fù)載-位移曲線的 圖。
[0065] 圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的板部件評價(jià)裝置的簡要