[发明专利]冲压成形品的回弹抑制对策方法以及分析装置

说明书

技术领域

本发明涉及能够有效地抑制例如在汽车部件等冲压成形品产生的回弹(spring back)的冲压成形品的回弹抑制对策方法以及分析装置。

背景技术

近些年，特别是在汽车工业中，环境问题引起的车体的轻型化(weight reduction of automotive body)被推进，必须既减薄在车体上使用的金属板原材料的板厚，又确保强度刚性。因此，作为金属原材料，采用高张力钢板(high-strength steel sheet)。

然而，在使用高张力钢板的情况下，成形时产生的回弹现象变显著。在回弹量大的情况下，称为形状不良，成为无法通过接合等进行组装的状态。因此回弹抑制对策是极其重要的技术，各种方法被研究出。

作为回弹抑制对策的一个例子，例如存在专利文献1。该文献公开了一种能够将金属原材料加工成帽状截面而不进行深冲加工(deep drawing)、并且在弯曲加工结束之后对金属板原材料的纵壁部施加压缩力的冲压金属模(die of press forming)。

另外，分析回弹的重要因素的方法作为回弹抑制对策的前提，例如存在专利文献2。该文献公开了一种能够短时间准确地求出对冲压成形品的回弹贡献大的部位的冲压成形分析方法。而且，作为回弹的具体对策，记载了使冲压成形模具(die of press forming)的形状、毛坯(blank)形状、拉延筋(draw bead)的引入方法等冲压成形条件合理化的情况(专利文献2的[0031])。

专利文献1：日本特开2005-254279号公报

专利文献2：日本特开2007-229724号公报

在如专利文献1那样利用冲压金属模来抑制回弹的情况下，能够实现效果的冲压成形品的形状极其受限。制造特殊的冲压金属模导致成本升高。

另外，如专利文献2那样进行回弹的重要因素分析是有用的，但基于重要因素分析结果的对策具有何种程度的效果并不明确。

这样一来，现状是不得不说现有的回弹抑制对策技术不充分，更有效的回弹对策方法被期待。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一项能够更可靠地抑制回弹的技术。

现有的回弹抑制对策的想法是例如专利文献2所示，以分析重要因素并采取针对于此的对策的方式将重要因素分析与对策分开。

因此，即便进行适当的重要因素分析，也难以将基于该重要因素的对策与重要因素直接结合，从而难以实现有效的回弹抑制。

发明人从分析重要因素并采取对策这种现有的构思来构思将重要因素分析与对策作为一体来进行考虑的情况。

首先着眼的内容是：若部件的刚性高，则即便存在因冲压成形时的残余应力而引起的回弹的驱动力也能够抑制回弹。因此，考虑通过使该部件的刚性提高来抑制回弹的方法。

作为使部件的刚性提高的一般方法，能够通过赋予部件例如凸形状来使刚性提高。

然而，在与回弹抑制的关系上重要的是赋予部件的哪个部位何种形状，不能忽略产生回弹的重要因素。

因此，发明人对作为回弹抑制对策的对象的部件赋予产生回弹的应力状态，并在该情况下求出该部件的哪个部位的刚性是必需的。由此，能够获得可采取针对产生回弹的重要因素直接且有效的对策的见解。

本发明是基于上述见解的发明，具体由以下结构构成。

(1)本发明所涉及的冲压成形品的回弹抑制对策方法是对在通过冲压加工金属板而成形的部件产生的回弹进行抑制的回弹抑制对策方法，具备如下工序：

分析模型生成工序，在该工序中，使用平面要素以及/或立体要素生成上述部件的分析模型；

应力状态设定工序，在该工序中，设定使上述生成了的分析模型的各要素产生回弹的应力状态；

刚性贡献部位检测工序，在该工序中，对在上述应力状态设定工序设定好应力状态的上述分析模型进行形状优化分析(optimization analysis for shape)，并检测贡献刚性较多的部位；以及

刚性提高工序，在该工序中，根据在上述刚性贡献部位检测工序中检测出的部位采取用于上述部件的刚性提高的单元。

(2)另外，在上述(1)所记载的冲压成形品的回弹抑制对策方法的基础上，上述应力状态设定工序是通过约束上述分析模型的一部分并对其他部分施加弯曲载荷以及/或扭曲载荷来使上述分析模型产生应力状态，从而对上述分析模型的各要素设定该应力状态的工序。