特許 6232382 構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定するシステムおよび方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6232382

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定するシステムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 17/50 20060101AFI20171106BHJP

   B21J 5/00 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   G06F17/50 612H

   B21J5/00 Z

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-542916(P2014-542916)

(86)(22)【出願日】2012年11月21日

(65)【公表番号】特表2015-501036(P2015-501036A)

(43)【公表日】2015年1月8日

(86)【国際出願番号】FR2012052682

(87)【国際公開番号】WO2013076421

(87)【国際公開日】20130530

【審査請求日】2015年10月26日

(31)【優先権主張番号】1160699

(32)【優先日】2011年11月23日

(33)【優先権主張国】FR

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】516227272

【氏名又は名称】サフラン・エアクラフト・エンジンズ

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】特許業務法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ルブラン，ジョナタン

【審査官】 松浦 功

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００７３４０１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−１９７９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０７９３４０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １７／５０

Ｂ２１Ｊ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ブランクの鍛造作業後に得られた構成要素に認められる不具合（３３）の場所を動的に特定するシステムであって、
前記鍛造作業中の構成要素（１）の動作を鍛造パラメータの関数としてモデル化する方程式を数値的に解くことにより、前記鍛造作業をモデル化するように適合された処理手段（１５）であって、前記解法は反復して実現され、前記鍛造作業中の前記構成要素（１）を形成する１組の時間的な連続モデル（２１ａ〜２１ｆ）につながり、前記１組は、前記ブランク（１ａ）に対応する初期モデル（２１ａ）と、中間鍛造ステップに対応する中間モデル（２１ｂ〜２１ｅ）と、前記鍛造された構成要素（１）に対応する最終モデル（２１ｆ）とを備える処理手段（１５）と、
前記構成要素（１）で認められる不具合（３３）に関連するデータを前記処理手段（１５）に提供する入力手段であって、不具合を有する構成要素が、欠陥のある構成要素（１ｔ）と呼ばれる入力手段と、
前記欠陥のある構成要素（１ｔ）内の不具合の領域に対応するゾーン内で、前記１組のモデル（２１ａ〜２１ｆ）に属する第１のモデルに不具合プロッタ（４３）を追加して、不具合の検出時点の、欠陥のある構成要素（１ｔ）を表す第１のプロットされたモデル（２１ｔ）を得るように適合された処理手段（１５）と、
前記不具合（３３）の動態を診断するために、処理手段（１５）に連結され、前記第１のプロットされたモデル（２１ｔ）から開始して、前記モデル化の間にわたり、前記不具合プロッタ（４３）を経時的に、遡及的に追跡するように適合された目視手段（２０）と
を備え、遡及的に追跡することにおいて、前記第１のモデルが、前記最終モデル（２１ｆ）に対応し、第１のプロットされたモデル（２１ｔ）が、最終のプロットされたモデル（２１ｔｆ）に対応すること、および処理手段（１５）が、前記最終のプロットされたモデル（２１ｔｆ）から開始して、前記モデル化の順序を逆にすることにより、前記不具合プロッタ（４３）を時間的に追跡するように構成されることを特徴とするシステム。

【請求項2】

第１のプロットされたモデル（２１ｔ）で前記不具合プロッタ（４３）に関連づけられたゾーンの寸法および位置決めが、欠陥のある構成要素（１ｔ）内の不具合（３３）の領域の寸法および位置決めに実質的に類似することを特徴とする、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記鍛造作業のモデル化が、動的モデル化であり、各反復で多角形メッシュ（２３）を形成する有限要素が、対応する鍛造ステップで構成要素を表すことを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム。

【請求項4】

処理手段（１５）が、各反復で、前記不具合プロッタ（４３）の寸法および位置を、前記時間のステップで前記多角形メッシュ（２３）の基本要素の関数として規定するように構成されることを特徴とする、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

処理手段（１５）が、初期モデル（２１ａ）で前記不具合プロッタ（４３）の場所を特定して、鍛造前の構成要素の中に不具合が存在した領域を識別するように構成されることを特徴とする、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

処理手段（１５）が、特定の構成を備える中間モデルで、前記不具合プロッタ（４３）の場所を特定して、前記特定の構成が前記不具合を引き起こす可能性が高いかどうかを検証するように構成されることを特徴とする、請求項４または５に記載のシステム。

【請求項7】

前記不具合プロッタ（４３）が、前記多角形メッシュ（２３）に関連づけられた対照要素であることを特徴とする、請求項３から６のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項8】

コンピュータが、ブランクの鍛造作業後に得られた構成要素に認められる不具合（３３）の場所を動的に特定する方法であって、
前記コンピュータが、
前記鍛造作業中の構成要素（１）の動作を鍛造パラメータの関数としてモデル化する方程式を数値的に解くことにより前記鍛造作業をモデル化するステップであって、前記解法は反復して実現され、鍛造作業中の前記構成要素（１）を形成する１組の時間的な連続モデル（２１ａ〜２１ｆ）につながり、前記１組は、前記ブランク（１ａ）に対応する初期モデル（２１ａ）と、中間鍛造ステップに対応する中間モデル（２１ｂ〜２１ｅ）と、前記鍛造された構成要素（１）に対応する最終モデル（２１ｆ）とを備えるステップと、
前記構成要素（１）で認められる不具合（３３）に関連するデータを得るステップであって、不具合を有する構成要素が、欠陥のある構成要素（１ｔ）と呼ばれるステップと、
前記欠陥のある構成要素内の不具合の領域に対応するゾーン内で、前記１組のモデルに属する第１のモデルに不具合プロッタ（４３）を追加して、不具合の検出時点の、欠陥のある構成要素（１ｔ）を表す第１のプロットされたモデル（１ｔ）を得るステップと、
前記不具合の動態を診断するために、前記第１のプロットされたモデルから開始して、前記モデル化の間にわたり、前記不具合プロッタ（４３）を経時的に、遡及的に追跡するステップと
を備え、遡及的に追跡するステップにおいて、前記第１のモデルが、前記最終モデル（２１ｆ）に対応し、第１のプロットされたモデル（２１ｔ）が、最終のプロットされたモデル（２１ｔｆ）に対応すること、および前記最終のプロットされたモデル（２１ｔｆ）から開始して、前記モデル化の順序を逆にすることにより、前記不具合プロッタ（４３）が時間的に追跡されることを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鍛造の一般的分野に関し、鍛造作業に起因する、欠陥のある構成要素で見つけられた不具合の場所を動的に特定することに関する。本発明は、すべての産業分野に、詳細には、鍛造される構成要素が品質および安全性という最大の制約条件を受ける航空学の分野に応用される。

【背景技術】

【0002】

鍛造された構成要素を成形するとき、製造する際の変動が、これらの構成要素を潜在的に拒絶させる欠陥の形成につながる場合がある。鍛造された構成要素内での欠陥の検出は、超音波の、磁気検出の、または視覚によるタイプの検査手段を使用して実現されることができる。

【0003】

欠陥の原因が、鍛造パラメータに、または成形工具の不完全な構成に関連する場合がある。したがって、欠陥の起源を識別または特定して、鍛造作業またはツーリングを改善することが重要である。

【0004】

現時点では、鍛造された構成要素の欠陥の起源を識別するために、欠陥が、鍛造前の元の部品と近似的に関係づけられる。欠陥のこの関連づけは不正確であり、表面上に、または視覚的に容易に識別できる領域に存在する欠陥に対してだけ実現される。

【0005】

さらに、このタイプの比較では、中間鍛造ステップの間に発生した欠陥の場所を特定することができず、欠陥をうまく診断するのに好ましくない、欠陥の拡大を解析することができない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の目的は、欠陥のある構成要素で認められる欠陥または不具合の場所を動的に特定するシステムおよび方法を提案することであり、これにより、前述の欠点が克服され、欠陥の拡大についての、先を見越した、または遡及的な知識が提供される。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、鍛造作業に関連する、欠陥のある構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定するシステムであって、
前記構成要素の１組の連続モデルを使用して、鍛造による構成要素成形作業をモデル化するための処理手段と、
前記欠陥のある構成要素の不具合の領域に対応するゾーン内で、前記１組のモデルのうち第１のモデルに不具合プロッタを追加して、第１のプロットされたモデルを得るための処理手段と、
前記第１のプロットされたモデルから、前記モデル化の間にわたり、前記不具合プロッタを経時的に追跡して、前記不具合の起源を特定するための処理手段と
を備えるシステムにより規定される。

【0008】

したがって、構成要素の媒体中での不具合の拡大を、先を見越して、または遡及的に診断することが可能である。

【0009】

有利には、第１のモデルで前記不具合プロッタに関連づけられたゾーンの寸法および位置が、欠陥のある構成要素内の不具合領域の寸法および位置に実質的に類似する。

【0010】

本発明の特定の一実施形態によれば、成形作業のモデル化は、対応する鍛造ステップで構成要素を表す多角形メッシュを各モデル化時間ステップで形成する有限要素を使用する動的モデル化である。

【0011】

有利には、処理手段は、各モデル化時間ステップで、前記不具合プロッタの寸法および位置を、前記時間のステップで前記メッシュの基本要素の関数として規定するように構成される。

【0012】

本発明の第１の実施形態によれば、前記１組の連続モデルは、鍛造前の構成要素に対応する初期モデルと、中間鍛造ステップに対応する中間モデルと、鍛造された構成要素に対応する最終モデルとを備え、前記第１のモデルは、前記最終モデルに対応し、前記第１のプロットされたモデルは、最終のプロットされたモデルに対応し、処理手段は、前記最終のプロットされたモデルから開始して、前記モデル化の順序を逆にすることにより、前記不具合プロッタを時間的に追跡するように構成される。

【0013】

処理手段は、初期モデルで前記不具合プロッタの場所を特定して、鍛造前の構成要素の中に不具合が存在した領域を識別するように構成される。

【0014】

有利には、処理手段は、特定の構成を備える中間モデルで、前記不具合プロッタの場所を特定して、前記特定の構成が前記不具合を誘発する可能性が高いかどうかを検証するように構成される。

【0015】

本発明の第２の実施形態によれば、前記１組の連続モデルは、鍛造前の構成要素に対応する初期モデルと、鍛造された構成要素に対応する最終モデルとを備え、前記第１のモデルは、前記初期モデルに対応し、前記第１のプロットされたモデルは、初期のプロットされたモデルに対応し、処理手段は、前記最終モデルで前記不具合プロッタの場所を特定して、鍛造された構成要素内の不具合が、前記鍛造された構成要素の機械加工領域の外側にあるかどうかを検証するように構成される。

【0016】

有利には、前記不具合プロッタは、前記多角形メッシュに関連づけられた対照要素である。

【0017】

本発明はまた、鍛造動作に関連する、欠陥のある構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定する方法であって、
構成要素を前記構成要素の１組の連続モデルに従って鍛造することにより、成形する作業をモデル化するステップと、
第１のプロットされたモデルを得るために、前記欠陥のある構成要素の不具合の領域に対応するゾーン内で、前記１組のモデルのうち第１のモデルに不具合プロッタを追加するステップと、
前記第１のプロットされたモデルから開始して、前記モデル化の間にわたり、前記不具合プロッタを経時的に追跡して、前記不具合の起源を特定するステップと
を備える方法に関する。

【0018】

次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態の限定しない例についての説明が行われる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】鍛造工程を概略的に示す。

【図2】本発明による、欠陥のある構成要素１で認められる不具合の場所を動的に特定するシステム１２を概略的に示す。

【図3】本発明による、構成要素を成形する１組の連続モデルを概略的に示す。

【図4】本発明の好ましい一実施形態による、欠陥のある構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定する方法を示す。

【図4A】本発明の好ましい一実施形態による、欠陥のある構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定する方法を示す。

【図4B】本発明の好ましい一実施形態による、欠陥のある構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定する方法を示す。

【図4C】本発明の好ましい一実施形態による、欠陥のある構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定する方法を示す。

【図4D】本発明の好ましい一実施形態による、欠陥のある構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定する方法を示す。

【図5A】ツーリングからオフセットされたブランクの鍛造のモデル化を示す。

【図5B】ツーリングからオフセットされたブランクの鍛造のモデル化を示す。

【図5C】ツーリングからオフセットされたブランクの鍛造のモデル化を示す。

【図5D】ツーリングからオフセットされたブランクの鍛造のモデル化を示す。

【図5E】ツーリングからオフセットされたブランクの鍛造のモデル化を示す。

【図6】本発明の別の実施形態による、欠陥のある構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定する方法を示す。

【図6A】本発明の別の実施形態による、欠陥のある構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定する方法を示す。

【図6B】本発明の別の実施形態による、欠陥のある構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定する方法を示す。

【図6C】本発明の別の実施形態による、欠陥のある構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定する方法を示す。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明の根底にある概念は、構成要素成形のモデル化を使用して、不具合の拡大を追跡することである。

【0021】

図１は、鍛造工程を概略的に示す。

【0022】

インゴットまたはブランク１ａと呼ばれる、一般に円筒形状の、鍛造される構成要素が、打ち延ばし、または鍛造プレスを使用する圧力により、２つの金型の間、または鍛造工具３の間で熱間加工され、または冷間加工され、鍛造された構成要素を形成する。最終構成要素１ｆは、しばしば特定の幾何形状の大きなディスクまたはディッシュに類似する。

【0023】

熱間加工では、構成要素１は、平坦化ステップの前に炉７の中に置かれ、場合によっては、鍛造および平坦化のステップが、最終構成要素１ｆを得る前に数回繰り返される。

【0024】

鍛造が完了したとき、鍛造された構成要素１ｆが、この構成要素１ｆに対してたとえば機械加工作業を開始する前に、不具合をまったく含まないことを検証するために、超音波、磁気検出、または視覚的手段９を使用して、検査が行われる。

【0025】

本発明は、不具合の場所を動的に特定して、不具合の起源を識別するステップを提案する。これにより、たとえば、不具合が一連の構成要素で分離され、または再現できるかどうかを判定することが可能になり、この場合、この不具合の再現を避けるために、修正処置が実現されることができる。

【0026】

図２は、本発明による、欠陥のある構成要素１で認められる不具合の場所を動的に特定するシステム１２を概略的に示す。

【0027】

不具合の場所を動的に特定するということは、構成要素１により占有される空間に関して、構成要素１を成形する連続的な時間で、不具合を時間−空間識別することを意味する。換言すれば、不具合の場所を動的に特定することは、構成要素１を変形する瞬間ごとに、構成要素１内の不具合の場所を空間的に特定することである。

【0028】

場所を特定するシステム１２は、データ入力手段１３と、処理手段１５と、記憶手段１７と、目視手段２０を備える出力手段１９とを備える。処理手段１５は、記憶手段１７に記憶され、かつ不具合の場所を動的に特定する方法を実装するように設計されたプログラムコード命令を備える１つまたは複数のコンピュータプログラムを実行できるようにする。

【0029】

より詳細には、処理手段１５は、構成要素の１組の連続モデルに従って鍛造することにより、構成要素１の成形作業をモデル化するように構成される。

【0030】

図３は、ブランク１ａ（すなわち、鍛造前の構成要素）を表す初期モデル２１ａと、中間の鍛造された構成要素１ｂ、１ｃを表す中間モデル２１ｂ、２１ｃと、鍛造された構成要素１ｆ（すなわち、鍛造後の最終構成要素）とを表す最終モデル２１ｆを備える、構成要素１を成形する１組の連続モデル２１ａ〜２１ｔを概略的に示す。

【0031】

モデル化は、３次元（３Ｄ）で、または軸対称な構成要素については任意選択で、２次元（２Ｄ）で行われることができることに留意されたい。

【0032】

したがって、処理手段１５は、たとえば、構成要素１およびツーリング３の温度範囲、圧力範囲、熱伝達係数、構成要素１の密度、動作速度の範囲などを備える鍛造パラメータに関して、鍛造工具３の作用の下で構成要素１の動作をモデル化する方程式を数値的に解くために使用される。これらのパラメータにより、数値モデル化が、作業場内での実際の鍛造作業を最もよく表すことができるようになる。たとえば、熱伝達係数により、鍛造作業の間に、放射および／または対流のために、詳細には、構成要素１の温度が高い（たとえば、１，０００℃のオーダ）ときに、構成要素１により周囲の媒体の中に放散される熱が考慮されることができるようになる。

【0033】

数値解法は反復して行われ、たとえば、メッシュ２３を使用して、構成要素の連続する幾何学的ドメインを離散化し、頂点またはノード２５、およびエッジ２７により記述される有限要素を使用する。したがって、有限要素による動的モデル化は、時間的な各反復またはモデル化ステップで、対応する鍛造ステップで構成要素１を表す多角形メッシュ２３（たとえば、三角形）を形成する。

【0034】

欠陥のある構成要素１ｔに不具合３３が認められたとき、不具合３３に関連するデータ（たとえば、構成要素１ｔ内の不具合の寸法および位置）が記録され、これらのデータは、場所を動的に特定するシステム１２の中にインポートされる。

【0035】

場所を動的に特定するシステム１２の入力手段１３は、不具合３３に関連するデータを入力し、かつ処理手段１５が、欠陥のある構成要素１ｔに対応するモデル２１ｔの中に不具合３３と同等のものを挿入することを可能にするために使用される。

【0036】

より具体的には、処理手段１５は、鍛造作業の１組のモデル２１ａ〜２１ｔに属する第１のモデル２１ｔに対して、欠陥のある構成要素１ｔ内の不具合の領域に対応するゾーン内で不具合プロッタ４３を追加して、第１のプロットされたモデル２１ｔを得るように構成される。換言すれば、第１のプロットされたモデル２１ｔは、不具合が検出された時点での、欠陥のある構成要素１ｔを表す。

【0037】

有利には、第１のモデル２１ｔで不具合プロッタ４３に関連づけられたゾーンは、欠陥のある構成要素１ｔ内の不具合領域３３の寸法および位置に実質的に類似する寸法および位置決めを有する。

【0038】

次いで、処理手段１５は、目視手段２０と共に、第１のプロットされたモデル２１ｔから開始して、モデル化の間に、不具合プロッタ４３を時間的に追跡することにより、不具合３３の動態を診断することが可能になるようにする。この手法では、構成要素１内での不具合３３の拡大が、第１のプロットされたモデル２１ｔから開始して、先を見越して（すなわち、時間的に前進する）、または遡及的に（すなわち、時間的に戻る）追跡されることができる。

【0039】

詳細には、各モデル化時間ステップで、不具合プロッタ４３の寸法および位置が、現在の時間ステップでのメッシュ２３の基本要素（すなわち、ノード２５および／またはエッジ２７）の関数として規定されることができる。

【0040】

たとえば、不具合プロッタ４３は、寸法および位置に関して不具合３３を表し、かつＣＡＤタイプの公知の技法を使用してモデル２１の、対応する多角形メッシュ２３の中に統合されることができる対照要素である。たとえば、不具合プロッタ４３は、メッシュ２３と対照をなし、実際の不具合３３の表面に実質的に等しい表面を取り囲み、不具合の近傍のノード２５に対して規定される、彩色された輪郭により表されることができる。不具合３３のタイプまたは正確な形状に関する知識を有する必要がないことに留意されたい。

【0041】

図４、および図４Ａ〜図４Ｄは、本発明の好ましい一実施形態による、欠陥のある構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定する方法を示す。

【0042】

この実施形態によれば、不具合プロッタが付加される第１のモデルは、鍛造された構成要素１ｆを表す最終モデル２１ｆに対応し、その結果、第１のプロットされたモデル２１ｔは、欠陥のある、鍛造された構成要素１ｔｆを表す最終のプロットされたモデル２１ｔｆに対応する。

【0043】

ステップＥ１で、処理手段１５は、鍛造前の構成要素（ブランク）１ａに対応する初期モデル２１ａと、鍛造された構成要素１ｆに対応する最終モデル２１ｆとを備える連続モデル２１ａ〜２１ｆに従って、鍛造による構成要素１の成形作業をモデル化する。

【0044】

ステップＥ２で、欠陥のある、鍛造された構成要素（図４Ａ参照）内に不具合が発見された後、処理手段１５は、欠陥のある、鍛造された構成要素１ｆの不具合領域に対応するゾーン内で不具合プロッタ４３を最終モデル２１ｆに追加して、最終のプロットされたモデル２１ｔｆ（図４Ｂ参照）を得る。

【0045】

図４Ａは、構成要素１の顕微鏡による横断面に見られる鍛造ラップ傷３３（たとえば、小さな亀裂）を有する、欠陥のある、鍛造された構成要素１ｔｆの一部、またはより具体的には半分を示す一例である。さらに、図４Ｂは、図４Ａの欠陥のある、鍛造された構成要素１ｔｆの不具合領域３４に対応するゾーン４４内に不具合プロッタ４３を統合する、最終のプロットされたモデル２１ｔｆの対応する部分の２Ｄ図を示す。

【0046】

ステップＥ３で、処理手段１５は、目視手段２０と共に、最終のプロットされたモデル２１ｔｆから開始して動態を逆にすることによって（すなわち、モデル化の順序を逆にすることによって）、不具合プロッタ４３を時間的に追跡することにより、欠陥のある、鍛造された構成要素１ｔｆ（図４Ｃおよび図４Ｄ参照）内の不具合の起源を識別することができるようにする。したがって、欠陥をこうむった領域の履歴を追跡することが可能である。

【0047】

鍛造作業をモデル化するとき、構成要素１を表すモデル２１の多角形メッシュ２３が、経時的に変形されるようになる。換言すれば、ノード２５の相対的位置が、変形の間に、互いに対して修正される。これにより、各モデル化ステップで座標が既知である、隣接ノード２５に対して規定される、不具合プロッタ４３の広がりおよび場所の変動が発生する。したがって、時間的に戻ることにより、構成要素１の平坦化前の、不具合３３の形態、幾何形状、および位置を識別することが可能である。

【0048】

不具合３３は、ブランク１ａの材料内の当初の傷に、または鍛造パラメータ（動作速度、温度など）に関連する欠陥に、または構成要素１の幾何形状の欠陥および／もしくは成形工具３に起因する場合があることに留意されたい。

【0049】

図４Ｃは、初期モデル２１ａでの、不具合プロッタ４３の場所の特定を示す。これにより、不具合がブランク１ａの中に含まれていた場合に、不具合が存在した領域４４ａを識別することができるようになる。

【0050】

不具合の他の発生源を識別するために、場所を動的に特定するシステム１２は、中間モデルで、不具合を導入する可能性の高い、不具合プロッタ４３の場所を特定するために使用される。

【0051】

たとえば、図４Ｄは、特定の構成を有する中間モデル２１ｂでの、不具合プロッタ４３の場所の特定を示す。

【0052】

この中間モデル２１ｂは、不具合プロッタ４３が、鍛造される構成要素１の材料の中にツーリング３が侵入することにより通常発生させられる凹状のエリア４４ｂの近傍に位置決めされることを示す。

【0053】

したがって、このゾーン４４ｂで異常に際だった凹状または屈曲が、欠陥のある構成要素１ｔｆ内のラップ傷または不具合３３の原因となる場合がある。目立った凹状が、たとえば、金型間または鍛造工具３間の類似欠陥から、および／またはツーリング３の中心に対するブランク１ａの中心合わせが不十分であることから生じる場合があることに留意されたい。

【0054】

したがって、目立った凹状を発生させる、異なるシナリオをモデル化して、目立った凹状が、実際にこの不具合３３につながる凹状であるかどうかを診断または検証することが目的である。

【0055】

たとえば、図５Ａ〜図５Ｅは、ツーリング３から故意にずらされたブランク２１ａを使用する鍛造のモデル化を示す。

【0056】

図５Ａは、中心軸Ａ１がツーリング３の対称軸Ａ２から数ミリメートルだけずらされたブランク２１ａを示す。

【0057】

図５Ｂは、近傍に不具合の場所が特定された最初の凹状のゾーン４４ｂ内で、凹状が増大することをはっきりと示す。これは、図５Ｃ〜図５Ｅに示されるように、凹状ゾーン内にラップ傷が形成されるリスクが高いことをはっきりと立証する。詳細には、図５Ｅは、鍛造された構成要素の最終モデル２１ｆが非常に非対称であることを示す。

【0058】

したがって、２つの工具コア３が構成要素１の中に侵入することにより、どんな凹状ももはや発生しないように、または凹状が低減または除去されるような異なる手法で材料の流れが生じるように、鍛造工具３の構成または幾何形状を修正することが可能である。

【0059】

一般に、本発明に従って不具合３３の起源を特定することにより、不具合の原因につながる場合がある異なる効果またはシナリオのモデル化が可能になり、その結果、不具合は改善されることができる。

【0060】

図６、および図６Ａ〜図６Ｃは、本発明の別の実施形態による、欠陥のある構成要素で認められる不具合の場所を動的に特定する方法を示す。

【0061】

この実施形態によれば、不具合プロッタ４４が付加される第１のモデルは、鍛造前の構成要素（ブランク）１ａを表す初期モデル２１ａに対応し、その結果、第１のプロットされたモデルは、欠陥のあるブランク１ｔａを表す初期のプロットされたモデル２１ｔａに対応する。

【0062】

ステップＥ１１で、処理手段１５は、鍛造前の構成要素１ａに対応する初期モデル２１ａと、鍛造された構成要素１ｆに対応する最終モデル２１ｆとを備える連続モデルに従って、鍛造による構成要素の成形作業をモデル化する。

【0063】

ステップＥ１２で、欠陥のあるブランク１ｔａ（図６Ａ参照）内に不具合３３が検出された後、処理手段１５は、欠陥のあるブランク１ｔａ内の不具合３３の領域に対応するゾーン内で、不具合プロッタ４４を初期モデル２１ａに追加して、初期のプロットされたモデル２１ｔａ（図６Ｂ参照）を得る。

【0064】

図６Ａは、その表面上に小さな不具合３３を有する、欠陥のあるブランク１ｔａを示す一例であり、図６Ｂは、図６Ａの欠陥のあるブランク１ｔａ内の不具合３３の領域に対応するゾーン内で不具合プロッタ４４を統合する、初期のプロットされたモデル２１ｔａの２Ｄ図を示す。

【0065】

ステップＥ１３で、処理手段１５は、目視手段２０と共に、最終モデル２１ｆ内の不具合プロッタ４４の場所を特定することにより、鍛造された構成要素内の不具合が、この鍛造された構成要素の機械加工エリア４６の外側にあるかどうかを検証することができるようにする。これにより、機械加工後に鍛造される構成要素が、鍛造前の構成要素１ｔａの初期不具合３３により影響を受けるかどうかを確認することにより、構成要素の効率的な使用が可能になる。

【0066】

図６Ｃは、最終モデルでの、不具合プロッタ４４の場所の特定、および機械加工の輪郭４６を示す。この例は、不具合が、機械加工後に完成した構成要素に影響を及ぼさず、したがって、開始のブランクが使用されることができることを示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図6】

【図6A】

【図6B】

【図6C】