0043]由于实施方式一所涉及的冲压成型解析方法是通过执行程序处理的PC(个人计算机)等装置来进行的，所以首先基于图2所示的框图对装置(以下称“冲压成型解析装置I”)的结构进行概说。
[0044]〔冲压成型解析装置〕
[0045]实施方式一所涉及的冲压成型解析装置I由PC(个人计算机)等构成，如图2所示，具有显示装置3、输入装置5、主存储装置7、以及辅助存储装置9和运算处理部11。
[0046]另外，在运算处理部11连接显示装置3、输入装置5、主存储装置7以及辅助存储装置9，根据运算处理部11的指令来进行各功能。显示装置3用于计算结果的显示等，由液晶显示器等构成。
[0047]输入装置5用于来自操作人员的输入等，由键盘、鼠标等构成。
[0048]主存储装置7用于由运算处理部11使用的数据的临时保存、运算等，由RAM等构成。辅助存储装置9用于数据的存储等，由硬盘等构成。
[0049]运算处理部11由PC等的CPU等构成，在运算处理部11内具有冲压成型解析单元13、回弹解析单元15以及形状解析单元17。这些单元通过CPU等执行规定的程序来实现。以下对这些单元进行说明。
[0050]<冲压成型解析单元>
[0051]冲压成型解析单元13针对加热后的被冲压成型材料设定初始温度分布，并使温度解析和构造解析相结合地进行冲压成型解析，获取冲压成型后(脱模前)的形状信息、温度分布、应力分布以及应变分布。
[0052]〈回弹解析单元〉
[0053]回弹解析单元15基于由冲压成型解析单元13得到的信息使温度解析和构造解析相结合地进行回弹解析，获取回弹后的形状信息、温度分布、应力分布以及应变分布。
[0054]<形状解析单元>
[0055]形状解析单元17基于由回弹解析单元15获取的形状信息、温度分布、应力分布以及应变分布，使温度解析和构造解析相结合地解析直至被冲压成型材料的温度分布变为± 5°C以内的冷却中以及冷却后的形状变化。
[0056]〔冲压成型解析方法〕
[0057]实施方式一中的冲压成型解析方法是通过上述“冲压成型解析单元”、“回弹解析单元”、“形状解析单元”的各单元分别执行处理而完成的，由以下所示的步骤构成。
[0058]S卩，实施方式一中的冲压成型解析方法具有:冲压成型解析步骤，针对加热后的被冲压成型材料设定初始温度分布，并使温度解析和构造解析相结合地进行冲压成型解析，获取冲压成型后(脱模前)的形状信息、温度分布、应力分布以及应变分布；回弹解析步骤，基于在该冲压成型解析步骤得到的形状信息、温度分布、应力分布以及应变分布，且不考虑金属模和被冲压成型材料间的接触热传递地，使温度解析和构造解析相结合地进行回弹解析，获取回弹后的形状信息、温度分布、应力分布以及应变分布；形状解析步骤，基于在该回弹解析步骤获取的形状信息、温度分布、应力分布以及应变分布，使温度解析和构造解析相结合地解析直至上述被冲压成型材料的温度分布变为±5°C以内的冷却中以及冷却后的形状变化。
[0059]实施方式一中的冲压成型解析方法是如上述那样在各步骤中使温度解析和构造解析相结合地进行解析的方法。所谓的使温度解析和构造解析相结合的解析是指考虑空冷、金属模和被冲压成型材料间的接触热传递等地解析被冲压成型材料的温度分布(温度解析)，并基于通过该解析得到的温度分布，使用与该温度对应的温度依赖数据(杨氏模量、泊松比、热膨胀系数、屈服应力、应力-应变线图、比热容、热传导率等)来进行应力状态等的解析(构造解析)的解析。
[0060]以下，基于图1的流程图对实施方式一的冲压成型解析方法中的上述各步骤详细地进行说明。
[0061]<冲压成型解析步骤>
[0062]在冲压成型解析步骤中，针对加热后的被冲压成型材料设定初始温度分布，并使温度解析和构造解析相结合地进行冲压成型解析，获取冲压成型后(脱模前)的形状信息、温度分布、应力分布以及应变分布(步骤SI)。
[0063]以下对针对加热后的被冲压成型材料的初始温度分布的设定进行说明。
[0064]在实际的温热冲压成型中，在利用电炉将被冲压成型材料充分加热成均匀温度后，利用输送机器人输送至冲压机来进行冲压成型。因此，在冲压成型解析步骤中，假定实际的被冲压成型材料的加热，针对被冲压成型材料对被冲压成型材料整体进行均匀的温度(例如600°C)设定来作为初始温度。应予说明，为了期待更加正确，也可以考虑电炉加热后的输送途中的空冷来计算温度分布并作为初始温度分布。
[0065]由于冲压成型解析步骤是由冲压成型解析单元13进行的处理，所以在冲压成型解析步骤中，冲压成型解析单元13输入必要的温度依赖数据(杨氏模量、泊松比、热膨胀系数、屈服应力、应力-应变线图、比热容、热传导率等)，对被冲压成型材料和金属模赋予初始温度分布来进行。
[0066]另外，在实际的温热冲压成型中，通过将被冲压成型材料在冲压下止点状态下保持恒定时间并同时冷却，根据部件的形状的不同，有时会抑制脱模后回弹的产生，形状变得良好。因此，即使在本冲压成型解析步骤中，也可以将被冲压成型材料在金属模中保持恒定时间并冷却。但是，在实际的温热冲压成型中，使冷却时间较长导致生产效率的恶化，所以优选在本冲压成型解析步骤中设定冷却时间时考虑实际操作作业中的生产效率来进行设定。
[0067]在接下来的回弹解析步骤中承用在冲压成型解析步骤中计算出的、脱模紧前的被冲压成型材料和金属模的形状信息、温度分布、应力分布、应变分布等必要的数据。
[0068]<回弹解析步骤>
[0069]在回弹解析步骤中，基于在冲压成型解析步骤中得到的形状信息、温度分布、应力分布以及应变分布，且不考虑金属模和被冲压成型材料间的接触热传递地，使温度解析和构造解析相结合地进行回弹解析，获取回弹后的形状信息、温度分布、应力分布以及应变分布(步骤S3)。
[0070]在实施方式一的回弹步骤中，不考虑金属模和被冲压成型材料间的接触热传递地进行解析。由此，在回弹步骤中，对于被冲压成型材料，不考虑与金属模的接触引起的温度降低，仅考虑由空冷引起的温度降低来进行计算。通过这样，计算变得简单，与考虑接触热传递进行解析的情况相比，也容易得到收敛。
[0071 ] 在这样的、不考虑金属模和被冲压成型材料间的接触热传递地进行回弹解析的具体的解析方法中，将在冲压成型解析步骤中得到的信息作为初始条件，限制被冲压成型材料的一个或多个节点使被冲压成型材料不动，从下止点的状态使应力释放，进行计算。假定使应力释放的时间为恒定时间。
[0072]在接下来的形状解析步骤中承用回弹后的被冲压成型材料的形状信息、温度分布、应力分布、应变分布等必要的数据。
[0073]应予说明，在使应力从下止点的状态释放的时间短至假定的时间为一秒以下等的情况下，仅引起能够忽略的程度的温度变化，因此也可以不进行温度解析。在该情况下，将冲压成型解析后的被冲压成型材料的温度分布直接作为回弹后的温度分布，承用于接下来的形状解析步骤。但是，即使在本回弹解析步骤中不进行温度解析，也基于冲压成型解析后的温度分布和温度依赖数据对构造解析进行解析。
[0074]<形状解析步骤>
[0075]形状解析步骤是基于在上述回弹解析步骤中获取的形状信息、温度分布、应力分布以及应变分布，使温度解析和构造解析相结合地解析直至被冲压成型材料的温度分布变为±5°C以内的冷却中以及冷却后的形状变化的方法(步骤S5)。
[0076]形状解析步骤使用形状解析单元17来进行，在形状解析步骤中，将回弹解析后的被冲压成型材料的形状信息、温度分布、应力分布、应变分布等数据作为初始条件，并解析由冷却弓I起的温度分布的变化，进行考虑了热收缩的构造解析。
[0077]作为本形状解析步骤中的具体的解析方法，限制被冲压成型材料的一个或者多个节点，使被冲压成型材料在冷却中不动地进行。对于节点的限制，也能够使用在上述回弹解析步骤中使用的节点限制条件。
[0078]虽然也可以假设空冷进行温度解析，但若假定在实际操作作业中放置在冷却台上进行冷却，进行考虑了冷却台和被冲压成型材料的接触热传递的解析，则得到更加接近实际操作作业的温度解析结果。
[0079]在形状解析步骤中，解析直至被冲压成型材料的温度分布变成±5°C以内的冷却中以及冷却后的形状变化，其理由如下。
[0080]在实际的温热冲压成型中，在被冲压成型材料的温度朝向室温等环境温度下降的过程中，若被冲压成型材料整体的温度分布收敛在± 5°C以内(更优选在± I °C以内)，则几乎不引起由温度引起的形状的变化。因此，即使在本形状解析步骤中，也应该充分地确保冷却时间，以满足上述温度分布的条件地进行。
[0081]应予说明，对于形状解析步骤的构造解析，原理上既能够动态地进行也能够静态地进行。若进行动态解析，则能够通过时间缩放(time scaling)压缩时间进行处理，所以有计算时间变快这样的优点。但是，在动态解析中结束解析的情况下，由于残余惯性力的影响，计算精度降低。因此，在欲得到更加正确的计算结果的情况下，静态地进行形状解析步骤的构造解析的全部即可。或者，为了享受动态解析的优点，将形状解析步骤划分成两个阶段，动态地进行最初的阶段，静态地进行最后的阶段即可。例如，在假设1001秒钟的冷却时间的情况下，若通过动态解析压缩时间地进行最初的1000秒钟，静态解析最后的一秒，则能够缩短计算时间且实现解析精度的提高。应予说明，更加优选在形状解析步骤的构造解析的最后阶段使用静态隐式法。
[0082]如上所述，在实施方式一的冲压成型解析方法中，使温度解析和构造解析相结合地进行冲压成型解析步骤、回弹解析步骤的各步骤，并且基于在回弹解析步骤中得到的形状和温度分布，且使温度解析和构造解析相结合地进行解析由温度变化引起的形状变化的形状解析步骤，所以能够预测温热冲压成型中的冷却后的形状，温热冲压成型中的形状不良对策成为可能，能够期待在冲压成型品的设计阶段的测试工时、费用削减等效果。
[0083][实施方式二]
[0084]实施方式二中的冲压成型解析方法具有:冲压成型解析步骤，针对加热后的被冲压成型材料设定初始温度分布，使温度解析和构造解析相结合地进行冲压成型解析，并获取冲压成型后的形状信息、温度分布、应力分布以及应变分布；回弹解析步骤，基于在该冲压成型解析步骤得到的形状信息、温度分布、应力分布以及应变分布，且考虑金属模和被冲压成型材料间的接触热传递地，使温度解析和构造解析