冲压成形加工装置、冲压成形加工方法、计算机程序及存储媒体的制作方法

专利名称：冲压成形加工装置、冲压成形加工方法、计算机程序及存储媒体的制作方法
技术领域：
本发明涉及冲压成形加工装置、冲压成形加工方法、计算机程序及存储媒体，特别涉及为了不受铁类、非铁类、以及层叠材料等各种金属材料特性的不均匀及加工中的环境变动的影响而进行良好的加工而使用的合适的技术。
背景技术：
以往，对于金属材料，在进行利用冲压成形加工装置的深冲加工、弯曲加工、切断加工等的情况下，通常是在对每种金属材料通过经验性或实验的试生产、或有限要素法的模拟等预先决定适当的成形条件、即模具形状、润滑条件、成形速度、防皱力、模具及被加工材料的温度等加工条件的基础上来进行实际生产的。
另一方面，作为坯材的各种金属材料，是从原料或碎屑开始、经由溶解-精炼-铸造-轧制-热处理-2次加工等多工序得到的板材、管材、棒材、线材、粉粒体等，因化学成分的变动、温度不均匀等过程条件变动而在成品的机械特性值中不可避免地存在某种程度的不均匀。
因此，即使如上述那样预先设定了适当的成形条件，也有在各坯材的部位、制造批量中成形性不同、而发生成形不良的情况。为了避免这种情况，也使坯材制造过程中的品质管理更加严格，但过度的严格化是与坯材成本的增大相关联的，并不优选。
此外，即使坯材的机械特性相同，也有因加工中的环境变动、例如连续加工的模具温度变化、模具的磨损、周围环境的温度及湿度的变动等而发生成形不良的情况。
对于这些情况，在根据金属坯材及模具的条件控制加工条件的成形方法中公开了各种发明。例如，在专利文献1中公开了如下的装置预先求出冲压坯材的形状及机械性质、化学性质、镀层等层叠性质、油量等表面状况等的物理量、和得到预定的冲压品质的合适的防皱负荷的关系，根据该关系，对应于实际的物理量求出合适的防皱负荷，调整气缸的气压来通过该合适的防皱负荷进行冲压加工。
此外，在专利文献2、3中，公开了根据冲压机械所固有的设备信息及模具信息调整冲压条件的装置。
此外，在专利文献4、5、6中，公开了在利用弯板机的弯曲加工中调整预定的弯曲角度的各种方法。
专利文献1～3等中所公开的发明是根据坯材特性、设备固有信息、模具信息来控制防皱负荷的，但通过坯材特性的变动、设备、模具条件的变动的相乘效果，特别是由于与模具的润滑特性时时刻刻在变动，所以很难在事前对其进行预测。
此外，专利文献4～6等中所公开的发明是在弯曲加工中根据被加工物的加工中变形状态来调节加工条件的，但在深冲加工或切断加工等中，难以当场测量复杂的3维形状。此外，在深冲加工或切断加工中，由于坯材受模具约束，所以有很难测量正确的形状的问题。
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目地是能够补偿各种材料特性的不均匀及加工中的环境变动、进行良好的冲压成形加工。
专利文献1日本专利特开平7-266100号公报专利文献2日本专利特开平5-285700号公报专利文献3日本专利6-246499号公报专利文献4日本专利7-265957号公报专利文献5日本专利10-128451号公报专利文献6日本专利8-300048号公报

发明内容
本发明的冲压成形加工装置、方法通过具有坯材特性输入机构、坯材特性测量机构、状态量检测机构中的至少2个以上来掌握并运算控制以往难以预测的坯材特性的不均匀、及模具与被加工物之间的润滑特性，能够得到良好的冲压成形品。
本发明的冲压成形加工装置，具有冲头、冲模以及防皱压板，按照预定的加工条件对坯材进行冲压成形加工，其特征在于，具备以下机构中的至少2个以上的机构坯材特性输入机构，输入上述坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力-应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；坯材特性测量机构，测量成形前的坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力-应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；状态量检测机构，测量将上述坯材成形加工中的冲头反作用力、模具温度、模具的应变量、被加工材料的变形量、被加工材料的温度的状态量中的至少1个状态量；并且具有加工条件运算机构，根据由上述坯材特性输入机构输入的坯材特性、由上述坯材特性测量机构测量的坯材特性或由上述状态量检测机构测量的成形加工中的坯材的状态量中的至少2个以上的信息，运算成形速度、防皱力、模具温度的加工条件中的至少1个加工条件；加工条件控制机构，根据由上述加工条件运算机构运算出的加工条件，控制包括冲头或冲模的移动速度、模具温度、防皱力的加工条件中的至少1个加工条件。
此外，本发明的冲压成形加工装置的另一个特征在于，上述坯材特性输入机构由手工输入装置、条形码读取装置、IC标签读取装置、软盘或光磁盘读取装置中的任一个或多个的组合构成。
本发明的冲压成形加工方法，使用具有冲头、冲模以及防皱压板并按照预定的加工条件对坯材冲压成形加工的冲压成形加工装置，其特征在于，具有以下工序中的至少2个以上的工序坯材特性输入工序，输入上述坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力-应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；坯材特性测量工序，测量成形前的坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力-应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；状态量检测工序，测量将上述坯材成形加工中的冲头反作用力、模具温度、模具的应变量、被加工材料的变形量、被加工材料的温度的状态量中的至少1个状态量；并且具有加工条件运算工序，根据由上述坯材特性输入工序输入的坯材特性、由上述坯材特性测量工序测量的坯材特性或由上述状态量检测工序测量的成形加工中的坯材的状态量中的至少2个以上的信息，运算成形速度、防皱力、模具温度的加工条件中的至少1个加工条件；加工条件控制工序，根据由上述加工条件运算工序运算出的加工条件，控制包括冲头或冲模的移动速度、模具温度、防皱力的加工条件中的至少1个加工条件。
此外，本发明的冲压成形加工方法的另一个特征在于，在上述加工条件控制工序中，将成形中的冲头反作用力的最大值以每预定的次数取入到计算机内，由此计算上述冲头反作用力的最大值的移动平均值，并且在上述计算出的冲头反作用力的最大值脱离预定值时，进行变更防皱压力的控制。
此外，本发明的冲压成形加工方法的另一个特征在于，使用具有冲头、冲模以及防皱压板并按照预定的加工条件对坯材冲压成形加工的冲压成形加工装置，其特征在于，具有状态量检测工序，测量将每个上述坯材成形加工中的冲头反作用力、模具温度、模具的应变量、被加工材料的变形量、被加工材料的温度的状态量中的至少1个以上的状态量；加工条件运算工序，根据与过去的状态量的比较结果，运算成形速度、防皱力、模具温度的1种或2种以上的加工条件中的至少1个加工条件；加工条件控制工序，根据由上述加工条件运算工序运算出的加工条件，控制包括冲头或冲模的移动速度、模具温度、防皱力的加工条件中的至少1个以上的加工条件。
此外，本发明的冲压成形加工方法的另一个特征在于，具有坯材特性输入工序，输入上述坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力-应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；在上述加工条件运算工序中，根据由上述坯材特性输入工序输入的坯材特性以及由上述状态量检测工序测量的每个成形加工的坯材的状态量，运算成形速度、防皱力、模具温度的加工条件中的至少1个加工条件。
此外，本发明的冲压成形加工方法的另一个特征在于，上述与过去的状态量的比较结果是将过去的状态量与现在值之差、和预定的时间内或预定的次数的移动平均值与预定值之差相比较的结果。
本发明的计算机程序，使计算机执行冲压成形加工方法，该方法使用具有冲头、冲模以及防皱压板并按照预定的加工条件对坯材冲压成形加工的冲压成形加工装置，其特征在于，具有以下工序中的至少2个以上的工序坯材特性输入工序，输入上述坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力-应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；坯材特性测量工序，测量成形前的坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力-应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；状态量检测工序，测量将上述坯材成形加工中的冲头反作用力、模具温度、模具的应变量、被加工材料的变形量、被加工材料的温度的状态量中的至少1个状态量；并且，使计算机执行加工条件运算工序，根据由上述坯材特性输入工序输入的坯材特性、由上述坯材特性测量工序测量的坯材特性或由上述状态量检测工序测量的成形加工中的坯材的状态量中的至少2个以上的信息运算成形速度、防皱力、模具温度的加工条件中的至少1个加工条件；加工条件控制工序，根据由上述加工条件运算工序运算的加工条件，控制包括冲头或冲模的移动速度、模具温度、防皱力的加工条件中的至少1个加工条件。
本发明的存储媒体，存储有使计算机执行冲压成形加工方法的计算机程序，该方法使用具有冲头、冲模以及防皱压板并按照预定的加工条件对坯材冲压成形加工的冲压成形加工装置，其特征在于，存储有如下的计算机程序具有以下工序中的至少2个以上的工序坯材特性输入工序，输入上述坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力-应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；坯材特性测量工序，测量成形前的坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力-应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；状态量检测工序，测量将上述坯材成形加工中的冲头反作用力、模具温度、模具的应变量、被加工材料的变形量、被加工材料的温度的状态量中的至少1个状态量；并且，使计算机执行加工条件运算工序，根据由上述坯材特性输入工序输入的坯材特性、由上述坯材特性测量工序测量的坯材特性或由上述状态量检测工序测量的成形加工中的坯材的状态量中的至少2个以上的信息运算成形速度、防皱力、模具温度的加工条件中的至少1个加工条件；加工条件控制工序，根据由上述加工条件运算工序运算出的加工条件，控制包括冲头或冲模的移动速度、模具温度、防皱力的加工条件中的至少1个加工条件。


图1是表示实施方式的冲压成形加工装置的概略结构的图。
图2是表示冲压成形加工的步骤的流程图。
图3是表示将坯材特性和标准加工条件联系起来的影响函数矩阵的一例的图。
图4是表示将状态量与修正加工条件联系起来的影响函数矩阵的一例的图。
图5是表示坯材特性的标准值的一例的图。
图6是表示标准加工条件的一例的图。
图7是表示将坯材特性和标准加工条件联系起来的影响函数矩阵的另一例的图。
图8是表示状态量的标准值的一例的图。
图9是表示将状态量和修正加工条件联系起来的影响函数矩阵的另一例的图。
图10是表示在切板捆包上安装了IC标签的例子的图。
图11是表示在坯材卷材上安装了IC标签的例子的图。
图12是表示在切板坯材上安装了条形码的例子的图。
图13是表示冲头反作用力与防皱压力的关系的特性图。
具体实施例方式
(第1实施方式)下面参照

本发明的冲压成形加工装置、冲压成形加工方法、计算机程序及存储媒体的优选的实施方式。图1中表示应用了本发明的实施方式的冲压成形加工装置的概略结构。
具体地说明，在冲压成形加工装置5中，1是冲头，2是冲模，3是防皱压板，6是模具装置。此外，7是状态量传感器(负载传感器)，此外还具备状态量传感器(热电对)。10是气缸，11是油压缸，12是加热器。
15是坯材特性读取装置，具有坯材特性读取装置(IC标签读取器)9及坯材特性读取装置(控制部)14。
13是油压控制装置。16是状态量检测装置。17是防皱压力控制装置。
22是控制用计算机，具有标准坯材特性存储装置18、标准状态量存储装置19、标准加工条件存储装置20、以及运算装置21。本实施方式的控制用计算机22由计算机系统构成，该计算机系统由CPU、RAM及ROM构成，本实施方式的加工条件控制机构、坯材特性输入机构、状态量检测机构、加工条件运算机构以及坯材特性测量机构等是通过上述计算机系统程序化构成的。
接着，参照图2说明本实施方式的冲压成形加工方法的步骤。金属坯材在设置在冲压成形加工装置5中的阶段中，利用上述坯材特性读取装置15从贴在金属坯材的表面上的IC标签(参照图10及图11)或条形码(参照图12)读取坯材特性信息。并且，从坯材特性输入机构输入上述读取的坯材特性信息(步骤S201)。这里，所谓坯材特性，是指各坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力-应变关系式的系数、将应力-应变关系表示为近似于折线的各点的值的图表、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度等中的1种或2种以上的组合。
作为输入坯材特性的机构，这里是对每个坯材从条形码或IC标签直接读取上述坯材特性的，但在数据量较多的情况下，也可以是从条形码或IC标签读入ID(识别)号而经由网络从服务器接收对应于识别号的实数值数据的方法、或对每个坯材从由坯材厂家添加的产品记录或软盘等直接输入到坯材特性输入装置中的方法。
此外，一般在进行冲压加工时，在将坯材设置在冲压机中之前，例如会从卷材坯材切下适当的尺寸、根据情况而实施热处理或表面处理，所以难以事前取得上述坯材特性的情况较多。
对此，在将坯材设置在冲压成形加工装置5中之前或在设置了的阶段中，通过直接测量上述坯材特性中的1种或2种以上的组合、优选为从测量的简便性出发而直接测量板厚、硬度、温度、摩擦系数、润滑油膜厚度中的1种或2种以上的组合，能够得到更准确的坯材特性。
接着，根据所读入的坯材特性值、和预先存储在标准坯材特性存储装置18中的对应于该材料的标准坯材特性值，修正加工条件的初始设定值(步骤202、步骤203)。这里，所谓加工条件，是成形速度、防皱力、模具温度的1种或2种以上的组合。
接着表示加工条件的具体的修正方法。设对应于上述各坯材特性的坯材特性值分别为P(j)(j＝1～M；M为坯材特性值的个数)，并且设对应于上述各坯材特性的标准值分别为P0(j)(j＝1～M)，并且设对应于上述各标准加工条件的初始设定值分别为C0(i)(i＝1～L；L为加工条件设定值的个数)，并且设表示相对于该材料的坯材特性的标准值的偏差和加工条件的修正量的关系的影响函数矩阵为T1(i，j)，将加工条件的初始值修正为下式(1)。
C0(i)(修正后)＝C0(i)(初始值)×(1+∑(T1(i，j)×(P(j)/P0(j)-1)))(i＝1～L，j＝1～M)……(1)这里，标准加工条件的设定值C0(j)既可以在成形中为一定，在成形中使其变化的情况下，也可以例如赋予对应于冲头的各行程量的设定值。图3中表示影响函数矩阵T1的结构例。T1的作用是，例如在板厚比标准值厚1％的情况下，利用(1)式对应于使成形速度、防皱力分别增大0.2％、增大0.4％，使模具温度不变化。
求出影响函数矩阵的各成分的方法，有利用有限元素法的成形模拟来根据对应于各种坯材特性的变化的最适合成形条件的变化(敏感度分析)求出的方法、根据实际的量产冲压中的坯材特性不均匀和加工条件、产品品质(裂纹、皱纹、弹性变形回复、面应变等)的关系统计性地求出的方法、或者将产品品质的实测值作为示教数据输入到该冲压成形加工装置中、利用例如神经网络的学习功能制作及更新的方法等。另外，坯材特性值及加工条件的结构及定式化方法并不限于此，而可以进行任意的设定。
接着，根据初始的加工条件，利用防皱压力控制装置、成形速度控制装置、以及模具温度控制装置，对防皱压板施加负荷、上模具下降而开始成形(步骤S204)。另外，控制机构并不限于此，可以是其他控制机构、某个单独或多个的组合等任意的形式。
在加工中，利用状态量检测装置16，计测冲头反作用力、模具温度、模具的应变量、被加工材料的变形量、被加工材料的温度等状态量中的至少1个状态量，通过加工条件运算机构时时刻刻修正加工条件(步骤S205～S208)。
具体而言，设上述状态量为S(k)(k＝1～N；N为状态量的个数)，设存储在标准状态量存储装置中的标准状态量为S0(k)(k＝1～N)，设对应于上述各加工条件的修正值为C(i)(i＝1～L)，并且设表示对应于所测量的各种状态量相对于其标准值的偏差和加工条件的修正量的关系的影响函数矩阵为T2(i，k)(i＝1～L，k＝1～N)，将加工条件时时刻刻修正为下式(2)。
C(i)＝C0(i)×(1+∑(T2(i，k)×(S(k)/S0(k)-1)))(i＝1～L，k＝1～N)……(2)图4中表示影响函数矩阵T2的结构例。影响函数矩阵T2的作用是，例如在冲头反作用力比标准值高1％的情况下，利用上述(2)式对应于使成形速度、防皱力分别减少1％、减少0.5％，使模具温度不变化。影响函数矩阵T2的各成分与上述影响函数矩阵T1同样，已知有利用有限元法的成形模拟、根据对应于各种坯材特性的变化的最适合成形条件的变化(敏感度分析)求出的方法。
此外，有根据实际的量产冲压中的状态量的不均匀和加工条件、产品品质(裂纹、皱纹、弹性变形回复、面应变等)的关系统计性地求出的方法、或者将产品品质的实测值作为示教数据输入到该冲压成形加工装置中、利用例如神经网络的学习功能制作及更新的方法等。另外，状态量的结构及定式化方法并不限于此，而可以进行任意的设定。
此外，这里说明了根据预先输入的坯材特性、冲压成形前测量的坯材特性、成形中的状态量的3个信息修正成形条件的方法，但仅通过3个信息中的一个信息是不充分的，为了进行可靠性较高的控制而优选为至少根据2个以上的信息。
这是因为，仅通过预先输入的坯材特性或在冲压成形前测量的坯材特性的1个信息，不能避免成形中的润滑条件等难以事前预测的干扰的影响。此外，仅通过成形中的状态量，有不能分离坯材特性的不均匀带来的影响的问题，这是因为不能充分得到降低起因于坯材特性不均匀及成形中的干扰的成形品质的不均匀的效果。
(实施例)作为本发明的实施例，试制了图1所示的冲压成形加工装置，进行了采用薄钢板的冲压成形。作为坯材特性，板厚及硬度对每个坯料进行测量，屈服应力或2％屈服点、抗拉强度、以及总伸长率利用由坯材厂商对每个卷材添加的代表机械特性值，分别对每个坯料，手工输入到坯材特性输入机构中。此外，作为成形加工中的状态量，利用负载传感器监测冲头反作用力，利用热电对(熱電对)监测模具温度，并且根据上述(1)及(2)式控制上述成形速度及防皱压力。
即，在上述步骤中，作为坯材特性值P(j)(j＝1～5)，利用板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、总伸长率、硬度的4点，作为加工条件C(i)(i＝1～2)，利用成形速度、防皱力的2点，作为状态量S(k)(k＝1～N)，利用每个冲头行程的冲头反作用力(N-1点)、模具温度的N点。
坯材采用从平均板厚1.2mm、宽1000mm的深冲用冷轧钢板的同一卷材中冲裁下的“150mm”的坯料，进行“50mm”、成形高度“40mm”的匣形深冲成形。图5中表示卷材的代表机械特性值及标准值。
图6中表示对应于该材料的代表特性的标准加工条件。接着，根据对每一片坯料输入的板厚实测值及卷材的代表机械特性，利用上述(1)式及图7所示的影响函数矩阵T1，进行加工条件的初始设定，开始成形。
在加工过程中，在本发明例1中，在成形中不改变上述初始设定来成形，即根据预先输入的坯材特性和在成形前测量的坯材特性设定成形条件，不利用成形中的状态量，使成形速度及防皱力为一定来成形。
此外，在本发明例2中，在到达最大冲头行程(＝成形高度40mm)之前，每隔冲程10mm计测冲头反作用力、模具温度，以预先在相同加工条件下进行得到了合格品的试冲压时得到的冲头反作用力、模具温度作为图8所示的状态量的标准值，利用图9所示的影响函数T2，利用式(2)调整成形速度及防皱压力。即，利用预先输入的坯材特性、在成形前测量的坯材特性及成形中的状态量，来控制成形条件。
此外，在本发明例3中，不利用屈服应力或0.2％屈服点、抗拉强度、以及总伸长率的坯材特性，而仅利用对每个坯料测量了的板厚及硬度的值，与实施例2同样，在到达最大冲头行程(＝成形高度40mm)之前，每隔冲程10mm计测冲头反作用力、模具温度，以预先在相同加工条件下进行得到了合格品的试冲压时得到的冲头反作用力、模具温度作为图8所示的状态量的标准值，利用图9所示的影响函数T2，利用式(2)调整成形速度及防皱压力。即，利用在成形前测量的坯材特性及成形中的状态量，来控制成形条件。
此外，在本发明例4中，仅利用预先输入的屈服应力或0.2％屈服点、抗拉强度、以及总伸长率的坯材特性，与实施例2同样，在到达最大冲头行程(＝成形高度40mm)之前，每隔冲程10mm计测冲头反作用力、模具温度，以预先在相同加工条件下进行得到了合格品的试冲压时得到的冲头反作用力、模具温度作为图8所示的状态量的标准值，利用图9所示的影响函数T2，利用式(2)调整成形速度及防皱压力。即，利用预先输入的坯材特性及成形中的状态量，来控制成形条件。
作为比较例，不改变对应于标准坯材特性的加工条件而利用成形速度及防皱压力，在成形中不进行标准加工条件的修正而进行成形。
在同一卷材中冲裁出合计1000片坯料来进行上述成形实验，比较发生了裂纹、皱纹的不合格率。
板厚标准偏差5μm不合格率(本发明例1)0.9％(本发明例2)0.1％(本发明例3)0.5％(本发明例4)0.5％(比较例) 1.2％通过根据板厚的偏差改变加工条件初始设定降低了不合格率，进而，通过根据成形中的冲头反作用力及模具温度调整成形条件，进一步降低了不合格率。
图10中表示将IC标签101安装在从卷材加工中心供给的切板捆包100上的例子。在上述IC标签101中存储有例如“抗拉强度”、“屈服应力或0.2％屈服点”、“总伸长率”、“板厚”、“制造年月日”等信息，通过由坯材特性读取装置(IC标签读取器)9读取这些信息、传送给运算装置21，能够省略进行手工输入的工夫。
图11中表示在坯材卷材110上安装了IC标签111的例子。在该例的情况下，在上述IC标签101中也存储有例如“抗拉强度”、“屈服应力或0.2％屈服点”、“总伸长率”、“板厚”、“制造年月日”等信息，在将上述坯材卷材110冲压加工时，能够省略进行手工输入的工夫。
图12表示在切板坯材120上安装了条形码121的例子。在上述条形码121上显示表示产品批号的信息，通过由坯材特性读取装置的条形码读取器读取该信息，能够从例如网络上的服务器计算机得到有关对应的坯材的信息。
接着，参照图13说明进行冲压成形时的一例。图13在纵轴上表示冲头反作用力、防皱压力，横轴上表示成形次数。在图13中，黑色的菱形表示1次成形中的冲头反作用力。
在该例中，对每1次成形，将成形中的冲头反作用力最大值保存在计算机内。并且计算冲头反作用力最大值的移动平均值，在冲头反作用力最大值超过了预定值(在图13的例子中为500吨±10吨)的情况下，进行改变防皱压力的控制。
结果，如图13所示，由于10点的移动平均值超过了允许范围，所以从第50次开始降低防皱压力而进行成形，结果，冲头反作用力回收到预定的值内，能够不产生不合格品地进行预定片数的成形。
另外，在上述说明中表示了对每1次成形将成形中的冲头反作用力最大值取入到计算机内的例子，但也可以每隔预定的次数来取入。此外，在图13的例子中，表示了由于10点的移动平均值超过了允许范围、所以从第50次开始降低防皱压力的例子，相反，在移动平均值低于允许范围的情况下，提高防皱压力。
另外，在上述说明中，利用冲头反作用力最大值的履历来调整防皱压力，但本发明并不限于此，也可以采用其他状态量、例如模具温度、模具的应变量等的履历来调整其他加工条件、例如成形速度等。
(其他实施方式)如以上说明那样，控制用计算机22由计算机的CPU或MPU、RAM、ROM、RAM等构成，通过存储在上述的RAM或ROM等中的程序动作，来实现本实施方式的冲压成形加工方法。
因而，通过程序自身实现上述实施方式的功能而构成本发明。作为程序的传送媒体，可以采用用来将程序信息作为输送波传输而供给的计算机网络(LAN、因特网等WAN、无线通信网络等)系统中的通信媒体(光纤等有线线路或无线线路等)。
进而，用来将上述程序供给到计算机中的机构、例如保存有该程序的存储媒体构成了本发明。作为该存储媒体，可以采用例如软盘、硬盘、光盘、光磁盘、CD-ROM、磁带、非挥发性存储卡、ROM等。
另外，在上述实施方式中所示的各部分的形状及构造都只不过表示在实施本发明时的具体化的一例，并不通过它们来限制性地解释本发明的技术范围。即，本发明能够不脱离其主旨、或其主要的特征而通过各种形式来实施。
工业实用性根据本发明，能够排除坯材特性的不均匀及环境变化、或模具与被加工物之间的润滑性及表面性质等难以预测的变动原因带来的影响而得到合适的加工条件，能够总是得到良好的成形品。
权利要求
1.一种冲压成形加工装置，具有冲头、冲模以及防皱压板，按照预定的加工条件对坯材进行冲压成形加工，其特征在于，具备以下机构中的至少2个以上的机构坯材特性输入机构，输入上述坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力—应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；坯材特性测量机构，测量成形前的坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力—应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；状态量检测机构，测量将上述坯材成形加工中的冲头反作用力、模具温度、模具的应变量、被加工材料的变形量、被加工材料的温度的状态量中的至少1个状态量；并且具有加工条件运算机构，根据由上述坯材特性输入机构输入的坯材特性、由上述坯材特性测量机构测量的坯材特性或由上述状态量检测机构测量的成形加工中的坯材的状态量中的至少2个以上的信息，运算成形速度、防皱力、模具温度的加工条件中的至少1个加工条件；加工条件控制机构，根据由上述加工条件运算机构运算出的加工条件，控制包括冲头或冲模的移动速度、模具温度、防皱力的加工条件中的至少1个加工条件。
2.如权利要求1所述的冲压成形加工装置，其特征在于，上述坯材特性输入机构由手工输入装置、条形码读取装置、IC标签读取装置、软盘或光磁盘读取装置中的任一个或多个的组合构成。
3.一种冲压成形加工方法，使用具有冲头、冲模以及防皱压板并按照预定的加工条件对坯材冲压成形加工的冲压成形加工装置，其特征在于，具有以下工序中的至少2个以上的工序坯材特性输入工序，输入上述坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力—应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；坯材特性测量工序，测量成形前的坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力—应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；状态量检测工序，测量将上述坯材成形加工中的冲头反作用力、模具温度、模具的应变量、被加工材料的变形量、被加工材料的温度的状态量中的至少1个状态量；并且具有加工条件运算工序，根据由上述坯材特性输入工序输入的坯材特性、由上述坯材特性测量工序测量的坯材特性或由上述状态量检测工序测量的成形加工中的坯材的状态量中的至少2个以上的信息，运算成形速度、防皱力、模具温度的加工条件中的至少1个加工条件；加工条件控制工序，根据由上述加工条件运算工序运算出的加工条件，控制包括冲头或冲模的移动速度、模具温度、防皱力的加工条件中的至少1个加工条件。
4.如权利要求3所述的冲压成形加工方法，其特征在于，上述坯材特性输入工序由手工输入方法、条形码读取方法、IC标签读取方法、软盘或光磁盘读取方法中的任一个或多个的组合构成。
5.一种冲压成形加工方法，使用具有冲头、冲模以及防皱压板并按照预定的加工条件对坯材冲压成形加工的冲压成形加工装置，其特征在于，具有状态量检测工序，测量将每个上述坯材成形加工中的冲头反作用力、模具温度、模具的应变量、被加工材料的变形量、被加工材料的温度的状态量中的至少1个以上的状态量；加工条件运算工序，根据与过去的状态量的比较结果，运算成形速度、防皱力、模具温度的1种或2种以上的加工条件中的至少1个加工条件；加工条件控制工序，根据由上述加工条件运算工序运算出的加工条件，控制包括冲头或冲模的移动速度、模具温度、防皱力的加工条件中的至少1个以上的加工条件。
6.如权利要求5所述的冲压成形加工方法，其特征在于，具有坯材特性输入工序，输入上述坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力—应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；在上述加工条件运算工序中，根据由上述坯材特性输入工序输入的坯材特性以及由上述状态量检测工序测量的每个成形加工的坯材的状态量，运算成形速度、防皱力、模具温度的加工条件中的至少1个加工条件。
7.如权利要求5所述的冲压成形加工方法，其特征在于，上述与过去的状态量的比较结果是将过去的状态量与现在值之差、和预定的时间内或预定的次数的移动平均值与预定值之差相比较的结果。
8.如权利要求6所述的冲压成形加工方法，其特征在于，上述与过去的状态量的比较结果是将过去的状态量与现在值之差、和预定的时间内或预定的次数的移动平均值与预定值之差相比较的结果。
9.一种计算机程序，使计算机执行冲压成形加工方法，该方法使用具有冲头、冲模以及防皱压板并按照预定的加工条件对坯材冲压成形加工的冲压成形加工装置，其特征在于，具有以下工序中的至少2个以上的工序坯材特性输入工序，输入上述坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力—应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；坯材特性测量工序，测量成形前的坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力—应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；状态量检测工序，测量将上述坯材成形加工中的冲头反作用力、模具温度、模具的应变量、被加工材料的变形量、被加工材料的温度的状态量中的至少1个状态量；并且，使计算机执行加工条件运算工序，根据由上述坯材特性输入工序输入的坯材特性、由上述坯材特性测量工序测量的坯材特性或由上述状态量检测工序测量的成形加工中的坯材的状态量中的至少2个以上的信息运算成形速度、防皱力、模具温度的加工条件中的至少1个加工条件；加工条件控制工序，根据由上述加工条件运算工序运算的加工条件，控制包括冲头或冲模的移动速度、模具温度、防皱力的加工条件中的至少1个加工条件。
10.一种存储媒体，存储有使计算机执行冲压成形加工方法的计算机程序，该方法使用具有冲头、冲模以及防皱压板并按照预定的加工条件对坯材冲压成形加工的冲压成形加工装置，其特征在于，存储有如下的计算机程序具有以下工序中的至少2个以上的工序坯材特性输入工序，输入上述坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力—应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；坯材特性测量工序，测量成形前的坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力—应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度的坯材特性中的至少1个坯材特性；状态量检测工序，测量将上述坯材成形加工中的冲头反作用力、模具温度、模具的应变量、被加工材料的变形量、被加工材料的温度的状态量中的至少1个状态量；并且，使计算机执行加工条件运算工序，根据由上述坯材特性输入工序输入的坯材特性、由上述坯材特性测量工序测量的坯材特性或由上述状态量检测工序测量的成形加工中的坯材的状态量中的至少2个以上的信息运算成形速度、防皱力、模具温度的加工条件中的至少1个加工条件；加工条件控制工序，根据由上述加工条件运算工序运算出的加工条件，控制包括冲头或冲模的移动速度、模具温度、防皱力的加工条件中的至少1个加工条件。
全文摘要
本发明提供一种冲压成形加工装置，具备坯材特性输入机构，输入上述坯材的板厚、屈服应力、0.2％屈服点、抗拉强度、伸长率、n值、r值、应力－应变关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚度中的至少1个坯材特性；状态量检测机构，测量将成形加工中的冲头反作用力、模具温度、模具的应变量、被加工材料的变形量、被加工材料的温度中的至少1个状态量；加工条件运算机构，根据由上述坯材特性输入机构输入的坯材特性以及由上述状态量检测机构测量的成形加工中的状态量，运算成形速度、防皱力、模具温度中的至少1个加工条件；加工条件控制机构，根据由上述加工条件运算机构运算出的加工条件，控制包括冲头或冲模的移动速度、温度、防皱力中的至少1个加工条件。
文档编号B21D22/20GK1878623SQ20048003318
公开日2006年12月13日 申请日期2004年11月10日 优先权日2003年11月11日
发明者铃木规之, 上西朗弘, 栗山幸久, 丹羽俊之, 桑山卓也, 山形光晴 申请人:新日本制铁株式会社, 于西纳公司