特開 2024-177882 クリアランス推定装置、クリアランス推定方法、及びクリアランス特性作成方法

(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】P2024177882

(43)【公開日】2024-12-24

(54)【発明の名称】クリアランス推定装置、クリアランス推定方法、及びクリアランス特性作成方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 28/00 20060101AFI20241217BHJP

   B21D 37/00 20060101ALI20241217BHJP

【ＦＩ】

B21D28/00 Z

B21D37/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023096266

(22)【出願日】2023-06-12

(71)【出願人】

【識別番号】000006208

【氏名又は名称】三菱重工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112737

【弁理士】

【氏名又は名称】藤田 考晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136168

【弁理士】

【氏名又は名称】川上 美紀

(74)【代理人】

【識別番号】100172524

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 大輔

(72)【発明者】

【氏名】早川 恭平

(72)【発明者】

【氏名】木村 新太郎

【テーマコード（参考）】

4E048

【Ｆターム（参考）】

4E048AD01

4E048AD04

(57)【要約】

【課題】数値計算を用いることなく、クリアランスの推定を行うこと。
【解決手段】クリアランス推定装置１は、打抜き加工された加工品の打抜きクリアランスを推定する。クリアランス推定装置１は、打抜き加工された加工品の評価断面を分析した分析データから結晶方位に関する特性値を取得する特性値取得部２２と、結晶方位に関する特性値とクリアランス特性値とが予め関連付けられたクリアランス特性情報から、特性値取得部２２によって取得された結晶方位に関する特性値に対応するクリアランス特性値を取得するクリアランス特性値取得部２３とを備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

打抜き加工された加工品の打抜きクリアランスを推定するクリアランス推定装置であって、
打抜き加工された加工品の評価断面を分析した分析データから結晶方位に関する特性値を取得する特性値取得部と、
結晶方位に関する特性値とクリアランス特性値とが予め関連付けられたクリアランス特性情報から、前記特性値取得部によって取得された前記結晶方位に関する特性値に対応する前記クリアランス特性値を取得するクリアランス特性値取得部と
を備えるクリアランス推定装置。

【請求項2】

前記結晶方位に関する特性値は、前記評価断面の加工端部において局所方位差が閾値以上である領域面積率又は領域体積率である請求項１に記載のクリアランス推定装置。

【請求項3】

前記結晶方位に関する特性値は、前記評価断面の加工端部において局所方位差が閾値以上である領域面積率又は領域体積率であり、前記閾値は、３°未満の値に設定されている請求項１に記載のクリアランス推定装置。

【請求項4】

打抜き加工された加工品の打抜きクリアランスを推定するクリアランス推定方法であって、
打抜き加工された加工品の評価断面を分析した分析データから結晶方位に関する特性値を取得する特性値取得工程と、
結晶方位に関する特性値とクリアランス特性値とが予め関連付けられたクリアランス特性情報から、前記特性値取得工程で取得した前記結晶方位に関する特性値に対応する前記クリアランス特性値を取得するクリアランス特性値取得工程と
をコンピュータが実行するクリアランス推定方法。

【請求項5】

コンピュータを請求項１から３のいずれかに記載のクリアランス推定装置として機能させるためのプログラム。

【請求項6】

打抜き加工された加工品の打抜きクリアランスを推定するためのクリアランス特性情報を作成するクリアランス特性作成方法であって、
打抜きクリアランスの異なる複数の試験片を作成する試験片作成工程と、
各前記試験片を切断した評価断面を分析した分析データを取得する分析データ取得工程と、
各前記試験片の前記分析データから結晶方位に関する特性値を取得し、取得した特性値と前記打抜きクリアランスとを用いて結晶方向に関する特性値とクリアランス特性値とが関連付けられたクリアランス特性情報を作成する特性作成工程と
を有するクリアランス特性作成方法。

【請求項7】

前記結晶方位に関する特性値は、前記評価断面の加工端部において局所方位差が閾値以上である領域面積率又は領域体積率である請求項６に記載のクリアランス特性作成方法。

【請求項8】

前記結晶方位に関する特性値は、前記評価断面の加工端部において局所方位差が閾値以上である領域面積率又は領域体積率であり、前記閾値は、３°未満の値に設定されている請求項６に記載のクリアランス特性作成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、クリアランス推定装置、クリアランス推定方法、及びクリアランス特性作成方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、打抜き加工は、塑性加工の一種であり、主に板状素材に対する穴開けや所定の形状へ加工する際に用いられる。打抜き加工は、加工速度が非常に早く、部材の大量生産などにおいて、大きなコストメリットを有する。打抜き品質を保つためには、金型の上型と下型の摺動面に設けられるクリアランスの管理が重要となる。
従来、このクリアランスを測定する方法として、例えば、特許文献１には、摺動面付近に渦電流センサを配置し、誘起された渦電流電圧からクリアランスを推定するクリアランス推定方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８－１００２７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載されているクリアランス推定方法では、渦電流センサを摺動面付近に配置する必要があり、既存の金型への適用が困難である、金型の製作コストが増加するため中量産品への適用のコストメリットが低い、センサのメンテナンスコストがかかる等の種々の問題があった。

【0005】

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、センサを用いることなく、クリアランスを推定することのできるクリアランス推定装置、クリアランス推定方法、及びクリアランス特性作成方法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】

【0006】

本開示の一態様は、打抜き加工された加工品の打抜きクリアランスを推定するクリアランス推定装置であって、打抜き加工された加工品の評価断面を分析した分析データから結晶方位に関する特性値を取得する特性値取得部と、結晶方位に関する特性値とクリアランス特性値とが予め関連付けられたクリアランス特性情報から、前記特性値取得部によって取得された前記結晶方位に関する特性値に対応する前記クリアランス特性値を取得するクリアランス特性値取得部とを備えるクリアランス推定装置である。

【0007】

本開示の一態様は、打抜き加工された加工品の打抜きクリアランスを推定するクリアランス推定方法であって、打抜き加工された加工品の評価断面を分析した分析データから結晶方位に関する特性値を取得する特性値取得工程と、結晶方位に関する特性値とクリアランス特性値とが予め関連付けられたクリアランス特性情報から、前記特性値取得工程で取得した前記結晶方位に関する特性値に対応する前記クリアランス特性値を取得するクリアランス特性値取得工程とをコンピュータが実行するクリアランス推定方法である。

【0008】

本開示の一態様は、コンピュータを上記クリアランス推定装置として機能させるためのプログラムである。

【0009】

本開示の一態様は、打抜き加工された加工品の打抜きクリアランスを推定するためのクリアランス特性情報を作成するクリアランス特性作成方法であって、打抜きクリアランスの異なる複数の試験片を作成する試験片作成工程と、各前記試験片を切断した評価断面を分析した分析データを取得する分析データ取得工程と、各前記試験片の前記分析データから結晶方位に関する特性値を取得し、取得した特性値と前記打抜きクリアランスとを用いて結晶方向に関する特性値とクリアランス特性値とが関連付けられたクリアランス特性情報を作成する特性作成工程とを有するクリアランス特性作成方法である。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、センサを用いることなく、クリアランスを推定することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の一実施形態に係るクリアランス特性作成方法の手順の一例を示したフローチャートである。

【図2】本開示の一実施形態に係るクリアランス特性作成方法で用いられる試験片の一例を示した図である。

【図3】本開示の一実施形態に係るＫＡＭマップの一例を示した図である。

【図4】本開示の一実施形態に係るクリアランス特性情報の一例を示した図である。

【図5】本開示の一実施形態に係るクリアランス推定装置のハードウェア構成の一例を示した図である。

【図6】本開示の一実施形態に係るクリアランス推定装置が備える機能を示した機能構成図である。

【図7】本開示の一実施形態に係るクリアランス推定方法の処理手順の一例を示したフローチャートである。

【図8】本開示の一実施形態に係るクリアランスの板厚比と鉄損劣化率との関係の一例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本開示の一実施形態に係るクリアランス推定装置、クリアランス推定方法、及びクリアランス特性作成方法について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係るクリアランス推定装置１（図７参照）は、打抜き加工された加工品の材料組織分析結果に基づいて、製造条件である金型のクリアランスを推定するものである。

【0013】

以下、本実施形態のクリアランス推定装置１について説明する前に、クリアランス推定装置１によって用いられるクリアランス特性情報の作成方法について説明する。

【0014】

図１は、本実施形態に係るクリアランス特性作成方法の手順の一例を示したフローチャートである。
まず、打抜きクリアランスの異なる金型を用いて複数の試験片を作成する（ＳＡ１：試験片作成工程）。ここで、金型のクリアランスは、既知である。
試験片は、クリアランス評価を行う実際の打抜き加工で使用される素材や加工形状に基づいて適宜決定するとよい。本実施形態では、一例として、薄い板状の電磁鋼板を複数枚積層した積層電磁鋼板をクリアランスの異なる複数の金型で打抜き加工することにより、複数の試験片を作成する場合について説明するが、これに限定されるものではない。

【0015】

打抜き形状の一例として、エプスタイン試験片、リング試験片が挙げられる。図２は、リング試験片の一例を示した図である。
試験片の板厚（例えば、図２のｔ）、打抜き形状（例えば、図２のＤ／２，ｄ／２，Ｌｐ）等の各種条件は、上述した通り、実際の加工工程で用いられる条件に基づいて適宜決定すればよい。例えば、試験片の板厚（電磁鋼板の積層方向の厚さ）は、例えば、０．１０～０．５０ｍｍ程度とされる。また、積層枚数については、例えば、ＪＩＳ Ｃ ２５５０等の規格に、板厚毎に推奨される枚数が規定されているので、それらの情報に基づいて適宜決定すればよい。

【0016】

続いて、各試験片を切断した評価断面を分析した分析データを取得する（ＳＡ２：分析データ取得工程）。例えば、各試験片の評価断面について結晶方位に関する分析試験を行う。ここで、評価断面は、各試験片を任意の位置で積層方向に切断した切断面を評価断面とするとよい。
分析試験の一例として、後方散乱電子回折計測（ＥＢＳＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂａｃｋ Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎ）が挙げられる。ＥＢＳＤの実施に当たり、埋め込み樹脂と素材との間のエッジダレに注意するとよい。測定ステップサイズは、結晶粒径に比べて十分に小さく、最適な値を選択するとよい。

【0017】

本実施形態では、分析データとして、評価断面の局所方位差分布、具体的には、ＫＡＭ（Ｋｅｒｎｅｌ Ａｖｅｒａｇｅ Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）マップを得る。ＫＡＭマップは、ある測定点と測定点に隣接又は測定点近傍の部位との方位差を示したマップであり、歪が大きいほど方位差は大きくなり、歪みがない場合には方位差はゼロとなる。

【0018】

図３に、ＫＡＭマップの一例を示す。図３は、図２に示したリング片の縦断面Ａを評価断面としたときのＫＡＭマップを示している。図３に示したＫＡＭマップは、第一近傍測定点同士の結晶方位差であるＫＡＭ１ｓｔを使用した場合を例示しているが、ＫＡＭ２ｎｄ、ＫＡＭ３ｒｄ、ＫＡＭ４ｔｈであっても良く、これらはそれぞれ第２近傍測定点、第３近傍測定点、第４近傍測定点同士の結晶方位差であり、最適なものを適宜選択すればよい。図３において、最小値は０に、最大値は５とされている。

【0019】

次に、各試験片の分析データであるＫＡＭマップと、試験片の加工条件であるプレス金型のクリアランスとを用いてクリアランス特性情報を作成する（ＳＡ３：特性作成工程）。
まず、ＫＡＭマップを処理することにより、結晶方位に関する特性値を取得する。本実施形態では、結晶方位に関する特性値として、以下のように定義する方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）を用いる。

【0020】

ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）＝評価断面の加工端部においてＫＡＭ値が閾値φ以上である領域面積率

【0021】

ここで、加工端部は、例えば、図３に示すように、評価断面の各側面から距離ｔ（＝板厚）の領域とする。この加工端部の領域面積（図３の例では、加工端部の領域面積＝ｔ^２）において、ＫＡＭ値が閾値φ以上である面積の割合を方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）として算出する。図３に示すように、加工端部は、評価断面において２か所あり、それぞれの加工端部について方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）をそれぞれ算出する。加工部材の端部、例えば、リング片の場合には内周と外周でクリアランスが異なる場合があるため、片側ずつの評価を行う。

【0022】

ここで、ＫＡＭ値は、計測点同士の結晶回転に対応しており、局所的な変形量の大小と定性的に一致する。このため、ＫＡＭ値は、クリアランスとの強い相関性を有する。発明者らは、素材のせん断加工によって導入される残留応力や塑性ひずみは、せん断位置に近い領域ほど、その影響が顕著である点に着目し、せん断位置に近い加工端部における局所方位差の発生が打抜き条件を強く反映しているとの新たな知見を得、上記の方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）という特性値を用いてクリアランスを推定することを発案した。このように、クリアランスとの相関性が強い方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）を用いることにより、クリアランスの推定精度を向上させることが可能となる。

【0023】

ここで、閾値φは適宜設定可能であるが、閾値φを３°以上にした場合には、エッジダレ等の試料調整の影響を受けやすくなるため、方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）と打抜きクリアランスとの間に一定の関係性を見出すことができなくなる。このため、閾値φを３°未満、好ましくは、２°以下、より好ましくは１°以下に設定するとよい。

【0024】

特性作成工程では、例えば、各試験片について取得した方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）及びクリアランス特性値を統計的に処理することにより、検量線（クリアランス特性情報）を得る。これにより、例えば、図４に示すようなクリアランス特性情報（検量線）を得ることができる。本実施形態では、クリアランス特性値として、クリアランスを板厚で除したクリアランスの板厚比を用いているがこれに限られない。例えば、クリアランス特性値として、クリアランスの値自体を用いてもよい。

【0025】

ここで、クリアランス特性情報を作成する工程については、人が手作業で行ってもよいし、コンピュータなどの情報処理装置を用いて自動的に作成することとしてもよい。情報処理装置を用いる場合には、入力情報として各試験片のクリアランス特性値とＫＡＭマップとを与え、これらの入力情報から自動的にクリアランス特性情報を作成するようなアプリケーションソフトウェアを構築すればよい。また、図４では、検量線を一次関数として示しているがこの例に限られない。例えば、検量線は、多項式関数として得られてもよい。また、クリアランス特性情報は、関数として作成されてもよいし、テーブルやマップとして作成されてもよい。

【0026】

次に、本実施形態に係るクリアランス推定装置１及びクリアランス推定方法について説明する。
〔クリアランス推定装置１のハードウェア構成〕
図５は、本開示の一実施形態に係るクリアランス推定装置１のハードウェア構成の一例を示した図である。図５に示すように、クリアランス推定装置１は、いわゆるコンピュータであり、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：プロセッサ）１１、主記憶装置（Ｍａｉｎ Ｍｅｍｏｒｙ）１２、二次記憶装置（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｓｔｏｒａｇｅ：メモリ）１３等を備えている。

【0027】

主記憶装置１２は、例えば、キャッシュメモリ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の書き込み可能なメモリで構成され、ＣＰＵ１１の実行プログラムの読み出し、実行プログラムによる処理データの書き込み等を行う作業領域として利用される。
二次記憶装置１３は、非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）である。二次記憶装置は、例えば、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどである。
クリアランス推定装置１は、更に、外部機器と接続するためのインターフェースである外部インターフェース１４、他の装置と情報の送受信を行うための通信インターフェース１５、キーボード、ポインティングデバイス等の入力デバイス１６、及び解析結果等を表示するためのディスプレイ１７等を備えていてもよい。

【0028】

〔クリアランス推定装置の機能〕
図６は、本実施形態に係るクリアランス推定装置１が備える機能を示した機能構成図である。各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で二次記憶装置１３に記憶されており、このプログラムをＣＰＵ１１が主記憶装置１２に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、二次記憶装置１３に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。

【0029】

図６に示すように、クリアランス推定装置１は、特性情報記憶部２１、特性値取得部２２、クリアランス特性値取得部２３、及び品質評価部２４を備えている。
特性情報記憶部２１には、結晶方位に関する特性値とクリアランス特性値（本実施形態では、クリアランスの板厚比）とが予め関連付けられたクリアランス特性情報が格納されている。具体的には、上述したクリアランス特性作成方法によって作成されたクリアランス特性情報が格納されている。

【0030】

特性値取得部２２は、例えば、製品の加工工程において、打ち抜き加工された加工品の評価断面の結晶方位に関する分析試験結果から方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）を得る。
例えば、製品の抜き取り検査において、製品に用いられる積層鋼板を製品加工に用いられるプレス金型によって打抜き加工した加工品を取得する。そして、この加工品を任意の位置において薄板の積層方向に沿って切断し、その切断面（評価断面）について結晶方位に関する分析試験（例えば、ＥＢＳＤ計測）を行い、その分析データ（例えば、ＫＡＭマップ）から結晶方位に関する特性値、より具体的には、切断面の方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）を得る。ここで、閾値φについては、特性情報記憶部２１に格納されているクリアランス特性情報と同じ閾値（例えば、φ＝１°）を用いるものとする。また、切断面において加工端部は２か所あるため、それぞれの加工端部について方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）をそれぞれ算出する。これにより、後述するように、各加工端部のクリアランスを推定することが可能となる。

【0031】

クリアランス特性値取得部２３は、特性情報記憶部２１に格納されたクリアランス特性情報から特性値取得部２２によって取得された方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）に対応するクリアランス特性値、具体的には、クリアランスの板厚比を取得する。これにより、加工品を打抜き加工したプレス金型のクリアランスを推定することができる。

【0032】

品質評価部２４は、例えば、クリアランス特性値取得部２３によって取得されたクリアランス特性値（例えば、クリアランスの板厚比）に基づいて加工品質を評価する。例えば、クリアランス板厚比が予め設定されている許容値以下であるか否かを判定し、許容値以下である場合には、正常であると判定する。一方、クリアランス板厚比が許容値を超えている場合には、製品の品質不良を通知する。これにより、作業員は、打抜き加工を行う金型の交換・メンテンス等、適切な対応を実施することが可能となる。

【0033】

また、品質評価部２４は、複数の加工品の評価結果を統計的に評価することにより、製造のばらつきによるクリアランスのばらつき評価を行うこととしてもよい。例えば、品質評価部２４は、複数の加工品のＥＢＳＤ計測結果から得た方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）の平均値と標準偏差とを用いてクリアランス（製造条件）のばらつき評価を行うこととしてもよい。これにより、打ち抜きクリアランスの推定結果に基づいた製品の品質管理を行うことが可能となる。

【0034】

次に、本実施形態に係るクリアランス推定装置１によって実行されるクリアランス推定方法について図７を参照して説明する。図７は、本実施形態に係るクリアランス推定方法の処理手順の一例を示したフローチャートである。

【0035】

まず、製品の加工工程において、打ち抜き加工された加工品を任意の位置で薄板の積層方向に沿って切断し、切断面（評価断面）に対してＥＢＳＤ計測を実施することにより、切断面のＫＡＭマップを取得し、取得したＫＡＭマップから方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）を得る（ＳＢ１）。
続いて、特性情報記憶部２１に格納されたクリアランス特性情報から、ステップＳＡ１で取得した方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）に対応するクリアランス特性値（例えば、クリアランスの板厚値）を取得する（ＳＢ２）。続いて、取得したクリアランス特性値に基づいて加工品の品質評価を行う（ＳＢ３）。例えば、クリアランス特性値が予め設定されている許容値を超えているか否かを判定し、許容値を超えている場合には、その旨の通知を行う。

【0036】

以上説明してきたように、本実施形態に係るクリアランス推定装置、クリアランス推定方法、及びクリアランス特性作成方法によれば、結晶方位に関する特性値である方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）とクリアランス特性値とが予め関連付けられたクリアランス特性情報を用いて、打ち抜き加工時のクリアランス特性値を取得する。
ここで、方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）は、クリアランスと強い相関性を有するパラメータである。このように方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）とクリアランス特性値とが関連付けられたクリアランス特性情報を用いて、打抜き加工時の金型のクリアランスを推定するので、特許文献１のように、金型にセンサを設置する必要がない。これにより、金型の製作コスト増大やセンサのメンテナンスによるコスト増大を回避することが可能となる。また、中量産品への適用も可能であり、プレス金型に幅広く適用することが可能となる。

【0037】

例えば、モータや発電機などの回転電機機械に用いられる電磁鋼板は、所定の形状に加工する際に、コストメリットが大きい打抜き加工が用いられる場合が多い。しかしながら、打抜き加工によって生じる素材の変形や残留応力の導入によって材料特性が劣化することから、製品の性能が低下するおそれがある。特に、打抜き加工に伴う材料影響は、打抜きクリアランスの寄与が大きく、これを適切に管理することが必要である。
本実施形態係るクリアランス推定装置、クリアランス推定方法、及びクリアランス特性作成方法によれば、電磁鋼板の打抜き加工製品に対して、製品の抜き取り検査を実施することで、金型を解体することを要せず、金型クリアランスを推定することができる。

【0038】

また、例えば、モータ等の製造に当たっては、巻取り素材をプレス機に一定の速度で順次送り、打抜きされた素材を積層してモータコアを製造している。そのため、巻取り素材から生産可能なモータコアの数は整数個とならない場合が多く、モータ積厚に満たない積層鋼板が発生する。したがって、このような廃棄対象となるような板厚が不足する積層鋼板に対して製造工程と同様の抜打ち加工を行うことにより加工品を得、この加工品を破壊検査することにより、上述したようなクリアランスの推定を行う。このように、待機対象となるような素材を用いて打抜き加工品を得るので、出荷製品の破壊調査を回避することができ、仕損費の増加を回避することができる。

【0039】

以上、本開示について実施形態を用いて説明したが、本開示の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。開示の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、該変更又は改良を加えた形態も本開示の技術的範囲に含まれる。また、上記実施形態を適宜組み合わせてもよい。
また、上記実施形態で説明した処理の流れも一例であり、本開示の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。

【0040】

例えば、上記実施形態では、結晶方位に関する特性値として方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）を用いたが、これに限られない。例えば、結晶方位に関する特性値は、打抜き加工による歪が反映された他のパラメータを用いることとしてもよい。
また、方位差特性値ＫＡＭｏｔ－ｅｄｇｅ（φ）は、面積率であるが、これに代えて、体積率を用いることとしてもよい。体積率の場合には、例えば、評価断面の表面を奥行き方向に削りながら断面奥行き方向の組織分布データを取得し、各評価断面の分析データを用いて方位差特性値の体積率を算出する手法を用いればよい。断面奥行き方向における組織野分析手法の一例として、Ｓｅｒｉａｌ Ｓｅｃｔｉｏｎｉｎｇ法などが挙げられる。

【0041】

また、上記実施形態では、方位差特性値としてＫＡＭを用いる場合を例示して説明したがこれに限られない。例えば、ＧＲＯＤ（Ｇｒｏｓｓ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）、ＧＡＭ（Ｇｒａｉｎ Ａｖｅｒａｇｅ Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）、ＧＮＤ（Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌｌｙ Ｎｅｃｅｓｓａｒｙ Ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ）等の同定した結晶方位情報に基づいて算出したパラメータを使用して検量線を作成してもよい。

【0042】

また、上記実施形態において、クリアランス推定装置１が特性情報記憶部２１を備える場合を例示して説明したが、クリアランス特性情報の格納場所については、これに限られない。例えば、クリアランス特性情報は、クラウドサーバ上などに設置されており、通信回線を通じてアクセスすることにより、クリアランス特性情報からクリアランス特性値を得るような構成としてもよい。

【0043】

〔応答例〕
図８は、クリアランスの板厚比と鉄損劣化率ΔＷとの関係の一例を示した図である。図８（ａ）～（ｄ）において、横軸は、クリアランスの板厚比、縦軸は、鉄損劣化率ΔＷである。ここで、鉄損劣化率ΔＷは、打抜き加工後の鉄損値（Ｗ／ｋｇ）を打抜き加工前の鉄損値（Ｗ／ｋｇ）で除した値である。図８（ａ）～（ｄ）は、励磁磁束密度及び励磁周波数の組み合わせ条件がそれぞれ異なる。また、各条件において、異なるＳＰＭ（Ｓｈｏｔｓ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）で試験を行った場合の結果をプロットしている。
図８（ａ）～（ｄ）に示すように、どの条件においてもクリアランスの板厚比と鉄損劣化率ΔＷとに強い相関関係があることがわかる。したがって、クリアランスの板厚比と鉄損劣化率ΔＷとの関係を示すこれらの情報を予め作成しておくことにより、本実施形態で取得したクリアランス特性値（例えば、クリアランスの板厚比）から鉄損劣化率ΔＷを推定することが可能となる。これにより、鉄損劣化率ΔＷを用いた製品の品質評価等についても可能となる。

【0044】

以上説明した実施形態に記載のクリアランス推定装置、クリアランス推定方法、及びクリアランス特性作成方法は、例えば以下のように把握される。

【0045】

本開示の第１態様に係るクリアランス推定装置（１）は、打抜き加工された加工品の打抜きクリアランスを推定するクリアランス推定装置であって、打抜き加工された加工品の評価断面を分析した分析データから結晶方位に関する特性値を取得する特性値取得部（２２）と、結晶方位に関する特性値とクリアランス特性値とが予め関連付けられたクリアランス特性情報から、前記特性値取得部によって取得された前記結晶方位に関する特性値に対応する前記クリアランス特性値を取得するクリアランス特性値取得部（２３）とを備える。

【0046】

上記態様によれば、クリアランスと強い相関性を有するパラメータである方位差特性値とクリアランス特性値とが関連付けられたクリアランス特性情報を用いて、打抜き加工時の金型のクリアランスを推定するので、特許文献１のように、金型にセンサを設置する必要がない。これにより、金型の製作コスト増大やセンサのメンテナンスによるコスト増大を回避することが可能となる。また、中量産品への適用も可能であり、プレス金型に幅広く適用することが可能となる。

【0047】

本開示の第２態様に係るクリアランス推定装置は、上記第１態様において、前記結晶方位に関する特性値は、前記評価断面の加工端部において局所方位差が閾値以上である領域面積率又は領域体積率である。

【0048】

せん断位置に近い加工端部における局所方位差の発生は、打抜き条件を強く反映している。したがって、このような打ち抜き条件を強く反映する特性値を用いてクリアランスを推定することにより、クリアランス推定精度を向上させることができる。

【0049】

本開示の第３態様に係るクリアランス推定装置は、上記第１態様において、前記結晶方位に関する特性値は、前記評価断面の加工端部において局所方位差が閾値以上である領域面積率又は領域体積率であり、前記閾値は、３°未満の値に設定されている。

【0050】

上記態様によれば、閾値を３°未満の値に設定することにより、クリアランスとより強い相関性を有する特性値を用いてクリアランス特性値を推定することができる。これにより、クリアランス推定精度を向上させることができる。

【0051】

本開示の第４態様に係るクリアランス推定方法は、打抜き加工された加工品の打抜きクリアランスを推定するクリアランス推定方法であって、打抜き加工された加工品の評価断面を分析した分析データから結晶方位に関する特性値を取得する特性値取得工程（ＳＢ１）と、結晶方位に関する特性値とクリアランス特性値とが予め関連付けられたクリアランス特性情報から、前記特性値取得工程で取得した前記結晶方位に関する特性値に対応する前記クリアランス特性値を取得するクリアランス特性値取得工程（ＳＢ２）とをコンピュータが実行する。

【0052】

本開示の第５態様に係るプログラムは、コンピュータを上記第１から第３態様のいずれかに記載のクリアランス推定装置として機能させるためのプログラムである。

【0053】

本開示の第６態様に係るクリアランス特性作成方法は、打抜き加工された加工品の打抜きクリアランスを推定するためのクリアランス特性情報を作成するクリアランス特性作成方法であって、打抜きクリアランスの異なる複数の試験片を作成する試験片作成工程（ＳＡ１）と、各前記試験片を切断した評価断面を分析した分析データを取得する分析データ取得工程（ＳＡ２）と、各前記試験片の前記分析データから結晶方位に関する特性値を取得し、取得した特性値と前記打抜きクリアランスとを用いて結晶方向に関する特性値とクリアランス特性値とが関連付けられたクリアランス特性情報を作成する特性作成工程（ＳＡ３）とを有する。

【0054】

本開示の第７態様に係るクリアランス特性作成方法は、上記第６態様において、前記結晶方位に関する特性値は、前記評価断面の加工端部において局所方位差が閾値以上である領域面積率又は領域体積率である。

【0055】

本開示の第８態様に係るクリアランス特性作成方法は、上記第６態様において、前記結晶方位に関する特性値は、前記評価断面の加工端部において局所方位差が閾値以上である領域面積率又は領域体積率であり、前記閾値は、３°未満の値に設定されている。

【符号の説明】

【0056】

１ ：クリアランス推定装置
１１ ：ＣＰＵ
１２ ：主記憶装置
１３ ：二次記憶装置
１４ ：外部インターフェース
１５ ：通信インターフェース
１６ ：入力デバイス
１７ ：ディスプレイ
２１ ：特性情報記憶部
２２ ：特性値取得部
２３ ：クリアランス特性値取得部
２４ ：品質評価部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】