特許ウォッチ

公開番号2025082669
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-29
出願番号2023196160
出願日2023-11-17
発明の名称鍛造キズ判定システム、鍛造キズ判定装置及び鍛造キズ判定方法
出願人株式会社トヨタプロダクションエンジニアリング,トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類B21J 5/00 20060101AFI20250522BHJP(本質的には材料の除去が行なわれない機械的金属加工;金属の打抜き)
要約【課題】鍛造成形においてキズの有無を効率よく判定することを課題とする。
【解決手段】鍛造キズ判定システムは、鍛造解析装置10と、鍛造キズ判定装置20とを有する。鍛造解析装置10は、成形物の解析用のメッシュの生成と、成形物と型との距離の算出と、各解析用のメッシュにおけるひずみ速度を算出する。鍛造キズ判定装置20は、メッシュデータに基づいてすべての隣り合うメッシュ面の面角度を算出する。そして、鍛造キズ判定装置20は、目的関数をキズの有無、面角度及びひずみ速度を説明関数としたロジスティック回帰分析の予測式を生成し、面角度及びひずみ速度に基づき予測値を算出し、予測値及び距離に基づいてキズの有無を判定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
鍛造成形の複数の成形工程における成形物モデルを生成する鍛造解析装置と、前記鍛造成形の各成形工程で成形物を成形する際のキズ現象の有無を前記成形物モデルに基づいて予測する鍛造キズ判定装置とを含む鍛造キズ判定システムであって、
前記鍛造解析装置は、
前記成形物モデルの解析用メッシュに基づいてひずみ速度を算出し、
前記鍛造キズ判定装置は、
前記ひずみ速度及び前記解析用メッシュの隣り合う面の面角度に基づいて、前記キズ現象の有無を判定する
ことを特徴とする鍛造キズ判定システム。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記鍛造解析装置は、
前記成形物モデルの前記解析用メッシュを生成するメッシュ生成部と、
前記成形物モデルと型との距離を算出する距離算出部と、
成形工程間の前記成形物モデルの変化量に基づいてひずみ速度を算出するひずみ速度算出部と
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の鍛造キズ判定システム。
【請求項３】
前記鍛造キズ判定装置は、
前記解析用メッシュの隣り合う面の前記面角度を算出する面角度算出部と、
前記ひずみ速度及び前記面角度に基づいて前記キズ現象の予測値を算出する予測値算出部と、
前記予測値及び前記距離に基づいて前記キズ現象の有無を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする請求項２に記載の鍛造キズ判定システム。
【請求項４】
前記予測値算出部は、
前記ひずみ速度及び前記面角度を説明変数とし、前記キズ現象の発生を目的変数としたロジスティック回帰分析により、前記キズ現象の前記予測値を算出することを特徴とする請求項３に記載の鍛造キズ判定システム。
【請求項５】
鍛造成形の複数の成形工程における成形物モデルを生成し、前記鍛造成形の各成形工程で成形物を成形する際のキズ現象の有無を前記成形物モデルに基づいて予測する鍛造キズ判定装置であって、
前記成形物モデルの解析用メッシュに基づいてひずみ速度を算出するひずみ速度算出部と、
前記ひずみ速度及び前記解析用メッシュの隣り合う面の面角度に基づいて、前記キズ現象の有無を判定する判定部と
を備えたことを特徴とする鍛造キズ判定装置。
【請求項６】
鍛造成形の複数の成形工程における成形物モデルを生成する鍛造解析装置と、前記鍛造成形の各成形工程で成形物を成形する際のキズ現象の有無を前記成形物モデルに基づいて予測する鍛造キズ判定装置とを含む鍛造キズ判定システムで実行される鍛造キズ判定方法であって、
前記鍛造解析装置が、前記成形物モデルの解析用メッシュに基づいてひずみ速度を算出するひずみ速度算出工程と、
前記鍛造キズ判定装置が、前記ひずみ速度及び前記解析用メッシュの隣り合う面の面角度に基づいて、前記キズ現象の有無を判定する判定工程と
を含むことを特徴とする鍛造キズ判定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、鍛造成形におけるキズ現象の発生の有無を効率的に判定できる鍛造キズ判定システム、鍛造キズ判定装置及び鍛造キズ判定方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、インゴット状や円柱状の金属の塊をハンマーや型で叩いて大きな力を加え、塑性変形させて形を作る鍛造成形が行われることが多い。かかる鍛造成形中に、金型の型彫り中に素材材料が合わさって閉じたキズが生ずる場合がある。
【０００３】
このため、解析技術を用いて鍛造成形中に生ずるキズの発生箇所を事前予測する技術が知られている。例えば、特許文献１には、鍛造工程の有限要素法による数値シミュレーションを用いた欠陥発生リスク評価方法が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－０３５１５４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、上記特許文献１に代表される解析技術を用いた場合に、塑性変形に伴うメッシュの再構築が生じたならば、キズの形状が見えなくなってしまうため、キズを発見するためには成形過程を逐次観察する必要があり、人的労力を要するという問題がある。特に、キズの発生タイミング及び発生部位の特定は作業者の経験に依存しているため、作業者が限定されるという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記従来技術による問題点（課題）を解決するためになされたものであって、鍛造成形におけるキズ現象の発生の有無を効率的に判定できる鍛造キズ判定システム、鍛造キズ判定装置及び鍛造キズ判定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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、鍛造成形の複数の成形工程における成形物モデルを生成する鍛造解析装置と、前記鍛造成形の各成形工程で成形物を成形する際のキズ現象の有無を前記成形物モデルに基づいて予測する鍛造キズ判定装置とを含む鍛造キズ判定システムであって、前記鍛造解析装置は、前記成形物モデルの解析用メッシュに基づいてひずみ速度を算出し、前記鍛造キズ判定装置は、前記ひずみ速度及び前記解析用メッシュの隣り合う面の面角度に基づいて、前記キズ現象の有無を判定する。
【０００８】
また、本発明は、上記発明において、前記鍛造解析装置は、前記成形物モデルの前記解析用メッシュを生成するメッシュ生成部と、前記成形物モデルと型との距離を算出する距離算出部と、成形工程間の前記成形物モデルの変化量に基づいてひずみ速度を算出するひずみ速度算出部とを備えた。
【０００９】
また、本発明は、上記発明において、前記鍛造キズ判定装置は、前記解析用メッシュの隣り合う面の前記面角度を算出する面角度算出部と、前記ひずみ速度及び前記面角度に基づいて前記キズ現象の予測値を算出する予測値算出部と、前記予測値及び前記距離に基づいて前記キズ現象の有無を判定する判定部とを備えた。
【００１０】
また、本発明は、上記発明において、前記予測値算出部は、前記ひずみ速度及び前記面角度を説明変数とし、前記キズ現象の発生を目的変数としたロジスティック回帰分析により、前記キズ現象の前記予測値を算出する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許