专利名称：冲压成型加工系统、冲压成型加工方法及计算机程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及冲压成型加工系统、冲压成型加工方法及计算机程序，尤其属于适合用于将原材料进行冲压成型的技术。
背景技术：
以往，在对金属材料进行使用了冲压加工装置的深冲加工、弯曲加工、切断加工等时，利用经验或通过实验进行试制、或者用有限元法进行模拟等对每种材料预先确定合适的成型条件——例如模具形状、润滑条件、成型速度、防皱压力、模具和被冲压加工材的温度等，然后进行实际的加工。
而作为原材料的各种金属材料是经过熔化-精炼-铸造-轧制-热处理-再冲压加工等多道工序由原料或碎铁(scrap)获得的板材、管材、棒材、线材、粉粒体等。因此，由化学成分的变动或温度不均匀等引起的工艺条件的变动，使成型品的机械特性值不可避免地存在某种程度的偏差。因此，即使像上述那样预先确定合适的成型条件，原材料的部位或每个制造批次的成型性不同，有可能产生成型不良。为了避免发生这种情况，当然要在原材料制造过程中更严格地进行质量管理，但如果质量管理过严的话，会带来原材料成本的增加，这是所不希望的。
并且，即使原材料的机械特性值相同，由于冲压加工过程中环境变动——例如连续冲压加工引起的模具温度的变化、模具的磨损或环境温度或湿度的变动等也可能引起成型不良。
为了解决这些问题，公开过根据原材料或模具的条件控制成型条件而进行成型的技术(参照专利文献1)。该技术预先求出冲压原材料的形状、冲压原材料的机械性质或化学性质、电镀等层叠特性、油量等表面状况等物理量与获得预定的冲压质量的防皱载荷的关系。然后根据实际的物理量由冲压原材料的预定的物理量与获得预定的冲压质量的冲压成型条件之间的关系求出合适的防皱载荷，调整气缸的气压，以便以合适的防皱载荷进行冲压加工。
并且，公开过根据冲压加工装置上固有的机械信息和模具信息调整冲压条件的技术(参照专利文献2、3)。
而且公开过在使用了弯扳机的压弯加工过程中将被加工材调整到预定的弯曲角度的技术(参照专利文献4、5、6)。
但是，材料特性、冲压加工被加工材时的环境时刻在变动着。
虽然上述专利文献1～3中公开过根据原材料特性或冲压加工装置上固有的信息或模具信息控制防皱载荷的技术，但要事先预测上述原材料特性的变动或冲压加工被加工材时环境的变动是极其困难的。并且，虽然上述专利文献4～6中公开过根据被冲压加工体在冲压加工过程中的变形状态调节成型条件的技术，但测量深拉加工或切断加工等复杂的三维形状时困难，并且由于冲压加工过程中的被冲压加工体被模具约束，测量正确的形状非常困难。
基于以上原因，现有技术存在难以良好地进行冲压加工的问题。
专利文献1日本特开平7-266100号公报专利文献2日本特开平5-285700号公报专利文献3日本特开平6-246499号公报专利文献4日本特开平7-265957号公报专利文献5日本特开平10-128451号公报专利文献6日本特开平8-300048号公报发明内容本发明就是鉴于这样的问题而作出的，目的是为了比以往更良好地进行冲压加工。
本发明的冲压成型加工系统为这样一种系统将冲压机控制用计算机与网络连接，冲压机控制用计算机一方面根据需要通过网络从服务器侧计算机接收以往难以获得的金属材料的详细原材料特性，另一方面通过适时地从冲压机上设置的各种测量设备接收以往难以获得的与冲压环境的变动或冲压加工形状有关的信息，尽可能地计算出适合于原材料特性的偏差或冲压环境变动的冲压成型条件，根据计算出的冲压成型条件控制冲压机，能够获得良好的冲压成型品。
本发明的冲压成型加工系统为具有冲压成型原材料的冲压成型加工装置、对上述冲压成型加工装置发出上述冲压成型的指令的用户侧计算机、以及通过网络与上述用户侧计算机连接的服务器侧计算机的冲压成型加工系统，其特征在于上述服务器侧计算机具有发送表示上述原材料的特性的原材料特性数据的原材料特性数据发送单元；上述用户侧计算机具有接收上述原材料特性数据发送单元发送来的上述原材料特性数据的原材料特性数据接收单元；上述冲压成型加工装置具有冲头、冲模和防皱压板，具有以基于上述原材料特性数据接收单元接收到的原材料特性数据的加工条件冲压成型上述原材料的加工条件控制单元。
本发明的冲压成型加工方法的特征在于，具有以下步骤通过网络将表示原材料的特性的原材料特性数据从服务器侧计算机发送给用户侧计算机的原材料特性数据发送步骤；上述用户侧计算机接收上述原材料特性数据发送步骤发送来的原材料特性数据的原材料特性数据接收步骤；以基于上述原材料特性数据接收步骤接收到的原材料特性数据的加工条件冲压成型上述原材料的冲压成型步骤。
本发明的计算机程序的特征在于，在计算机中执行以下步骤通过网络将表示原材料的特性的原材料特性数据从服务器侧计算机发送给用户侧计算机的原材料特性数据发送步骤；上述用户侧计算机接收上述原材料特性数据发送步骤发送来的原材料特性数据的原材料特性数据接收步骤；以基于上述原材料特性数据接收步骤接收到的原材料特性数据的加工条件控制冲压成型装置的控制步骤。
图1是表示本发明的实施形态的冲压成型加工系统的大致结构的一例的2是表示本发明的实施形态的原材料特性数据提供装置的功能结构的一部分的方框3是表示本发明的实施形态的冲压成型装置、控制装置及条件设定用计算装置的结构的一部分的4A是表示本发明的实施形态的原材料特性询问画面的一例的4B是表示本发明的实施形态的原材料特性接收画面的一例的5是表示本发明的实施形态的对冲压成型加工系统的动作一例进行说明的流程6是表示本发明的实施形态的对继图5的冲压成型加工系统的动作的动作一例进行说明的7表示本发明的第4实施例的对冲头反作用力的测量值、冲头反作用力测量值的10次移动平均值及防皱压力与冲压加工次数(成型次数)之间的关系进行说明的一例的图具体实施方式
下面参照
本发明的实施形态。
图1是表示本发明的实施形态的冲压成型加工系统的大致结构的一例的图。
图1中，冲压成型加工系统包括原材料特性数据提供装置(服务器侧的计算机)101、冲压成型装置102、控制装置103、条件设定用计算装置(用户侧计算机)104、网络105、以及原材料特性数据库106。如图1所示，原材料特性数据提供装置101与条件设定用计算装置104通过网络105可以互相通讯地被连接。
原材料特性数据提供装置101为根据条件设定用计算装置104提出的请求将表示用冲压成型装置102冲压加工的被加工材(原材料)的特性的原材料特性数据提供给条件设定用计算装置104的装置，可由例如个人电脑实现。
另外，在本实施形态中，将拉伸强度为590[MPa]、板厚为1.4[mm]、板面大小为1000[mm]×500[mm]的冷轧高拉力钥板作为上述被加工材，将这样的冷轧高拉力钢板每100张捆成一包提供给冲压成型加工系统。并在捆包上标记制造批号。作为冷轧高拉力钢板的原材料特性数据，可以列举例如板厚、屈服应力、拉伸强度、0.2％屈服强度、延伸率、n值、r值、应力与应变的关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚等1种或2种以上的组合。
图2是表示原材料特性数据提供装置101的功能结构的一部分的方框图。
图2中，原材料特性数据提供装置101具有原材料识别编号接收单元101a、原材料特性检索单元101b、原材料特性数据加密单元101c、原材料特性数据发送单元101d和核款单元101e。
原材料识别编号接收单元101a是后面将要叙述的那样的、用于接收从条件设定用计算装置104发送来的原材料识别编号的单元。本实施形态中用上述标在捆包上的制造批号作为原材料识别编号。
当原材料识别编号接收单元101a接收到原材料识别编号时，原材料特性检索单元101b从原材料特性数据库106中检索与该原材料识别编号建立对应且被登录的原材料特性数据。这样一来，原材料特性数据库106中登录有每个原材料识别编号的原材料特性数据。
原材料特性数据加密单元101c将由原材料特性检索单元101b检索到的原材料特性数据加密。
原材料特性数据发送单元101d将加密后的原材料特性数据发送给条件设定用计算装置104。
每次将原材料特性数据发送给用户侧的条件设定用计算装置104时，核款单元101e更新例如发送履历文件(委托人名称、连接日期时间、发送数据量等)，定期地对其进行统计，进行与总通讯量相对应的核算。
下面回到图1进行说明。条件设定用计算装置104是如上所述的、使用原材料特性数据提供装置101发送来的原材料特性数据求出被被加工材的成型条件(加工条件)的装置，由例如个人电脑实现。
控制装置103是按照由条件设定用计算装置104求出的成型条件控制冲压成型装置102的动作或监视冲压成型装置102的动作的装置。冲压成型装置102是根据控制装置103的控制对被加工材进行冲压成型的装置。如上所述，本实施形态由冲压成型装置102和控制装置103构成冲压成型加工装置。
图3是表示冲压成型装置102、控制装置103和条件设定用计算装置104的结构的一部分的图。
图3中，冲压成型装置102具有冲模102a、应变传感器102b、载荷传感器102c、冲头102d和防皱压板102e。
如图3所示，本实施形态采用冲压成型装置102，其构成为通过沿上下方向驱动冲模102a，沿冲头102d的成型面冲压加工被加工材300。
应变传感器102b是用于检测由冲模102a和冲头102d等构成的模具的应变的传感器。载荷传感器102c是用于检测冲头反作用力等的传感器。防皱压板102e是用于防止冲压加工被加工材300时产生皱折的部件。
另外，除了图3所示的部件外，冲压成型装置102上当然还设有气缸、液压动力缸、加热器、以及液压控制装置等冲压加工被加工材300所必要的部件。
控制装置103具有速度控制装置103a、防皱压力控制装置103b、温度控制装置103c、模具应变测量装置103d、冲头反作用力测量装置103e、模具温度测量装置103f、被加工材变形量测量装置103g、状态量存储装置103h、控制用计算装置103i和状态测量装置103j。
速度控制装置103a是用于控制由冲模102a的驱动速度等决定的成型速度的装置。防皱压力控制装置103b是用于控制防皱压板102e作用于被加工材300的防皱压力的装置。温度控制装置103c是用于控制模具的温度的装置。
模具应变测量装置103d是用于读取应变传感器102a的检测值、并测量模具的应变量的装置。冲头反作用力测量装置103e是用于读取载荷传感器102c的检测值、并测量冲头反作用力的装置。模具温度测量装置103f是用于读取安装到冲模102a或冲头102d等上的温度传感器(热电耦)的检测值，并测量模具或被加工材300的温度的装置。
被加工材变形量测量装置103g是用于测量被加工材300的变形程度的装置。状态测量装置103j是用于测量冲压加工前的被加工材300、获得原材料特性测量数据的装置。作为原材料特性测量数据，可以列举出被加工材300的硬度、表面粗糙度及基于摩擦系数的数据等。
这样一来，状态量存储装置103h是用于由存储模具应变测量装置103d、测量装置103e、模具温度测量装置103f、被加工材变形量测量装置103g和状态测量装置103j测量到的冲压成型装置102的状态量的履历的装置。
如上所述，本实施形态由控制装置103构成加工条件控制手段。
条件设定用计算装置104具有成型条件输入单元104a、原材料识别编号输入单元104b、原材料识别编号发送单元104c、原材料特性数据接收单元104d、原材料特性数据解码单元104e和成型条件计算单元104f。
成型条件输入单元104a是基于使用者对操作部的操作、输入基本成型条件并加以保存的单元。本实施形态中成型条件输入单元104a讲防皱压力、成型速度和模具温度等做为基本成型条件进行输入。
原材料识别编号输入单元104b是根据相对如图4A所示的原材料特性询问画面401的使用者的操作，输入原材料识别编号的单元。
原材料识别编号发送单元104c是在对图4A所示的原材料特性询问画面401输入原材料识别编号(制造批号)后，当使用者按下发送按钮时，将该原材料识别编号(制造批号)发送给原材料特性数据提供装置101的单元。
原材料特性数据接收单元104d是相对于由原材料识别编号发送单元104c发送来的原材料识别编号，作为应答，接收从原材料特性数据提供装置101发送来的加密后的原材料特性数据的单元。
原材料特性数据解码单元104e是用于解码加密后的原材料特性数据、以用于计算成型条件的单元。
另外，本实施形态的条件设定用计算装置104在用原材料特性数据接收单元104d接收原材料特性数据、并将该原材料特性数据解码后，在监视器中显示图4B所示那样的原材料特性接收画面402。但是，也可以不将解码后的原材料特性数据显示在监视器上而直接用于计算成型条件，使使用者看不见原材料特性数据，由此可防止原材料特性数据的再利用(非法复制)。
成型条件计算单元104f是使用由原材料特性数据接收单元104d接收到的原材料特性数据或存储在状态量存储装置103h中的冲压成型装置102的状态量等、计算冲压成型装置102的成型条件的单元。
下面参照图5和图6所示的流程图说明本实施形态的冲压成型加工系统的动作一例。
首先，在步骤S1中，待机到将被加工材300设置到冲压成型装置102中，当被加工材300设置到冲压成型装置102时，前进到步骤S2，条件设定用计算装置104的原材料识别编号输入单元104b根据使用者对图4A所示的原材料特性询问画面401的操作，输入原材料识别编号，判断是否按下发送按钮。
如果该判断结果为输入了原材料识别编号并按下了发送按钮，则前进到步骤S3，条件设定用计算装置104的原材料识别编号输入单元104b将步骤S2中判定为输入了的原材料识别编号发送给原材料特性数据提供装置101。
接着，在步骤S4中，原材料特性数据提供装置101的原材料识别编号接收单元101a判断是否接收到由步骤S3发送过来的原材料识别编号。
如果该判断结果为接收了原材料识别编号，则前进到步骤S5，原材料特性数据提供装置101的原材料特性检索单元101b从原材料特性数据库106获取与由步骤S4判定为接收到的原材料识别编号建立对应的原材料特性数据。
接着，在步骤S6中，原材料特性数据提供装置101的原材料特性数据加密单元101c将由步骤S5检索到的原材料特性数据加密。
然后在步骤S7中原材料特性数据提供装置101的原材料特性数据发送单元101d将由步骤S5加密过的原材料特性数据发送给条件设定用计算装置104。
接着在步骤S8中，条件设定用计算装置104的原材料特性数据接收单元104d判断是否接收到了由步骤S7发送来的加密后的原材料特性数据。
如果该判断结果为接收到了原材料特性数据，则前进到步骤S9，条件设定用计算装置104的原材料特性数据解码单元104e将原材料特性数据解码。
然后在步骤S10中原材料特性数据接收单元104d存储由步骤S9解码后的原材料特性数据。
接着在步骤S11中，条件设定用计算装置104的成型条件输入单元104a根据使用者的操作，判断是否输入了基本成型条件。如果该判断结果为输入了基本成型条件，则前进到步骤S12，成型条件输入单元104a存储在由步骤S9输入的基本成型条件。
接着在步骤S13中，控制装置103的状态测量装置103j测量步骤S1中设置的被加工材300的硬度、表面粗糙度、及摩擦系数等，并存储基于测量到的被加工材300的硬度、表面粗糙度及摩擦系数的原材料特性测量数据。
接着在步骤S14中，条件设定用计算装置104的成型条件计算单元104e读出存储在控制装置103的状态量存储装置103h中的、冲压成型装置102的状态量的履历。此时，成型条件计算单元104f一并读出步骤S13中存储的原材料特性测量数据。
接着在步骤S13中，成型条件计算单元104f根据步骤S10中存储的原材料特性数据、步骤S12中存储的基本成型条件、步骤S14中读出的冲压成型装置102的状态量履历和原材料特性测量数据，修正冲压成型装置102的成型条件。
具体为，本实施形态用以下的(式1)修正成型条件的初始值C0(i)C0′(i)＝C0(i)×(1+∑(T1(i，j)×P(j)/P0(j)一1)))；i＝1～L、j＝1～M………………………………(式1)在上述(式1)中，C0′(i)为修正后的成型条件。T1(i，j)是表示相对于被加工材300的原材料特性的标准值的偏差与成型条件的修正量之间的关系的影响函数矩阵。P(j)为各原材料特性的实际值。P0(i)为各种原材料特性的标准值。M为原材料特性常数。L为成型条件的设定值的常数。
其中，成型条件的初始值C0(i)既可以在成型过程中不变，也可以在成型过程种变化。在成型过程中变化的情况下可以对例如冲头102d的行程量付与设定值。
影响函数矩阵T1(i，j)的每个要素存在利用有限元法进行成型模拟，由相对各原材料特性的变化的最合适的成型条件的变化(灵敏度分析)求出的方法。并且，在实际的批量冲压中，也存在用统计方法从原材料特性的偏差与成型条件或制品质量(裂纹、皱折、回弹、表面歪斜等)的关系中求出的方法。而且，还有将制品质量的实测值作为示范数据输入到冲压成型装置102中，用例如神经元网络的学习功能作成、更新的方法。另外，原材料特性值或成型条件的结构或用公式表示的方法并不局限于此，可以任意地设定。
接着，在步骤S16中，控制用计算装置103i读出步骤S15中修正后的冲压成型装置102的成型条件，将基于读出的成型条件的控制指令输出给速度控制装置103a、防皱压力控制装置103b和温度控制装置103c。速度控制装置103a、防皱压力控制装置103b和温度控制装置103c根据该控制指令控制冲压成型装置102。由此开始被加工材300的冲压加工。
接着在步骤S17中，模具应变测量装置103d、冲头反作用力测量装置103e、模具温度测量装置103f和被加工材变形量测量装置103g测量冲压成型装置102的冲压加工过程中的状态量。
然后在步骤S18中，成型条件计算单元104e判断步骤S17中测量到的状态量与预先确定的目标状态量之差是否在允许的范围之内。如果该判断结果在允许范围之内，则前进到步骤S19，控制用计算装置103i根据例如被加工材变形量测量装置103g的测量结果判断被加工材300的冲压加工(成型)是否结束。
如果该判断结果为被加工材300的冲压加工(成型)结束，则前进到步骤S20，将步骤S17中测量到的状态量存储到状态量存储装置103h中，并返回至步骤S1，等待下一个被加工材300的置入。而如果被加工材300的冲压加工(成型)没有结束，则返回至步骤S17，再次测量状态量。
如果上述步骤S18中判定为步骤S17中测量到的状态量与预先确定的目标状态量之差不在允许的范围内，则前进到步骤S21，成型条件计算单元104e进行成型条件的修正。然后回到步骤S17，再次测量状态量。
具体为，本实施形态用以下的(式2)修正由上述(式1)求出的成型条件C0′(i)C(i)＝C0′(i)×(1+∑(T2(i，k)×(S(k)/S0(k)一1)))；i＝1～L、k＝1～N………………………………(式2)在上述(式2)中，C(i)为成型条件的修正值。T2(i，k)是表示相对于测量到的各种状态量的标准值的偏差与成型条件的修正量之间的关系的影响函数矩阵。S(k)是步骤S17中测量到的状态量。S0(k)是状态量标准值。N是状态量的常数。
影响函数矩阵T2(i，k)的每个要素与影响函数矩阵T1(i，j)的各元素相同，存在利用由有限元法进行成型模拟，从相对于各种原材料特性的变化的最合适的成型条件的变化(灵敏度分析)求出的方法并且，在实际的批量冲压过程中存在用统计方法从原材料特性的偏差与成型条件或制品质量(裂纹、皱折、回弹、表面歪斜等)的关系中求出的方法。而且，还存在将制品质量的实测值作为示范数据输入到冲压成型装置102中，用例如神经元网络的学习功能作成、更新的方法。另外，状态量的结构或用公式表示的方法并不局限于此，可以任意地设定。
如上所述，本实施形态中，由于将原材料特性的实际值与标准值进行比较，根据比较的结果修正成型速度或防皱压力等成型条件，并用修正后的成型条件开始被加工材300的冲压加工，因此冲压加工被加工材300时能够尽可能地降低裂纹或皱折的产生，能够抑制原材料特性的偏差或环境变化等难以预测的变动因素的影响。由此能够获得合适的成型条件，能够获得良好的成型品质量。
另外，虽然图5和图6的流程图中对修正每冲压加工一块被加工材300的成型条件的情况进行了说明，但也可以修正以生产批次为单位的成型条件。此时，只要例如在图6的流程图中、在结束步骤S20的处理后不返回步骤S1而返回步骤S16的处理即可。
并且，虽然在本实施形态中，通过设置在条件设定用计算装置104上的键盘或鼠标等操作部件的操作输入原材料识别编号(制造批号)，但不一定非要这样输入原材料识别编号不可。例如也可以在被加工材300上添加存储了与制造批号有关的信息的条形码，用条形码读出器读出该条形码信息，根据读取到的条形码信息判断被加工材300的制造批号，并将判断出的制造批号发送给原材料特性数据提供装置101。
而且，也可以将记录在IC标签、软磁盘和磁光盘等盘型记录媒体中的制造批号发送给原材料特性数据提供装置101。
(第1实施例)下面说明本实施形态的第1实施例。
本实施例将拉伸强度为590[MPa]、板厚为1.4[mm]、板面大小为1000[mm]×500[mm]的冷轧高拉力钢板作为被加工材。
条件设定用计算装置104从原材料特性数据提供装置101接收拉伸强度、0.2％屈服强度、总延伸率和板厚的实际值作为原材料特性数据。
接着，在进行被加工材300的冲压成型之前，根据原材料特性的实际值用上述(式1)对每个批号修正成型速度和防皱压力的设定值。具体为，分别将例如以下的(式3)那样的被加工材300的原材料特性标准值P0(j)、(式4)那样的原材料特性的实际值P(j)、(式5)那样的成型条件的标准值C0(i)、(式6)那样的影响函数矩阵T1(i，j)代入上述(式1)中，获得下述(式7)那样的成型条件的修正值C0′(i)。
………………(式3)其中，j＝1～4
P(j)=620390241.41]]>…………………………………………(式4) ………………(式5)其中，i＝1～2T1(i,j)=-0.5-0.50.50.50.50.50.50.5]]>…………………(式6) ……………(式7)接着进行试冲压，冲头反作用力测量装置103e和模具应变测量装置103d分别测量成型中冲头反作用力和模具应变。在确认进行上述试冲压获得到的冲压加工品为没有裂纹或皱折等的良好品之后，条件设定用计算装置104的成型条件计算单元104f将由上述(式7)获得的成型速度和防皱压力以及上述测量到的冲头反作用力的最大值和模具应变的最大值作为状态标准值进行设定。上述(式3)～(式7)所示的例子中成型条件计算单元104f设定下述状态量的标准值S0(k)[公式2] ………………(式8)其中k＝1～2于是，成型条件计算单元104f用上述(式2)算出成型条件C(i)，将算出的成型条件C(i)输出给控制装置103的控制用计算装置103i。控制用计算装置103i根据该成型条件C(i)开始被加工材300的冲压加工。
以后，每进行一次冲压加工，都测量成型中冲头反作用力的最大值和模具应变的最大值，根据测量到的冲头反作用力的最大值和模具应变的最大值与上述设定的标准值之差修正成型速度和防皱压力。
具体为，在例如由成型过程中冲头反作用力的最大值和模具应变的最大值决定的状态量的测量值S(k)为如下述(式9)的情况下，成型条件计算单元104f分别将上述(式7)的成型条件的设定值C0′(i)、上述(式8)的状态量标准值S0(k)和下述(式10)表示的影响函数矩阵T2(i，j)代入上述(式2)中，获得如下述(式11)表示的成型条件的修正值C(i)。另外，上述影响函数矩阵T2(i，j)被预先设定。
………………(式9)T2(i,k)=0.50.5-0.5-0.5]]>…………………………(式10) ……………(式11)如上所述，本实施力除了从原材料特性数据提供装置101接收原材料特性数据外，还测量冲压加工过程中冲头反作用力和模具应变，并根据测量的结果修正成型速度和防皱压力，因此能够获得更适合于被加工材300的成型条件，能够获得更好的成型品。
另外，虽然本实施例每次进行冲压加工都对成型速度和防皱压力进行修正，但也可以每进行几次冲压加工后进行修正。并且虽然将冲压加工过程中冲头反作用力的最大值和模具反作用力的最大值作为状态量标准值S0(k)，但也可以根据冲压加工过程中冲头反作用力随时间变化的数据和模具反作用力随时间变化的数据进行综合判断，而设定状态量标准值S0(k)。例如，也可以用上述随时间变化的数据中的多个点的值评价状态量标准值S0(k)。
而且，虽然本实施例不改变上述(式11)表示的成型速度和防皱压力而进行冲压加工，但也可以根据冲头行程等在冲压加工过程中改变这些值。
(第2实施例)下面说明本实施形态的第2实施例。
如上所述，本实施例中，条件设定用计算装置104也从原材料特性数据提供装置101接收拉伸强度、0.2％屈服强度、总延伸率和板厚的实际值作为原材料特性数据。此外，本实施例中，条件设定用计算装置104还根据使用者对条件设定用计算装置104中设置的操作部的操作、输入原材料特性数据提供装置101不能提供的原材料特性数据，即原材料特性数据提供装置101不能知道的原材料特性数据。另外，这里作为这种原材料特性数据的一例，可以举输入润滑油膜厚的实际值的场合为例。
于是，成型条件计算单元104e根据上述接收到的原材料特性数据和上述输入的原材料特性数据，用上述(式1)修正成型速度和防皱压力等成型条件。
具体为，分别将例如下述(式12)表示的原材料特性的标准值P0(j)、下述(式13)表示的影响函数矩阵T1(i，j)和由上述原材粒特性数据决定的原材料特性的实际值P(j)代入上述(式1)中，对成型条件进行修正。
………………(式12)其中，j＝1～5T1(i,j)=-0.5-0.50.50.5-0.50.50.50.50.50.5]]>…………(式13)
如上所述，由于本实施例除从原材料特性数据提供装置101接收到的原材料特性数据外，还考虑了只有使用条件设定用计算装置104的使用者才知道的原材料特性数据，以对成型条件进行修正，因此不仅能够抑制原材料特性不匀或环境变化的影响，而且能够抑制模具与被加工材300之间的润滑性或表面特性等变动因素的影响。由此，能够获得更合适的成型条件。
(第3实施例)下面说明本实施形态的第3实施例。
如上所述，本实施例中，条件设定用计算装置104也从原材料特性数据提供装置101接收拉伸强度、0.2％屈服强度、总延伸率和板厚的实际值作为原材料特性数据。但是，本实施例接收制造批号的代表值(例如100块被加工材300的代表值)作为原材料特性数据。
并且，本实施例中，条件设定用计算装置104根据使用者对条件设定用计算装置104中设置的操作部的操作，输入被加工材300的偏差大的原材料特性数据。本实施例输入冲压加工前的被加工材300的维氏硬度的实际值作为这种原材料特性数据的一例。
于是，成型条件计算单元104f根据上述接收到的原材料特性数据和上述输入的原材料特性数据，用上述(式1)修正成型速度和防皱压力等的成型条件。
具体为，分别将例如下述(式14)表示的原材料特性的标准值P0(j)、下述(式15)表示的影响函数矩阵T1(i，j)和由上述原材料特性数据决定的原材料特性的实际值P(j)代入上述(式1)中，设定成型条件。
………………(式14)
其中，j＝1～5T1(i,j)=-0.5-0.50.50.5-0.50.50.50.50.50.5]]>…………(式15)如上所述，由于本实施例中，使用者不考虑每件被加工材300而通过另外的途径测量对冲压加工影响大的原材料特性数据，且考虑该测量到的原材料特性数据，对成型条件进行修正，因此即使在从原材料特性数据提供装置101接收到的原材料特性数据为制造批号的代表值的情况下，也能够适当地冲压加工被加工材300。
(第4实施例)下面说明本实施形态的第4实施例。
如上所述，本实施例中，条件设定用计算装置104也从原材料特性数据提供装置101接收拉伸强度、0.2％屈服强度、总延伸率和板厚的实际值作为原材料特性数据。此外，本实施例中，当冲压加工过程中的冲头反作用力超过允许范围时，调整防皱压力以使冲头反作用力在允许范围之内，以调整后的防皱压力继续进行冲压加工。
具体为，分别将例如下述(式16)表示的被加工材300的原材料特性的标准值P0(j)、(式17)表示的原材料特性的实际值P(j)、(式18)表示的成型条件的标准值C0(i)和(式19)表示的影响函数矩阵T1(i，j)代入上述(式1)中获得如下述(式20)表示的成型条件的修正值C0′(i)。
]>…………………………………………(式17)
………………(式18)其中，i＝1～2T1(i,j)=-0.5-0.50.50.50.50.50.50.5]]>…………………(式19) ………………(式20)于是，按成型条件的修正值C0′(i)开始冲压加工。开始冲压加工后，如上所述地用冲头反作用力测量装置103e测量冲压加工过程中的冲头反作用力，并在每次进行冲压加工时将测量到的冲头反作用力的最大值记录到条件设定用计算装置104中设置的记录媒体中。
接着，条件设定用计算装置104的成型条件计算单元104e判断记录到上述记录媒体中的冲头反作用力的10个点的移动平均值是否在预先设定的允许范围内，如果不在允许的范围内，则像上述那样调整防皱压力继续进行冲压加工。
在图7所示的例子中，冲头反作用力的测量值702的10个点的移动平均703在进行了50次左右的冲压加工时，超过了允许范围(450[Ton]以上、550[Ton]以下)。因此，将防皱压力701从150[Ton]降至145[Ton]，继续进行冲压加工，以使冲头反作用力的测量值702的10个点的移动平均703在上述允许范围内。
具体为，在例如由冲头反作用力的最大值决定的状态量的测量值S(k)为下述(式21)所示的情况下，将上述(式20)表示的成型条件的修正值C0′(i)、下述(式22)表示的影响函数矩阵T2(i，k)和下述(式23)表示的状态量的标准值S0(k)代入上述(式2)中，获得如下述(式24)表示的成型条件的修正值C(i)。另外，上述影响函数矩阵T2(i，k)预先设定。
S(k)＝{520}……………………………(式21)
T2(i，k)＝{-0.5}………………………(式22)其中k＝1 ………………(式23) ………………(式24)其中，i＝1～2如上所述，本实施例除了从原材料特性数据提供装置101接收原材料特性数据外，还在冲压加工过程中冲头反作用力超过允许范围时，调整防皱压力以使冲头反作用力在允许范围之内，再以调整后的防皱压力继续进行冲压加工，因此能够进一步降低不良品的产生，能够更适当地冲压加工预定块数的被加工材300。
另外，虽然本实施例举调整防皱压力以使冲头反作用力在允许范围之内、并以调整后的防皱压力继续进行冲压加工时的情况为例进行了说明，但并不局限于这种形态，在冲压加工过程中，当冲头反作用力、模具温度、模具的应变量、被加工材300的变形量及被加工材300的温度中的至少1个状态量超过允许范围时，也可以调整防皱压力、成型速度和模具温度中的至少某一个，以使该超过允许范围的状态量成为在允许范围之内。
并且，也可以将冲头反作用力等状态量的当前值与过去的实际值进行比较，根据比较的结果，调整防皱压力等加工条件。如果具体说明，在例如冲头反作用力等状态量的当前值与过去的实际值之差超过预定的值的情况下，调整防皱压力以使该差值不超过上述预定的值。
而且，虽然对冲头反作用力等状态量的10个点的移动平均值是否在预先设定的允许范围之内进行了判断，但也可以判断在预定的时间内的状态量的移动平均值是否在预先设定的允许范围内。
(第5实施例)下面说明本实施形态的第5实施例。
如上所述，本实施例中，条件设定用计算装置104也从原材料特性数据提供装置101接收拉伸强度、0.2％屈服强度、总延伸率和板厚的实际值作为原材料特性数据。但是，本实施例在原材料特性数据提供装置101中将接收到的原材料特性数据加密，在条件设定用计算装置104中解码，然后按第1实施例中说明过的顺序进行冲压成型。此时，原材料特性数据提供装置101由原材料制造商运营，在每次对使用条件设定用计算装置104的顾客发送原材料特性数据时，更新发送履历文件(委托人名称、连接日期时间、发送数据量等)，定期地对其进行统计，进行与总通讯量相对应的核算。由此，顾客不仅确保了数据的机密性，而且能够获得每种材料的准确的原材料特性数据，所以不需要操作者每次都凭经验修正成型条件，能够获得降低成型品的质量不均匀的效果。并且，材料制造商通过加密和核算，能够大幅度地减少以往的制作纸介质版的制造厂产品记录的时间，不仅能够确保原材料特性数据的机密性，能够防止原材料特性数据的再利用(非法复制)，而且能够获得处置本系统的维护管理费用的效果。
(本发明的其他实施形态)为了使实现上述实施形态的功能的各利设备工作，相对与该各种设备连接的装置或系统内的计算机，提供实现上述实施形态的功能用的软件的程序代码，根据保存在该系统或装置的计算机(CPU或MPU)中的程序使上述各种设备动作来实施的形态也包含在本发明的范畴内。
并且，此时上述软件的程序代码本身实现上述实施形态的功能，该程序代码本身以及将该程序代码提供给计算机用的设备——例如存储有该程序代码的记录媒体构成本发明。作为存储该程序代码的记录媒体，可以使用例如软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、磁带、非易失性存储卡、ROM等。
并且，不仅通过执行计算机提供的程序代码实现上述实施形态的功能，而且与在计算机中运行该程序代码的OS(操作系统)或其他的应用软件等一起共同实现上述实施形态的功能的情况下所涉及的程序代码当然也包含在本发明的实施形态中。
而且，在将提供的程序代码存储到计算机的功能扩展板或与计算机连接的功能扩展单元中具备的存储器中后，该功能扩展板或功能扩展单元中具备的CPU等按照该程序代码的指令进行实际处理的一部分或全部处理，通过该处理实现上述实施形态的功能的形态也当然包含在本发明中。
产业上的利用可能性如果采用本发明，由于以基于从服务器侧的计算机通过网络发送给用户侧计算机的原材料特性数据的加工条件冲压成型上述原材料，因此可以考虑原材料特性的偏差来决定成型条件。因此，能够尽可能地获得合适的成型条件，能够获得良好的成型品。
权利要求
1.一种冲压成型加工系统，具有用于冲压成型原材料的冲压成型加工装置；相对上述冲压成型加工装置发出上述冲压成型的指令的用户侧计算机；以及通过网络与上述用户侧计算机连接的服务器侧计算机，其特征在于，上述服务器侧计算机具有对表示上述原材料特性的原材料特性数据进行发送的原材料特性数据发送单元；上述用户侧计算机具有对由上述原材料特性数据发送单元发送的上述原材料特性数据进行接收的原材料特性数据接收单元；上述冲压成型加工装置，具有冲头、冲模和防皱压板，且具有通过基于由上述原材料特性数据接收单元接收到的原材料特性数据的加工条件、对上述原材料进行冲压成型的加工条件控制单元。
2.如权利要求1所述的冲压成型加工系统，其特征在于，上述用户侧计算机具有利用上述原材料特性数据接收单元接收到的原材料特性数据、对用上述冲压成型加工装置进行冲压成型的加工条件进行计算的加工条件计算单元；上述加工条件控制单元通过由上述加工条件计算单元计算出的加工条件，冲压成型上述原材料。
3.如权利要求2所述的冲压成型加工系统，其特征在于，上述加工条件控制单元根据上述加工条件计算单元计算出的加工条件控制上述冲头或上述冲模的移动速度、模具温度和防皱压力中的至少某一个。
4.如权利要求3所述的冲压成型加工系统，其特征在于，上述加工条件计算单元利用冲压成型上述原材料时的状态量——即冲头反作用力、模具温度、模具应变量、上述材料的变形量和上述原材料的温度中的至少某一个的状态量，计算上述冲头或上述冲模的移动速度、模具温度和防皱压力中的至少某一个加工条件；上述加工条件控制单元根据上述加工条件计算单元计算出的加工条件，控制上述冲头或上述冲模的移动速度、模具温度和防皱压力中的至少某一个。
5.如权利要求4所述的冲压成型加工系统，其特征在于，上述冲压成型加工装置具有冲压成型上述原材料时测量冲头反作用力、模具温度、模具应变量、上述材料的变形量和上述材料的温度中的至少某一个的状态量的测量装置；上述加工条件计算单元利用由上述测量装置测量到的状态量、计算上述冲头或上述冲模的移动速度、模具温度和防皱压力中的至少某一个加工条件。
6.如权利要求5所述的冲压成型加工系统，其特征在于，上述加工条件计算单元在由上述测量装置测量到的状态量超过允许范围时，计算上述冲头或上述冲模的移动速度、模具温度和防皱压力中的至少某一个加工条件，使超过上述允许范围的状态量回到上述允许范围内。
7.如权利要求5所述的冲压成型加工系统，其特征在于，上述用户侧计算机具有对由上述测量装置测量到的状态量进行存储的存储单元；上述加工条件计算单元利用存储在上述存储单元中的状态量，求出该状态量在预定时间内或预定次数的移动平均值，计算上述冲头或上述冲模的移动速度、模具温度和防皱压力中的至少某一个加工条件，以使求得的移动平均值在上述允许范围之内。
8.如权利要求5所述的冲压成型加工系统，其特征在于，上述用户侧计算机具有对由上述测量装置测量到的状态量进行存储的存储单元；上述加工条件计算单元将上述测量装置测量到的当前的状态量与存储在上述存储单元的过去的状态量进行比较，根据比较后的结果，计算上述冲头或上述冲模的移动速度、模具温度和防皱压力中的至少某一个加工条件。
9.如权利要求1所述的冲压成型加工系统，其特征在于，上述用户侧计算机具有对与由上述原材料特性数据接收单元接收的原材料特性数据不同的第2原材料特性数据进行输入的第2原材料特性数据输入单元；上述加工条件计算单元利用由上述第2原材料特性数据输入单元输入的第2原材料特性数据，计算用上述冲压成型加工装置进行的加工条件。
10.如权利要求9所述的冲压成型加工系统，其特征在于，上述第2原材料特性数据是用上述冲压成型加工装置成型上述原材料之前获得的数据。
11.如权利要求9所述的冲压成型加工系统，其特征在于，由上述原材料特性数据接收单元接收的原材料特性数据是用上述冲压成型加工装置冲压成型的原材料所属的制造批号的代表值；由上述第2原材料特性数据输入单元输入的第2原材料特性数据是用上述冲压成型加工装置冲压成型的材料自身的值。
12.如权利要求1所述的冲压成型加工系统，其特征在于，具有将用于识别用上述冲压成型加工装置冲压成型的原材料的原材料识别编号与由上述原材料识别编号识别的原材料的原材料特性数据对应起来保存的原材料特性数据库；上述用户侧计算机具有输入上述原材料识别编号的原材料识别编号输入单元；以及将由上述原材料识别编号输入单元输入的原材料识别编号发送的原材料识别编号发送单元；上述服务器侧计算机具有将由上述原材料识别编号发送单元发送的原材料识别编号发送的原材料识别编号接收的接收单元；上述原材料特性数据发送单元发送与由上述原材料识别编号接收单元接收到的原材料识别编号对应起来记录到上述原材料特性数据库中的原材料特性数据。
13.如权利要求12所述的冲压成型加工系统，其特征在于，上述原材料识别编号输入单元具有使用者操作的操作部、读取条形码信息的第1读取单元、读取IC标签信息的第2读取单元以及读取盘型记录媒体中的信息的第3读取单元中的至少一个。
14.如权利要求1所述的冲压成型加工系统，其特征在于，上述原材料特性数据包括上述材料的板厚、屈服应力、0.2％屈服强度、拉伸强度、延伸率、n值、r值、应力与应变的关系式、硬度、温度、表面粗糙度、摩擦系数、润滑油膜厚等中的至少一个数据。
15.如权利要求1所述的冲压成型加工系统，其特征在于，上述服务器侧计算机具有在将上述原材料特性数据发送给上述用户侧计算机时、使该原材料特性数据可以被上述加工条件计算单元利用、但使用者看不见的数据不可视单元。
16.如权利要求1所述的冲压成型加工系统，其特征在于，具有对与上述服务器侧计算机发送的原材料特性数据相对应的核算进行的核款单元。
17.一种冲压成型加工方法，其特征在于，具有以下步骤通过网络将表示原材料的特性的原材料特性数据从服务器侧计算机发送给用户侧计算机的原材料特性数据发送步骤；上述用户侧计算机接收由上述原材料特性数据发送步骤发送来的原材料特性数据的原材料特性数据接收步骤；以及以基于由上述原材料特性数据接收步骤接收到的原材料特性数据的加工条件、冲压成型上述原材料的冲压成型步骤。
18.一种计算机程序，其特征在于，在计算机中执行以下步骤通过网络将表示原材料的特性的原材料特性数据从服务器侧计算机发送给用户侧计算机的原材料特性数据发送步骤；上述用户侧计算机接收由上述原材料特性数据发送步骤发送来的原材料特性数据的原材料特性数据接收步骤；以及以基于上述原材料特性数据接收步骤接收到的原材料特性数据的加工条件控制冲压成型装置的控制步骤。
全文摘要
本发明是为了提供一种冲压成型加工系统、冲压成型加工方法及计算机程序，其中，条件设定用计算装置(104)通过网络(105)将从原材料特性数据提供装置(101)发送来的原材料特性的实际值与标准值进行比较，根据比较的结果，修正成型速度或防皱压力等成型条件。控制装置(103)控制冲压成型装置(102)，以按上述修正后的成型条件开始被加工材(300)的冲压加工。由此，可尽可能地降低冲压加工被加工材(300)时产生裂纹或皱折，使尽可能获得相同形状的优良品成为可能。
文档编号G05B19/418GK101014428SQ20058003032
公开日2007年8月8日 申请日期2005年9月8日 优先权日2004年9月10日
发明者铃木规之, 上西朗弘, 栗山幸久, 丹羽俊之, 桑山卓也 申请人:新日本制铁株式会社, 阿赛洛法国公司