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JP2011251318A - Forming analysis method for press component - Google Patents

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JP2011251318A JP2010127436A JP2010127436A JP2011251318A JP 2011251318 A JP2011251318 A JP 2011251318A JP 2010127436 A JP2010127436 A JP 2010127436A JP 2010127436 A JP2010127436 A JP 2010127436A JP 2011251318 A JP2011251318 A JP 2011251318A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a forming analysis method for a press component, with which a calculation time can be shortened as far as possible for a press component having a shape with locally different thicknesses at a flange part, such as a bent hut-shape material, for which press simulation is difficult from the view point of dimensional precision, and with which high forming analysis precision can be obtained.SOLUTION: In the simulation using a finite element method for evaluating formability of the press component, a die is modeled as an elastic solid model having the predetermined thickness from the contact surface of a blank. When the simulation is executed, the entire surface of a die model on a side opposite to a surface in contact with a blank is displaced uniformly.

Description

本発明は、自動車等のプレス部品の成形性を評価するために行われる、プレス部品の成形解析方法に関するものである。   The present invention relates to a molding analysis method for a pressed part, which is performed to evaluate the moldability of a pressed part such as an automobile.

自動車等のプレス部品の成形性を評価するために、有限要素法を用いたシミュレーションによる成形解析が広く行われている。このようなシミュレーション実行時のモデル化にあたっては、金型はブランク(材料)と接触する面のみをシェル要素による剛体としてモデル化(例えば、非特許文献1参照)するのがこれまで一般的であった。   In order to evaluate the formability of press parts such as automobiles, forming analysis by simulation using a finite element method is widely performed. In modeling during execution of such a simulation, it has been common for a mold to model only a surface that contacts a blank (material) as a rigid body of a shell element (see, for example, Non-Patent Document 1). It was.

これは、金型全体を弾性体としてモデル化したのでは、モデル化に手間と時間がかかる、さらにシミュレーションを行うのに計算時間がかかるという、モデル化コスト(モデル化時間)および計算コスト(計算時間)の両面からして実用的でないという理由とともに、上記モデル化を行ったシミュレーションによる成形解析結果と実プレスとの対比でほぼ十分な成形性評価が得られるという理由からである。   The modeling cost (modeling time) and the calculation cost (calculation) are such that if the entire mold is modeled as an elastic body, it takes time and effort to model, and further computation time is required to perform the simulation. This is because it is not practical in terms of both time and a reason that almost sufficient formability evaluation can be obtained by comparing the forming analysis result by the simulation with the above modeling and the actual press.

しかしながら、非特許文献1に代表される、金型はブランクと接触する面のみをシェル要素による剛体としてモデル化する方法では、曲がりハット材など寸法精度の観点からプレスシミュレーションが難しい形状を対象とした場合には、材料流入が実プレスと有限要素解析とで一致せず、またこのためスプリングバック解析なども実験と解析で一致しないという問題があった。   However, in the method represented by Non-Patent Document 1, the method of modeling only the surface in contact with the blank as a rigid body by the shell element is intended for shapes that are difficult to press-simulate from the viewpoint of dimensional accuracy, such as a bent hat material. In some cases, the material inflow did not match between the actual press and the finite element analysis, and for this reason, the springback analysis and the like did not match between the experiment and the analysis.

これに対して、非特許文献2には、曲がりハット材を対象にして、金型のたわみを別途計算し、金型全体を詳細に弾性体としてモデル化し有限要素法計算に簡易的に取り込む手法が提案されている。   On the other hand, Non-Patent Document 2 discloses a method of separately calculating the deflection of a mold for a bent hat material, modeling the entire mold as an elastic body in detail, and easily incorporating it into the finite element method calculation. Has been proposed.

吹春寛、日刊工業新聞社、「プレス成形シミュレーション」、p12 (2003-5)Fukiharu Hiroshi, Nikkan Kogyo Shimbun, "Press-forming simulation", p12 (2003-5) 蔦森秀夫ら、塑性と加工、第44巻、第513号(2003-10) p28-32Hideo Sasamori et al., Plasticity and Processing, Vol.44, No.513 (2003-10) p28-32

しかしながら、非特許文献2に開示された手法は、金型全体を詳細に弾性体としてモデル化しているため、モデル化ならびシミュレーション計算に時間が莫大にかかってしまい実用的ではないという、前述した問題がある。さらに、金型のたわみと荷重分布を連成解析(同時に解析)している訳ではないため、精度に関しても満足な解析精度を得られないという問題もある。   However, since the method disclosed in Non-Patent Document 2 models the entire mold as an elastic body in detail, the above-described problem that modeling and simulation calculation takes a lot of time and is not practical. There is. Furthermore, there is a problem in that satisfactory analysis accuracy cannot be obtained with respect to accuracy because the deflection and load distribution of the mold are not coupled analysis (simultaneous analysis).

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、曲がりハット材など寸法精度の観点からプレスシミュレーションが難しい、フランジ部で局所的に厚みの増減をともなう形状を対象に、計算時間を出来るだけ短縮するとともに成形解析精度の高い、プレス部品の成形解析方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and it is difficult to perform press simulation from the viewpoint of dimensional accuracy such as a bent hat material, and the calculation time is reduced for a shape with locally increasing or decreasing thickness at the flange portion. It is an object of the present invention to provide a forming analysis method for press parts that is shortened as much as possible and has high forming analysis accuracy.

上記課題は次の発明により解決される。   The above problems are solved by the following invention.

[1]プレス部品の成形性を評価するための有限要素法を用いたシミュレーションによるプレス部品の成形解析方法であって、金型を、ブランク接触面から所定の厚みを有する弾性体ソリッドモデルとしてモデル化し、シミュレーション実行にあたっては、ブランク接触面と反対側の金型モデル面全体を一様に変位させることを特徴とするプレス部品の成形解析方法。   [1] A press part forming analysis method by simulation using a finite element method for evaluating the formability of a press part, in which a mold is modeled as an elastic solid model having a predetermined thickness from a blank contact surface When performing simulation, a molding analysis method for a pressed part, characterized in that the entire mold model surface opposite to the blank contact surface is uniformly displaced.

[2]上記[1]に記載のプレス部品の成形解析方法において、モデル化する金型を、ダイおよび/またはホルダとし、シミュレーション実行にあたっては、金型モデルのヤング率および/または前記厚みを調整することを特徴とするプレス部品の成形解析方法。   [2] In the forming analysis method for a pressed part according to [1] above, the die to be modeled is a die and / or holder, and the Young's modulus and / or the thickness of the die model is adjusted when executing the simulation. A method for forming and analyzing a pressed part.

[3]上記[1]または[2]に記載のプレス部品の成形解析方法において、ブランクを弾塑性体のソリッドモデルとしてモデル化することを特徴とするプレス部品の成形解析方法。   [3] A forming analysis method for a pressed part according to [1] or [2], wherein the blank is modeled as a solid model of an elastic-plastic material.

本発明によれば、曲がりハット材など寸法精度の観点からプレスシミュレーションが難しい、フランジ部で局所的に厚みの増減をともなう形状の成形解析において、実プレスにおける材料流入と良く一致した精度の高い結果を得ることができる。またこの結果を用いた、板厚減少・われ・しわ・スプリングバックの予測精度の改善が可能である。   According to the present invention, a press simulation is difficult from the viewpoint of dimensional accuracy such as a bent hat material, and in a forming analysis of a shape with local increase / decrease in thickness at the flange portion, a highly accurate result that closely matches the material inflow in the actual press Can be obtained. Also, using this result, it is possible to improve the prediction accuracy of plate thickness reduction, cracks, wrinkles and springback.

実施例で用いた金型モデルを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the metal mold | die model used in the Example. シミュレーションおよび実プレスの中央部の外側(ハット外側)のフランジ残り量を示す図である。It is a figure which shows the flange remaining amount of the outer side (hat outer side) of the center part of simulation and an actual press. シミュレーションおよび実プレスの中央部の内側(ハット内側)のフランジ残り量を示す図である。It is a figure which shows the flange remaining amount inside the center part of simulation and a real press (hat inner side). シミュレーション時間の比較を示す図である。It is a figure which shows the comparison of simulation time.

本発明の説明に入る前に、先ず、本発明に至った知見を以下に述べる。本発明者らは、プレス金型全体の弾性たわみについて金型端面を調査した結果、プレス下死点付近(0〜2mm程度)でのみ金型が垂直方法にたわんでおり、プレス成形途中ではほとんどたわんでないことを把握した。このことから、金型全体の大きなたわみは材料流入に影響しないとの知見を得た。   Prior to the description of the present invention, first, the knowledge that led to the present invention will be described below. As a result of investigating the die end face for the elastic deflection of the entire press die, the inventors have found that the die is bent in the vertical method only near the bottom dead center of the press (about 0 to 2 mm). I grasped that it was not bent. From this, it was found that the large deflection of the entire mold does not affect the material inflow.

またその一方で、前記の曲がりハット成形においては、材料の流入過程で曲がり部の外側で板厚が増加し、内側で板厚減少が発生することを確かめた。このことから、接触圧力が板厚の増加した外側で増加し、反対に内側で減少するといった接触圧力分布の変化が材料流入に影響するとの知見を得た。   On the other hand, in the bent hat molding, it was confirmed that the plate thickness increased outside the bent portion and the plate thickness decreased inside during the material inflow process. From this, it was found that changes in the contact pressure distribution, such as the contact pressure increasing on the outside where the plate thickness increased and conversely decreasing on the inside, affected the material inflow.

そこで、本発明者らはこの接触圧力の変動により、金型表面が局所的に弾性変形していると考え、金型全体の詳細なモデル化までは必要でなく、金型表面の接触変形をモデル化することが重要であると考え、本発明に想到したものである。   Therefore, the present inventors consider that the mold surface is locally elastically deformed due to the fluctuation of the contact pressure, and it is not necessary to model the entire mold in detail. It is thought that modeling is important, and the present invention has been conceived.

非特許文献1のように、従来は剛体として金型全体を定義していたものを、本発明では、金型をブランク(材料)と接触する金型表面から所定の厚み(例えば、実プレス相当の厚み、100mm〜200mmなど)を有する弾性体と定義(モデル化)することで、ブランク(材料)と接触する金型表面の弾性変形を表現する。すなわち、板厚増加している部分では、材料の流入抵抗となる摩擦力が緩和され、反対に板厚減少している部分では、摩擦力が大きくなるというように、接触圧力が場所的に平滑化する現象を表現できる。このため、実プレスにおける材料流入とシミュレーション結果が一致する。   As described in Non-Patent Document 1, in the present invention, the entire mold is defined as a rigid body. In the present invention, a predetermined thickness (for example, equivalent to an actual press) from the mold surface where the mold contacts the blank (material) is used. By defining (modeling) an elastic body having a thickness of 100 mm to 200 mm or the like, the elastic deformation of the mold surface in contact with the blank (material) is expressed. In other words, the frictional force, which is the inflow resistance of the material, is relaxed in the portion where the plate thickness is increased, and the frictional force is increased in the portion where the plate thickness is decreased. Can express the phenomenon. For this reason, the material inflow in the actual press matches the simulation result.

金型の内、ダイおよびホルダ両方をソリッドモデル化することにより、ブランク表裏両面に接した金型の表面弾性変形を表現することができる。また、ダイまたはホルダのどちらかのみをソリッドモデル化することにより、ブランクにあたっている片側の金型だけで圧力による表面弾性変形を表現することも可能である。   By forming a solid model of both the die and the holder in the mold, it is possible to express the surface elastic deformation of the mold in contact with both the front and back surfaces of the blank. Further, by forming only one of the die and the holder as a solid model, it is possible to express surface elastic deformation due to pressure only by a mold on one side that contacts the blank.

また、シミュレーション実行にあたっては、弾性体として定義する金型モデルのヤング率および前記厚みを調整することで、実プレスに近い結果を得ることができる。これは、ヤング率および厚みが表面の接触変形とほぼ線形の関係があるからである。   Further, in executing the simulation, a result close to an actual press can be obtained by adjusting the Young's modulus and the thickness of a mold model defined as an elastic body. This is because Young's modulus and thickness have a substantially linear relationship with surface contact deformation.

たとえば、実プレスのダイ、ホルダの金型厚みが150mmとした場合、シミュレーションにおいてホルダ側のみソリッド要素とする場合、ヤング率を1/2とするか、または、厚みを300mmとすると表面弾性変形量がほぼ等しくなり、良好な流入量の結果を得ることができる。   For example, if the die thickness of the actual press die and the holder is 150 mm, if only the holder side is a solid element in the simulation, the Young's modulus is 1/2 or the surface elastic deformation is 300 mm. Are almost equal and a good inflow result can be obtained.

さらに、ブランクに弾塑性のソリッド要素を適用することにより、ブランクが接触力(板厚方向の応力)を受けることで変形するようになるため、実プレス同様、急激な接触面圧の変化が緩和され、流入量の計算精度が向上する。ブランクにソリッド要素を適用した場合に、シェル要素を適用した場合に比べ流入が改善するのは、シェル要素は接触圧力により直接変形はしないのに対して、ソリッド要素は変形を起こすため、圧力分布に対して敏感であるためと考えられるからである。   In addition, by applying an elasto-plastic solid element to the blank, the blank will be deformed by receiving contact force (stress in the thickness direction), which reduces the abrupt change in contact surface pressure as in actual press. Thus, the calculation accuracy of the inflow amount is improved. When the solid element is applied to the blank, the inflow is improved compared to the case where the shell element is applied. The shell element does not deform directly due to the contact pressure, but the solid element deforms. This is because it is considered to be sensitive to.

曲がりハット材のプレス成形シミュレーションおよび実プレス実験により本発明の有効性を調べた実施例について以下に記す。   Examples in which the effectiveness of the present invention was examined by press molding simulation and actual press experiment of a bent hat material will be described below.

図1は、実施例で用いた金型モデルを模式的に示す図である。図中、1はブランク、2はダイ、3はホルダ、および4はパンチをそれぞれ表す。そして、図1(a)はホルダ、ダイ両方を弾性体のソリッドモデル化したもの、図1(b)はダイのみをソリッドモデル化したもの、図1(c)はホルダのみをソリッドモデル化したもの、図1(d)は図1(c)のホルダの厚みを厚くしたもの、および図1(e)はシェル剛体モデルすなわち従来から行われている、すべての金型表面のみを剛体として定義するシェルモデルをそれぞれ示す。   FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a mold model used in the example. In the figure, 1 represents a blank, 2 represents a die, 3 represents a holder, and 4 represents a punch. 1 (a) shows a solid model of both the holder and the die, and FIG. 1 (b) shows only the die as a solid model. FIG. 1 (c) shows only the holder as a solid model. 1 (d) is a thickened holder of FIG. 1 (c), and FIG. 1 (e) is a shell rigid body model, that is, a conventional rigid body is defined as a rigid body. Each shell model is shown.

成形シミュレーションにおける境界条件について説明する。従来のシェル要素による剛体金型モデル(図1(e))の絞り成形での金型動作は、パンチ4を固定し、ホルダ3に反プレス方向にしわ押さえ力を与え、ダイ2の剛体中心をプレス方向に移動させていた。本発明においては、弾性体モデル化した金型のブランク1と接触する面と反対側の面全体を一様に変位させるようにした。これは、ブランクと接触する金型表面の弾性変形の影響が反対側面に及ばないようにするためである。   The boundary conditions in the molding simulation will be described. The mold operation in the draw molding of the rigid mold model (FIG. 1 (e)) with the conventional shell element is to fix the punch 4 and to apply the wrinkle holding force in the anti-press direction to the holder 3, and to the center of the rigid body of the die 2 Was moved in the pressing direction. In the present invention, the entire surface opposite to the surface in contact with the blank 1 of the mold modeled as an elastic body is uniformly displaced. This is to prevent the elastic deformation of the mold surface coming into contact with the blank from affecting the opposite side surface.

すなわち、ダイ2を弾性体化した場合(図1(a)、(b))は、上面側の節点を一様に変位させた。また、ホルダ3を弾性体化する場合(図1(a)、(c)、(d))は、下面の節点が一様に変位し、かつこの面にかかる力がホルダー力となるようにした。なお、シミュレーション実行にあたっては、LSTC製のLS−DYNAを用いた。   That is, when the die 2 is made elastic (FIGS. 1A and 1B), the nodes on the upper surface side are uniformly displaced. When the holder 3 is made elastic (FIGS. 1 (a), (c), (d)), the nodes on the lower surface are uniformly displaced, and the force applied to this surface becomes the holder force. did. In executing the simulation, LS-DYNA manufactured by LSTC was used.

図2および3は、シミュレーションおよび実プレスの中央部の外側・内側(ハット外側・内側)のフランジ残り量を示す図である。フランジ残り量を縦軸に、横軸に左から、実プレス、比較例1、および実施例1〜6を並べて示している。実プレスは実プレスにての計測値を、比較例1は図1(e)のシェル剛体モデルでシミュレーションした結果を、実施例1〜4は、それぞれ図1(a)−(d)の金型モデルを用いて、金型のヤング率を205.8GPaとしてシミュレーションした結果を示している。   2 and 3 are diagrams showing the remaining flange amount on the outside and inside (hat outside and inside) of the central part of the simulation and actual press. The actual press, Comparative Example 1, and Examples 1 to 6 are shown side by side from the left on the vertical axis and the horizontal axis on the remaining flange amount. In the actual press, the measured values in the actual press are compared, in Comparative Example 1, the result of simulation with the shell rigid body model in FIG. 1 (e), and in Examples 1-4, the gold in FIGS. 1 (a)-(d), respectively. The simulation result using a mold model with the Young's modulus of the mold set to 205.8 GPa is shown.

また、実施例5は、図1(c)の金型モデルにおいてヤング率を先の半分の102.9GPaとしたものであり、実施例6は図1(a)の金型モデルを用いてブランクも弾塑性体のソリッド要素としてシミュレーションした結果をそれぞれ示している。   Further, Example 5 has a Young's modulus of 102.9 GPa, which is half the former in the mold model of FIG. 1 (c), and Example 6 is a blank using the mold model of FIG. 1 (a). The simulation results are shown as solid elements of elasto-plastic bodies.

シミュレーションおよび実プレスの成形条件は、ブランク材はJSC590Yの板厚1.2mmであり、しわ押さえ力は686KNである。また、シミュレーションでの摩擦係数は0.12とし、パンチは剛体のシェル要素としている。   The molding conditions of the simulation and the actual press are as follows: the blank is JSC590Y with a plate thickness of 1.2 mm, and the wrinkle pressing force is 686 KN. The friction coefficient in the simulation is 0.12, and the punch is a rigid shell element.

図4は、シミュレーション時間の比較を示す図である。比較例1および実施例1〜6について、シミュレーションに要した時間を示している。なお、用いる計算機の性能によりシミュレーション時間は異なってくるため、同じ計算機を用いた結果であり、比較例1のシミュレーションに要した時間でそれぞれを無次元化している。   FIG. 4 is a diagram showing a comparison of simulation times. For Comparative Example 1 and Examples 1 to 6, the time required for the simulation is shown. Since the simulation time varies depending on the performance of the computer used, it is a result of using the same computer, and each of them is made dimensionless by the time required for the simulation of Comparative Example 1.

比較例1のシミュレーションに要した時間に対して、長い順に、実施例6(104倍)、実施例1(20倍)、実施例4(11倍)、実施例3(9倍)、実施例5(6倍)、実施例2(5倍)の順になっている。   Example 6 (104 times), Example 1 (20 times), Example 4 (11 times), Example 3 (9 times), Example in order of the time required for the simulation of Comparative Example 1 5 (6 times) and Example 2 (5 times).

先ず、ホルダを弾性体のソリッドモデル化したもの(実施例3〜5)と、ダイを弾性体のソリッドモデル化したもの(実施例2)を比較すると、荷重の収束の問題からホルダを弾性体のソリッドモデル化したもの(実施例3〜5)の方が計算時間がかかっている。   First, comparing the holder with a solid model of the elastic body (Examples 3 to 5) and the model of the die with a solid model of the elastic body (Example 2), the holder is elastic because of the problem of load convergence. The solid model (Examples 3 to 5) takes longer calculation time.

また、実施例3〜5の比較では、実施例5は実施例3に比べヤング率を半分と小さくしているので、タイムステップ(動的陽解法における計算時間キザミ)を大きくとれることから時間が短くなっている。同様に、実施例4は実施例3に比べホルダの厚みを厚くしているため、メッシュの数が多くなり計算時間が多くなっている。   Also, in the comparison of Examples 3 to 5, Example 5 has a Young's modulus that is half that of Example 3, so that the time step (calculation time gap in the dynamic explicit method) can be increased, so the time is short. It has become. Similarly, since the holder of Example 4 is thicker than that of Example 3, the number of meshes is increased and the calculation time is increased.

さらに、実施例6は、ブランクも弾塑性体のソリッド要素としているため、メッシュ数の増大、板厚方向のメッシュサイズが小さくなることによりタイムステップが小になるといった理由のため、計算時間が莫大(比較例1の104倍)となっている。   Furthermore, in Example 6, since the blank is also an elastic-plastic solid element, the calculation time is enormous due to the increase in the number of meshes and the decrease in the time size due to the decrease in the mesh size in the plate thickness direction. (104 times that of Comparative Example 1).

精度の観点から、実プレスと比較例1を比較すると、ハット外側のフランジ残り量は、実プレスでは48mmであるのに、比較例1では56mmと実プレスと比べて8mmほど多い(図2)ことが分る。これに対して、図3に示すハット内側のフランジ残り量は、実プレスでは34mmであるのに、比較例1では26mmと実プレスと比べて8mmほど逆に短くなっていることが分る。このように、実プレスと比較例1では、フランジ残り量に大きな違いがみられ、曲がりハット材のプレス成形解析にシェル剛体モデルを用いる問題点を再確認したものとなっている。   From the viewpoint of accuracy, when comparing the actual press with Comparative Example 1, the flange remaining amount on the outer side of the hat is 48 mm in the actual press, but 56 mm in Comparative Example 1 is about 8 mm larger than the actual press (FIG. 2). I understand that. On the other hand, it can be seen that the flange remaining amount inside the hat shown in FIG. 3 is 34 mm in the actual press, but is 26 mm in the first comparative example, which is 8 mm shorter than the actual press. As described above, there is a large difference in the remaining flange amount between the actual press and the comparative example 1, and the problem of using the shell rigid body model for the press forming analysis of the bent hat material is reconfirmed.

実施例1〜6については、全体的な傾向としては、実プレスと比べて、ハット外側のフランジ残り量は大きな、ハット内側のフランジ残り量は小さなシミュレーション結果になっているものの、比較例1と比較すると、いずれも実プレスとの差が少なくなりシミュレーション結果が改善されていることが判る。   About Examples 1-6, although the flange remaining amount of a hat outer side is large compared with an actual press, and the flange remaining amount of a hat inner side is a small simulation result as a whole tendency, it is comparative example 1 and In comparison, it can be seen that the difference with the actual press is reduced and the simulation results are improved.

実プレスとの一致度からみると、一番いいのは、実施例6(ホルダ、ダイ両方を弾性体のソリッドモデル化+ブランクも弾塑性体のソリッドモデル化)、続いて実施例1(ホルダ、ダイ両方を弾性体のソリッドモデル化)となっている。これは、他の実施例2〜実施例5に比べてより詳細なモデル化を行っているため、計算時間は非常に長くかかるものの精度が良くなるという、当初の予想どおりの結果である。   Looking at the degree of agreement with the actual press, the best example is Example 6 (both holder and die are solid models of elastic bodies + blanks are also solid models of elasto-plastic bodies), then Example 1 (holders) Both dies are solid models of elastic bodies). This is a result as originally expected that the calculation time is very long but the accuracy is improved because more detailed modeling is performed as compared with other examples 2 to 5.

しかしながら、ダイのみ(実施例2)、ホルダのみ(実施例3)を弾性体とした場合でも、材料流入(フランジ残り量)は改善し、両方モデル化(実施例1)の場合と大きな差異は生じておらず、計算時間の短縮の観点から実用的な有効手段と考えられる。なお、ホルダのみ(実施例3、図1(c))を弾性体とすると、前述したように荷重の収束の問題でダイのみの場合と比べて計算時間がかかるため、ダイのみ(実施例2、図1(b))を弾性体化した方がより実用的と考えられる。   However, even when only the die (Example 2) and only the holder (Example 3) are used as elastic bodies, the material inflow (flange remaining amount) is improved, and both are greatly different from the case of modeling (Example 1). It does not occur and is considered a practical effective means from the viewpoint of shortening the calculation time. If only the holder (Example 3, FIG. 1 (c)) is an elastic body, as described above, the calculation time is longer than the case of only the die due to the problem of load convergence. 1 (b)) is considered to be more practical if it is made elastic.

また、実施例4(ホルダの厚みを厚くしたもの、図1(d))および実施例5(ヤング率を半分の102.9GPaとしたもの)については、それぞれ更なる改善が認められ、弾性体として定義する金型モデルのヤング率および厚み(プレス方向の面までの距離)を調整することにより、実験結果に近いより的確な流入量をシミュレートすることができる。   Further, for Example 4 (thickening the holder, FIG. 1 (d)) and Example 5 (Having a Young's modulus of 102.9 GPa in half), further improvements were observed, respectively. By adjusting the Young's modulus and thickness (distance to the surface in the press direction) of the mold model defined as, a more accurate inflow amount close to the experimental result can be simulated.

本実施例において、精度と計算時間の両面から検討を行ったが両者にはトレードオフの関係もみられ、実際にプレスシミュレーションを行うにあたっては、求められる精度に見合ったモデル化およびシミュレーション実行が必要である。   In this example, examination was made from both aspects of accuracy and calculation time, but there was also a trade-off relationship between the two, and in order to actually perform a press simulation, modeling and simulation execution corresponding to the required accuracy were required. is there.

以上、本発明に係るプレス部品の成形解析方法を用いれば、曲がりハット材など寸法精度の観点からプレスシミュレーションが難しい、フランジ部で局所的に厚みの増減をともなう形状の成形解析において、実プレスにおける材料流入と良く一致した精度の高い結果を得ることができる。さらにこの結果を用いた、板厚減少・われ・しわ・スプリングバックの予測精度の改善が可能である。   As described above, if the molding analysis method for a pressed part according to the present invention is used, it is difficult to perform a press simulation from the viewpoint of dimensional accuracy such as a bent hat material. Highly accurate results can be obtained that are in good agreement with material inflow. Furthermore, using this result, it is possible to improve the prediction accuracy of plate thickness reduction, cracks, wrinkles, and springback.

1 ブランク
2 ダイ
3 ホルダー
4 パンチ
1 Blank 2 Die 3 Holder 4 Punch

Claims (3)

プレス部品の成形性を評価するための有限要素法を用いたシミュレーションによるプレス部品の成形解析方法であって、
金型を、ブランク接触面から所定の厚みを有する弾性体ソリッドモデルとしてモデル化し、
シミュレーション実行にあたっては、ブランク接触面と反対側の金型モデル面全体を一様に変位させることを特徴とするプレス部品の成形解析方法。
A press part molding analysis method by simulation using a finite element method for evaluating the formability of a press part,
The mold is modeled as an elastic solid model having a predetermined thickness from the blank contact surface,
A molding analysis method for a pressed part, wherein the entire die model surface opposite to the blank contact surface is uniformly displaced when executing the simulation.
請求項1に記載のプレス部品の成形解析方法において、
モデル化する金型を、ダイおよび/またはホルダとし、
シミュレーション実行にあたっては、金型モデルのヤング率および/または前記厚みを調整することを特徴とするプレス部品の成形解析方法。
In the shaping | molding analysis method of the press parts of Claim 1,
The die to be modeled is a die and / or holder,
A molding analysis method for a pressed part, wherein the Young's modulus and / or the thickness of the mold model is adjusted when executing the simulation.
請求項1または請求項2に記載のプレス部品の成形解析方法において、
ブランクを、弾塑性体のソリッドモデルとしてモデル化することを特徴とするプレス部品の成形解析方法。
In the molding analysis method for a pressed part according to claim 1 or 2,
A method for forming and analyzing a pressed part, wherein the blank is modeled as a solid model of an elastoplastic material.
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