ホーム > 特許ランキング > ＪＦＥスチール株式会社
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023108091
(43)【公開日】2023-08-04
(54)【発明の名称】プレス成形品の外周形状評価方法、装置及びプログラム
(51)【国際特許分類】
B21D 22/00 20060101AFI20230728BHJP
G06F 30/23 20200101ALI20230728BHJP
G06F 30/10 20200101ALI20230728BHJP
G06F 113/22 20200101ALN20230728BHJP
【ＦＩ】
B21D22/00
G06F30/23
G06F30/10 100
G06F113:22
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022009052
(22)【出願日】2022-01-25
(71)【出願人】
【識別番号】000001258
【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100127845
【弁理士】
【氏名又は名称】石川 壽彦
(72)【発明者】
【氏名】卜部 正樹
(72)【発明者】
【氏名】石渡 亮伸
【テーマコード（参考）】
4E137
5B146
【Ｆターム（参考）】
4E137AA06
4E137AA08
4E137AA21
4E137BA01
4E137BB01
4E137BC01
4E137CA09
4E137CB01
4E137CB03
4E137DA13
4E137EA02
4E137GA01
4E137GA08
4E137GA17
4E137GB02
5B146AA06
5B146DJ07
5B146EA02
5B146EA15
5B146EC09
(57)【要約】
【課題】同一又は同形状の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品と第２のプレス成形品の外周形状を比較し、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を提供する。
【解決手段】本発明に係るプレス成形品の外周形状評価方法は、スプリングバック後の第１のプレス成形品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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状を第１のプレス成形品１１の外周形状として取得し（Ｓ１）、スプリングバック後の第２のプレス成形品２１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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７の外周形状を第２のプレス成形品の外周形状として取得し（Ｓ３）、第１のプレス成形品１１の外周形状と第２のプレス成形品２１の外周形状を比較し、それぞれ評価する（Ｓ５）ものである。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明に係るプレス成形品の外周形状評価方法は、スプリングバック後の第１のプレス成形品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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状を第１のプレス成形品１１の外周形状として取得し（Ｓ１）、スプリングバック後の第２のプレス成形品２１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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７の外周形状を第２のプレス成形品の外周形状として取得し（Ｓ３）、第１のプレス成形品１１の外周形状と第２のプレス成形品２１の外周形状を比較し、それぞれ評価する（Ｓ５）ものである。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
同一又は同形状の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品と第２のプレス成形品の外周形状を比較し、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、
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第１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第１のプレス成形品の外周形状として取得する第１プレス成形品外周形状取得ステップと、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第２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第２のプレス成形品の外周形状として取得する第２プレス成形品外周形状取得ステップと、
前記第１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第１のプレス成形品の外周形状と、前記第２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第２のプレス成形品の外周形状と、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、を含むことを特徴とするプレス成形品の外周形状評価方法。
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第１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第１のプレス成形品の外周形状として取得する第１プレス成形品外周形状取得ステップと、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第２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第２のプレス成形品の外周形状として取得する第２プレス成形品外周形状取得ステップと、
前記第１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第１のプレス成形品の外周形状と、前記第２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第２のプレス成形品の外周形状と、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、を含むことを特徴とするプレス成形品の外周形状評価方法。
【請求項2】
前記第１プレス成形品外周形状取得ステップにおける力学的解析は、弾性有限要素法解析又は弾塑性有限要素法解析であり、
前記第２プレス成形品外周形状取得ステップにおける力学的解析は、弾性有限要素法解析又は弾塑性有限要素法解析であることを特徴とする請求項１記載のプレス成形品の外周形状評価方法。
前記第２プレス成形品外周形状取得ステップにおける力学的解析は、弾性有限要素法解析又は弾塑性有限要素法解析であることを特徴とする請求項１記載のプレス成形品の外周形状評価方法。
【請求項3】
前記第１のプレス成形品及び前記第２のプレス成形品をプレス成形する過程が部位ごとに成形工程が分かれている場合において、
前記第１プレス成形品外周形状取得ステップにおける前記第１金型モデルは、前記第１の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、
前記第２プレス成形品外周形状取得ステップにおける前記第２金型モデルは、前記第２の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ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス成形品の外周形状評価方法。
前記第１プレス成形品外周形状取得ステップにおける前記第１金型モデルは、前記第１の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、
前記第２プレス成形品外周形状取得ステップにおける前記第２金型モデルは、前記第２の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ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプレス成形品の外周形状評価方法。
【請求項4】
前記第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第１金型モデルとの接触圧力分布を、前記第１の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第１プレス成形品接触圧力分布算出ステップと、
前記第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第２金型モデルとの接触圧力分布を、前記第２の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第２プレス成形品接触圧力分布算出ステップと、
前記第１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第１のプレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記第２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第２のプレス成形品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、をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプレス成形品の外周形状評価方法。
前記第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第２金型モデルとの接触圧力分布を、前記第２の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第２プレス成形品接触圧力分布算出ステップと、
前記第１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第１のプレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記第２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第２のプレス成形品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、をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のプレス成形品の外周形状評価方法。
【請求項5】
同一又は同形状の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品と第２のプレス成形品の外周形状を比較し、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、
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第１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第１のプレス成形品の外周形状として取得する第１プレス成形品外周形状取得部と、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第２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第２のプレス成形品の外周形状として取得する第２プレス成形品外周形状取得部と、
前記第１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第１のプレス成形品の外周形状と、前記第２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第２のプレス成形品の外周形状と、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、を備えたことを特徴とするプレス成形品の外周形状評価装置。
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第１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第１のプレス成形品の外周形状として取得する第１プレス成形品外周形状取得部と、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第２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第２のプレス成形品の外周形状として取得する第２プレス成形品外周形状取得部と、
前記第１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第１のプレス成形品の外周形状と、前記第２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第２のプレス成形品の外周形状と、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、を備えたことを特徴とするプレス成形品の外周形状評価装置。
【請求項6】
前記第１プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第１金型モデルとの接触圧力分布を、前記第１の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第１プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第２プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第２金型モデルとの接触圧力分布を、前記第２の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第２プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第１プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第１のプレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記第２プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第２のプレス成形品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、をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載のプレス成形品の外周形状評価装置。
前記第２プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第２金型モデルとの接触圧力分布を、前記第２の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第２プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第１プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第１のプレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記第２プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第２のプレス成形品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、をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載のプレス成形品の外周形状評価装置。
【請求項7】
同一又は同形状の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品と第２のプレス成形品の外周形状を比較し、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、
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第１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第１のプレス成形品の外周形状として取得する第１プレス成形品外周形状取得部と、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第２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第２のプレス成形品の外周形状として取得する第２プレス成形品外周形状取得部と、
前記第１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第１のプレス成形品の外周形状と、前記第２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第２のプレス成形品の外周形状と、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、して実行させる機能を備えたことを特徴とするプレス成形品の外周形状評価プログラム。
コンピュータを、
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第１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第１のプレス成形品の外周形状として取得する第１プレス成形品外周形状取得部と、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第２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第２のプレス成形品の外周形状として取得する第２プレス成形品外周形状取得部と、
前記第１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第１のプレス成形品の外周形状と、前記第２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第２のプレス成形品の外周形状と、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、して実行させる機能を備えたことを特徴とするプレス成形品の外周形状評価プログラム。
【請求項8】
コンピュータを、
前記第１プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第１金型モデルとの接触圧力分布を、前記第１の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第１プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第２プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第２金型モデルとの接触圧力分布を、前記第２の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第２プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第１プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第１のプレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記第２プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第２のプレス成形品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、して実行させる機能をさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載のプレス成形品の外周形状評価プログラム。
前記第１プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第１金型モデルとの接触圧力分布を、前記第１の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第１プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第２プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第２金型モデルとの接触圧力分布を、前記第２の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第２プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第１プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第１のプレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記第２プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第２のプレス成形品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、して実行させる機能をさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載のプレス成形品の外周形状評価プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、同一又は同形状の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された２つのプレス成形品の外周形状を比較し、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。
【背景技術】
【0002】
金属板（ブランク）を金型で挟むことでプレス成形品を生産するプレス成形においては、割れやシワ、寸法精度不良等といった成形不具合を発生させないことが求められる。しかしプレス成形品の生産においては、ある期間の生産において不具合が発生していなくても、様々な変動要因によって、これらの成形不具合が散発的、あるいは連続的に発生する場合がある。
【0003】
このような成形不具合の発生要因を推定するためには、不具合の発生したプレス成形品と、発生していないプレス成形品との比較を行うことが必要である。またこれらの発生要因を明らかにするために、意図的に異なる成形条件下で複数回のプレス成形を行い、得られたプレス成形品同士を比較することもしばしば行われる。
ここで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。外周形状は、ブランクの金型へのセット位置、ブランクセット時の自重たわみ、ブランクを金型で挟み込む際の金型との接触及び摺動状況の３つの要素に大きく影響される。よって外周形状の差異は、これらの要素の影響度合いの判断基準となる。特にブランクの端部をまず金型で圧力をかけて挟み込んでから、ブランクの中央部の成形を行うドロー成形（絞り成形）においては、プレス成形品の外周形状はその成形不具合の発生原因を究明するための重要な要素となる。
ここで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。外周形状は、ブランクの金型へのセット位置、ブランクセット時の自重たわみ、ブランクを金型で挟み込む際の金型との接触及び摺動状況の３つの要素に大きく影響される。よって外周形状の差異は、これらの要素の影響度合いの判断基準となる。特にブランクの端部をまず金型で圧力をかけて挟み込んでから、ブランクの中央部の成形を行うドロー成形（絞り成形）においては、プレス成形品の外周形状はその成形不具合の発生原因を究明するための重要な要素となる。
【0004】
その一方で、実際にプレス成形したプレス成形品同士の外周形状の比較は容易ではない。なぜならプレス成形後のブランクは金型から取り出した時点でスプリングバックと呼ばれる弾性変形により、金型内の成形下死点形状とは異なるからである。これは、異なる成形条件下でのプレス成形品のスプリングバックの発生形態は一致しないので、直接比較することができないためである。
【0005】
同一又は同形状の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された二つのプレス成形品の外周形状を比較する方法としては、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て比較する方法や、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）を評価する方法が挙げられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】塑性と加工、第56巻、第651号、pp.311-316
【非特許文献2】塑性と加工、第59巻、第689号、pp.107-113
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、同一又は同形状の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された二つのプレス成形品全体の外周形状を比較して評価するためには、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する方法において、金型の稜線部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プレス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。
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する方法において、金型の稜線部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プレス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。
【0008】
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より求めた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。
【0009】
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、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、成形条件の異なるプレス成形品同士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。
【0010】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、同一又は同形状の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品と第２のプレス成形品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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
（１）本発明に係るプレス成形品の外周形状評価方法は、同一又は同形状の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品と第２のプレス成形品の外周形状を比較し、それぞれを評価するものであって、
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第１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第１のプレス成形品の外周形状として取得する第１プレス成形品外周形状取得ステップと、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第２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第２のプレス成形品の外周形状として取得する第２プレス成形品外周形状取得ステップと、
前記第１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第１のプレス成形品の外周形状と、前記第２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第２のプレス成形品の外周形状と、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、を含むことを特徴とするものである。
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第１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第１のプレス成形品の外周形状として取得する第１プレス成形品外周形状取得ステップと、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第２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第２のプレス成形品の外周形状として取得する第２プレス成形品外周形状取得ステップと、
前記第１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第１のプレス成形品の外周形状と、前記第２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第２のプレス成形品の外周形状と、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、を含むことを特徴とするものである。
【0012】
（２）上記（１）に記載のものにおいて、
前記第１プレス成形品外周形状取得ステップにおける力学的解析は、弾性有限要素法解析又は弾塑性有限要素法解析であり、
前記第２プレス成形品外周形状取得ステップにおける力学的解析は、弾性有限要素法解析又は弾塑性有限要素法解析であることを特徴とするものである。
前記第１プレス成形品外周形状取得ステップにおける力学的解析は、弾性有限要素法解析又は弾塑性有限要素法解析であり、
前記第２プレス成形品外周形状取得ステップにおける力学的解析は、弾性有限要素法解析又は弾塑性有限要素法解析であることを特徴とするものである。
【0013】
（３）上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、
前記第１のプレス成形品及び前記第２のプレス成形品をプレス成形する過程が部位ごとに成形工程が分かれている場合において、
前記第１プレス成形品外周形状取得ステップにおける前記第１金型モデルは、前記第１の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、
前記第２プレス成形品外周形状取得ステップにおける前記第２金型モデルは、前記第２の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ことを特徴とするものである。
前記第１のプレス成形品及び前記第２のプレス成形品をプレス成形する過程が部位ごとに成形工程が分かれている場合において、
前記第１プレス成形品外周形状取得ステップにおける前記第１金型モデルは、前記第１の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、
前記第２プレス成形品外周形状取得ステップにおける前記第２金型モデルは、前記第２の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ことを特徴とするものである。
【0014】
（４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のものにおいて、
前記第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第１金型モデルとの接触圧力分布を、前記第１の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第１プレス成形品接触圧力分布算出ステップと、
前記第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第２金型モデルとの接触圧力分布を、前記第２の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第２プレス成形品接触圧力分布算出ステップと、
前記第１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第１のプレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記第２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第２のプレス成形品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、をさらに含むことを特徴とするものである。
前記第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第１金型モデルとの接触圧力分布を、前記第１の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第１プレス成形品接触圧力分布算出ステップと、
前記第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第２金型モデルとの接触圧力分布を、前記第２の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第２プレス成形品接触圧力分布算出ステップと、
前記第１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第１のプレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記第２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第２のプレス成形品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、をさらに含むことを特徴とするものである。
【0015】
（５）本発明に係るプレス成形品の外周形状評価装置は、同一又は同形状の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品と第２のプレス成形品の外周形状を比較し、それぞれを評価するものであって、
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第１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第１のプレス成形品の外周形状として取得する第１プレス成形品外周形状取得部と、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第２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第２のプレス成形品の外周形状として取得する第２プレス成形品外周形状取得部と、
前記第１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第１のプレス成形品の外周形状と、前記第２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第２のプレス成形品の外周形状と、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、を備えたことを特徴とするものである。
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第１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第１のプレス成形品の外周形状として取得する第１プレス成形品外周形状取得部と、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第２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第２のプレス成形品の外周形状として取得する第２プレス成形品外周形状取得部と、
前記第１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第１のプレス成形品の外周形状と、前記第２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第２のプレス成形品の外周形状と、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、を備えたことを特徴とするものである。
【0016】
（６）上記（５）に記載のものにおいて、
前記第１プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第１金型モデルとの接触圧力分布を、前記第１の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第１プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第２プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第２金型モデルとの接触圧力分布を、前記第２の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第２プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第１プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第１のプレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記第２プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第２のプレス成形品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、をさらに備えたことを特徴とするものである。
前記第１プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第１金型モデルとの接触圧力分布を、前記第１の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第１プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第２プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第２金型モデルとの接触圧力分布を、前記第２の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第２プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第１プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第１のプレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記第２プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第２のプレス成形品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、をさらに備えたことを特徴とするものである。
【0017】
（７）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、同一又は同形状の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品と第２のプレス成形品の外周形状を比較し、それぞれを評価するものであって、
コンピュータを、
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第１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第１のプレス成形品の外周形状として取得する第１プレス成形品外周形状取得部と、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第２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第２のプレス成形品の外周形状として取得する第２プレス成形品外周形状取得部と、
前記第１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第１のプレス成形品の外周形状と、前記第２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第２のプレス成形品の外周形状と、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、して実行させる機能を備えたことを特徴とするものである。
コンピュータを、
スプリングバック後の前記第１のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データから第１プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第１プレス成形品ワーク形状モデルを前記金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第１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第１のプレス成形品の外周形状として取得する第１プレス成形品外周形状取得部と、
スプリングバック後の前記第２のプレス成形品の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データから第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、該第２プレス成形品ワーク形状モデルを前記第１金型モデルと同一又は同形状の第２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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルを求め、該求めた第２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第２のプレス成形品の外周形状として取得する第２プレス成形品外周形状取得部と、
前記第１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第１のプレス成形品の外周形状と、前記第２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第２のプレス成形品の外周形状と、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、して実行させる機能を備えたことを特徴とするものである。
【0018】
（８）上記（７）に記載のものにおいて、
コンピュータを、
前記第１プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第１金型モデルとの接触圧力分布を、前記第１の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第１プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第２プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第２金型モデルとの接触圧力分布を、前記第２の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第２プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第１プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第１のプレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記第２プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第２のプレス成形品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、して実行させる機能をさらに備えたことを特徴とするものである。
コンピュータを、
前記第１プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第１金型モデルとの接触圧力分布を、前記第１の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第１プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第２プレス成形品外周形状取得部により求めた前記第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルに作用する前記第２金型モデルとの接触圧力分布を、前記第２の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第２プレス成形品接触圧力分布算出部と、
前記第１プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第１のプレス成形品に作用する接触圧力分布と、前記第２プレス成形品接触圧力分布算出部により算出した前記第２のプレス成形品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、して実行させる機能をさらに備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0019】
本発明においては、同一又は同形状の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品と第２のプレス成形品のそれぞれについて第１プレス成形品ワーク形状モデルと第２プレス成形品ワーク形状モデルを作成し、第１プレス成形品ワーク形状モデルと第２プレス成形品ワーク形状モデルについて同一又は同形状の金型モデルで成形下死点まで挟み込む過程の力学的解析により位置合わせをするため、スプリングバック前の成形下死点における第１のプレス成形品の外周形状と第２のプレス成形品の外周形状と、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、第１のプレス成形品と第２のプレス成形品のそれぞれについて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第１のプレス成形品の外周形状と第２のプレス成形品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。
これにより、プレス成形品の量産時における外周形状の変動を適切に評価すれば、例えば金型の摩耗や変形等の成形条件の変動の兆候を把握できるので、プレス成形品の成形不具合の大量発生を抑止できる。また生産準備段階において、意図的に複数の異なるプレス条件を与えてプレス成形を行い、得られたプレス成形品同士を比較することで、外周形状変動の原因を把握し、適切に対策することで、成形不具合の少ない、良好なプレス成形品を安定して得ることができる。
さらに、第１のプレス成形品と第２のプレス成形品のそれぞれについて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第１のプレス成形品の外周形状と第２のプレス成形品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。
これにより、プレス成形品の量産時における外周形状の変動を適切に評価すれば、例えば金型の摩耗や変形等の成形条件の変動の兆候を把握できるので、プレス成形品の成形不具合の大量発生を抑止できる。また生産準備段階において、意図的に複数の異なるプレス条件を与えてプレス成形を行い、得られたプレス成形品同士を比較することで、外周形状変動の原因を把握し、適切に対策することで、成形不具合の少ない、良好なプレス成形品を安定して得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の実施の形態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】本発明の実施の形態に係るプレス成形品の外周形状評価方法において、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）プレス成形品の実プレス成形工程、（ｂ）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（リメッシュ及びオフセット）、（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弾性有限要素法解析、（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】本発明の実施の形態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）(i)第１のプレス成形品と、(ii)第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルの外周形状、（ｂ）(i)第２のプレス成形品と、(ii)第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルの外周形状、（ｃ）第１プレス成形品ワーク下死点形状モデルの外周形状と第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルの外周形状との比較、を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態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】本発明の実施の形態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、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル及び第２プレス成形品ワーク下死点形状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）第１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）第２プレス成形品ワーク下死点形状モデルの接触圧力分布）。
【図6】本発明の実施の形態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】本発明の実施の形態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】異なる成形条件で実際にプレス成形してスプリングバックした後の第１のプレス成形品と第２のプレス成形品の外周形状を比較する際の課題を説明する図である（（ａ）第１のプレス成形品、（ｂ）第２のプレス成形品）。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施の形態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。なお、本実施の形態では、一例として図２に示す、自動車のＡピラーアッパーを模擬したハット断面形状の第１のプレス成形品１１及び第２のプレス成形品２１を対象とした。第１のプレス成形品１１及び第２のプレス成形品２１は、同一の金型を用いて、980MPa級、板厚1.4mmの冷延鋼板をプレス成形したものである。
【0022】
なお、本実施の形態において、第１のプレス成形品１１は図２（ａ）に例示するように実プレス成形工程により実際にプレス成形したものであるのに対し、第２のプレス成形品２１は成形条件の違いにより長手方向全体にねじり変形が生じていると想定したものである。そして、第２のプレス成形品２１の形状データ（後述する第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３、図２参照）は、第１のプレス成形品１１の表面形状の測定により取得した形状データ（後述する第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３、図２参照）をコンピュータソフトウエア上でねじり変形を与えて作成したものである。
【0023】
また、本願の図面におけるX、Y及びZは、第１のプレス成形品１１及び第２のプレス成形品２１、第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３及び第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５及び第２プレス成形品ワーク形状モデル２５、並びに、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７及び第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７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。
【0024】
＜プレス成形品の外周形状評価方法＞
本発明の実施の形態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（ａ）に示すように、同一の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品１１と第２のプレス成形品２１の外周形状を比較し、それぞれを評価するものであって、図１に示すように、第１プレス成形品外周形状取得ステップＳ１と、第２プレス成形品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、を含むものである。
以下、上記の各ステップについて説明する。
本発明の実施の形態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（ａ）に示すように、同一の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品１１と第２のプレス成形品２１の外周形状を比較し、それぞれを評価するものであって、図１に示すように、第１プレス成形品外周形状取得ステップＳ１と、第２プレス成形品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、を含むものである。
以下、上記の各ステップについて説明する。
【0025】
≪第１プレス成形品外周形状取得ステップ≫
第１プレス成形品外周形状取得ステップＳ１は、図２に示すように、スプリングバック後の第１のプレス成形品１１の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３から第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を作成し、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７を求め、求めた第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状を第１のプレス成形品１１の外周形状として取得するステップである。
第１プレス成形品外周形状取得ステップＳ１は、図２に示すように、スプリングバック後の第１のプレス成形品１１の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３から第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を作成し、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７を求め、求めた第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状を第１のプレス成形品１１の外周形状として取得するステップである。
【0026】
第１プレス成形品外周形状取得ステップＳ１における具体的な手順は以下のとおりである。
まず、図２（ｂ）に示すように、第１のプレス成形品１１の表面形状の測定により第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３を取得する（Ｓ１ａ）。
まず、図２（ｂ）に示すように、第１のプレス成形品１１の表面形状の測定により第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３を取得する（Ｓ１ａ）。
【0027】
次に、取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３を力学的解析、すなわち弾性有限要素法解析のシェル要素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、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を作成する（Ｓ１ｂ）。ここで、必要に応じて、第１プレス成形品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。
【0028】
本実施の形態では、第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３に対してエッジ（外周部）を含めてノイズを除去した上で一辺が約1.2mmの三角形要素にリメッシュを行い、第１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い、板厚（=1.4mm）中央相当になるように板厚の半分（=0.7mm）だけオフセットし、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を作成した。
ここで、板厚を一定とせず、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。なお、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５をシェル要素で作成するかわりに、取得した表面側の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裏面側の三次元表面形状測定データを作成し、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、これら表裏両面の三次元表面形状測定データに挟まれた三次元空間を、ソリッド要素に分割して第１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。
ここで、板厚を一定とせず、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。なお、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５をシェル要素で作成するかわりに、取得した表面側の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裏面側の三次元表面形状測定データを作成し、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、これら表裏両面の三次元表面形状測定データに挟まれた三次元空間を、ソリッド要素に分割して第１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。
【0029】
次に、図２（ｄ）に示すように、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１金型モデル１で挟み込める位置に配置する（Ｓ１ｃ）。このとき、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５の位置決めは、第１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第１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。
【0030】
具体的には、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５と第１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、第１金型モデル１で挟んだ際に、第１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及び／又は回転移動を行う。
あるいは、一旦、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１金型モデル１の下型モデル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。
あるいは、一旦、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１金型モデル１の下型モデル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。
【0031】
次に、図２（ｄ）に示すように、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１金型モデル１で挟む過程の力学的解析を行い（Ｓ１ｄ）、成形下死点における第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７を取得する。
【0032】
第１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、本実施の形態では、弾性有限要素法解析を行うが、これに限らず、弾塑性有限要素法解析を行ってもよい。
【0033】
このように、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１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うことにより、第１金型モデル１を基準として第１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。
【0034】
そして、図２（ｅ）に示すように、求めた第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状を第１のプレス成形品１１の外周形状として取得する（Ｓ１ｅ）。
【0035】
なお、本実施の形態は、下型と上型とを備えた金型により第１のプレス成形品１１をフォーム成形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、第１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。
【0036】
≪第２プレス成形品外周形状取得ステップ≫
第２プレス成形品外周形状取得ステップＳ３は、図２に示すように、スプリングバック後の第２のプレス成形品２１の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３から第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を作成し、第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を第１金型モデル１と同一又は同形状の第２金型モデル７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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７を求め、求めた第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７の外周形状を成形下死点における第２のプレス成形品２１の外周形状として取得するステップである。
第２プレス成形品外周形状取得ステップＳ３は、図２に示すように、スプリングバック後の第２のプレス成形品２１の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３から第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を作成し、第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を第１金型モデル１と同一又は同形状の第２金型モデル７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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７を求め、求めた第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７の外周形状を成形下死点における第２のプレス成形品２１の外周形状として取得するステップである。
【0037】
第２プレス成形品外周形状取得ステップＳ３において第２のプレス成形品２１の外周形状を取得する具体的な手順は、前述した第１プレス成形品外周形状取得ステップＳ１と同様である（図２（ｂ）～（ｅ）のＳ３ａ～Ｓ３ｅ）。
さらに、本実施の形態において、第２プレス成形品外周形状取得ステップＳ３での力学的解析として、前述した第１プレス成形品外周形状取得ステップＳ１と同様に、弾性有限要素法解析を行うが、これに限らず、弾塑性有限要素法解析を行ってもよい。
さらに、本実施の形態において、第２プレス成形品外周形状取得ステップＳ３での力学的解析として、前述した第１プレス成形品外周形状取得ステップＳ１と同様に、弾性有限要素法解析を行うが、これに限らず、弾塑性有限要素法解析を行ってもよい。
【0038】
なお、本実施の形態においては、第２プレス成形品外周形状取得ステップＳ３を実行するに先立って、第２金型モデル７（図２（ｄ））を予め取得しておく。第２金型モデル７は、第１金型モデル１と同一のものであってもよいし、第１金型モデル１と同形状である別の金型モデルであってもよい。
【0039】
≪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、図１に示すように、第１プレス成形品外周形状取得ステップＳ１において取得した第１のプレス成形品１１の外周形状と、第２プレス成形品外周形状取得ステップＳ３において取得した第２のプレス成形品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。
外周形状比較・評価ステップＳ５は、図１に示すように、第１プレス成形品外周形状取得ステップＳ１において取得した第１のプレス成形品１１の外周形状と、第２プレス成形品外周形状取得ステップＳ３において取得した第２のプレス成形品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。
【0040】
本実施の形態は、第１のプレス成形品１１の外周形状を基準として、第２のプレス成形品２１の外周形状を評価した。
【0041】
図３に、（ａ）本実施の形態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第１のプレス成形品１１の成形下死点における外周形状として求めた第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状と、（ｂ）第２のプレス成形品２１の成形下死点における外周形状として求めた第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７の外周形状と、（ｃ）両者を比較した図を示す。図３（ｃ）に示す比較図においては、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７と第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７の位置合わせを改めて行っていない。
【0042】
図３（ｃ）に示すように、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状と第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７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。
本実施の形態で対象とした第１のプレス成形品１１と第２のプレス成形品２１は、金型の２カ所に位置決めピン（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。
本実施の形態で対象とした第１のプレス成形品１１と第２のプレス成形品２１は、金型の２カ所に位置決めピン（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。
【0043】
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、シワ発生やプレス成形品の寸法精度に影響を及ぼし、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。
【0044】
以上、本実施の形態に係るプレス成形品の外周形状評価方法においては、第１のプレス成形品１１の成形下死点における外周形状として取得する第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７と、第１のプレス成形品１１の成形下死点における外周形状として取得する第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７とは、いずれも、同一又は同形状の金型モデル（第１金型モデル１及び第２金型モデル７）で位置合わせがされたものであるため、第１のプレス成形品１１の外周形状を基準として第２のプレス成形品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評価することができる。
【0045】
これにより、プレス成形品の量産時における外周形状の変動を適切に評価すれば、例えば金型の摩耗や変形等の成形条件の変動の兆候を把握できるので、プレス成形品の成形不具合の大量発生を抑止できる。また生産準備段階において、意図的に複数の異なるプレス条件を与えてプレス成形を行い、得られたプレス成形品同士を比較することで、外周形状変動の原因を把握し、適切に対策することで、成形不具合の少ない、良好なプレス成形品を安定して得ることができる。
【0046】
なお、上記の説明は、第１のプレス成形品１１の外周形状を基準として、第２のプレス成形品２１の外周形状を比較して評価する場合についてのものであった。もっとも、本発明は、第２のプレス成形品２１の外周形状を基準として、第１のプレス成形品１１の外周形状を比較するものであってもよい。これにより、第１のプレス成形品１１の外周形状を適切に評価することが可能となる。
【0047】
さらに、本実施の形態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に係るプレス成形品の外周形状評価方法の第１プレス成形品外周形状取得ステップＳ１と、第２プレス成形品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、第１プレス成形品接触圧力分布算出ステップＳ７と、第２プレス成形品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。
【0048】
≪第１プレス成形品接触圧力分布算出ステップ≫
第１プレス成形品接触圧力分布算出ステップＳ７は、第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に作用する第１金型モデル１との接触圧力分布を、成形下死点において第１のプレス成形品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。
第１プレス成形品接触圧力分布算出ステップＳ７は、第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に作用する第１金型モデル１との接触圧力分布を、成形下死点において第１のプレス成形品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。
【0049】
≪第２プレス成形品接触圧力分布算出ステップ≫
第２プレス成形品接触圧力分布算出ステップＳ９は、第２プレス成形品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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７に作用する第２金型モデル７との接触圧力分布を、成形下死点において第２のプレス成形品２１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。
第２プレス成形品接触圧力分布算出ステップＳ９は、第２プレス成形品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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７に作用する第２金型モデル７との接触圧力分布を、成形下死点において第２のプレス成形品２１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。
【0050】
≪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、第１プレス成形品接触圧力分布算出ステップＳ７において算出した第１のプレス成形品１１に作用する接触圧力分布と、第２プレス成形品接触圧力分布算出ステップＳ９において算出した第２のプレス成形品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。
接触圧力分布比較・評価ステップＳ１１は、第１プレス成形品接触圧力分布算出ステップＳ７において算出した第１のプレス成形品１１に作用する接触圧力分布と、第２プレス成形品接触圧力分布算出ステップＳ９において算出した第２のプレス成形品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。
【0051】
図５に、一例として、本実施の形態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、第１のプレス成形品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第１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、第２のプレス成形品２１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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７の接触圧力分布のコンター図を示す。
【0052】
図５に示すように、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７は、パンチ底部１７ａ及びフランジ部１７ｂにおいて、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７のパンチ底部２７ａ及びフランジ部２７ｂに比べて接触圧力が高いことが分かる。そのため、図３（ｃ）に示した第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７と第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７の外周形状の差異は、成形下死点における第１金型モデル１及び第２金型モデル７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。
【0053】
このように、本実施の形態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、同一又は同形状の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品１１と第２のプレス成形品２１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、接触圧力分布の違いに基づいて第１のプレス成形品と第２のプレス成形品の比較を行いながら成形条件を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。
【0054】
＜プレス成形品の外周形状評価装置＞
本発明の実施の形態に係るプレス成形品の外周形状評価装置３１（以下、「外周形状評価装置３１」という）は、一例として図２（ａ）に示すように、同一の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品１１と第２のプレス成形品２１の外周形状を比較し、それぞれを評価するものであって、図６に示すように、第１プレス成形品外周形状取得部３３と、第２プレス成形品外周形状取得部３５と、外周形状比較・評価部３７と、を備えたものである。
本発明の実施の形態に係るプレス成形品の外周形状評価装置３１（以下、「外周形状評価装置３１」という）は、一例として図２（ａ）に示すように、同一の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品１１と第２のプレス成形品２１の外周形状を比較し、それぞれを評価するものであって、図６に示すように、第１プレス成形品外周形状取得部３３と、第２プレス成形品外周形状取得部３５と、外周形状比較・評価部３７と、を備えたものである。
【0055】
外周形状評価装置３１は、コンピュータ（PC等）のCPU（中央演算処理装置）によって構成されたものであってもよい。この場合、上記の各部は、コンピュータのCPUが所定のプログラムを実行することによって機能する。
【0056】
≪第１プレス成形品外周形状取得部≫
第１プレス成形品外周形状取得部３３は、スプリングバック後の第１のプレス成形品１１の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３から第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を作成し、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７を求め、求めた第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状を第１のプレス成形品１１の外周形状として取得するものである。
第１プレス成形品外周形状取得部３３は、スプリングバック後の第１のプレス成形品１１の表面形状を測定して取得した第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３から第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を作成し、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を金型の第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７を求め、求めた第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７の外周形状を第１のプレス成形品１１の外周形状として取得するものである。
【0057】
本実施の形態において、第１プレス成形品外周形状取得部３３は、前述したプレス成形品の外周形状評価方法の第１プレス成形品外周形状取得ステップＳ１を実行する。
【0058】
なお、第１プレス成形品外周形状取得部３３により第１プレス成形品三次元表面形状測定データ１３から作成した第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１金型モデル１にセットするときの位置決めは、第１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第１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、操作者が大まかに手動で調整するとよい。
【0059】
あるいは、一旦、第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１金型モデル１の下型モデル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操作者が手動で第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を平行移動させてもよい。
【0060】
≪第２プレス成形品外周形状取得部≫
第２プレス成形品外周形状取得部３５は、スプリングバック後の第２のプレス成形品２１の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３から第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を作成し、第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を第１金型モデル１と同一又は同形状の第２金型モデル７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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７を求め、求めた第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７の外周形状を第２のプレス成形品２１の外周形状として取得するものである。
第２プレス成形品外周形状取得部３５は、スプリングバック後の第２のプレス成形品２１の表面形状を測定して取得した第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３から第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を作成し、第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を第１金型モデル１と同一又は同形状の第２金型モデル７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第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７を求め、求めた第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７の外周形状を第２のプレス成形品２１の外周形状として取得するものである。
【0061】
本実施の形態において、第２プレス成形品外周形状取得部３５は、前述したプレス成形品の外周形状評価方法の第２プレス成形品外周形状取得ステップＳ３を実行する。
【0062】
なお、本実施の形態では、第２プレス成形品三次元表面形状測定データ２３に対しては、前述した第１プレス成形品ワーク形状モデル１５の作成と同様に、ノイズ除去、リメッシュ及びオフセットを施し、第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を作成した。
【0063】
さらに、第２プレス成形品外周形状取得部３５により第２プレス成形品ワーク形状モデル２５を第２金型モデル７にセットするときの位置決めは、前述した第１プレス成形品ワーク形状モデル１５を第１金型モデル１にセットするときと同様に行えばよい。
【0064】
≪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、第１プレス成形品外周形状取得部３３により取得した第１のプレス成形品１１の外周形状と、第２プレス成形品外周形状取得部３５により取得した第２のプレス成形品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。
外周形状比較・評価部３７は、図３（ｃ）に示すように、第１プレス成形品外周形状取得部３３により取得した第１のプレス成形品１１の外周形状と、第２プレス成形品外周形状取得部３５により取得した第２のプレス成形品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。
【0065】
本実施の形態において、外周形状比較・評価部３７は、前述した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。
【0066】
さらに、本実施の形態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、本実施の形態に係るプレス成形品の外周形状評価装置３１の第１プレス成形品外周形状取得部３３と、第２プレス成形品外周形状取得部３５と、外周形状比較・評価部３７と、に加えて、第１プレス成形品接触圧力分布算出部４３と、第２プレス成形品接触圧力分布算出部４５と、接触圧力分布比較・評価部４７と、をさらに備えたものとして構成することができる。
【0067】
≪第１プレス成形品接触圧力分布算出部≫
第１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、第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に作用する第１金型モデル１との接触圧力分布を、第１のプレス成形品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。
第１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、第１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第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７に作用する第１金型モデル１との接触圧力分布を、第１のプレス成形品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。
【0068】
本実施の形態の他の態様において、第１プレス成形品接触圧力分布算出部４３は、前述したプレス成形品の外周形状評価方法の他の態様の第１プレス成形品接触圧力分布算出ステップＳ７を実行する。
【0069】
≪第２プレス成形品接触圧力分布算出部≫
第２プレス成形品接触圧力分布算出部４５は、図５（ｂ）に示すように、第２プレス成形品外周形状取得部３５により求めた成形下死点における第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７に作用する第２金型モデル７との接触圧力分布を、第２のプレス成形品２１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。
第２プレス成形品接触圧力分布算出部４５は、図５（ｂ）に示すように、第２プレス成形品外周形状取得部３５により求めた成形下死点における第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７に作用する第２金型モデル７との接触圧力分布を、第２のプレス成形品２１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。
【0070】
本実施の形態の他の態様において、第２プレス成形品接触圧力分布算出部４５は、前述したプレス成形品の外周形状評価方法の他の態様の第２プレス成形品接触圧力分布算出ステップＳ９を実行する。
【0071】
≪接触圧力分布比較・評価部≫
接触圧力分布比較・評価部４７は、第１プレス成形品接触圧力分布算出部４３により算出した第１のプレス成形品１１に作用する接触圧力分布と、第２プレス成形品接触圧力分布算出部４５により算出した第２のプレス成形品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。
接触圧力分布比較・評価部４７は、第１プレス成形品接触圧力分布算出部４３により算出した第１のプレス成形品１１に作用する接触圧力分布と、第２プレス成形品接触圧力分布算出部４５により算出した第２のプレス成形品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。
【0072】
＜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に係るプレス成形品の外周形状評価プログラムは、一例として図２（ａ）に示すように、同一の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品１１と第２のプレス成形品２１の外周形状を比較し、それぞれを評価するものであって、図６に示すように、第１プレス成形品外周形状取得部３３と、第２プレス成形品外周形状取得部３５と、外周形状比較・評価部３７と、して実行させる機能を有するものである。
本発明の実施の形態は、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に係るプレス成形品の外周形状評価プログラムは、一例として図２（ａ）に示すように、同一の金型を用いて異なる成形条件でプレス成形された第１のプレス成形品１１と第２のプレス成形品２１の外周形状を比較し、それぞれを評価するものであって、図６に示すように、第１プレス成形品外周形状取得部３３と、第２プレス成形品外周形状取得部３５と、外周形状比較・評価部３７と、して実行させる機能を有するものである。
【0073】
さらに、本発明の実施の形態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、コンピュータを、第１プレス成形品外周形状取得部３３と、第２プレス成形品外周形状取得部３５と、外周形状比較・評価部３７と、して実行させる機能に加えて、第１プレス成形品接触圧力分布算出部４３と、第２プレス成形品接触圧力分布算出部４５と、接触圧力分布比較・評価部４７と、して実行させる機能をさらに有するものとして構成することができる。
【0074】
以上、本実施の形態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に係るプレス成形品の外周形状評価方法と同様に、第１のプレス成形品１１の外周形状として求める第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７と、第２のプレス成形品２１の外周形状として求める第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７と、は、いずれも、同一又は同形状の第１金型モデル１及び第２金型モデル７で位置合わせがされたものであるため、第１のプレス成形品１１の外周形状を基準として第２のプレス成形品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。
【0075】
同様に、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、第２のプレス成形品の外周形状を基準として、第１の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。
【0076】
さらに、第１のプレス成形品と第２の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第１のプレス成形品の外周形状と第２のプレス成形品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。
【0077】
これにより、プレス成形品の量産時における外周形状の変動を適切に評価すれば、例えば金型の摩耗や変形等の成形条件の変動の兆候を把握できるので、プレス成形品の成形不具合の大量発生を抑止できる。また生産準備段階において、意図的に複数の異なるプレス条件を与えてプレス成形を行い、得られたプレス成形品同士を比較することで、外周形状変動の原因を把握し、適切に対策することで、成形不具合の少ない、良好なプレス成形品を安定して得ることができる。
【0078】
なお、上記の本発明の実施の形態に係る説明は、第１のプレス成形品と第２のプレス成形品は、それら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、プレス成形する過程が各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、成形下死点における第１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第１金型モデルは、第１の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。
さらに、成形下死点における第２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第２金型モデルは、第２の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とすればよい。
この場合、成形下死点における第１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第１金型モデルは、第１の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。
さらに、成形下死点における第２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第２金型モデルは、第２の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とすればよい。
【0079】
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、プレス成形品（第１のプレス成形品又は第２のプレス成形品）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、第１金型モデルにより第１プレス成形品ワーク形状モデルを挟み込んだ部位と、第２金型モデルにより第２プレス成形品ワーク形状モデルを挟み込んだ部位と、を位置合わせすればよい。
そして、第１金型モデルにより第１プレス成形品ワーク形状モデルを挟み込んだ部位と、第２金型モデルにより第２プレス成形品ワーク形状モデルを挟み込んだ部位と、を位置合わせすればよい。
【0080】
なお、本実施の形態は、下型と上型とを備えた金型により第１のプレス成形品１１及び第２のプレス成形品２１をフォーム成形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が金型に備えられている。この場合、第１金型モデル及び第２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、第１プレス成形品ワーク形状モデル及び第２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。
【0081】
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第１のプレス成形品と第２のプレス成形品との比較を行うものであってもよい。
【0082】
さらに、本実施の形態において第１プレス成形品ワーク形状モデル１５及び第２プレス成形品ワーク形状モデル２５、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７及び第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７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。
【0083】
なお、上記の説明において、第１プレス成形品ワーク下死点形状モデル１７を成形下死点まで挟み込む過程の力学的解析で用いる第１金型モデル１と、第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル２７を成形下死点まで挟み込む過程の力学的解析で用いる第２金型モデル７と、は同一のものであったが、本発明において、第１金型モデルと第２金型モデルは同形状のものであってもよい。
【0084】
また、本実施の形態で用いた金型モデルは剛体であったが、本発明において、金型モデルは弾性体であってもよいし、弾塑性体であってもよい。
【0085】
さらに、上記の本発明の実施の形態の他の態様においては、成形下死点における第１のプレス成形品と第２のプレス成形品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第１のプレス成形品と第２のプレス成形品に作用する成形荷重や、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。
【0086】
なお、本実施の形態において対象としたプレス成形品は自動車部品（Ａピラーアッパー）であったが、本発明で対象とするプレス成形品は家電部品等であってもよい。
【符号の説明】
【0087】
１ 第１金型モデル
３ 下型モデル
５ 上型モデル
７ 第２金型モデル
１１ 第１のプレス成形品
１３ 第１プレス成形品三次元表面形状測定データ
１５ 第１プレス成形品ワーク形状モデル
１７ 第１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 第２のプレス成形品
２３ 第２プレス成形品三次元表面形状測定データ
２５ 第２プレス成形品ワーク形状モデル
２７ 第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル
２７ａ パンチ底部
２７ｂ フランジ部
３１ 外周形状評価装置
３３ 第１プレス成形品外周形状取得部
３５ 第２プレス成形品外周形状取得部
３７ 外周形状比較・評価部
４１ 外周形状評価装置
４３ 第１プレス成形品接触圧力分布算出部
４５ 第２プレス成形品接触圧力分布算出部
４７ 接触圧力分布比較・評価部
３ 下型モデル
５ 上型モデル
７ 第２金型モデル
１１ 第１のプレス成形品
１３ 第１プレス成形品三次元表面形状測定データ
１５ 第１プレス成形品ワーク形状モデル
１７ 第１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 第２のプレス成形品
２３ 第２プレス成形品三次元表面形状測定データ
２５ 第２プレス成形品ワーク形状モデル
２７ 第２プレス成形品ワーク下死点形状モデル
２７ａ パンチ底部
２７ｂ フランジ部
３１ 外周形状評価装置
３３ 第１プレス成形品外周形状取得部
３５ 第２プレス成形品外周形状取得部
３７ 外周形状比較・評価部
４１ 外周形状評価装置
４３ 第１プレス成形品接触圧力分布算出部
４５ 第２プレス成形品接触圧力分布算出部
４７ 接触圧力分布比較・評価部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
