特許 6774583 高精度成形解析用メッシュ作成システム、高精度成形解析用メッシュ作成方法、および高精度成形解析用メッシュ作成プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6774583

(24)【登録日】2020年10月6日

(45)【発行日】2020年10月28日

(54)【発明の名称】高精度成形解析用メッシュ作成システム、高精度成形解析用メッシュ作成方法、および高精度成形解析用メッシュ作成プログラム

(51)【国際特許分類】

   G06F 30/23 20200101AFI20201019BHJP

   G06F 30/10 20200101ALI20201019BHJP

【ＦＩ】

   G06F17/50 612J

   G06F17/50 680C

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2020-56124(P2020-56124)

(22)【出願日】2020年3月26日

【審査請求日】2020年3月27日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】507228172

【氏名又は名称】株式会社ＪＳＯＬ

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100131808

【弁理士】

【氏名又は名称】柳橋 泰雄

(72)【発明者】

【氏名】梅津 康義

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 祐子

(72)【発明者】

【氏名】越智 申久

【審査官】 松浦 功

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−２００６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−００６４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１９２０３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ ３０／００ −３０／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

製品形状データまたはプレス金型データに基づいて、成形解析用メッシュを作成する高精度成形解析用メッシュ作成システムであって、
メッシュ作成のための制御用データを格納するメッシュ制御用データ格納部と、
前記制御用データに基づいて、所定の小さい半径で曲げられる領域を抽出する領域抽出部と
前記制御用データに含まれる移動ベクトルに基づいて、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成するメッシュ作成部と、
前記領域を形成する所定の第１の長辺と第２の長辺とを選択し、前記第１の長辺と前記第２の長辺の始点と終点とを選択する長辺選択部と、
前記第１の長辺と前記第２の長辺を構成する節点の対応する移動ベクトルから、前記第１の長辺と前記第２の長辺の間の中間点を計算して中間線を設定する中間線設定部と、を備え、
前記メッシュ作成部は、前記第１の長辺と前記第２の長辺と前記中間線とから、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成する、
ことを特徴とする高精度成形解析用メッシュ作成システム。

【請求項2】

前記中間線設定部は、前記第２の長辺を、前記第１の長辺から所定の間隔だけ離間させて、前記中間線を設定する、
請求項１に記載の高精度成形解析用メッシュ作成システム。

【請求項3】

前記中間線設定部は、前記第１の長辺と前記第２の長辺を、所定の長さだけ長さ方向に延長した上で前記中間線を設定する、
請求項１または請求項２に記載の高精度成形解析用メッシュ作成システム。

【請求項4】

前記メッシュ作成のための制御用データは、逆解析による展開計算手法を用いて得たデータである、
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の高精度成形解析用メッシュ作成システム。

【請求項5】

コンピュータが、製品形状データまたはプレス金型データに基づいて、成形解析用メッシュを作成する高精度成形解析用メッシュ作成方法であって、前記コンピュータが、領域抽出部、メッシュ作成部、長辺選択部、および中間線設定部として機能し、前記コンピュータに用いられるメモリがメッシュ制御用データ格納部として機能し、
前記メッシュ制御用データ格納部により、メッシュ作成のための制御用データを格納するステップと、
前記領域抽出部により、前記制御用データに基づいて、所定の小さい半径で曲げられる領域を抽出するステップと、
前記メッシュ作成部により、前記制御用データに含まれる移動ベクトルに基づいて、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成するステップと、
前記長辺選択部により、前記領域を形成する所定の第１の長辺と第２の長辺とを選択し、前記第１の長辺と前記第２の長辺の始点と終点とを選択するステップと、
前記中間線設定部により、前記第１の長辺と前記第２の長辺を構成する節点の対応する移動ベクトルから、前記第１の長辺と前記第２の長辺の間の中間点を計算して中間線を設定するステップと、を備え、
前記メッシュを作成するステップは、前記第１の長辺と前記第２の長辺と前記中間線とから、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成する、
ことを特徴とする高精度成形解析用メッシュ作成方法。

【請求項6】

コンピュータに、製品形状データまたはプレス金型データに基づいて、成形解析用メッシュを作成させる高精度成形解析用メッシュ作成プログラムであって、前記プログラムは、前記コンピュータに、
メッシュ作成のための制御用データを格納するステップと、
前記制御用データに基づいて、所定の小さい半径で曲げられる領域を抽出するステップと
前記制御用データに含まれる移動ベクトルに基づいて、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成するステップと、
前記領域を形成する所定の第１の長辺と第２の長辺とを選択し、前記第１の長辺と前記第２の長辺の始点と終点とを選択するステップと、
前記第１の長辺と前記第２の長辺を構成する節点の対応する移動ベクトルから、前記第１の長辺と前記第２の長辺の間の中間点を計算して中間線を設定するステップと、を実行させ、
前記メッシュを作成するステップとして、前記第１の長辺と前記第２の長辺と前記中間線とから、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成するステップを実行させる、
ことを特徴とする高精度成形解析用メッシュ作成プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、高精度成形解析用メッシュ作成システム、高精度成形解析用メッシュ作成方法、および高精度成形解析用メッシュ作成プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

絞り成形解析、曲げ成形解析、スプリングバック解析、ヘミング成形解析を含む高精度な板成形解析において、ＦＥＭ解析によりメッシュを作成することが行われる。ＦＥＭ解析の精度は、メッシュの大きさだけではなく、メッシュの向きによって左右され、複数工程が連続して行われる板成形問題では最初から最後まで精度に気をつかう必要がある。

【0003】

ＦＥＭ解析によりメッシュを作成する技術としては、例えば、特許文献１に記載されたように有限要素ごとに解析誤差を算出し、算出した解析誤差が所定値より大きい有限要素が存在するか場合には、その有限要素をさらに複数の有限要素に再分割する技術が挙げられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−０６５８０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、ブランク材（被成形材）と金型との接触による曲げや滑りを多く含む板成形では、ブランク材の移動方向とメッシュの向きのずれによる誤差発生の影響が大きい。また、滑りは小さいが、曲げ成形やヘミング成形など、小さな半径で曲げられる際には、曲げ方向とメッシュの向きのずれによる誤差発生の影響が大きい。

【0006】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、ブランク材の移動方向とメッシュの向きのずれを抑えることのできる高精度成形解析用メッシュ作成システム、高精度成形解析用メッシュ作成方法、および高精度成形解析用メッシュ作成プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述の課題を解決するために、本発明の高精度成形解析用メッシュ作成システムの第１の態様は、
製品形状データまたはプレス金型データに基づいて、成形解析用メッシュを作成する高精度成形解析用メッシュ作成システムであって、
メッシュ作成のための制御用データを格納するメッシュ制御用データ格納部と、
前記制御用データに基づいて、所定の小さい半径で曲げられる領域を抽出する領域抽出部と
前記制御用データに含まれる移動ベクトルに基づいて、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成するメッシュ作成部と、を備える。

【0008】

本発明の高精度成形解析用メッシュ作成システムの第１の態様においては、メッシュ制御用データ格納部は、メッシュ作成のための制御用データを格納する。領域抽出部は、前記制御用データに基づいて、所定の小さい半径で曲げられる領域を抽出する。メッシュ作成部は、前記制御用データに含まれる移動ベクトルに基づいて、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成する。

【0009】

本発明の前記第１の態様によれば、所定の小さい半径で曲げられる領域においては、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュが作成される。したがって、被成形材の移動方向とメッシュの向きのずれを抑えることができる、高精度の成形解析が可能となる。

【0010】

本発明の高精度成形解析用メッシュ作成システムの他の態様においては、
前記領域を形成する所定の第１の長辺と第２の長辺とを選択し、前記第１の長辺と前記第２の長辺の始点と終点とを選択する長辺選択部と、
前記第１の長辺と前記第２の長辺を構成する節点の対応する移動ベクトルから、前記第１の長辺と前記第２の長辺の間の中間点を計算して中間線を設定する中間線設定部と、を備え、
前記メッシュ作成部は、前記第１の長辺と前記第２の長辺と前記中間線とから、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成する。

【0011】

前記態様においては、長辺選択部は、前記領域を形成する所定の第１の長辺と第２の長辺とを選択し、前記第１の長辺と前記第２の長辺の始点と終点とを選択する。中間線設定部は、前記第１の長辺と前記第２の長辺を構成する節点の対応する移動ベクトルから、前記第１の長辺と前記第２の長辺の間の中間点を計算して中間線を設定する。メッシュ作成部は、前記第１の長辺と前記第２の長辺と前記中間線とから、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成する。

【0012】

本態様によれば、所定の小さい半径で曲げられる領域においては、当該領域を形成する第１の長辺および第２の長辺と、中間線とから、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュが作成される。したがって、被成形材の移動方向とメッシュの向きのずれを抑えることができる、高精度の成形解析が可能となる。

【0013】

本発明の高精度成形解析用メッシュ作成システムの他の態様においては、前記中間線設定部は、前記第２の長辺を、前記第１の長辺から所定の間隔だけ離間させて、前記中間線を設定する。

【0014】

本態様によれば、中間線は、第２の長辺を第１の長辺から所定の間隔だけ離間させた上で設定される。したがって、前記領域が狭い領域であっても、被成形材の移動方向とメッシュの向きのずれを、高い精度で抑えることができる。

【0015】

本発明の高精度成形解析用メッシュ作成システムの他の態様においては、前記中間線設定部は、前記第１の長辺と前記第２の長辺を、所定の長さだけ長さ方向に延長した上で前記中間線を設定する。

【0016】

本態様によれば、中間線は、第１の長辺と第２の長辺を所定の長さだけ長さ方向に延長した上で設定される。したがって、例えば、ビードに乗る被成形材の成形前と位置と、ビードに乗る被成形材の成形後と位置とから規定される領域のように、綴じた領域ではない場合であっても、被成形材の移動方向とメッシュの向きのずれを、高い精度で抑えることができる。

【0017】

本発明の高精度成形解析用メッシュ作成システムの他の態様においては、前記メッシュ作成のための制御用データは、逆解析による展開計算手法を用いて得たデータである。

【0018】

本態様によれば、前記メッシュ作成のための制御用データは、逆解析による展開計算手法を用いて得られるので、前記移動ベクトルを容易に得ることができる。

【0019】

上述の課題を解決するために、本発明の高精度成形解析用メッシュ作成方法の第１の態様は、
製品形状データまたはプレス金型データに基づいて、成形解析用メッシュを作成する高精度成形解析用メッシュ作成方法であって、
逆解析による展開計算手法を用いて得たメッシュ作成のための制御用データを格納するステップと、
前記制御用データに基づいて、所定の小さい半径で曲げられる領域を抽出するステップと
前記制御用データに含まれる移動ベクトルに基づいて、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成するステップと、
を備えることを特徴とする。

【0020】

本発明の前記第１の態様によれば、所定の小さい半径で曲げられる領域においては、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュが作成される。したがって、被成形材の移動方向とメッシュの向きのずれを抑えることができる、高精度の成形解析が可能となる。

【0021】

上述の課題を解決するために、本発明の高精度成形解析用メッシュ作成プログラムの第１の態様は、
コンピュータに、製品形状データまたはプレス金型データに基づいて、成形解析用メッシュを作成させる高精度成形解析用メッシュ作成プログラムであって、前記プログラムは、前記コンピュータに、
逆解析による展開計算手法を用いて得たメッシュ作成のための制御用データを格納するステップと、
前記制御用データに基づいて、所定の小さい半径で曲げられる領域を抽出するステップと
テップと、
前記制御用データに含まれる移動ベクトルに基づいて、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成するステップと、を実行させる、
ことを特徴とする。

【0022】

本発明の前記第１の態様によれば、所定の小さい半径で曲げられる領域においては、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュが作成される。したがって、被成形材の移動方向とメッシュの向きのずれを抑えることができる、高精度の成形解析が可能となる。

【発明の効果】

【0023】

本発明によれば、被成形材の移動方向とメッシュの向きのずれを抑えることができるので、高精度の成形解析が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明に係る一実施形態の精度成形解析用メッシュ作成システムの概略構成を示す図である。

【図2】精度成形解析用メッシュ作成システムの機能ブロックを示す図である。

【図3】精度成形解析用メッシュ作成システムの動作を示すフローチャートである。

【図4】曲げ成形用のＣＡＤの展開形状におけるフィレット面グループのような小さなアールで曲げられる領域を示す図である。

【図5】（Ａ）は、フィレット面の一例を示す図である、（Ｂ）は（Ａ）の外形線を示す図である。

【図6】（Ａ）〜（Ｅ）は、本発明の第１実施形態におけるメッシュ作成方法を説明するための図である。

【図7】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第１実施形態におけるメッシュ作成方法を説明するための図である。

【図8】中間点の計算方法を説明するための図である。

【図9】中間点の計算方法を説明するための図である。

【図10】（Ａ）〜（Ｂ）は、本発明の第１実施形態におけるメッシュ作成方法を説明するための図である。

【図11】本発明の第２実施形態で用いる絞り金型のＣＡＤデータにビード位置を示した図である。

【図12】展開解析により、成形後にビードに係る成形前の位置を示した図である。

【図13】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の第２施形態におけるメッシュ作成方法を説明するための図である。

【図14】（Ａ）はブランクメッシュと注目面部を示す図、（Ｂ）は従来の方法による全体が直交格子型のメッシュを示す図、（Ｃ）は、本発明による注文面部に注文面部の移動方向に沿ったメッシュを作成した図である。

【図15】（Ａ）〜（Ｃ）は、車両のドア部内板をドア部外板で挟む際のヘム解析を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態に係る高精度成形解析用メッシュ作成システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0026】

［概略構成］
図１は、本実施形態に係る高精度成形解析用メッシュ作成システム１００の概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の高精度成形解析用メッシュ作成システム１００は、中央演算装置１、表示装置２、記憶装置３、入力装置４、および出力装置５を備えている。

【0027】

中央演算装置１は、パーソナルコンピュータ等のプログラムを実行可能な装置であり、ＣＰＵおよびメモリ等を含む。表示装置２は、液晶ディスプレイ等の文字および画像を表示可能な装置である。記憶装置３は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等のプログラムおよびデータを記憶可能な装置であり、外部のデータベースサーバ等を用いてもよい。本発明の金型形状作成プログラムは、記憶装置３に格納されているものとする。入力装置４は、キーボード等のユーザによるデータまたは指示入力が可能な装置である。出力装置５は、プリンタ等の文字および画像を出力可能な装置である。本実施形態の高精度成形解析用メッシュ作成システム１００においては、出力装置５は省略してもよい。

【0028】

［機能ブロック］
図２は、中央演算装置１が本発明の高精度成形解析用メッシュ作成プログラムを実行することにより機能する機能ブロックを示す図である。図２に示すように、中央演算装置１は制御部１０として機能する。また、制御部１０は、本発明の高精度成形解析用メッシュ作成プログラムに応じて、メッシュ制御用データ格納部１１、領域抽出部１２、長辺選択部１３、中間線設定部１４、メッシュ作成部１５、として機能する。

【0029】

メッシュ制御用データ格納部１１は、メッシュ作成のための制御用データを記憶装置３に格納する。メッシュ制御用データは、製品ＣＡＤデータ、または製品ＦＥＭメッシュデータ、さらには、絞り金型ＣＡＤデータ、または絞り金型ＦＥＭメッシュデータが用いられる。メッシュ制御用データの詳細については後述する。

【0030】

領域抽出部１２は、所定の小さい半径で曲げられる領域を抽出する。所定の小さい半径で曲げられる領域とは、絞り、曲げ、ヘムなど各成形時において、小さい半径によって曲げられる領域、主として絞り成形時において、ビード部を通過する領域、および、主として絞り成形時において、ダイアール部を通過する領域等が挙げられる。具体的な例については後述する。

【0031】

長辺選択部１３は、上記の領域を形成する所定の第１の長辺としての枠線１と、第２の長辺としての枠線２とを選択する。また、長辺選択部１３は、第１の長辺と第２の長辺の始点と終点とを選択する。長辺選択部１３の詳細については後述する。

【0032】

中間線設定部１４は、第１の長辺としての枠線１と、第２の長辺としての枠線２とを構成する節点の対応する移動ベクトルから、枠線１と枠線２の間の中間点を計算して中間線を設定する。中間線設定部１４の詳細については後述する。

【0033】

メッシュ作成部１５は、枠線１と枠線２と中間線とから、所定の小さい半径で曲げられる領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成する。メッシュ作成部１５の詳細については後述する。

【0034】

［動作］
次に、本実施形態の高精度成形解析用メッシュ作成システム１００における動作について、図面を参照しつつ説明する。図３は、本実施形態の高精度成形解析用メッシュ作成システム１００における動作を示すフローチャートである。本実施形態の高精度成形解析用メッシュ作成システム１００は、記憶装置３に予め記憶された高精度成形解析用メッシュ作成プログラムを中央演算装置１が実行することにより以下のように動作する。

【0035】

まず、メッシュ制御用データ格納部１１として機能する中央演算装置１は、メッシュ制御用データ入力処理を行う（図１：Ｓ１）。より詳しくは、以下のように、データ入力処理を行う。

【0036】

メッシュ制御用データ格納部１１は、製品のＣＡＤデータ、製品のＦＥＭメッシュデータ、絞り金型のＣＡＤデータ、または絞り金型ＦＥＭメッシュデータ等から、メッシュ制御用データを入力し（図３：Ｓ１）、記憶装置３に格納する。メッシュ制御用データとしては、上述したＣＡＤデータ、およびＦＥＭメッシュデータの他、既存の特許技術（例えば、特許第４５８３１４５号、または、特許第６４２７７０４号）の逆解析による展開計算手法を用いて得たデータも含まれる。

【0037】

メッシュ制御用データの具体例としては、ブランク材の外形線、展開解析の結果として得られる展開形状、移動ベクトル、主曲率ベクトル、曲げ半径が小さい領域の位置情報等が含まれる。例えば、曲げ解析において、製品ＣＡＤデータまたはＦＥＭメッシュデータを用いる場合には、ブランク材の外形線、ＣＡＤ面単位の外形線、曲率半径およびその値が小さい面の順番、曲げ半径の主方向ベクトル、成形前の位置と成形時の移動方向ベクトル、成形前位置の主曲率ベクトルが含まれる。これらのデータにより、成形により小さい半径状態に曲げられる曲げ前での場所と曲げられる方向、および成形中にビード等のアール部を通過する範囲と通過する際の移動方向が分かる。

【0038】

領域抽出部１２は、入力されたメッシュ制御用データに基づいて、所定の小さい半径で曲げられる領域を抽出する（図３：Ｓ２）。この領域は、例えば、絞り、曲げ、ヘムなど各成形時における小さい半径によって曲げられる部分、主として絞り成形時におけるビード部を通過する部分、主として絞り成形時におけるダイアール部を通過する部分が挙げられる。

【0039】

本実施形態では、一例として、領域抽出部１２は、曲げ成形用のＣＡＤの展開形状と、移動ベクトルとから、図４に示すようにフィレット面グループのような小さなアールで曲げられる領域を抽出する。図５（Ａ）は、フィレット面Ａ４の一例を示し、図５（Ｂ）は、その外形線ＯＬ１を示している。

【0040】

長辺選択部１３は、図６（Ａ）に示すように、外形線ＯＬ１のうち、右側の枠線１の候補線ＯＬ１−１を第１の長辺として選択する（図３：Ｓ２）。また、長辺選択部１３は、枠線１の候補線ＯＬ１−１の始点ＳＰ１と終点ＥＰ１のデータを選択し、さらに、図６（Ｂ）に示すように、枠線１としての線ＯＬ１−１を指定メッシュサイズＳの２倍の長さ２Ｓで均等間隔化する（図３：Ｓ２）。なお、この指定メッシュサイズＳは、メッシュ制御用データとして入力される。

【0041】

長辺選択部１３は、第２の長辺としての枠線２の作成方法の選択を行う（図３：Ｓ３）。長辺選択部１３は、フィレット面Ａ４のような領域から枠線１としての線ＯＬ１−１を選択した場合には、図６（Ｂ）に示すように、枠線２としての線ＯＬ１−２は、枠線１の線ＯＬ１−１を長さＬｏでオフセットして作成する（図３：Ｓ４）。この場合、長辺選択部１３は、線ＯＬ１−２は、線ＯＬ１−１をオフセットしたものなので、線ＯＬ１−２の始点ＳＰ２と終点ＥＰ２についても取得することができる。

【0042】

次に、中間線設定部１４は、図６（Ｃ）に示すように、枠線１の線ＯＬ１−１の始点ＳＰ１と終点ＥＰ１と、枠線２の線ＯＬ１−２の始点ＳＰ２と終点ＥＰ２とを、長さＬａだけ延長する（図３：Ｓ７）。なお、この長さＬａも、メッシュ制御用データとして入力される。

【0043】

次に、中間線設定部１４は、図６（Ｄ）に示すように、枠線１の線ＯＬ１−１と、枠線２の線ＯＬ１−２とを、それぞれ離れる方向に、それぞれ長さＬｂ１および長さＬｂ２だけオフセットする（図３：Ｓ８）。図６（Ｅ）は、枠線１の線ＯＬ１−１と、枠線２の線ＯＬ１−２とを、それぞれ長さＬｂ１および長さＬｂ２だけオフセットした状態を示している。

【0044】

次に、中間線設定部１４は、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、枠線１の線ＯＬ１−１を構成する節点ｎ１_０〜ｎ１_ｎと、節点ｎ１_０〜ｎ１_ｎに対応する移動ベクトルｖ１_０〜ｖ１_ｎ、および枠線２の線ＯＬ１−２とを構成する節点ｎ２_０〜ｎ２_ｎと、節点ｎ２_０〜ｎ２_ｎに対応する移動ベクトルｖ２_０〜ｖ２_ｎから、中間点ｍ_０〜ｍ_ｎを計算し、中間線Ｍ１を作成する（図３：Ｓ９）。

【0045】

図８に、移動ベクトルを考慮した、枠線１と枠線２の中間点を計算する方法の例を示す。図８において、Ｎ１は、枠線１側の節点を示す。節点Ｎ１の座標は、Ｃ１（ｘ１，ｙ１）で表す。また、節点Ｎ１に対応する移動ベクトルは、Ｖ１（Ｖｘ１，Ｖｙ１）で表す。同様に、Ｎ２は、枠線２側の節点を示す。節点Ｎ２の座標は、Ｃ２（ｘ２，ｙ２）で表す。また、節点Ｎ２に対応する移動ベクトルは、Ｖ２（Ｖｘ２，Ｖｙ２）で表す。そして、節点Ｎ１と節点Ｎ２の距離はＬとする。

【0046】

そして、図９に示すように、節点Ｎ１側から移動ベクトルを考慮した点Ｃｍ１を次式により計算する。

【0047】

（数１）
Ｃｍ１＝Ｃ１−Ｌ／２＊Ｖ１

【0048】

同様に、図９に示すように、節点Ｎ２側から移動ベクトルを考慮した点Ｃｍ２を次式により計算する。

【0049】

（数２）
Ｃｍ２＝Ｃ２＋Ｌ／２＊Ｖ２

【0050】

そして、中間点Ｎ３は、点Ｃｍ１の点Ｃｍ２の平均座標として求める。

【0051】

（数２）
Ｃ３＝（Ｃｍ１＋Ｃｍ２）／２

【0052】

次に、中間線設定部１４は、図１０（Ａ）に示すように、枠線１の線ＯＬ１−１と、枠線２の線ＯＬ１−２と、中間線Ｍ１とにおいて、それぞれ対応する節点ｎ１_０〜ｎ１_ｎ、ｎ２_０〜ｎ２_ｎ、および中間点ｍ_０〜ｍ_ｎを結び、図１０（Ｂ）に示すように、メッシュを作成する（図３：Ｓ１０）。

【0053】

以上のように、本実施形態によれば、ブランク材の移動方向に沿った向きのメッシュを作成することができるので、ブランク材の移動方向とメッシュの向きとのずれを抑えることができるので、高精度の成形解析が可能となる。

【0054】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る高精度成形解析用メッシュ作成システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0055】

高精度成形解析用メッシュ作成システム１００の概略構成、および機能ブロックは、第１実施形態と同様である。

【0056】

第１実施形態では、曲げ解析に製品データを使用した態様について説明したが、本実施形態では、絞り解析にビードデータを参考にした態様について説明する。

【0057】

図１１は、絞り金型のＣＡＤデータＤ１に、ビード位置Ｂ１を示した図である。さらに、図１２は、展開解析により、成形後にビードに係る成形前の位置Ｂ２を示した図である。

【0058】

領域抽出部１２は、図１２のようなデータが入力されると、絞り成形時におけるビード部を通過する領域を抽出する。図１３（Ａ）は、ビードの位置と、成形後にビードに係る成形前の位置の一例を示している。

【0059】

長辺選択部１３は、図１３（Ａ）に示すように、外形線のうち、右側の枠線１の候補線ＯＬ３を選択し、図１３（Ｂ）に示すように、所定の始点ＳＰ３から終点ＥＰ３までを枠線１としての線ＯＬ３−１を選択する（図３：Ｓ２）。また、第１実施形態と同様に、指定メッシュサイズＳの２倍の長さ２Ｓで均等間隔化する（図３：Ｓ２）。

【0060】

長辺選択部１３は、第２の長辺としての枠線２の作成方法の選択を行う（図３：Ｓ３）。本実施形態の場合には、図１３（Ａ）に示すように枠線２の候補線ＯＬ４が存在するため、長辺選択部１３は、図１３（Ｂ）に示すように、所定の始点ＳＰ４から終点ＥＰ４までを枠線２としての線ＯＬ４−１を選択する（図３：Ｓ５）。また、第１実施形態と同様に、指定メッシュサイズＳの２倍の長さ２Ｓで線ＯＬ４−１を均等間隔化する（図３：Ｓ２）。

【0061】

以下、中間線設定部１４は、第１実施形態と同様に、枠線１としての線ＯＬ４−１と、枠線２としての線ＯＬ４−２の中間点および中間線を求め、図１３（Ｃ）に示すように、枠線１としての線ＯＬ４−１と、枠線２としての線ＯＬ４−２と、中間線とから、メッシュを作成する（図３：Ｓ６〜Ｓ１０）

【0062】

以上のように、本実施形態においても、ブランク材の移動方向に沿った向きのメッシュを作成することができるので、ブランク材の移動方向とメッシュの向きとのずれを抑えることができるので、高精度の成形解析が可能となる。

【0063】

上述した第１実施形態および第２実施形態から分かるように、本発明は、図１４（Ａ）に示すようなブランクメッシュの注目面部において、図１４（Ｃ）に示すように所定の小さい半径で曲げられる領域については、この領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成する。したがって、図１４（Ｂ）に示すような従来の全体を直交格子型のメッシュする態様に比べて、ブランク材の移動方向とメッシュの向きとのずれを抑えることができるので、高精度の成形解析が可能となる。

【0064】

（変形例）
以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。

【0065】

上述した実施形態では、絞り成形、曲げ成形に本発明を適用した例について説明したが、図１５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、車両のドア部内板をドア部外板で挟む際のヘム解析に製品データを用いる場合にも適用可能である。この場合に所定の小さい半径で曲げられる領域Ｒ１を注目面部として、注目面部の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成すればよい。

【0066】

また、本発明によるメッシュ作成のタイミングは、初期の平坦時、または、トリム後の曲げ成形等の工程間での引継ぎ時等が挙げられる。

【0067】

さらに、本発明は、成形解析の精度だけでなく、スプリングバック解析の精度も向上させることができる。

【0068】

以上の態様に係る高精度成形解析用メッシュ作成システムのプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で提供されてコンピュータにインストールされ得る。記録媒体は、例えば非一過性（non-transitory）の記録媒体であり、ＣＤ-ＲＯＭ等の光学式記録媒体が好例であるが、半導体記録媒体や磁気記録媒体等の公知の任意の形式の記録媒体を包含し得る。なお、通信網を介した配信の形態で前述のプログラムを提供してコンピュータにインストールすることも可能である。

【0069】

以上、本発明の実施形態に係る高精度成形解析用メッシュ作成システム、高精度成形解析用メッシュ作成方法、および高精度成形解析用メッシュ作成プログラムについて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0070】

１ 中央演算装置
２ 表示装置
３ 記憶装置
４ 入力装置
５ 出力装置
１０ 制御部
１１ メッシュ制御用データ格納部
１２ 領域抽出部
１３ 長辺選択部
１４ 中間線設定部
１５ メッシュ作成部１５
１００ 高精度成形解析用メッシュ作成システム

【要約】

【課題】ブランク材の移動方向とメッシュの向きのずれを抑える。
【解決手段】製品形状データまたはプレス金型データに基づいて、成形解析用メッシュを作成する高精度成形解析用メッシュ作成システムであって、このシステムは、メッシュ作成のための制御用データを格納するメッシュ制御用データ格納部１１と、制御用データに基づいて、所定の小さい半径で曲げられる領域を抽出する領域抽出部１２と、前記制御用データに含まれる移動ベクトルに基づいて、前記領域の移動方向に合わせた向きのメッシュを作成するメッシュ作成部１５を備える。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】