WO2023136024A1 - プレス成形品の外周形状評価方法、装置及びプログラム、並びにプレス成形品の製造方法 - Google Patents

プレス成形品の外周形状評価方法、装置及びプログラム、並びにプレス成形品の製造方法 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to the peripheral shape of an actual press formed part that is actually press formed, and the peripheral shape of the press formed analysis model obtained by press forming analysis. and a press-formed article outer peripheral shape evaluation method, apparatus, and program for comparing and evaluating each of them. Furthermore, the present invention is a press molding that manufactures an actual press-molded product with improved dimensional accuracy by adjusting the press molding conditions so that the dimensional accuracy of the outer peripheral shape is improved and actually performing press molding. It relates to the manufacturing method of goods.
  • the outer shape of the press-formed product depends on the setting position of the blank in the die used for press-forming, the self-weight deflection when the blank is set in the die, and the die when the blank is sandwiched between the dies. It is greatly affected by three factors: contact with the surface and sliding conditions. Therefore, whether or not the outer peripheral shapes of the actual press-formed product and the press-formed product obtained by mechanical analysis match is a criterion for judging whether these three elements are appropriate. In particular, in deep drawing (drawing), in which the edges of the blank are first sandwiched between dies and then the central part of the blank is formed, the peripheral shape of the press-formed product depends on whether it can be formed. is an important factor that influences
  • Non-Patent Document 1 the characteristic characteristics of the blank end and the press-formed product A method of measuring the distance between the parts of the shape and comparing it with the analysis result of the mechanical analysis, or as disclosed in Non-Patent Document 2, the original (before press forming) blank shape and overlapping Accuracy of the peripheral shape of the press-formed product obtained by mechanical analysis is evaluated by evaluating the amount of change in the external shape (inflow). This is the same when evaluating the outer peripheral shape of a plurality of press-formed products obtained by dynamic analysis with changed analysis conditions. This is because even press-formed products molded with the same mold do not necessarily have the same outer peripheral shape after springback due to, for example, differences in lubricating oil and material strength.
  • Non-Patent Document 1 in the method of measuring the distance between the edge of the blank and the characteristic shape in the press-molded product and comparing it with the mechanical analysis result, for example, the ridge line of the mold
  • the ridge line of the mold When measuring the distance between the (ridge line section) edge and the blank edge, it is difficult to precisely determine the position of the edge of the ridge line because the ridge line is a curved surface. For this reason, there is room for differences depending on the measurer, for example.
  • Non-Patent Document 2 in the method of evaluating the amount of change (inflow amount) of the outer shape by overlapping it with the original blank shape, what criteria are used for the original blank shape and the molded product? Since the results differ greatly depending on whether or not they are superimposed, there is room for differences depending on the measurer, and it was difficult to define the measurement criteria clearly. Therefore, it has been a challenge to compare the outer peripheral shapes with high reproducibility and accuracy regardless of the measurer.
  • the contact pressure distribution from the mold in the press-molded product at the bottom dead center of molding is considered to be important information regarding the outer peripheral shape of the press-molded product.
  • the contact pressure distribution acting on the press-formed product by mechanical analysis no method has been established for determining the contact pressure distribution from the die in the actual press-formed product. Therefore, even if the outer peripheral shapes of the actual press-formed product and the press-formed product obtained by mechanical analysis could be compared, the cause of the difference in the outer peripheral shape could not be properly evaluated.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and its purpose is to analyze the outer peripheral shape of the actual press-formed product and the process of press-molding the actual press-formed product. It is possible to compare the outer shape of the press-formed product analysis model obtained by (elastoplastic mechanical analysis) with high reproducibility and accuracy, and to evaluate the outer shape of each press-formed product appropriately. It is to provide a peripheral shape evaluation method, an apparatus and a program. Furthermore, another object of the present invention is to improve the prediction accuracy based on the evaluation of the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model, adjust the press forming conditions so that the dimensional accuracy of the outer peripheral shape is improved, and improve the dimensional accuracy. To provide a method of manufacturing a press-formed product for manufacturing an actual press-formed product with improved
  • the method for evaluating the outer peripheral shape of a press-formed product according to the present invention includes the outer peripheral shape of an actual press-formed product obtained by press-molding a blank using a mold, and the elasto-plastic dynamics of the process of press-molding the actual press-formed product.
  • the outer shape of the press-formed product analysis model obtained by analysis is compared to evaluate each, and the surface shape after the actual press-formed product is die released and springback is measured
  • a process of creating a work shape model of a press-formed product from the three-dimensional surface profile measurement data obtained by Perform a dynamic analysis obtain a press-formed product workpiece bottom dead center shape model at the molding bottom dead center, and acquire the outer peripheral shape of the obtained press-formed product work bottom dead center shape model as the outer peripheral shape of the actual press-formed product
  • An actual press-formed product outer shape acquisition step and an elasto-plastic dynamic analysis of the process of press-forming the blank model of the blank using the mold model are performed over a single step or multiple steps, forming bottom dead center
  • the mechanical analysis in the actual press-formed product outer shape acquisition step is elastic finite element analysis or elastoplastic finite element analysis, and the press-formed product analysis model outer shape acquisition step
  • the elastic-plastic dynamic analysis in is preferably elastic-plastic finite element analysis.
  • the mold model in the step of acquiring the outer peripheral shape of the actual press-formed product is the actual press-formed product. It is preferable that the mold models of the molds for molding the respective parts of are combined to form a single mold model.
  • the contact pressure distribution with the die model acting on the press-formed work piece bottom dead center shape model obtained in the actual press-formed product outer peripheral shape acquisition step The contact pressure with the die model acting on the press-formed product analysis model at the forming bottom dead center determined in the step of calculating the actual press-formed product contact pressure distribution calculated as a distribution, and the step of acquiring the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model
  • the contact pressure distribution with the die model acting on the press-formed work piece bottom dead center shape model obtained in the actual press-formed product outer peripheral shape acquisition step The contact pressure with the die model acting on the press-formed product analysis model at the forming bottom dead center determined in the step of calculating the actual press-formed product contact pressure distribution calculated as a distribution, and the step of acquiring the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model
  • the apparatus for evaluating the outer peripheral shape of a press-formed product includes the outer peripheral shape of an actual press-formed product obtained by press-molding a blank using a mold, and the elasto-plastic dynamics of the process of press-molding the actual press-formed product.
  • the outer shape of the press-formed product analysis model obtained by analysis is compared and each is evaluated.
  • a work shape model of the press-formed product is created from the original surface shape measurement data, and a mechanical analysis is performed in the process of sandwiching the work shape model of the press-formed product by the mold model of the mold to the bottom dead point of the forming.
  • an actual press-formed product outer peripheral shape acquisition unit that obtains a press-formed product work bottom dead center shape model in and acquires the outer peripheral shape of the obtained press-formed product work bottom dead center shape model as the outer peripheral shape of the actual press-formed product;
  • a press-formed product analysis model at the bottom dead center of the molding is obtained, and the obtained
  • a press-formed product analysis model peripheral shape acquisition unit for acquiring the peripheral shape of the press-formed product analysis model, the peripheral shape of the actual press-formed product acquired by the actual press-formed product peripheral shape acquisition unit, and the press-formed product analysis a peripheral shape comparison/evaluation unit that compares the peripheral shape of the press-formed product analysis model acquired by the model peripheral shape acquisition unit and evaluates each peripheral shape.
  • the distribution of contact pressure with the mold model acting on the bottom dead center shape model of the press-formed product obtained in the actual press-formed product outer peripheral shape acquisition unit The contact pressure between the actual press-formed product contact pressure distribution calculation unit calculated as a distribution and the mold model acting on the press-formed product analysis model at the forming bottom dead center obtained by the press-formed product analysis model outer peripheral shape acquisition unit
  • a press-formed product analysis model contact pressure distribution calculating unit that calculates the distribution, a contact pressure distribution acting on the actual press-formed product calculated by the actual press-formed product contact pressure distribution calculator, and the press-formed product analysis model contact pressure It is preferable to further include a contact pressure distribution comparison/evaluation unit that compares the contact pressure distribution acting on the press-formed product analysis model calculated by the distribution calculation unit and evaluates each of them.
  • the peripheral shape evaluation program for a press-formed product includes the peripheral shape of an actual press-formed product obtained by press-molding a blank using a mold, and the elasto-plastic dynamics of the process of press-molding the actual press-formed product.
  • the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model obtained by analysis is compared and each is evaluated.
  • a work shape model of the press-formed product is created from the acquired three-dimensional surface shape measurement data, and a mechanical analysis is performed in the process of sandwiching the work shape model of the press-formed product by the mold model of the mold to the bottom dead point of the molding.
  • a press-formed product analysis model at the bottom dead center of forming is obtained by performing an elasto-plastic dynamics analysis of the process of press-forming the blank model of the blank using the mold model over a single step or multiple steps.
  • a press-formed product analysis model outer peripheral shape acquisition unit for acquiring the outer peripheral shape of the obtained press-formed product analysis model, the outer peripheral shape of the actual press-formed product acquired by the actual press-formed product outer peripheral shape acquisition unit, and the press It functions as an outer peripheral shape comparison/evaluation unit that compares the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model acquired by the molded product analysis model outer peripheral shape acquisition unit and evaluates each outer peripheral shape.
  • the computer is further configured to apply the contact pressure distribution with the mold model acting on the press-formed product workpiece bottom dead center shape model obtained in the actual press-formed product outer peripheral shape acquisition unit to the actual press-formed product.
  • the actual press-formed product contact pressure distribution calculation unit that calculates the contact pressure distribution from the mold, and the press-formed product analysis model at the bottom dead center obtained by the press-formed product analysis model outer peripheral shape acquisition unit.
  • a press-formed product analysis model contact pressure distribution calculator that calculates a contact pressure distribution with a mold model; a contact pressure distribution acting on the actual press-formed product calculated by the actual press-formed product contact pressure distribution calculator; It is preferable to function as a contact pressure distribution comparison/evaluation unit that compares the contact pressure distribution acting on the press-formed product analysis model calculated by the molded product analysis model contact pressure distribution calculation unit and evaluates each of them.
  • the method for producing a press-formed product according to the present invention is for producing an actual press-formed product by adjusting the press-forming conditions so that the dimensional accuracy of the outer peripheral shape is improved.
  • the outer peripheral shape at the bottom dead center of the press-formed product analysis model obtained by elastic-plastic dynamics analysis of the process of press-forming the actual press-formed product, and the blank using the actual mold
  • an analysis condition adjustment step of adjusting the analysis conditions of the press-formed product analysis model in the elastic-plastic dynamic analysis of the process of press-forming the actual press-formed product Based on the prediction accuracy of the outer peripheral shape of the product analysis model, an analysis condition adjustment step of adjusting the analysis conditions of the press-formed product analysis model in the elastic-plastic dynamic analysis of the process of press-forming the actual press-formed product;
  • a press-formed work shape model created based on the three-dimensional surface shape of an actual press-formed product that was actually press-formed, and an elastic-plastic dynamics analysis of the process of press-forming the actual press-formed product.
  • the analysis model of the press-formed product is aligned with the bottom dead center of the same mold model. Therefore, the outer peripheral shape of the actual press-formed product at the forming bottom dead center before springback and the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model can be accurately compared with high reproducibility, and each can be evaluated appropriately.
  • the difference between the outer peripheral shape of the actual press-formed product at the bottom dead point of the forming and the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model can be It can be evaluated in association with the difference in contact pressure distribution at the dead point.
  • the analysis conditions in the mechanical analysis can be set correctly while comparing with the actual press-molded product, so that molding defects such as poor dimensional accuracy can be prevented.
  • by detecting an abnormality in actual press molding and correcting it it is possible to prevent molding defects.
  • the analysis conditions for the elastic-plastic dynamics analysis of the press forming process are set so as to increase the prediction accuracy. adjust.
  • the forming conditions are adjusted so that the dimensional accuracy of the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model is improved. Then, by press-molding using an actual mold under the adjusted press-molding conditions, it is possible to manufacture an actual press-molded product with improved dimensional accuracy of the outer peripheral shape. This can prevent troubles when assembling parts with other parts.
  • the actual press molding conditions can be changed according to signs of changes in the outer peripheral shape during mass production of actual press molded products, such as wear and deformation of the mold. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a large number of dimensional defects in the outer peripheral shape of the actual press-formed product.
  • FIG. 1 is a flowchart for explaining the processing flow of the method for evaluating the peripheral shape of a press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the process of acquiring the outer peripheral shape of an actual press-formed product in the method for evaluating the outer peripheral shape of a press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention ((a) Pressing of an actual press-formed product) Molding process, (b) measurement of three-dimensional surface shape of actual press-formed product, (c) conversion of three-dimensional surface shape data to press-formed work shape model (remeshing and offset), (d) Dynamic analysis of the process of sandwiching the press-formed work shape model between the die models, (e) Acquisition of the outer peripheral shape of the press-formed work bottom dead center shape model at the bottom dead center of the forming).
  • FIG. 3 shows (a) the outer peripheral shape of the actual press-formed product obtained using the press-formed product work bottom dead center shape model, which is obtained by the method for evaluating the outer peripheral shape of the press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention. (b) Peripheral shape of press-formed product analysis model acquired by press-forming analysis, (c) Comparison between the outer peripheral shape of an actual press-formed product and the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the flow of processing of another aspect of the method for evaluating the peripheral shape of a press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 shows an example of the contact pressure distribution of the press-formed work bottom dead center shape model and the press-formed product analysis model obtained in another aspect of the method for evaluating the outer peripheral shape of the press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention.
  • (a) contact pressure distribution of press-formed product workpiece bottom dead center shape model (b) contact pressure distribution of press-formed product analysis model).
  • FIG. 6 is a block diagram of an apparatus for evaluating the peripheral shape of a press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention, and a diagram for explaining the function of a program for evaluating the peripheral shape of a press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention. is.
  • FIG. 7 is a block diagram of another aspect of the apparatus for evaluating the peripheral shape of a press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention, and another embodiment of the peripheral shape evaluation program for a press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the functioning of aspects;
  • Fig. 8 explains the problem when comparing the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model obtained by press forming analysis and springback analysis with the outer peripheral shape of the actual press-formed product after press forming and springback.
  • (b) actual press-formed product (c) three-dimensional surface shape measurement data of actual press-formed product).
  • FIG. 1 is a block diagram of another aspect of the apparatus for evaluating the peripheral shape of a press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention, and another embodiment of the peripheral shape evaluation program for a press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 10 shows, in the method for manufacturing a press-formed product according to Embodiment 2 of the present invention, (a) the outer periphery of the press-formed product workpiece bottom dead center shape model acquired as the outer peripheral shape at the forming bottom dead center of the actual press-formed product. Shape, (b) Peripheral shape at the bottom dead center of the press-formed product analysis model obtained by elasto-plastic finite element analysis by adjusting the analysis conditions, (c) Peripheral shape at the bottom dead center of the actual press-formed product and press FIG. 10 is a diagram showing a comparison of the outer peripheral shape at the molding bottom dead center of the molded product analysis model;
  • FIG. 1 A method, apparatus, and program for evaluating the peripheral shape of a press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7.
  • FIG. 1 an actual press-formed product 11 having a hat-shaped cross section simulating an A-pillar upper (front pillar upper) of an automobile, shown in FIG. .
  • the actual press-formed product 11 is formed by press-forming a cold rolled steel sheet of 980 MPa class (MPa-class) and 1.4 mm in thickness.
  • MPa-class MPa class
  • the method for evaluating the outer peripheral shape of a press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention is, as shown in FIG. , and, as an example, as shown in FIG. and are compared and evaluated.
  • the method for evaluating the peripheral shape of a press-formed product includes an actual press-formed product peripheral shape acquisition step S1, a press-formed product analysis model peripheral shape acquisition step S3, and a peripheral shape comparison/evaluation step S5. include.
  • S1 actual press-formed product peripheral shape acquisition step S1
  • a press-formed product analysis model peripheral shape acquisition step S3 a peripheral shape comparison/evaluation step S5.
  • step S1 for acquiring the outer peripheral shape of the actual press-formed product the press-formed product work shape model 15 is obtained from the three-dimensional surface shape measurement data 13 obtained by measuring the surface shape after releasing the actual press-formed product 11 and springing back. Then, a press-formed work shape model 15 is mechanically analyzed in the process of sandwiching the press-formed work shape model 15 by the mold model 1 of the mold to the bottom dead point of the forming, and a press-formed work shape model 17 at the bottom dead center of the forming is obtained. is a step of acquiring the outer peripheral shape of the press-formed product workpiece bottom dead center shape model 17 as the outer peripheral shape of the actual press-formed product 11 .
  • the actual press-formed product outer shape acquisition step S1 first, as shown in FIGS. ).
  • a press-formed work shape model 15 is created by remeshing to elements of an element size (for example, triangular elements) and then offsetting to a position corresponding to the center of the plate thickness (S1b).
  • the three-dimensional surface profilometry data 13 may be subjected to an operation to remove noise near edges (contours).
  • the plate thickness of the work shape model 15 of the press-formed product is treated as a constant initial plate thickness of 1.4 mm, but the plate thickness measured for each element or for each region may be given.
  • the obtained 3D surface shape measurement data is offset to the back side by the plate thickness to acquire 3D surface shape measurement data, or to acquire the 3D surface shape measurement data, or By measuring the three-dimensional surface shape measurement data for each of them, the three-dimensional surface shape measurement data for both the front and back surfaces is obtained, and the three-dimensional space sandwiched by these three-dimensional surface shape measurement data for the front and back surfaces is defined as a solid element. ) to create a press-formed work shape model.
  • the press-molded product workpiece shape model 15 is placed at a position where it can be sandwiched between the mold models 1 (S1c). At this time, the positioning of the press-formed work shape model 15 may be roughly manually adjusted so that the press-formed work shape model 15 does not deviate greatly in the process of being clamped by the mold model 1 to the bottom dead center of molding.
  • the press-formed product workpiece shape model 15 and the mold model 1 are sandwiched between the mold model 1 with the characteristic shapes such as the ridge line shape, outer peripheral shape, positioning hole/pin, etc. as marks, the press-formed product Parallel movement and/or rotational movement are performed so that the characteristic shape portion of the workpiece shape model 15 does not shift.
  • the press-molded product work shape model 15 is automatically aligned with the lower die model 3 of the mold model 1 as a reference, such as best fit, and then the upper die model 5 may be moved in parallel along the press forming direction until it does not come into contact with the lower mold model 3 .
  • elastic finite element analysis is performed as the dynamic analysis in the step S1 for obtaining the outer peripheral shape of the actual press-formed product, but this is not limiting, and elastic-plastic finite element analysis may be performed.
  • the press-formed work bottom dead center shape model is obtained with the mold model 1 as a reference. 17 alignments are possible.
  • the first embodiment is directed to the case of crash forming the actual press-molded product 11 using a mold having a lower mold and an upper mold, but in the case of draw molding,
  • the mold is provided with a cushion (blank holder) that holds the blank in cooperation with the upper mold.
  • the mold model is provided with a cushion model (not shown), and the cushion model is placed at the bottom dead center of the molding from the beginning, and the press-formed work shape model is sandwiched between the lower die model and the upper die model. It is sufficient to analyze the process.
  • press-formed product analysis model outer shape acquisition step S3 by performing an elastic-plastic dynamics analysis of the process of press-forming the blank model using the mold model 1, as shown in FIG.
  • the press-formed product analysis model 21 at the bottom dead center is obtained, and the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model 21 obtained is acquired.
  • the press-formed product analysis model outer shape acquisition step S3 performs elastic-plastic finite element analysis as elastic-plastic dynamic analysis.
  • a blank model (not shown) used for press-forming analysis of the press-formed product analysis model 21 and a mold model 1 ( FIG. 2(d)) and are obtained in advance.
  • the outer peripheral shape comparison/evaluation step S5 the outer peripheral shape of the actual press-formed product 11 acquired in the actual press-formed product peripheral shape acquisition step S1 and the press-formed product analysis model 21 acquired in the press-formed product analysis model peripheral shape acquisition step S3. is a step of comparing each outer peripheral shape with the outer peripheral shape of .
  • FIG. 3C shows the outer peripheral shape at the bottom dead center of the press-formed product analysis model 21 acquired by the method for evaluating the outer peripheral shape of the press-formed product according to the first embodiment, and the bottom dead center of the actual press-formed product 11.
  • the result of comparison with the outer peripheral shape of the press-formed workpiece bottom dead center shape model 17 obtained as the outer peripheral shape at the point is shown. It was found that although the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model 21 and the outer peripheral shape of the actual press-formed product 11 were substantially the same, there was a deviation between the two.
  • the actual press-formed product 11 targeted in the present embodiment 1 is provided with locating pins (see FIG. 2) at two locations on the mold to prevent the blank from shifting during the press-forming process. Therefore, the difference between the two was small.
  • the press-formed product work bottom dead center shape model 17 obtained as the outer peripheral shape at the forming bottom dead center of the actual press-formed product 11
  • the press-formed product analysis model 21 at the bottom dead center of the forming process and the press-formed product analysis model 21 are both positioned with the same mold model 1 . Therefore, by comparing the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model 21 with the outer peripheral shape of the actual press-formed product 11 as a reference, reproducibility is high and accurate.
  • the step of acquiring the outer peripheral shape of the press-formed product according to the above-described first embodiment of the method for evaluating the outer peripheral shape of the press-formed product In addition to S1, the press-formed product analysis model outer shape acquisition step S3, and the outer shape comparison/evaluation step S5, as shown in FIG. It can be configured to further include an analysis model contact pressure distribution calculation step S9 and a contact pressure distribution comparison/evaluation step S11.
  • the actual press-formed product contact pressure distribution calculation step S7 calculates the contact pressure with the mold model 1 acting on the press-formed product workpiece bottom dead center shape model 17 at the forming bottom dead center determined in the actual press-formed product outer peripheral shape acquisition step S1. This is a step of calculating the distribution as a contact pressure distribution from the mold acting on the actual press-formed product 11 .
  • the press-formed product analysis model contact pressure distribution calculation step S9 calculates the contact pressure distribution with the mold model 1 acting on the press-formed product analysis model 21 at the forming bottom dead center obtained in the press-formed product analysis model outer peripheral shape acquisition step S3. This is the step of calculating.
  • the contact pressure distribution comparison/evaluation step S11 includes the contact pressure distribution acting on the actual press-formed product 11 calculated in the actual press-formed product contact pressure distribution calculation step S7 and the contact pressure distribution calculated in the press-formed product analysis model contact pressure distribution calculation step S9. It is a step of comparing the contact pressure distribution acting on the press-formed product analysis model 21 and evaluating each of them.
  • FIG. 5 shows a press-formed product obtained as a contact pressure distribution at the forming bottom dead center acting on the actual press-formed product 11, which is obtained by another aspect of the method for evaluating the outer peripheral shape of the press-formed product according to Embodiment 1.
  • 2 shows contour diagrams of the contact pressure distribution of the product workpiece bottom dead center shape model 17 and the contact pressure distribution at the forming bottom dead center of the press-formed product analysis model 21.
  • the press-formed product workpiece bottom dead center shape model 17 is obtained by changing the punch bottom portion 17a and the flange portion 17b of the press-formed product analysis model 21 to the punch bottom portion 21a and flange portion 17b. It can be seen that the contact pressure is higher than that of 21b. Therefore, the difference in the outer peripheral shape between the press-formed work piece bottom dead center shape model 17 and the press-formed product analysis model 21 shown in FIG. It is considered to be a thing.
  • the difference between the outer peripheral shape of the actual press-formed product and the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model is It can be evaluated in relation to the difference in contact pressure distribution at points.
  • the analysis conditions in the mechanical analysis can be set correctly while comparing with the actual press-molded product, so that molding defects such as poor dimensional accuracy can be prevented.
  • by detecting an abnormality in actual press molding and correcting it it is possible to prevent molding defects.
  • the apparatus 31 for evaluating the outer peripheral shape of a press-formed product according to the first embodiment of the present invention is an actual press-formed product in which a blank is actually press-formed using a mold.
  • the outer peripheral shape at the bottom dead center of molding is compared and each is evaluated.
  • the press-formed product peripheral shape evaluation device 31 includes an actual press-formed product peripheral shape acquisition unit 33, a press-formed product analysis model peripheral shape acquisition unit 35, a peripheral shape comparison/evaluation unit 37, Prepare.
  • the actual press-formed product outer peripheral shape acquisition unit 33 measures the surface shape of the actual press-formed product 11 after it has been released from the mold and spring-backed.
  • a press-formed work shape model 15 is created, and a mechanical analysis is performed on the process in which the press-formed work shape model 15 is sandwiched by the mold model 1 of the mold until the bottom dead point of the forming process.
  • a point shape model 17 is obtained, and the outer peripheral shape of the press-formed product workpiece bottom dead center shape model 17 is acquired as the outer peripheral shape of the actual press-formed product 11 .
  • the actual press-formed product outer peripheral shape acquisition unit 33 executes the actual press-formed product outer peripheral shape acquisition step S1 of the method for evaluating the outer peripheral shape of the press-formed product according to the first embodiment described above.
  • the press-formed product analysis model outer peripheral shape acquisition unit 35 performs elastic-plastic dynamics analysis of the process of press-forming the blank model using the mold model 1, so that as shown in FIG.
  • the press-formed product analysis model 21 at the bottom dead center is obtained, and the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model 21 obtained is obtained.
  • the press-formed product analysis model outer shape acquisition unit 35 executes the press-formed product analysis model outer shape acquisition step S3 of the method for evaluating the outer shape of the press-formed product according to the first embodiment. .
  • the outer peripheral shape comparison/evaluation unit 37 compares the outer peripheral shape of the actual press-formed product 11 acquired by the actual press-formed product outer peripheral shape acquisition unit 33 and the press-formed product analysis model outer peripheral shape acquisition unit. 35 is compared with the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model 21 acquired by 35, and each outer peripheral shape is evaluated.
  • the outer peripheral shape comparison/evaluation unit 37 executes the outer peripheral shape comparison/evaluation step S5 of the method for evaluating the outer peripheral shape of the press-formed product according to the first embodiment.
  • the press-formed product peripheral shape evaluation device 41 As another aspect of the press-formed product peripheral shape evaluation device 41 according to the first embodiment, as shown in FIG.
  • the actual press-formed product contact pressure distribution calculator 43 and the press-formed product It can be configured to further include an analysis model contact pressure distribution calculator 45 and a contact pressure distribution comparison/evaluation unit 47 .
  • the actual press-formed product contact pressure distribution calculation unit 43 calculates The contact pressure distribution with the mold model 1 acting is calculated as the contact pressure distribution from the mold acting on the actual press-formed product 11 .
  • the press-formed product analysis model contact pressure distribution calculator 45 acts on the press-formed product analysis model 21 at the bottom dead center of the forming obtained by the press-formed product analysis model outer peripheral shape acquisition unit 35. The contact pressure distribution with the mold model 1 is calculated.
  • the contact pressure distribution comparison/evaluation unit 47 calculates the contact pressure distribution acting on the actual press-formed product 11 calculated by the actual press-formed product contact pressure distribution calculator 43, and the contact pressure distribution calculated by the press-formed product analysis model contact pressure distribution calculator 45. The contact pressure distribution acting on the press-formed product analysis model 21 is compared and each is evaluated.
  • Embodiment 1 of the present invention can be configured as a peripheral shape evaluation program for a press-formed product. That is, the program for evaluating the outer peripheral shape of a press-formed product according to Embodiment 1 of the present invention includes the outer peripheral shape of an actual press-formed product obtained by press-molding a blank using an actual mold, and the press-molding of the actual press-formed product. The outer shape of the press-formed product analysis model obtained by the elasto-plastic dynamics analysis of the process is compared and each is evaluated. As shown in FIG.
  • the program for evaluating the outer peripheral shape of a press-formed product comprises a computer comprising an actual press-formed product outer peripheral shape acquisition unit 33, a press-formed product analysis model outer peripheral shape acquisition unit 35, and an outer peripheral shape comparison/evaluation unit 37. and function as
  • the computer further includes an actual press-formed product contact pressure distribution calculation unit 43, a press-formed product analysis model contact pressure distribution calculation unit 45, and a contact pressure It can function as a distribution comparison/evaluation unit 47 .
  • the outer peripheral shape of the actual press-formed product 11 is
  • the press-formed product workpiece bottom dead center shape model 17 obtained as a shape and the press-formed product analysis model 21 obtained by elastic-plastic dynamic analysis of the process of press-forming the actual press-formed product 11 are both the same mold Aligned with Model 1. Therefore, by comparing the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model 21 with the outer peripheral shape of the actual press-formed product 11 as a reference, reproducibility can be accurately performed with high reproducibility, and appropriate evaluation can be performed. Thereby, the analysis accuracy of the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model 21 can be evaluated.
  • the press-formed product outer peripheral shape evaluation apparatus and program according to the present invention can compare the outer peripheral shape of the actual press-formed product with the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model as a reference and appropriately evaluate it. . Furthermore, since the contact pressure distribution at the bottom dead point of the actual press-formed product can be obtained, the difference between the outer peripheral shape of the actual press-formed product at the bottom dead point of the forming and the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model can be It can be evaluated in association with the difference in contact pressure distribution at the dead point. As a result, it is possible to appropriately evaluate the deviation of the set position of the blank in the mold and the difference in the material inflow balance in the press molding process as the difference in the outer peripheral shape and the contact pressure distribution.
  • the analysis conditions in the mechanical analysis can be set correctly while comparing with the actual press-molded product, so that molding defects such as poor dimensional accuracy can be prevented.
  • molding defects such as poor dimensional accuracy can be prevented.
  • Embodiment 1 of the present invention is intended for the case where the entire actual press-formed product is press-formed in a single process.
  • the process of press-molding the actual press-formed product may be divided into a plurality of steps for each part of the actual press-formed product.
  • the mold model used to obtain the outer peripheral shape of the press-formed workpiece bottom dead center shape model at the molding bottom dead center is the mold model of each mold that forms each part of the actual press-formed product. can be combined into one mold model.
  • the mold model of the mold that forms a part of the actual press-formed product may be used. Then, the part where the press-formed work shape model is sandwiched between the die models and the part in the press-formed product analysis model corresponding to this part may be aligned.
  • the molding bottom dead point of the mold is assumed to be the point in time when the gap between the lower die and the upper die becomes equal to the thickness of the blank.
  • the molding bottom dead point includes the case where the mold is stopped before the molding bottom dead point (within 10 mm, such as 5 mm or 10 mm), and the actual press-molded product molded up to the molding bottom dead point. and the analysis model of the press-formed product may be compared.
  • the press-formed work shape model 15, the press-formed work bottom dead center shape model 17, and the press-formed product analysis model 21 are all modeled by shell elements (for example, triangular elements).
  • shell elements for example, triangular elements
  • the present invention may also be modeled with solid elements.
  • the mold model used in Embodiment 1 was a rigid body, but in the present invention, the mold model may be an elastic body or an elastoplastic body. may be
  • the contact pressure distributions of the actual press-formed product at the bottom dead center of the forming and the press-formed product analysis model are compared, and the relationship between the outer peripheral shape and the contact pressure distribution is evaluated.
  • the present invention uses the forming load acting on the actual press-formed product and the press-formed product analysis model at the bottom dead center of forming, and the mold model at the bottom dead center of forming. may be calculated and the relationship with the outer peripheral shape may be evaluated.
  • a method of manufacturing a press-formed product according to Embodiment 2 of the present invention is to manufacture an actual press-formed product by adjusting the press-forming conditions so as to improve the dimensional accuracy of the outer peripheral shape. Then, as shown in FIG. 9, the method for manufacturing a press-formed product according to the second embodiment includes an outer peripheral shape prediction accuracy acquisition step S21, an analysis condition adjustment step S23, a press-molding condition adjustment step S25, a press-molding and step S27.
  • an outer peripheral shape prediction accuracy acquisition step S21 an analysis condition adjustment step S23, a press-molding condition adjustment step S25, a press-molding and step S27.
  • the outer peripheral shape prediction accuracy acquisition step S21 is the outer peripheral shape at the bottom dead center of the actual press-formed product 11 obtained by actually press-molding a blank using a mold by the method for evaluating the outer peripheral shape of the press-formed product according to the first embodiment.
  • the outer peripheral shape prediction accuracy acquisition step S21 performs an elastic-plastic dynamics analysis of the process of press-molding the actual press-formed product 11 by the method according to the first embodiment, and the press-formed product analysis model 21 is formed at the bottom dead center. Find the outer shape at .
  • the difference between the outer peripheral shape of the actual press-formed product 11 at the forming bottom dead center and the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model 21 at the forming bottom dead center is calculated as the outer periphery of the press-formed product analysis model 21 at the forming bottom dead center. Calculated as shape prediction accuracy.
  • FIG. 3(b)(ii) is a diagram showing the outer peripheral shape of the press-formed product work bottom dead center shape model 17 obtained as the outer peripheral shape of the actual press-formed product 11 at the forming bottom dead center.
  • the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model 21 at the molding bottom dead center can be acquired by performing the press-formed product analysis model peripheral shape acquisition step S3 according to the first embodiment described above (Fig. 3 (a)(ii)).
  • the outer peripheral shape of the press-formed product work bottom dead center shape model 17 and the outer peripheral shape at the molding bottom dead center of the press-formed product analysis model 21 obtained in this way are calculated by performing alignment with the same mold model 1. It is a thing. Therefore, it is possible to compare the outer peripheral shape of the press-formed product work bottom dead center shape model 17 and the outer peripheral shape at the forming bottom dead center of the press-formed product analysis model 21. It can be obtained as the prediction accuracy of the outer peripheral shape at the dead point.
  • the difference in the outer peripheral shape between the press-formed product work bottom dead center shape model 17 and the press-formed product analysis model 21 is the press-formed product analysis model 21 when the outer peripheral shape of the press-formed product work bottom dead center shape model 17 is used as a reference. It is only necessary to calculate the amount of deviation of the outer peripheral shape at the bottom dead center of forming. For example, the vertical distance (absolute value) from the outer peripheral shape of the press-formed product work bottom dead center shape model 17 to the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model 21 at the forming bottom dead center is calculated as the divergence amount.
  • the analysis condition adjustment step S23 is a press-formed product analysis in the elastic-plastic dynamic analysis of the process of press-forming the actual press-formed product 11 so as to increase the prediction accuracy of the outer peripheral shape at the forming bottom dead center of the press-formed product analysis model 21. This is the step of adjusting the analysis conditions of the model 21 .
  • Analysis conditions that affect the accuracy of prediction of the outer peripheral shape at the bottom dead center of the press-formed product analysis model 21 include (i) FEM analysis conditions and (ii) press-form analysis conditions.
  • FEM analysis conditions are numerical analysis methods and models for performing elastic-plastic dynamic analysis (finite element analysis) by the finite element method (FEM) as elastic-plastic dynamic analysis of the press forming process. It is an analysis condition on computing techniques related to the approximation method of .
  • the FEM analysis conditions are the blank element division size (size of element divisions), the number of integral points in the element (number of integral points), the type of element to be selected, the material constitutive law of the metal material ) and the like.
  • Press forming analysis conditions refer to the computational analysis conditions that are prerequisites for the elastic-plastic dynamics analysis of the press forming process. It is the physical parameter involved. Press molding analysis conditions include, for example, the bottom dead center position of the mold, the friction coefficient between the mold and the blank material, the clearance between the mold (punch and die), molding speed of the mold, and the like.
  • Fig. 10(a) shows the press-forming at the forming bottom dead center obtained under the analysis conditions adjusted based on the prediction accuracy of the outer peripheral shape at the forming bottom dead center of the press-formed product analysis model 21 shown in Fig. 3(c). The result of obtaining the product analysis model 21 is shown.
  • the results shown in FIG. 10(a) are obtained by adjusting the FEM analysis conditions and the press forming analysis conditions as follows.
  • the average element size of the blank was subdivided from 1.5 mm to 1.2 mm, and the number of integration points in the plate thickness direction was increased from 7 points to 9 points. changed to Furthermore, the material model of the blank is converted from the isotropic hardening material model to more accurately determine the hardening properties of the metal material and the elastic behavior during unloading. changed to the Yoshida-Uemori material model that can be reproduced in
  • the press forming analysis conditions are based on the state of divergence between the outer peripheral shape at the forming bottom dead center of the press formed product analysis model 21 in FIG. , the coefficient of friction between the mold model 1 and the blank was changed from 0.10 to 0.11.
  • FIG. 10(c) shows the result of comparison between the outer peripheral shape of .
  • the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model 21 at the forming bottom dead center is adjusted to the outer peripheral shape of the press-formed product work bottom dead center shape model 17 by adjusting the analysis conditions as described above.
  • the analysis conditions are adjusted (changed) as described above to perform an elastic-plastic dynamic analysis, and the accuracy of prediction of the outer peripheral shape at the bottom dead center of the press-formed product analysis model 21 is obtained.
  • the analysis conditions may be further adjusted based on the predicted accuracy obtained.
  • the press-forming condition adjustment step S25 is a step of adjusting the press-forming conditions in the elasto-plastic dynamics analysis of the process of press-forming the actual press-formed product 11 .
  • the adjustment of the press forming conditions is performed by adjusting the target outer peripheral shape of the press-formed product analysis model 21 at the forming bottom dead center and the outer peripheral shape of the actual press-formed product 11 at the forming bottom dead center determined by the analysis conditions adjusted in the analysis condition adjustment step S23. is within a predetermined range.
  • the adjustment of the press molding conditions in the press molding condition adjustment step S25 is performed, for example, according to the following procedures (A) to (D).
  • (A) Perform elastic-plastic dynamics analysis of the process of press forming the actual press-formed product 11 under the analysis conditions adjusted in the analysis condition adjustment step S23 and the subsequent springback process, and form the press-formed product analysis model 21 Find the outer shape at the bottom dead center.
  • the press-formed product analysis model outer peripheral shape acquisition step S3 may be performed by applying the adjusted analysis conditions to the press-formed product analysis model 21 .
  • (B) Obtaining the deviation between the outer peripheral shape at the molding bottom dead center of the press-formed product analysis model 21 obtained under the adjusted analysis conditions and the target peripheral shape at the molding bottom dead center of the actual press-formed product 11, It is determined whether the obtained deviation is within a predetermined range.
  • the predetermined range that is predetermined so that the deviation of the outer peripheral shape at the forming bottom dead center of the press-formed product analysis model 21 falls within the dimensional accuracy allowed for the actual press-formed product 11, for example. It can be set as appropriate based on the
  • the press forming conditions are adjusted by, for example, changing the set position of the blank model and the shape of the blank model based on the deviation (not shown) between the outer peripheral shape at the forming bottom dead center of the press formed product analysis model 21 and the target. do it.
  • the positioning holes and pins of the mold model 1 are arranged so that the set position of the blank model with respect to the mold model 1 is shifted in the direction opposite to the deviation of the outer peripheral shape from the target shape.
  • the position of , etc. should be adjusted.
  • the shape of the blank model before press forming may be adjusted so that the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model changes in the direction opposite to the shift.
  • the press molding conditions may be adjusted by changing the shape of the mold model 1.
  • the press-molding step S27 is a step of actually press-molding the blank using a mold under the press-molding conditions adjusted in the press-molding condition adjustment step S25 to manufacture the actual press-molded product 11 .
  • the press-formed product analysis model obtained by the method according to the first embodiment is used to increase the prediction accuracy of the outer peripheral shape at the forming bottom dead center. Adjust the analysis conditions to Subsequently, the deviation between the outer peripheral shape at the forming bottom dead center of the press-formed product analysis model obtained under the adjusted analysis conditions and the target peripheral shape at the forming bottom dead center of the actual press-formed product falls within a predetermined range. Adjust the press molding conditions so that it fits. By actually press-forming the actual press-formed product under the adjusted press-forming conditions, it is possible to manufacture the actual press-formed product with improved dimensional accuracy of the outer peripheral shape. As a result, it is possible to prevent troubles when assembling parts with other parts.
  • the press molding conditions such as the position of the blank and the mold shape may be further adjusted based on the outer peripheral shape of the actual press-molded product press-molded under the adjusted press-molding conditions.
  • the press molding conditions are adjusted so as to improve the dimensional accuracy of the outer peripheral shape. It is possible to satisfy the permissible dimensional accuracy for the outer peripheral shape of the actual press-formed product.
  • the cost and period of preparation for production of the actual press-formed product 11 can be greatly reduced.
  • the actual press-formed product 11 can be adjusted according to signs of changes in the outer peripheral shape during mass production, such as wear and deformation of the mold. Molding conditions can be changed. As a result, it is possible to suppress the occurrence of a large number of dimensional defects in the outer peripheral shape of the actual press-formed product 11 .
  • the actual press-formed product 11 targeted in Embodiments 1 and 2 was an automobile part (A-pillar upper), but the actual press-formed product targeted by the present invention is consumer electronics parts and the like. may be
  • the step S21 for acquiring the accuracy of prediction of the outer peripheral shape, the step S23 for adjusting the analysis conditions, the step S25 for adjusting the press-forming conditions, and the step S27 for press-forming of the second embodiment were performed, and the actual press-formed product 11 was produced. Press molded.
  • the blank positioning hole in the mold model 1 is set as the press-forming condition so that the outer peripheral shape at the forming bottom dead center of the press-formed product analysis model 21 approaches the target shape. ) and positioning pins were adjusted.
  • the target shape was the target of the outer peripheral shape of the actual press-formed product 11 at the forming bottom dead center (hereinafter referred to as "target shape").
  • a mold is actually manufactured at the blank set position (positioning hole/pin) with respect to the mold model 1 whose shape is adjusted for the press molded product analysis model 21, and the manufactured mold is used. The blank was press-formed into an actual press-formed product 11 by using the
  • the surface shape was measured after it was released from the mold and spring-backed, and a press-molded product work shape model 15 was created from the measured three-dimensional surface shape measurement data. Then, elastic finite element analysis of the process of sandwiching the created press-formed work shape model 15 by the mold model 1 to the bottom dead point of molding is performed, and the outer peripheral shape of the press-formed work shape model 17 at the bottom dead center of molding asked for
  • the step S25 for adjusting the peripheral shape prediction accuracy and the step S23 for adjusting the analysis conditions according to the second embodiment were not performed, and the step S25 for adjusting the press forming conditions and the step S27 for press forming were performed.
  • An actual press-molded product 11 was press-molded.
  • the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model 21 at the forming bottom dead center approaches the target shape.
  • the press molding conditions were adjusted to Then, the actual press-formed product 11 was press-formed under the adjusted press-forming conditions.
  • the press molding conditions are adjusted by changing the positions of the blank positioning holes, pins, etc. in the mold model 1 based on the outer peripheral shape at the molding bottom dead center of the press molded product analysis model 21. gone.
  • the outer peripheral shape at the bottom dead center of the actual press-formed product 11 in each of the invention example and the comparative example is the ratio of the length of the outer peripheral shape at which the amount of deviation from the target shape is within ⁇ 0.5 mm (hereinafter referred to as “ ⁇ 0.5 mm It was evaluated by the "concordance rate").
  • the ⁇ 0.5mm matching rate in the invention example was 95%, while the ⁇ 0.5mm matching rate in the comparative example was 65%. From this result, it was demonstrated that the method according to the present invention can improve the dimensional accuracy of the outer peripheral shape of the actual press-formed product 11 at the forming bottom dead center.
  • the mold shape was repeatedly adjusted so that the ⁇ 0.5 mm matching rate of the outer peripheral shape at the bottom dead center of the actual press-molded product 11 was 100%.
  • the adjustment of the mold shape was performed in the same manner as the adjustment of the press molding conditions described above.
  • the matching rate of ⁇ 0.5 mm became 100% with one adjustment of the mold shape.
  • the matching rate of ⁇ 0.5 mm became 100% after adjusting the mold shape three times. From this result, it was demonstrated that the method according to the present invention can achieve the allowable dimensional accuracy for the actual press-formed product 11 with a smaller number of mold shape adjustments. As a result, it was shown that the cost and period of preparation for production of actual press-formed products can be greatly reduced.
  • the outer peripheral shape of the actual press-formed product that is actually press-formed, and the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model obtained by the elastic-plastic dynamic analysis of the process of press-forming the actual press-formed product can be performed accurately with high reproducibility, and can provide a method, apparatus, and program for evaluating the outer peripheral shape of a press-formed product that can appropriately evaluate each outer peripheral shape.
  • the prediction accuracy is increased based on the evaluation of the outer peripheral shape of the press-formed product analysis model, and the press forming conditions are adjusted so that the dimensional accuracy of the outer peripheral shape is improved, thereby improving the dimensional accuracy. It is possible to provide a method for manufacturing a press-formed product that manufactures an actual press-formed product that has been pressed.

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Abstract

本発明に係るプレス成形品の外周形状評価方法は、実際にプレス成形してスプリングバックした実プレス成形品１１を成形下死点まで挟み込む過程の力学的解析により取得したプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状を実プレス成形品１１の外周形状として取得し（Ｓ３）、実プレス成形品１１をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析によりプレス成形品解析モデル２１を求め（Ｓ５）、これについても成形下死点における外周形状を取得し（Ｓ７）、実プレス成形品１１の外周形状とプレス成形品解析モデル２１の外周形状を比較し、それぞれ評価する（Ｓ９）。

Description

プレス成形品の外周形状評価方法、装置及びプログラム、並びにプレス成形品の製造方法
　本発明は、実際にプレス成形（press　forming）した実プレス成形品（press　formed　part）の外周形状と、プレス成形解析（press　forming　analysis）により求めたプレス成形品解析モデルの外周形状（peripheral　shape）と、を比較しそれぞれを評価するプレス成形品の外周形状評価方法、装置及びプログラムに関する。さらに、本発明は、外周形状の寸法精度（dimensional　accuracy）が向上するようにプレス成形条件を調整して実際にプレス成形することにより、寸法精度を向上させた実プレス成形品を製造するプレス成形品の製造方法に関する。
　金属板のプレス成形においては、割れ（fracture）やシワ（wrinkles）、寸法精度不良（forming　defects　of　dimensional　accuracy）などの成形不具合（forming　defectiveness）を発生させないことが求められる。そこで、これらの不具合を金型（press　forming　die）の作製前に予測するために、有限要素解析（finite　element　analysis）等によるプレス成形過程の力学的解析（mechanical　analysis）が一般的に実施されている。そして、プレス成形過程の力学的解析によりブランク（blank）がどのようにプレス成形品へとプレス成形されているのかを正確に予測するためには、力学的解析において様々な解析条件を正しく設定することが重要である。また、解析条件が正しいかどうかは、実際のプレス成形品との比較を行いながら決定される。
　実際のプレス成形品と力学的解析により求めたプレス成形品の解析結果との重要な比較項目の一つとして、プレス成形品の外周形状が挙げられる。プレス成形品の外周形状は、プレス成形に用いる金型におけるブランクのセット位置、ブランクを金型にセットする時の自重たわみ（self-weight　deflection）、及び、ブランクを金型で挟み込む際の金型との接触および摺動（sliding）状況、の３つの要素に大きく影響される。よって、実際のプレス成形品と力学的解析で求めたプレス成形品とで外周形状が一致するか否かは、これらの３つの要素が妥当であることの判断基準となる。特に、ブランクの端部をまず金型で挟み込んでから、ブランクの中央部の成形をおこなうドロー成形（deep　drawing）（絞り成形（drawing））においては、プレス成形品の外周形状は、その成形可否を左右する重要な因子となる。
　しかしながら、実際のプレス成形品の外周形状と、プレス成形過程の力学的解析により求めたプレス成形品の外周形状と、の比較は容易ではない。なぜなら、プレス成形後のプレス成形品は金型から取り出した時点でスプリングバック（springback）と呼ばれる弾性変形（elastic　deformation）により、金型内の成形下死点（the　forming　bottom　dead　center）形状とは異なるからである。一方で、プレス成形過程の力学的解析によれば、金型内の成形下死点及びスプリングバック後のプレス成形品の外周形状を予測することは可能である。しかし、図８に示すように、実際のプレス成形品（実プレス成形品１１）のスプリングバック後の外周形状と、力学的解析によるプレス成形品（プレス成形品解析モデル２１）のスプリングバック後の外周形状と、は必ずしも一致しないため、これらを直接比較することはできない。
　実際のプレス成形品と力学的解析により求めたプレス成形品との外周形状の比較に関しては、一般的には非特許文献１に開示されているように、ブランク端とプレス成形品における特徴的な形状の部位との間の距離を測定し、力学的解析の解析結果と比較する方法や、あるいは、非特許文献２に開示されているように、元の（プレス成形前の）ブランク形状と重ねてその外形の変化量（流入量（inflow））を評価することで、力学的解析により得られたプレス成形品の外周形状の精度が評価されている。これは、解析条件を変更した力学的解析により求めた複数のプレス成形品の外周形状を評価する場合も同様である。同一の金型で成形したプレス成形品であっても、例えば潤滑油（lubricating　oil）や材料強度（material　strength）の違いによって、スプリングバック後の外周形状は必ずしも一致しないためである。
塑性と加工、第56巻、第651号、pp.311-316 塑性と加工、第59巻、第689号、pp.107-113
　しかしながら、プレス成形品全体の外周形状の評価を行うためには、プレス成形品における多くの部位での表面形状（surface　profile）を測定する作業を行う必要があり、またその精度も高くないという問題があった。たとえば、非特許文献１に開示されているように、ブランク端とプレス成形品中の特徴的な形状との距離を測定し、力学的解析結果と比較する方法では、例えば、金型の稜線部（ridge　line　section）端とブランク端との距離を測ることとした場合、稜線部は曲面であるため、その稜線部端の位置を厳密に定めることは難しい。このため、例えば測定者による違いが発生する余地があった。また、非特許文献２に開示されているように、元のブランク形状と重ねてその外形の変化量（流入量）を評価する方法では、元のブランク形状と成形品とをどのような基準で重ねるかによって結果は大きく異なるため、測定者による違いが発生する余地があり、またその測定基準を明確に定めることは困難であった。そのため、測定者によらず外周形状の比較を再現性が高く正確に実施することが課題であった。
　しかしながら、プレス成形品の外周部位がプレスストローク（press　stroke）方向に変形した場合には平坦な元ブランクの形状と重ねること自体が困難であった。よって、実際のプレス成形品と力学的解析にプレス成形品の外周形状を比較して評価することの重要性は認識されていたものの、その評価方法の難しさから評価指標の一つとしての位置づけにとどまっていた。
　また、成形下死点でのプレス成形品における金型からの接触圧力（contact　pressure）分布は、プレス成形品の外周形状に関する重要な情報であると考えられる。しかしながら、力学的解析によりプレス成形品に作用する接触圧力分布を求めることは可能であるが、実際のプレス成形品における金型からの接触圧力分布を求める方法は確立されていなかった。そのため、実際のプレス成形品と力学的解析によるプレス成形品との外周形状を比較することができたとしても、外周形状に相違が生じた要因を適切に評価することはできなかった。
　さらに、実際のプレス成形品（実プレス成形品）と力学的解析によるプレス成形品（プレス成形品解析モデル）の外周形状に差異が生じた要因を適切に評価することが困難であったために、プレス成形品解析モデルの外周形状の予測精度（prediction　accuracy）を高めることも困難であった。そのため、予測精度の低いプレス成形品解析モデルの外周形状に基づいてプレス成形条件を調整して実プレス成形品をプレス成形しても、その外周形状の寸法精度を十分に向上させることができないという課題があった。
　本発明は、以上の問題を解決すべくなされたものであり、その目的は、実際にプレス成形した実プレス成形品の外周形状と、実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析（elastoplastic　mechanical　analysis）により取得したプレス成形品解析モデルの外周形状と、の比較を再現性が高く正確に行うことができ、かつ、それぞれの外周形状を適切に評価することができるプレス成形品の外周形状評価方法、装置及びプログラムを提供することにある。さらに、本発明の他の目的は、プレス成形品解析モデルの外周形状の評価に基づいてその予測精度を高めた上で外周形状の寸法精度が向上するようにプレス成形条件を調整し、寸法精度を向上させた実プレス成形品を製造するプレス成形品の製造方法を提供することにある。
　本発明に係るプレス成形品の外周形状評価方法は、実際に金型を用いてブランクをプレス成形した実プレス成形品の外周形状と、前記実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析により求めたプレス成形品解析モデルの外周形状と、を比較しそれぞれを評価するものであって、前記実プレス成形品を離型（die　release）してスプリングバックした後の表面形状を測定して取得した三次元表面形状（three-dimensional　surface　profile）測定データからプレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の金型モデルによって成形下死点まで挟み込む過程の力学的解析を行い、成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めたプレス成形品ワーク下死点形状モデルの外周形状を前記実プレス成形品の外周形状として取得する実プレス成形品外周形状取得ステップと、前記ブランクのブランクモデルを前記金型モデルを用いてプレス成形する過程の弾塑性力学的解析を単一工程又は複数工程にわたって行うことにより、成形下死点におけるプレス成形品解析モデルを求め、該求めたプレス成形品解析モデルの外周形状を取得するプレス成形品解析モデル外周形状取得ステップと、前記実プレス成形品外周形状取得ステップにおいて取得した前記実プレス成形品の外周形状と、前記プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップにおいて取得した前記プレス成形品解析モデルの外周形状と、を比較し、それぞれの外周形状を評価する外周形状比較・評価ステップと、を含む。
　前記実プレス成形品外周形状取得ステップにおける前記力学的解析は弾性有限要素解析（elastic　finite　element　analysis）又は弾塑性有限要素解析（elastoplastic　finite　element　analysis）であり、前記プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップにおける前記弾塑性力学的解析は、弾塑性有限要素解析であるとよい。
　前記実プレス成形品をプレス成形する過程が該実プレス成形品の部位ごとに成形工程が分かれている場合において、前記実プレス成形品外周形状取得ステップにおける前記金型モデルは、前記実プレス成形品の各部位を成形する各金型の金型モデルを合成して一つの金型モデルとしたものであるとよい。
　前記実プレス成形品外周形状取得ステップにおいて求めた前記プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を前記実プレス成形品に作用する前記金型からの接触圧力分布として算出する実プレス成形品接触圧力分布算出ステップと、前記プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップにおいて求めた成形下死点における前記プレス成形品解析モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を算出するプレス成形品解析モデル接触圧力分布算出ステップと、前記実プレス成形品接触圧力分布算出ステップにおいて算出した前記実プレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出ステップにおいて算出された前記プレス成形品解析モデルに作用する接触圧力分布と、を比較し、それぞれを評価する接触圧力分布比較・評価ステップと、をさらに含むとよい。
　前記実プレス成形品外周形状取得ステップにおいて求めた前記プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を前記実プレス成形品に作用する前記金型からの接触圧力分布として算出する実プレス成形品接触圧力分布算出ステップと、前記プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップにおいて求めた成形下死点における前記プレス成形品解析モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を算出するプレス成形品解析モデル接触圧力分布算出ステップと、前記実プレス成形品接触圧力分布算出ステップにおいて算出した前記実プレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出ステップにおいて算出された前記プレス成形品解析モデルに作用する接触圧力分布と、を比較し、それぞれを評価する接触圧力分布比較・評価ステップと、をさらに含むとよい。
　本発明に係るプレス成形品の外周形状評価装置は、実際に金型を用いてブランクをプレス成形した実プレス成形品の外周形状と、前記実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析により求めたプレス成形品解析モデルの外周形状と、を比較しそれぞれを評価するものであって、前記実プレス成形品を離型してスプリングバックした後の表面形状を測定して取得した三次元表面形状測定データからプレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の金型モデルによって成形下死点まで挟み込む過程の力学的解析を行い、成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めたプレス成形品ワーク下死点形状モデルの外周形状を前記実プレス成形品の外周形状として取得する実プレス成形品外周形状取得部と、前記ブランクのブランクモデルを前記金型モデルを用いてプレス成形する過程の弾塑性力学的解析を単一工程又は複数工程にわたって行うことにより、成形下死点におけるプレス成形品解析モデルを求め、該求めたプレス成形品解析モデルの外周形状を取得するプレス成形品解析モデル外周形状取得部と、前記実プレス成形品外周形状取得部により取得した前記実プレス成形品の外周形状と、前記プレス成形品解析モデル外周形状取得部により取得した前記プレス成形品解析モデルの外周形状と、を比較し、それぞれの外周形状を評価する外周形状比較・評価部と、を備える。
　前記実プレス成形品外周形状取得部において求めた前記プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を前記実プレス成形品に作用する前記金型からの接触圧力分布として算出する実プレス成形品接触圧力分布算出部と、前記プレス成形品解析モデル外周形状取得部により求めた成形下死点における前記プレス成形品解析モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を算出するプレス成形品解析モデル接触圧力分布算出部と、前記実プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記実プレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出部により算出した前記プレス成形品解析モデルに作用する接触圧力分布と、を比較し、それぞれを評価する接触圧力分布比較・評価部と、をさらに備えるとよい。
　本発明に係るプレス成形品の外周形状評価プログラムは、実際に金型を用いてブランクをプレス成形した実プレス成形品の外周形状と、前記実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析により求めたプレス成形品解析モデルの外周形状と、を比較しそれぞれを評価するものであって、コンピュータを、前記実プレス成形品を離型してスプリングバックした後の表面形状を測定して取得した三次元表面形状測定データからプレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の金型モデルによって成形下死点まで挟み込む過程の力学的解析を行い、成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めたプレス成形品ワーク下死点形状モデルの外周形状を前記実プレス成形品の外周形状として取得する実プレス成形品外周形状取得部と、前記ブランクのブランクモデルを前記金型モデルを用いてプレス成形する過程の弾塑性力学的解析を単一工程又は複数工程にわたって行うことにより、成形下死点におけるプレス成形品解析モデルを求め、該求めたプレス成形品解析モデルの外周形状を取得するプレス成形品解析モデル外周形状取得部と、前記実プレス成形品外周形状取得部により取得した前記実プレス成形品の外周形状と、前記プレス成形品解析モデル外周形状取得部により取得した前記プレス成形品解析モデルの外周形状と、を比較し、それぞれの外周形状を評価する外周形状比較・評価部と、として機能させる。
　前記コンピュータを、さらに、前記実プレス成形品外周形状取得部において求めた前記プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を前記実プレス成形品に作用する前記金型からの接触圧力分布として算出する実プレス成形品接触圧力分布算出部と、前記プレス成形品解析モデル外周形状取得部により求めた成形下死点における前記プレス成形品解析モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を算出するプレス成形品解析モデル接触圧力分布算出部と、前記実プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記実プレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出部により算出した前記プレス成形品解析モデルに作用する接触圧力分布と、を比較し、それぞれを評価する接触圧力分布比較・評価部と、として機能させるとよい。
　本発明に係るプレス成形品の製造方法は、外周形状の寸法精度が向上するようにプレス成形条件を調整して実プレス成形品を製造するものであって、本発明に係るプレス成形品の外周形状評価方法に基づいて、前記実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析により求めたプレス成形品解析モデルの成形下死点における外周形状と、実際に金型を用いてブランクをプレス成形した実プレス成形品の成形下死点における外周形状との差異を、前記プレス成形品解析モデルの成形下死点における外周形状の予測精度として求める外周形状予測精度取得ステップと、前記プレス成形品解析モデルの外周形状の予測精度に基づき、前記実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析における前記プレス成形品解析モデルの解析条件を調整する解析条件調整ステップと、該調整した解析条件で求められる前記プレス成形品解析モデルの成形下死点における外周形状と、前記実プレス成形品の成形下死点における外周形状の目標と、の偏差が所定の範囲に収まるように、前記実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析におけるプレス成形条件を調整するプレス成形条件調整ステップと、前記プレス成形条件調整ステップで調整したプレス成形条件にて、実際に金型を用いてブランクをプレス成形し、実プレス成形品を製造するプレス成形ステップと、を含む。
　本発明においては、実際にプレス成形した実プレス成形品の三次元表面形状に基づいて作成したプレス成形品ワーク形状モデルと、実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析により求めたプレス成形品解析モデルと、のそれぞれについて同一の金型モデルの成形下死点で位置合わせする。このため、スプリングバック前の成形下死点における実プレス成形品の外周形状とプレス成形品解析モデルの外周形状と、を再現性が高く正確に比較し、それぞれを適切に評価することができる。さらに、実プレス成形品の成形下死点における接触圧力分布を求めることができるので、成形下死点における実プレス成形品の外周形状とプレス成形品解析モデルの外周形状との差を、成形下死点における接触圧力分布の違いと関連付けて評価することができる。これにより、金型におけるブランクのセット位置のずれや、プレス成形過程における材料流入（material　inflow）バランスの違いを、外周形状の差や接触圧力分布の違いとして適切に評価することができる。その結果、力学的解析における解析条件を実プレス成形品との比較を行いながら正しく設定することができるので、寸法精度不良等の成形不具合を防ぐことができる。あるいは実際のプレス成形における異常を検知し、それを是正することで成形不具合を防ぐことができる。
　さらに、本発明においては、上記のとおり評価されたプレス成形解析モデルの外周形状の評価に基づいてその予測精度を高めるようにプレス成形する過程の弾塑性力学的解析の解析条件（analysis　condition）を調整する。続いて、調整した解析条件の下でプレス成形する過程の弾塑性力学的解析において、プレス成形品解析モデルの外周形状の寸法精度が向上するようにプレス成形条件（forming　condition）を調整する。そして、調整したプレス成形条件で実際に金型を用いてプレス成形することで、外周形状の寸法精度を向上させた実プレス成形品を製造することができる。これにより、他の部品との部品組み（parts　assembly）する際のトラブルを抑止できる。また、ブランク位置や金型形状（die　shape）等の調整を何度も繰り返さなくても、実プレス成形品の外周形状について許容される寸法精度を満たすことができる。これらの結果、実プレス成形品の生産準備の費用及び期間を大きく短縮することができる。また、本発明によれば、実プレス成形品の量産（mass　production）時における外周形状の変動の兆候、例えば金型の摩耗（wear）や変形等にあわせて、実際のプレス成形条件を変更できるので、実プレス成形品の外周形状の寸法不良の大量発生を抑止することもできる。
図１は、本発明の実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法の処理の流れを説明するフロー図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法において、実プレス成形品の外周形状を取得する過程を説明する図である（（ａ）実プレス成形品のプレス成形工程、（ｂ）実プレス成形品の三次元表面形状測定、（ｃ）三次元表面形状データのプレス成形品ワーク形状モデルへの変換（リメッシュ（remeshing）及びオフセット（offset））、（ｄ）プレス成形品ワーク形状モデルを金型モデルで挟み込む過程の力学的解析、（ｅ）成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデルの外周形状の取得）。 図３は、本発明の実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法により取得した、（ａ）プレス成形品ワーク下死点形状モデルを用いて取得した実プレス成形品の外周形状、（ｂ）プレス成形解析により取得したプレス成形品解析モデルの外周形状、（ｃ）実プレス成形品の外周形状と、プレス成形品解析モデルの外周形状と、の比較、を示す図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法の他の態様の処理の流れを説明するフロー図である。 図５は、本発明の実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法の他の態様において求めた、プレス成形品ワーク下死点形状モデル及びプレス成形品解析モデルの接触圧力分布の一例を示すコンター図である（（ａ）プレス成形品ワーク下死点形状モデルの接触圧力分布、（ｂ）プレス成形品解析モデルの接触圧力分布）。 図６は、本発明の実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価装置のブロック図、及び、本発明の実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価プログラムの機能を説明する図である。 図７は、本発明の実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価装置の他の態様ブロック図、及び、本発明の実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価プログラムの他の態様の機能を説明する図である。 図８は、プレス成形解析及びスプリングバック解析により求めたプレス成形品解析モデルの外周形状と、プレス成形してスプリングバックした後の実プレス成形品の外周形状と、を比較する際の課題を説明する図である（（ａ）プレス成形解析及びスプリングバック解析により求めたプレス成形品解析モデル、（ｂ）実プレス成形品、（ｃ）実プレス成形品の三次元表面形状測定データ）。 図９は、本発明の実施の形態２に係るプレス成形品の製造方法における処理の流れを説明するフロー図である。 図１０は、本発明の実施の形態２に係るプレス成形品の製造方法において、（ａ）実プレス成形品の成形下死点における外周形状として取得したプレス成形品ワーク下死点形状モデルの外周形状、（ｂ）解析条件を調整して弾塑性有限要素解析により求めたプレス成形品解析モデルの成形下死点における外周形状、（ｃ）実プレス成形品の成形下死点における外周形状とプレス成形品解析モデルの成形下死点における外周形状の比較、を示す図である。
［実施の形態１］
　以下、本発明の実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法、装置及びプログラムについて、図１～図７を参照して説明する。本実施の形態１では、一例として図２（ａ）に示す、自動車のＡピラーアッパー（front　pillar　upper）を模擬したハット断面形状（hat-shaped　cross　section）の実プレス成形品１１を対象とした。実プレス成形品１１は、980MPa級（MPa-class）、板厚1.4mmの冷延鋼板（cold　rolled　steel　sheet）をプレス成形したものである。また、本願の図２、図３及び図５におけるX、Y及びZは、実プレス成形品１１、三次元表面形状測定データ１３、プレス成形品ワーク形状モデル１５、プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７及びプレス成形品解析モデル２１の長手方向（X方向）、幅方向（Y方向）及び高さ方向（Z方向）を示している。
＜プレス成形品の外周形状評価方法＞
　本発明の実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法は、一例として図２に示すように、実際に金型を用いてブランクをプレス成形した実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状と、一例として図３（ａ）に示すように、実プレス成形品１１をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析により求めたプレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状と、を比較しそれぞれを評価するものである。図１に示すように、プレス成形品の外周形状評価方法は、実プレス成形品外周形状取得ステップＳ１と、プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップＳ３と、外周形状比較・評価ステップＳ５と、を含む。以下、上記の各ステップについて説明する。
≪実プレス成形品外周形状取得ステップ≫
　実プレス成形品外周形状取得ステップＳ１は、実プレス成形品１１を離型してスプリングバックした後の表面形状を測定して取得した三次元表面形状測定データ１３からプレス成形品ワーク形状モデル１５を作成し、プレス成形品ワーク形状モデル１５を金型の金型モデル１によって成形下死点まで挟み込む過程の力学的解析を行い、成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７を求め、プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状を実プレス成形品１１の外周形状として取得するステップである。
　実プレス成形品外周形状取得ステップＳ１は、まず、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、実プレス成形品１１の表面形状の測定により三次元表面形状測定データ１３を取得する（Ｓ１ａ）。次に、取得した三次元表面形状測定データ１３を力学的解析、すなわち弾性力学的解析のシェル要素（shell　element）として扱えるようにするために、図２（ｃ）に示すように、一定の要素サイズ（element　size）の要素（例えば、三角形要素）にリメッシュし、その後、板厚中央に相当する位置にオフセットすることにより、プレス成形品ワーク形状モデル１５を作成する（Ｓ１ｂ）。必要に応じて、三次元表面形状測定データ１３は、エッジ（輪郭）付近のノイズを除去する操作を行ってもよい。本実施の形態１ではプレス成形品ワーク形状モデル１５の板厚は初期板厚1.4mmのまま一定として扱ったが、要素ごと、或いは領域ごとに測定した板厚を与えてもよい。プレス成形品ワーク形状モデルをシェル要素で作成するかわりに、取得した三次元表面形状測定データを板厚分だけ裏面側にオフセットさせて三次元表面形状測定データを取得し、あるいは表面側および裏面側それぞれの三次元表面形状測定データを測定することで表裏両面の三次元表面形状測定データを取得し、これら表裏面の三次元表面形状測定データで挟まれた三次元空間を、ソリッド要素（solid　element）に分割してプレス成形品ワーク形状モデルを作成する方法を用いてもよい。
　次に、プレス成形品ワーク形状モデル１５を金型モデル１で挟み込める位置に配置する（Ｓ１ｃ）。このとき、プレス成形品ワーク形状モデル１５の位置決めは、金型モデル１によって成形下死点まで挟み込む過程においてプレス成形品ワーク形状モデル１５が大きくずれないように大まかに手動で調整するとよい。
　具体的には、プレス成形品ワーク形状モデル１５と金型モデル１の稜線部形状や外周形状、位置決め穴／ピンなどの特徴形状を目印に、金型モデル１で挟んだ際に、プレス成形品ワーク形状モデル１５の特徴形状部位がずれないように平行移動（parallel　movement）及び／又は回転移動（rotational　movement）を行う。あるいは、一旦プレス成形品ワーク形状モデル１５を金型モデル１の下型（lower　die）モデル３を基準としてベストフィット等の自動的な位置合わせを行い、続いて、上型（upper　die）モデル５をプレス成形方向に沿って下型モデル３と接触しないところまで平行移動させてもよい。
　次に、プレス成形品ワーク形状モデル１５を金型モデル１で挟む過程の力学的解析を行い（Ｓ１ｄ）、図３（ｂ）に示すように、成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７を取得する。
　実プレス成形品外周形状取得ステップＳ１における力学的解析としては、本実施の形態１では、弾性有限要素解析を行うが、これに限らず、弾塑性有限要素解析を行ってもよい。
　このように、プレス成形品ワーク形状モデル１５を金型モデル１によって成形下死点まで挟み込む過程の弾性有要素解析を行うことにより、金型モデル１を基準としてプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の位置合わせが可能となる。
　また、本実施の形態１は、下型と上型とを備えた金型により実プレス成形品１１をフォーム成形（crash　forming）する場合を対象とするものであったが、ドロー成形の場合には上型と協働してブランクを挟持するクッション（blank　holder）が金型に備えられている。この場合、金型モデルはクッションモデル（図示なし）を備えたものとし、クッションモデルをはじめから成形下死点位置に配置し、プレス成形品ワーク形状モデルを下型モデルと上型モデルとで挟み込む過程の解析を行えばよい。
≪プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップ≫
　プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップＳ３は、ブランクのブランクモデルを金型モデル１を用いてプレス成形する過程の弾塑性力学的解析を行うことにより、図３（ａ）に示すように、成形下死点におけるプレス成形品解析モデル２１を求め、求めたプレス成形品解析モデル２１の外周形状を取得するステップである。
　本実施の形態１において、プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップＳ３は、弾塑性力学的解析として弾塑性有限要素解析を行う。
　本実施の形態１においては、プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップＳ３を実行するに先立って、プレス成形品解析モデル２１のプレス成形解析に用いるブランクモデル（図示無し）と、金型モデル１（図２（ｄ））と、を予め取得しておく。
≪外周形状比較・評価ステップ≫
　外周形状比較・評価ステップＳ５は、実プレス成形品外周形状取得ステップＳ１において取得した実プレス成形品１１の外周形状と、プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップＳ３において取得したプレス成形品解析モデル２１の外周形状と、を比較し、それぞれの外周形状を評価するステップである。
　図３（ｃ）に、本実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法により取得したプレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状と、実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状として求めたプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状と、を比較した結果を示す。プレス成形品解析モデル２１の外周形状と実プレス成形品１１の外周形状とは、概ね一致しているものの、両者の間にずれが発生していることが分かった。本実施の形態１で対象とした実プレス成形品１１は、金型の２カ所に位置決めピン（locating　pin）（図２参照）が設けられており、プレス成形過程におけるブランクのずれを防止する構造となっていたため、両者の差は小さいものであった。
　このような位置決めピンのないドロー成形の場合には、シワ押さえ（blank　holder）によるブランクの金型への材料流入バランスが崩れ、シワ発生や実プレス成形品の寸法精度に影響を及ぼし、実プレス成形品の外周形状にもその影響が生じると考えられる。そのため、本発明は、ドロー成形の場合においてより有用度が高いと考えられる。
　このように、本実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法においては、実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状として取得するプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７と、成形下死点におけるプレス成形品解析モデル２１と、は、いずれも、同一の金型モデル１で位置合わせ（positioning）がされたものである。このため、実プレス成形品１１の外周形状を基準としてプレス成形品解析モデル２１の外周形状を比較することにより再現性が高くかつ正確に行うことができる。
　そして、外周形状の比較を行うことで、金型におけるブランクのセット位置のずれや、プレス成形過程における材料流入バランスの違いによって発生する外周形状の差を適切に評価することができる。このようなプレス成形品の外周形状の差は、金型から離型したスプリングバック後では形状が異なってしまい、実プレス成形品とプレス成形品解析モデルとの間で直接比較が困難であるため、成形下死点状態で比較するとよい。その結果、力学的解析における解析条件を実プレス成形品との比較を行いながら正しく設定することができるので、寸法精度不良等の成形不具合を防ぐことができる。あるいは実際のプレス成形における異常を検知し、それを是正することで成形不具合を防ぐことができる。
　さらに、本実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法の他の態様としては、前述した本実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法の実プレス成形品外周形状取得ステップＳ１と、プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップＳ３と、外周形状比較・評価ステップＳ５と、に加えて、図４に示すように、実プレス成形品接触圧力分布算出ステップＳ７と、プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出ステップＳ９と、接触圧力分布比較・評価ステップＳ１１と、をさらに含むものとして構成することができる。
≪実プレス成形品接触圧力分布算出ステップ≫
　実プレス成形品接触圧力分布算出ステップＳ７は、実プレス成形品外周形状取得ステップＳ１において求めた成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に作用する金型モデル１との接触圧力分布を実プレス成形品１１に作用する金型からの接触圧力分布として算出するステップである。
≪プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出ステップ≫
　プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出ステップＳ９は、プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップＳ３において求めた成形下死点におけるプレス成形品解析モデル２１に作用する金型モデル１との接触圧力分布を算出するステップである。
≪接触圧力分布比較・評価ステップ≫
　接触圧力分布比較・評価ステップＳ１１は、実プレス成形品接触圧力分布算出ステップＳ７において算出した実プレス成形品１１に作用する接触圧力分布と、プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出ステップＳ９において算出したプレス成形品解析モデル２１に作用する接触圧力分布と、を比較し、それぞれを評価するステップである。
　図５に、一例として、実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法の他の態様により求めた、実プレス成形品１１に作用する成形下死点における接触圧力分布として求めたプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の接触圧力分布、及び、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における接触圧力分布のコンター図を示す。
　図５に示すように、プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７は、パンチ底部（punch　bottom　portion）１７ａ及びフランジ部（flange　portion）１７ｂにおいて、プレス成形品解析モデル２１のパンチ底部２１ａ及びフランジ部２１ｂに比べて接触圧力が高いことが分かる。そのため、図３（ｃ）に示したプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７とプレス成形品解析モデル２１の外周形状の差異は、成形下死点における金型モデルからの接触圧力分布の違いによるものであると考えられる。
　このように、本実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法の他の態様においては、実プレス成形品の外周形状とプレス成形品解析モデルの外周形状との差を、成形下死点における接触圧力分布の違いと関連付けて評価することができる。その結果、力学的解析における解析条件を実プレス成形品との比較を行いながら正しく設定することができるので、寸法精度不良等の成形不具合を防ぐことができる。あるいは実際のプレス成形における異常を検知し、それを是正することで成形不具合を防ぐことができる。
＜プレス成形品の外周形状評価装置＞
　本発明の実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価装置３１は、一例として図２、図３（ｂ）に示すように、実際に金型を用いてブランクをプレス成形した実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状と、一例として図３（ａ）に示すように、実プレス成形品１１をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析により求めたプレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状と、を比較しそれぞれを評価するものである。図６に示すように、プレス成形品の外周形状評価装置３１は、実プレス成形品外周形状取得部３３と、プレス成形品解析モデル外周形状取得部３５と、外周形状比較・評価部３７と、を備える。
≪実プレス成形品外周形状取得部≫
　実プレス成形品外周形状取得部３３は、図２に示すように、実プレス成形品１１を離型してスプリングバックした後の表面形状を測定して取得した三次元表面形状測定データからプレス成形品ワーク形状モデル１５を作成し、プレス成形品ワーク形状モデル１５を金型の金型モデル１によって成形下死点まで挟み込む過程の力学的解析を行い、成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７を求め、プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状を実プレス成形品１１の外周形状として取得するものである。
　本実施の形態１において、実プレス成形品外周形状取得部３３は、前述した本実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法の実プレス成形品外周形状取得ステップＳ１を実行する。
≪プレス成形品解析モデル外周形状取得部≫
　プレス成形品解析モデル外周形状取得部３５は、ブランクのブランクモデルを金型モデル１を用いてプレス成形する過程の弾塑性力学的解析を行うことにより、図２（ａ）に示すように、成形下死点におけるプレス成形品解析モデル２１を求め、求めたプレス成形品解析モデル２１の外周形状を取得するものである。
　本実施の形態１において、プレス成形品解析モデル外周形状取得部３５は、前述した本実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法のプレス成形品解析モデル外周形状取得ステップＳ３を実行する。
≪外周形状比較・評価部≫
　外周形状比較・評価部３７は、図３（ｃ）に示すように、実プレス成形品外周形状取得部３３により取得した実プレス成形品１１の外周形状と、プレス成形品解析モデル外周形状取得部３５により取得したプレス成形品解析モデル２１の外周形状と、を比較し、それぞれの外周形状を評価するものである。
　本実施の形態１において、外周形状比較・評価部３７は、前述した本実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法の外周形状比較・評価ステップＳ５を実行する。
　さらに、本実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価装置４１の他の態様としては、図７に示すように、本実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価装置３１の実プレス成形品外周形状取得部３３と、プレス成形品解析モデル外周形状取得部３５と、外周形状比較・評価部３７と、に加えて、実プレス成形品接触圧力分布算出部４３と、プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出部４５と、接触圧力分布比較・評価部４７と、をさらに備えるものとして構成することができる。
≪実プレス成形品接触圧力分布算出部≫
　実プレス成形品接触圧力分布算出部４３は、図５（ａ）に示すように、実プレス成形品外周形状取得部３３において求めた成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に作用する金型モデル１との接触圧力分布を実プレス成形品１１に作用する金型からの接触圧力分布として算出するものである。
≪プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出部≫
　プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出部４５は、図５（ｂ）に示すように、プレス成形品解析モデル外周形状取得部３５により求めた成形下死点におけるプレス成形品解析モデル２１に作用する金型モデル１との接触圧力分布を算出するものである。
≪接触圧力分布比較・評価部≫
　接触圧力分布比較・評価部４７は、実プレス成形品接触圧力分布算出部４３により算出した実プレス成形品１１に作用する接触圧力分布と、プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出部４５により算出したプレス成形品解析モデル２１に作用する接触圧力分布と、を比較し、それぞれを評価するものである。
＜プレス成形品の外周形状評価プログラム＞
　本発明の実施の形態１は、プレス成形品の外周形状評価プログラムとして構成することができる。すなわち、本発明の実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価プログラムは、実際に金型を用いてブランクをプレス成形した実プレス成形品の外周形状と、実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析により求めたプレス成形品解析モデルの外周形状と、を比較しそれぞれを評価するものである。図６に示すように、プレス成形品の外周形状評価プログラムは、コンピュータを、実プレス成形品外周形状取得部３３と、プレス成形品解析モデル外周形状取得部３５と、外周形状比較・評価部３７と、として機能させる。
　さらに、本発明の実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価プログラムの他の態様として、図７に示すように、実プレス成形品外周形状取得部３３と、プレス成形品解析モデル外周形状取得部３５と、外周形状比較・評価部３７と、に加えて、コンピュータを、さらに、実プレス成形品接触圧力分布算出部４３と、プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出部４５と、接触圧力分布比較・評価部４７と、として機能させることができる。
　以上、本実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価装置及びプログラムにおいても、前述した本実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法と同様に、実プレス成形品１１の外周形状として求めるプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７と、実プレス成形品１１をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析により求めるプレス成形品解析モデル２１と、は、いずれも、同一の金型モデル１で位置合わせがされたものである。このため、実プレス成形品１１の外周形状を基準としてプレス成形品解析モデル２１の外周形状を比較することにより再現性が高く正確に行うことができ、適切に評価することが可能となる。これにより、プレス成形品解析モデル２１の外周形状の解析精度を評価することができる。
　さらに、本発明に係るプレス成形品の外周形状評価装置及びプログラムは、プレス成形品解析モデルの外周形状を基準として、実プレス成形品の外周形状を比較し、適切に評価することが可能となる。さらに、実プレス成形品の成形下死点における接触圧力分布を求めることができるので、成形下死点における実プレス成形品の外周形状とプレス成形品解析モデルの外周形状との差を、成形下死点における接触圧力分布の違いと関連付けて評価することができる。これにより、金型におけるブランクのセット位置のずれや、プレス成形過程における材料流入バランスの違いを、外周形状の差や接触圧力分布の違いとして適切に評価することができる。その結果、力学的解析における解析条件を実プレス成形品との比較を行いながら正しく設定することができるので、寸法精度不良等の成形不具合を防ぐことができる。あるいは実際のプレス成形における異常を検知し、それを是正することで成形不具合を防ぐことができる。
　上記の本発明の実施の形態１に係る説明は、実プレス成形品の全体を単一工程でプレス成形する場合を対象とするものであった。もっとも、本発明は、実プレス成形品をプレス成形する過程が実プレス成形品の部位ごとに複数工程に分かれている場合であってもよい。この場合、本発明は、成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデルの外周形状の取得に用いる金型モデルは、実プレス成形品の各部位を成形する各金型の金型モデルを合成して一つの金型モデルとすればよい。
　また、プレス成形品ワーク形状モデルを金型モデルに挟み込み過程の解析においては、実プレス成形品の一部の部位を成形する金型の金型モデルを用いてもよい。そして、金型モデルによりプレス成形品ワーク形状モデルを挟み込んだ部位と、当該部位に相当するプレス成形品解析モデルにおける部位と、を位置合わせすればよい。
　また、上記の説明において、金型の成形下死点とは、下型と上型との間の間隔がブランクの板厚と同等となった時点である場合を想定したものであった。もっとも、本発明において、成形下死点とは、成形下死点の手前（5mmや10mm等、10mm以内）で金型を止めた場合を含み、成形下死点手前まで成形した実プレス成形品とプレス成形品解析モデルとの比較を行うものであってもよい。
　また、本実施の形態１においてプレス成形品ワーク形状モデル１５、プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７及びプレス成形品解析モデル２１は、いずれも、シェル要素（例えば、三角形要素）でモデル化されたものであったが、本発明は、ソリッド要素でモデル化されたものであってもよい。
　本実施の形態１で用いた金型モデルは剛体（rigid　body）であったが、本発明において、金型モデルは弾性体（elastic　body）であってもよいし、弾塑性体（elastoplastic　body）であってもよい。
　本発明の実施の形態１の他の態様においては、成形下死点における実プレス成形品とプレス成形品解析モデルの接触圧力分布を比較し、外周形状と接触圧力分布との関係を評価するものであったが、本発明は、接触圧力分布の代わりに、成形下死点において実プレス成形品とプレス成形品解析モデルに作用する成形荷重（forming　load）や、成形下死点における金型モデルの変形量を算出し、外周形状との関係を評価するものであってもよい。
［実施の形態２］
＜プレス成形品の製造方法＞
　本発明の実施の形態２に係るプレス成形品の製造方法は、外周形状の寸法精度が向上するようにプレス成形条件を調整して実プレス成形品を製造するものである。そして、本実施の形態２に係るプレス成形品の製造方法は、図９に示すように、外周形状予測精度取得ステップＳ２１と、解析条件調整ステップＳ２３と、プレス成形条件調整ステップＳ２５と、プレス成形ステップＳ２７と、を含む。以下、一例として図２に示す実プレス成形品１１を対象として、上記の各ステップについて説明する。
≪外周形状予測精度取得ステップ≫
　外周形状予測精度取得ステップＳ２１は、実施の形態１に係るプレス成形品の外周形状評価方法により、実際に金型を用いてブランクをプレス成形した実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状を求める。さらに、外周形状予測精度取得ステップＳ２１は、実施の形態１に係る方法により、実プレス成形品１１をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析を行い、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状を求める。そして、実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状と、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状と、の差異を、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状の予測精度として求める。
　実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状は、前述した本実施の形態１に係る実プレス成形品外周形状取得ステップＳ１を実施することにより取得することができる（図３（ｂ）（ii）参照）。図３（ｂ）（ii）は、実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状として求めたプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状を示す図である。また、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状は、前述した本実施の形態１に係るプレス成形品解析モデル外周形状取得ステップＳ３を実施することにより取得することができる（図３（ａ）（ii））。
　このように取得したプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状とプレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状は、同一の金型モデル１で位置合わせが行われて算出されたものである。そのため、プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状とプレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状を比較することができ、これらの差異をプレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状の予測精度として求めることができる。
　プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７とプレス成形品解析モデル２１の外周形状の差異は、プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状を基準としたときのプレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状の乖離量を算出すればよい。例えば、プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状から、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状への垂直方向距離（絶対値）を乖離量として算出する。
≪解析条件調整ステップ≫
　解析条件調整ステップＳ２３は、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状の予測精度を高めるように、実プレス成形品１１をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析におけるプレス成形品解析モデル２１の解析条件を調整するステップである。
　プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状の予測精度に影響する解析条件として、（i）FEM解析条件、（ii）プレス成形解析条件、が挙げられる。
（i）FEM解析条件は、プレス成形する過程の弾塑性力学的解析として有限要素法（FEM）による弾塑性力学的解析（有限要素解析）を行う上での数値解析（numerical　analysis）方式やモデルの近似（approximation）方式に関わる計算技術（computing　techniques）上の解析条件である。FEM解析条件としては、ブランクの要素分割サイズ（size　of　element　divisions）、要素内の積分点数（number　of　integral　points）、選択する要素の種類、金属材料（metal　material）の材料構成則（material　constitutive　law）等、が挙げられる。
（ii）プレス成形解析条件は、プレス成形する過程の弾塑性力学的解析を行う上で前提となる計算上の解析条件のことをいい、実際のプレス成形に対応したブランクあるいは金型の挙動に関わる物理的なパラメータである。プレス成形解析条件としては、例えば、金型の成形下死点位置、金型とブランク材との間の摩擦係数（friction　coefficient）、金型（パンチ（punch）とダイ（die））のクリアランス、金型の成形速度、等が挙げられる。
　図１０（ａ）に、図３（ｃ）に示すプレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状の予測精度に基づいて調整した解析条件の下で求めた成形下死点におけるプレス成形品解析モデル２１を求めた結果を示す。図１０（ａ）に示す結果は、解析条件として、FEM解析条件とプレス成形解析条件を以下のように調整したものである。
　FEM解析条件に関しては、FEM解析精度に起因する外周形状の予測誤差を軽減するために、ブランクの平均要素サイズを1.5mmから1.2mmに細分化し、板厚方向の積分点数を７点から９点に変更した。さらには、ブランクの材料モデル（material　model）を等方硬化モデル（isotropic　hardening　material　model）から、金属材料の硬化特性（hardening　property）および除荷（unloading）時の弾性挙動（elastic　behavior）をより正確に再現可能な吉田-上森モデル（Yoshida-Uemori　material　model）に変更した。
　一方、プレス成形解析条件に関しては、図３（ｃ）のプレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状とプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状との乖離の状況に基づき、金型モデル１とブランク間の摩擦係数を0.10から0.11に変更した。
　このように調整した解析条件でプレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状と、実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状として求めたプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状と、を比較した結果を図１０（ｃ）に示す。図１０（ｃ）に示すように、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状は、解析条件を上記のように調整することでプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状と良好に一致した。そして、プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状を基準としてプレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状の乖離量を算出した結果、全体にわたって±0.5mmの範囲に収まった。これにより、解析条件を調整する前（図３（ｃ）参照）に比べて、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状の予測精度が高くなったことが分かる。
　解析条件調整ステップＳ２３においては、上記のように解析条件を調整（変更）して弾塑性力学的解析を行い、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状の予測精度を求め、求めた予測精度に基づいて解析条件をさらに調整してもよい。
≪プレス成形条件調整ステップ≫
　プレス成形条件調整ステップＳ２５は、実プレス成形品１１をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析におけるプレス成形条件を調整するステップである。プレス成形条件の調整は、解析条件調整ステップＳ２３で調整した解析条件で求められるプレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状と実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状の目標との偏差が予め定めた所定の範囲内に収まるように行う。
　プレス成形条件調整ステップＳ２５におけるプレス成形条件の調整は、例えば、以下の（Ａ）～（Ｄ）に手順に従って行う。
（Ａ）解析条件調整ステップＳ２３において調整した解析条件の下で実プレス成形品１１をプレス成形する過程とその後のスプリングバックする過程の弾塑性力学的解析を行い、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状を求める。当該力学的解析は、調整した解析条件をプレス成形品解析モデル２１に与えて前述したプレス成形品解析モデル外周形状取得ステップＳ３を実施すればよい。
（Ｂ）調整した解析条件の下で求めたプレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状と、実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状の目標と、の偏差を求め、該求めた偏差が予め定めた所定の範囲内に収まっているかどうかを判定する。
（Ｃ）偏差が予め定めた所定の範囲内に収まっていないと判定された場合、プレス成形品解析モデル２１を用いてプレス成形する過程とその後のスプリングバックする過程との弾塑性力学的解析におけるプレス成形条件を調整する。
（Ｄ）調整したプレス成形条件の下で求めたプレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状の偏差が予め定めた所定の範囲内に収まるまで、上記の（Ａ）～（Ｃ）を繰り返す。
　プレス成形条件調整ステップＳ２５において、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状の偏差が収まるように予め定めた所定の範囲は、例えば、実プレス成形品１１に許容される寸法精度に基づいて適宜設定すればよい。
　また、プレス成形条件の調整は、例えば、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状と目標との偏差（図示なし）に基づいて、ブランクモデルのセット位置やブランクモデルの形状を変更すればよい。
　例えば、プレス成形品解析モデル２１において外周形状が目標形状からずれている部位について、ずれとは逆方向に金型モデル１に対するブランクモデルのセット位置がずれるように金型モデル１の位置決め穴やピン等の位置を調整すればよい。あるいは、ずれとは逆方向にプレス成形品解析モデルの外周形状が変更するように、プレス成形前のブランクモデルの形状を調整してもよい。
　また、プレス成形条件調整ステップＳ２５においては、金型モデル１の形状を変更することによりプレス成形条件を調整してもよい。
≪プレス成形ステップ≫
　プレス成形ステップＳ２７は、プレス成形条件調整ステップＳ２５で調整したプレス成形条件の下で実際に金型を用いてブランクをプレス成形し、実プレス成形品１１を製造するステップである。
　このように、本実施の形態２に係るプレス成形品の製造方法においては、本実施の形態１に係る方法により求めたプレス成形品解析モデルの成形下死点における外周形状の予測精度を高めるように解析条件を調整する。続いて、調整した解析条件で求められるプレス成形品解析モデルの成形下死点における外周形状と実プレス成形品の成形下死点における外周形状の目標との偏差が予め定めた所定の範囲内に収まるようにプレス成形条件を調整する。そして、調整したプレス成形条件で実際に実プレス成形品をプレス成形することで、外周形状の寸法精度を向上させた実プレス成形品を製造することができる。これにより、他の部品との部品組みする際のトラブルを抑止できる。
　本実施の形態２に係るプレス成形品の製造方法により、外周形状が寸法精度を満たすように調整したプレス成形条件で実プレス成形品をプレス成形しても、その外周形状が許容される寸法精度を満たさない場合もある。このような場合、調整したプレス成形条件でプレス成形した実プレス成形品の外周形状に基づいて、ブランクの位置や金型形状等のプレス成形条件のさらに調整を繰り返すこともある。
　もっとも、本実施の形態２に係る方法では、外周形状の寸法精度が向上するようにプレス成形条件を調整しているため、ブランク位置や金型形状等の調整を何度も繰り返さなくても、実プレス成形品の外周形状について許容される寸法精度を満たすことができる。
　以上、本実施の形態２に係るプレス成形品の製造方法によれば、実プレス成形品１１の生産準備の費用及び期間を大きく短縮することができる。
　さらに、本実施の形態２に係るプレス成形品の製造方法によれば、実プレス成形品１１の量産時における外周形状の変動の兆候、例えば金型の摩耗や変形等にあわせて、実際のプレス成形条件を変更できる。これにより、実プレス成形品１１の外周形状の寸法不良の大量発生を抑止することができる。
　本実施の形態１及び実施の形態２において対象とした実プレス成形品１１は自動車部品（Ａピラーアッパー）であったが、本発明で対象とする実プレス成形品は家電（consumer　electronics）部品等であってもよい。
　本発明の作用効果について検証する実験を行ったので、これについて以下に説明する。実施例では、図２に示す実プレス成形品１１について、その成形下死点における外周形状が目標形状と一致するようにプレス成形条件の調整を行った。実プレス成形品１１は、前述した本実施の形態１及び実施の形態２と同様、自動車のＡピラーアッパーを模擬したものであり、引張強度980MPa級、板厚1.4mmの冷延鋼板をプレス成形したものである。
　実験では、発明例として、前述した本実施の形態２の外周形状予測精度取得ステップＳ２１、解析条件調整ステップＳ２３、プレス成形条件調整ステップＳ２５及びプレス成形ステップＳ２７を実施し、実プレス成形品１１をプレス成形した。
　発明例において、プレス成形条件調整ステップＳ２５では、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状が目標形状に近づくように、プレス成形条件として金型モデル１におけるブランクの位置決め穴（positioning　hole）や位置決めピン等の位置を調整した。目標形状は、実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状の目標（以下、「目標形状（target　shape）」という）とした。また、プレス成形ステップＳ２７では、プレス成形品解析モデル２１について形状を調整した金型モデル１に対するブランクのセット位置（位置決め穴／ピン）にて実際に金型を作製し、作製した金型を用いてブランクを実プレス成形品１１にプレス成形した。
　プレス成形した実プレス成形品１１については、金型から離型してスプリングバックした後の表面形状を測定し、該測定した三次元表面形状測定データからプレス成形品ワーク形状モデル１５を作成した。そして、作成したプレス成形品ワーク形状モデル１５を金型モデル１により成形下死点まで挟み込む過程の弾性有限要素解析を行い、成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状を求めた。
　また、実験では、比較例として、本実施の形態２に係る外周形状予測精度取得ステップＳ２１と解析条件調整ステップＳ２３を実施せずに、プレス成形条件調整ステップＳ２５とプレス成形ステップＳ２７を実施し、実プレス成形品１１をプレス成形した。比較例においては、実プレス成形品１１の外周形状と乖離が生じたままのプレス成形品解析モデル２１を用いて、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状が目標形状に近づくようにプレス成形条件を調整した。そして、調整したプレス成形条件の下で実プレス成形品１１をプレス成形した。
　発明例及び比較例において、プレス成形条件の調整は、プレス成形品解析モデル２１の成形下死点における外周形状に基づいて金型モデル１におけるブランクの位置決め穴やピン等の位置を変更することにより行った。
　発明例と比較例のそれぞれにおける実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状は、目標形状との乖離量が±0.5mm以内となる外周形状の長さの割合（以下、「±0.5mm一致率（concordance　rate）」という）により評価した。
　発明例における±0.5mm一致率は95%であったのに対し、比較例における±0.5mm一致率は65%であった。この結果から、本発明に係る方法によれば、実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状の寸法精度を向上できることが実証された。
　さらに、発明例及び比較例のそれぞれについて、実プレス成形品１１の成形下死点における外周形状の±0.5mm一致率が100%となるように、金型形状の調整を繰り返した。金型形状の調整は、前述したプレス成形条件の調整と同様に行った。
　発明例に係る実プレス成形品１１については、１回の金型形状の調整で±0.5mm一致率が100%になった。これに対し、比較例に係る実プレス成形品１１については、３回の金型形状の調整で±0.5mm一致率が100%になった。この結果から、本発明に係る方法によれば、より少ない金型形状の調整回数で実プレス成形品１１について許容される寸法精度を達成できることが実証された。これにより、実プレス成形品の生産準備の費用及び期間を大きく短縮することができることが示された。
　本発明によれば、実際にプレス成形した実プレス成形品の外周形状と、実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析により取得したプレス成形品解析モデルの外周形状と、の比較を再現性が高く正確に行うことができ、かつ、それぞれの外周形状を適切に評価することができるプレス成形品の外周形状評価方法、装置及びプログラムを提供することができる。さらに、本発明によれば、プレス成形品解析モデルの外周形状の評価に基づいてその予測精度を高めた上で外周形状の寸法精度が向上するようにプレス成形条件を調整し、寸法精度を向上させた実プレス成形品を製造するプレス成形品の製造方法を提供することができる。
　１　金型モデル
　３　下型モデル
　５　上型モデル
　１１　実プレス成形品
　１３　三次元表面形状測定データ
　１５　プレス成形品ワーク形状モデル
　１７　プレス成形品ワーク下死点形状モデル
　１７ａ　パンチ底部
　１７ｂ　フランジ部
　２１　プレス成形品解析モデル
　２１ａ　パンチ底部
　２１ｂ　フランジ部
　３１　外周形状評価装置
　３３　実プレス成形品外周形状取得部
　３５　プレス成形品解析モデル外周形状取得部
　３７　外周形状比較・評価部
　４１　外周形状評価装置
　４３　実プレス成形品接触圧力分布算出部
　４５　プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出部
　４７　接触圧力分布比較・評価部

Claims (10)

  1. 　実際に金型を用いてブランクをプレス成形した実プレス成形品の外周形状と、前記実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析により求めたプレス成形品解析モデルの外周形状と、を比較しそれぞれを評価するプレス成形品の外周形状評価方法であって、
    　前記実プレス成形品を離型してスプリングバックした後の表面形状を測定して取得した三次元表面形状測定データからプレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の金型モデルによって成形下死点まで挟み込む過程の力学的解析を行い、成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めたプレス成形品ワーク下死点形状モデルの外周形状を前記実プレス成形品の外周形状として取得する実プレス成形品外周形状取得ステップと、
    　前記ブランクのブランクモデルを前記金型モデルを用いてプレス成形する過程の弾塑性力学的解析を単一工程又は複数工程にわたって行うことにより、成形下死点におけるプレス成形品解析モデルを求め、該求めたプレス成形品解析モデルの外周形状を取得するプレス成形品解析モデル外周形状取得ステップと、
    　前記実プレス成形品外周形状取得ステップにおいて取得した前記実プレス成形品の外周形状と、前記プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップにおいて取得した前記プレス成形品解析モデルの外周形状と、を比較し、それぞれの外周形状を評価する外周形状比較・評価ステップと、
    　を含む、プレス成形品の外周形状評価方法。
  2. 　前記実プレス成形品外周形状取得ステップにおける前記力学的解析は弾性有限要素解析又は弾塑性有限要素解析であり、
    　前記プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップにおける前記弾塑性力学的解析は、弾塑性有限要素解析である、請求項１に記載のプレス成形品の外周形状評価方法。
  3. 　前記実プレス成形品をプレス成形する過程が該実プレス成形品の部位ごとに成形工程が分かれている場合において、
    　前記実プレス成形品外周形状取得ステップにおける前記金型モデルは、前記実プレス成形品の各部位を成形する各金型の金型モデルを合成して一つの金型モデルとしたものである、請求項１又は２に記載のプレス成形品の外周形状評価方法。
  4. 　前記実プレス成形品外周形状取得ステップにおいて求めた前記プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を前記実プレス成形品に作用する前記金型からの接触圧力分布として算出する実プレス成形品接触圧力分布算出ステップと、
    　前記プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップにおいて求めた成形下死点における前記プレス成形品解析モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を算出するプレス成形品解析モデル接触圧力分布算出ステップと、
    　前記実プレス成形品接触圧力分布算出ステップにおいて算出した前記実プレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出ステップにおいて算出された前記プレス成形品解析モデルに作用する接触圧力分布と、を比較し、それぞれを評価する接触圧力分布比較・評価ステップと、
    　をさらに含む、請求項１又は２に記載のプレス成形品の外周形状評価方法。
  5. 　前記実プレス成形品外周形状取得ステップにおいて求めた前記プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を前記実プレス成形品に作用する前記金型からの接触圧力分布として算出する実プレス成形品接触圧力分布算出ステップと、
    　前記プレス成形品解析モデル外周形状取得ステップにおいて求めた成形下死点における前記プレス成形品解析モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を算出するプレス成形品解析モデル接触圧力分布算出ステップと、
    　前記実プレス成形品接触圧力分布算出ステップにおいて算出した前記実プレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出ステップにおいて算出された前記プレス成形品解析モデルに作用する接触圧力分布と、を比較し、それぞれを評価する接触圧力分布比較・評価ステップと、
    　をさらに含む、請求項３に記載のプレス成形品の外周形状評価方法。
  6. 　実際に金型を用いてブランクをプレス成形した実プレス成形品の外周形状と、前記実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析により求めたプレス成形品解析モデルの外周形状と、を比較しそれぞれを評価するプレス成形品の外周形状評価装置であって、
    　前記実プレス成形品を離型してスプリングバックした後の表面形状を測定して取得した三次元表面形状測定データからプレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の金型モデルによって成形下死点まで挟み込む過程の力学的解析を行い、成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めたプレス成形品ワーク下死点形状モデルの外周形状を前記実プレス成形品の外周形状として取得する実プレス成形品外周形状取得部と、
    　前記ブランクのブランクモデルを前記金型モデルを用いてプレス成形する過程の弾塑性力学的解析を単一工程又は複数工程にわたって行うことにより、成形下死点におけるプレス成形品解析モデルを求め、該求めたプレス成形品解析モデルの外周形状を取得するプレス成形品解析モデル外周形状取得部と、
    　前記実プレス成形品外周形状取得部により取得した前記実プレス成形品の外周形状と、前記プレス成形品解析モデル外周形状取得部により取得した前記プレス成形品解析モデルの外周形状と、を比較し、それぞれの外周形状を評価する外周形状比較・評価部と、
    　を備える、プレス成形品の外周形状評価装置。
  7. 　前記実プレス成形品外周形状取得部において求めた前記プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を前記実プレス成形品に作用する前記金型からの接触圧力分布として算出する実プレス成形品接触圧力分布算出部と、
    　前記プレス成形品解析モデル外周形状取得部により求めた成形下死点における前記プレス成形品解析モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を算出するプレス成形品解析モデル接触圧力分布算出部と、
    　前記実プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記実プレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出部により算出した前記プレス成形品解析モデルに作用する接触圧力分布と、を比較し、それぞれを評価する接触圧力分布比較・評価部と、
    　をさらに備える、請求項６に記載のプレス成形品の外周形状評価装置。
  8. 　実際に金型を用いてブランクをプレス成形した実プレス成形品の外周形状と、前記実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析により求めたプレス成形品解析モデルの外周形状と、を比較しそれぞれを評価するプレス成形品の外周形状評価プログラムであって、
    　コンピュータを、
    　前記実プレス成形品を離型してスプリングバックした後の表面形状を測定して取得した三次元表面形状測定データからプレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の金型モデルによって成形下死点まで挟み込む過程の力学的解析を行い、成形下死点におけるプレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めたプレス成形品ワーク下死点形状モデルの外周形状を前記実プレス成形品の外周形状として取得する実プレス成形品外周形状取得部と、
    　前記ブランクのブランクモデルを前記金型モデルを用いてプレス成形する過程の弾塑性力学的解析を単一工程又は複数工程にわたって行うことにより、成形下死点におけるプレス成形品解析モデルを求め、該求めたプレス成形品解析モデルの外周形状を取得するプレス成形品解析モデル外周形状取得部と、
    　前記実プレス成形品外周形状取得部により取得した前記実プレス成形品の外周形状と、前記プレス成形品解析モデル外周形状取得部により取得した前記プレス成形品解析モデルの外周形状と、を比較し、それぞれの外周形状を評価する外周形状比較・評価部と、
    　として機能させる、プレス成形品の外周形状評価プログラム。
  9. 　前記コンピュータを、さらに、
    　前記実プレス成形品外周形状取得部において求めた前記プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を前記実プレス成形品に作用する前記金型からの接触圧力分布として算出する実プレス成形品接触圧力分布算出部と、
    　前記プレス成形品解析モデル外周形状取得部により求めた成形下死点における前記プレス成形品解析モデルに作用する前記金型モデルとの接触圧力分布を算出するプレス成形品解析モデル接触圧力分布算出部と、
    　前記実プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記実プレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記プレス成形品解析モデル接触圧力分布算出部により算出した前記プレス成形品解析モデルに作用する接触圧力分布と、を比較し、それぞれを評価する接触圧力分布比較・評価部と、
    　として機能させる、請求項８に記載のプレス成形品の外周形状評価プログラム。
  10. 　外周形状の寸法精度が向上するようにプレス成形条件を調整して実プレス成形品を製造するプレス成形品の製造方法であって、
    　請求項１に記載のプレス成形品の外周形状評価方法に基づいて、前記実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析により求めたプレス成形品解析モデルの成形下死点における外周形状と、実際に金型を用いてブランクをプレス成形した実プレス成形品の成形下死点における外周形状との差異を、前記プレス成形品解析モデルの成形下死点における外周形状の予測精度として求める外周形状予測精度取得ステップと、
    　前記プレス成形品解析モデルの外周形状の予測精度に基づき、前記実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析における前記プレス成形品解析モデルの解析条件を調整する解析条件調整ステップと、
    　該調整した解析条件で求められる前記プレス成形品解析モデルの成形下死点における外周形状と、前記実プレス成形品の成形下死点における外周形状の目標と、の偏差が所定の範囲に収まるように、前記実プレス成形品をプレス成形する過程の弾塑性力学的解析におけるプレス成形条件を調整するプレス成形条件調整ステップと、
    　前記プレス成形条件調整ステップで調整したプレス成形条件にて、実際に金型を用いてブランクをプレス成形し、実プレス成形品を製造するプレス成形ステップと、
    　を含む、プレス成形品の製造方法。
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