本発明を実施するための最良の実施形態を� ��面に基づいて説明する。なお、各図におい� ��共通する部分には同一の符号を付し、重複� ��た説明を省略する。
[たわみ取得方法の第1実施例]
 本発明の実施形態によるたわみ取得方法の� ��1実施例は、模擬対象プレスにおいて、被加 工物を金型によりプレス加工する時に金型支 持部材に発生するたわみ量を得るためのもの である。

 図1は、模擬対象プレスの構成図である。
 この図に示すように、模擬対象プレス20は� �被加工物を挟んでプレス加工を行うための� �金型および下金型と(図示せず)、該上金型が 下面に取り付けられて昇降駆動されるスライ ド3aと、下金型が上面に取り付けられたプレ� ��ト状のボルスタ3bとを備える。スライド3aは 、スライド本体3a-1とスライド本体3a-1の下面� ��固定されたスライドプレート3a-2を有する。
 この例では、上述の金型支持部材3は、スラ イド3a(この例では、スライドプレート3a-2)ま� ��はボルスタ3bである。このスライド3aの下面 に上金型が取り付けられ、ボルスタ3bの上面� ��下金型が取り付けられる。

 模擬対象プレス20の他の構成について簡単� �説明する。上部のクラウン7内にはサーボモ� ��タ(図示せず)により回転駆動される駆動ギ� �9が内蔵されている。この駆動ギア9の回転が リンク11によりスライド3aの昇降運動に変換� �れる。カウンタバランスシリンダ13は、スラ イド3aおよびスライド3aに固定される上金型� �重量とバランスする上向き力をスライド3aに 付加し、スライド3aの昇降を容易にするよう� ��なっている。
 下部のベッド15は、その上面でキャリア17を 支持する。キャリア17は、図1の紙面と垂直な 方向に移動可能であり、ボルスタ3bの外周部� ��支持する。ボルスタ3bには、クッションピ� �19が通る貫通穴が設けられ、クッションピン 19とこれを支持するクッションパッド21は、� �ッド15内のクッションシリンダ23で上下動可� ��に支持されている。
 また、模擬対象プレス20のフレームは、ク� �ウン7とベッド15との間にアプライト25を挟持 し、これらを複数のタイロッド27で一体的に� ��結したものである。

 上述した構成を持つ模擬対象プレス20にお� �て、プレス加工時(例えば、スライド3が下死 点に位置する時)に発生する金型支持部材3の� ��わみの演算方法について以下に説明する。
 図2は、本発明によるたわみ取得方法の第1� �施例を示すフローチャートである。
 なお、金型支持部材3は、ボルスタ3bまたは� ��ライド3a(図1の例では、スライドプレート3a- 2)である。以下、たわみの演算方法の対象は� ��ボルスタ3bとスライド3aのいずれであっても よい。

 計測ステップS1において、金型支持部材3の� ��数の位置で、プレス加工時の歪みを、歪み� ��測器(例えば、歪みゲージ)で計測する。
 一方、設定ステップS2において、プレス加� �時における前記複数の位置での歪みと金型� �持部材3に作用する荷重との関係を予め設定� ��る。
 荷重演算ステップS3において、前記計測し� �歪み値を前記設定した関係に適用して、金� �支持部材3に作用する荷重値を荷重計算装置� ��演算する。
 たわみ演算ステップS4において、荷重演算� �テップS3で演算した荷重値から金型支持部材 3のたわみ量をたわみ計算装置で演算する。

 計測ステップS1について説明する。図3は、� ��型支持部材3の裏面を示す図である。この裏 面は上金型または下金型が取り付けられる面 に対し反対側の面である。金型支持部材3の� �面において、この図の矢印a~dで示す位置に� �れぞれ歪みゲージを貼り付ける。この貼り� �け位置は、この例では4つである。この4つの 貼り付け位置は、それぞれ破線で区分けされ た4つの領域A~D内に設定される。4つの領域A~D� ��合わせた領域が上金型または下金型が取り� ��けられる領域である。
 なお、この図における金型支持部材3の横寸 法と縦寸法は、例えば1000mm~2000mm程度の範囲� �あり、歪みゲージの貼り付け位置の誤差が± 10mmであった場合でも、歪み計測誤差は1μ(1×1 0 ^-6 )程度であり、この1μ(1×10 ^-6 )の歪み計測誤差はは歪みピーク値(約20×10 ^-6 )の5%程度であることを確認した。従って、十 分な精度で歪みを計測することができる。

 設定ステップS2、荷重演算ステップS3、たわ み演算ステップS4をまとめて説明する。図4は 、歪みデータから荷重、偏心荷重を予測する ための説明図である。
 この図の式(a)を使い、計測された歪みデー� ��から荷重、偏心荷重を予測する。
 理論値とFEMの結果を比較することで精度を� ��認し、この図の式(b)に計測値ε’を代入す� �ことでたわみの予測値を求めることができ� �。また、この図の式(a)に[α] ^-1 を用いて荷重値を求めることもできる。
 ここで、wはたわみ、w'は予測たわみ、w _TH は理論式により得られるたわみ、w _FEM はFEMにより得られるたわみである。
 また、εはひずみ、ε'は計測ひずみ、ε _TH は理論式により得られるひずみ、ε _FEM はFEMにより得られるひずみである。
 また、{ }はそれぞれのベクトル、[ ]はそ� �ぞれのマトリクスである。
 さらに、Pは荷重、{P}は荷重ベクトル、[α]� �ひずみベクトル{ε}を荷重ベクトル{P}に換算� ��るマトリクス、[β]は荷重ベクトル{P}をたわ みベクトル{w}に換算するマトリクス、aはた� �みをひずみに換算する係数(=ε/w')である。

 理論式からたわみ、歪みを予測する場合に� ��いて説明する。
 図5は、外周4辺を単純支持した金型支持部� �の領域Aに一様な分布圧力(荷重)Pが作用して� ��る状態を示す図である。
 この図において、4辺単純支持の平板状の金 型支持部材3に対し、領域Aに合計Pの荷重が領 域Aに一様に作用しているときのたわみと歪� �を求める。以下において、Eはヤング率であ� ��、νはポアソン比であり、aは金型支持部材3 の幅であり、bは金型支持部材3の奥行きであ� ��、tは金型支持部材3の厚みであり、lxは金型 支持部材3にプレス荷重が作用するエリアの� �であり、lyは金型支持部材3にプレス荷重が� �用するエリアの奥行きである。
 たわみwを求める式は、式(1a)(1b)となる。こ� ��で、m,nは、いずれも数列a _mn のダミーインデックスである。すなわち、m� �1,2,…∞の整数、nも1,2,…∞の整数である。� �だし、実際の数値計算では、数列a _mn が十分小さくなるまでm,nを代入して計算する 。通常は、それぞれ10程度まで計算すれば十� ��な精度で結果が得られる。
 なお、a _mn は、式(2)で計算される数列である。

 部分分布荷重時のa _mn は、式(2)となる。

 式(2)を式(1a)に代入すると、式(3)となる。こ こで、w _A は、領域Aに一様な荷重Pが作用している場合� ��のたわみである。

 次に、たわみの式から歪みε _xA ,ε _yA を式(4a)(4b)(4c)から求める。ここで式(4a)は応� �の式、式(4b)はたわみの式である。
 なおε _xA ,ε _yA は領域Aに一様な荷重Pが作用している場合で� ��x方向とy方向の歪み、σは応力、σ _x はx方向の応力、σ _xA ,σ _yA は領域Aに一様な荷重Pが作用している場合で� ��x方向とy方向の応力である。

 以上は、領域Aに一様な荷重Pが作用してい� �場合でのたわみw _A 、歪みε _xA ,ε _yA であったが、領域B~Dに一様な荷重が作用して いる場合でのたわみw _B~D 、歪みε _xB~D ,ε _yB~D も上記と同様に求めることができる。
 領域A~Dの全体に荷重がかかったときのたわ� ��wと歪みε _x ,ε _y は式(5a)(5b)(5c)で表される。

 以上の理論式で求めたたわみ、歪みと,FEMで 求めたたわみ、歪みとの比較表を[表1]、[表2] に示す。[表1]は、平板状の金型支持部材の厚 みtが0.05mの場合を示し、[表2]は、平板状の金 型支持部材の厚みtが0.3mの場合を示している� ��
 [表1]、[表2]において、Theoryが理論値であり� ��FEMがFEM解析値である。また、各表において( A)は領域Aのたわみw _A 、(B)はx方向の歪みε _xA 、(C)はy方向の歪みε _yA である。
 なお、[表1]、[表2]は、[表3]の変数の値を使� ��した。ここでEはヤング率である。

 [表1]が示すように、薄板理論(t=0.05m)の場合� ��は、理論値とFEM解析値の誤差は7%以内に収� �っており、精度が見込めるが、厚板理論(t=0. 3m)の場合では、誤差が大きくなってしまい、 精度を見込むことは難しくなる。そこで、図 4の式(a)を用い、[α _Th ]、[β _Th ]よりたわみ、歪みを求める。
 領域Aへの荷重P _A 作用時の点(x,y)におけるたわみの理論式を、� ��(1a)から式(6)とおく。Aは領域Aに荷重が作用� ��た場合であることを示す。

 この場合、同じ点(x,y)での歪みは、応力� �式(7a)(7b)より、式(8)となる。

 従って、領域Aのみに荷重が作用する場合に は、上式より任意の点(x,y)でのw _Ax (x,y)/ε _Ax (x,y)を求め、計測した歪みε _Mx (x,y)をかけることによってたわみを予測でき� ��。
 なお、[0052]~[0055]までの計算において、y方� �でも同じ計算が可能である。この場合、各� �において、添え字xがyに変更になる。
 さらに、xy平面上の任意の方向でも同様の� �算ができる。
 領域B~Dに関しても同様に求められ、領域A~D� ��それぞれ荷重P _A ~P _D が同時に作用した場合のたわみ及び荷重は、 微小変形であるから、領域A~Dにそれぞれ任意 の荷重P _A ~P _D が作用した場合のたわみ曲線は線形結合で表 される。即ち、式(9a)(9b)で表される。

 この場合、ある1点で計測された歪みεを基� ��、荷重P _A ~P _D の寄与分ε _A ~ε _D に分解することは出来ない。
 そこで、複数の点の歪みを計測して、計測� ��の歪みを各領域の荷重の寄与分に分解する� ��とを考える。
 歪み分布は、式(10)のように書き直せる。

 ここで、歪みは荷重値P _x (X;A,B,C,D)に関して線形であるので、α _x (X;A,B,C,D)は荷重に無関係な係数である。計測� ��を4点(x,y)、i=1,2,3,4とし、1~4に関して並べる� ��、式(11a)(11b)のようになる。

 従って、逆に、歪みベクトル{ε}が先に得 られている場合には、式(12)として、荷重ベ� �トル{P}を求めることが出来る。

 即ち、計測結果が4点(x,y)、i=1,2,3,4で得られ� ��とすれば、係数マトリクス[α] ^-1 を用いて領域A~Dの荷重値P _x (X;A,B,C,D)を求めることが出来る。

 また、式(13)における係数マトリクス[β] ^-1 を計算して、同様にたわみベクトル{w}を求め ることができる。ここでβ _x (X;A,B,C,D)は荷重に無関係な係数である。

 従って、設定ステップS2では、上記の式(1 2)の関係を予め設定し、荷重演算ステップS3� �は、計測した複数点の歪み値を式(12)に代入� ��て荷重ベクトル{P}を演算し、たわみ演算ス� ��ップS4では、演算した荷重ベクトル{P}を式(1 3)に代入してたわみベクトル{w}を演算する。

 上述では、理論式での[α _Th ]、[β _Th ]より荷重ベクトル{P}、たわみベクトル{w}を� �めたが、精度が十分でない場合には、FEM値� �より上記の[α _Th ]、[β _Th ]に対応する[α _FEM ]、[β _FEM ]を得て、[α _FEM ]、[β _FEM ]により荷重ベクトル{P}、たわみベクトル{w}� �求めてもよい。
 即ち、式(12)(13)において、理論式での[α _Th ]、[β _Th ]の代わりにFEM値により得た[α _FEM ]、[β _FEM ]を用いて、設定ステップS2では、式(12)の関� �を予め設定し、荷重演算ステップS3では、計 測した複数点の歪み値を式(12)に代入して荷� �ベクトル{P}を演算し、たわみ演算ステップS4 では、演算した荷重ベクトル{P}を式(13)に代� �してたわみベクトル{w}を演算してもよい。� �お、このように求めたたわみは、当該模擬� �象プレスを後述の機差模擬プレス10において 模擬するときの目標たわみ量として用いられ る。

 なお、上述の例では、歪み計測点の数は4 つであり領域の数は4つであったが、歪み計� �点の数と領域の数は他の数であってもよい� �ただし、好ましくは、歪み計測点の数は、� �記領域の数より大きい。

[たわみ演算装置の第1実施例]
 本発明によるたわみ演算装置の第1実施例は 、コンピュータ(電子計算機)であってよく、� ��記の荷重演算ステップS3の演算を実行する� �重計算装置と、上記のたわみ演算ステップS4 の演算を実行するたわみ計算装置とを備える 。
 即ち、荷重計算装置は、金型支持部材3の複 数の位置において計測されたプレス加工時の 歪み計測値を、プレス加工時における前記複 数の位置での歪みとプレス加工時に金型支持 部材3に作用する荷重との設定関係(例えば、[ α _Th ]または[α _FEM ]を用いた式(12)の関係)に適用して、金型支持 部材3に作用する荷重値を演算する。
 第1実施例では、たわみ計算装置は、[β _Th ]または[β _FEM ]を用いた式(13)の関係に基づいて、前記演算� ��た荷重値から金型支持部材3のたわみ量を演 算する。
 なお、たわみ計算装置は、荷重計算装置が� ��用する上記設定関係(式(12)の関係)と、たわ� ��計算装置が利用する上記関係(式(13)の関係)� ��を記憶している記憶装置を有しているのが� ��い。
 さらに、たわみ演算装置は、上記ステップS 1で計測した複数位置の歪み値が入力される� �力部(インターフェース、キーボード、操作� ��ネルなど)を有する。

 上述した実施形態によるたわみ取得方法� ��たわみ演算装置の第1実施例では、複数位置 で歪みを計測し、式(12)の設定関係を利用し� �歪みの計測値から金型支持部材3に作用する� ��重値を演算し、該荷重値からたわみ量を得� ��ことができる。このようにして、模擬対象� ��レス20における金型支持部材3のたわみを取� ��することができる。

 また、領域ごとに等分布荷重値を演算す� ��ための関係を設定することで、荷重演算ス� ��ップS3では、複数の領域ごとに等分布荷重� �を演算すればよいので、演算が比較的簡単� �なる。従って、たわみ演算ステップS4での演 算も簡単になる。このように、比較的簡単な 演算により、計測歪み値からたわみ量を得る ことができる。

 さらに、好ましくは、前記複数の位置の� ��は前記領域の数以上であるので、これによ� ��、金型支持部材3における荷重分布を適切に 得ることができる。

[たわみ取得方法の第2実施例]
 次に、本発明によるたわみ取得方法の第2実 施例を説明する。第2実施例において、模擬� �象プレスは上述の第1実施例と同じ構成のも� ��であってよい。第2実施例によるたわみ取得 方法も、模擬対象プレスにおいて、被加工物 を金型によりプレス加工する時に金型支持部 材に発生するたわみ量を得るためのものであ る。

 第2実施例では、たわみ量Wtを次式(14)により 計算する。Wtは、模擬対象プレスにおけるプ� ��ス加工時での金型支持部材のたわみ量であ� ��。好ましくは、Wtは模擬対象プレスにおけ� �金型支持部材の中央の変位量である。なお� �Wtは、当該模擬対象プレスを後述の機差模擬 プレス10において模擬するときに、プレス加� ��時に金型支持部材に発生させる目標たわみ� ��として用いられる。
 Wt=Pt/Kt ・・・(14)

 この式(14)においてPtは、模擬対象プレス� ��プレス加工を行った場合にプレス加工時に� ��型に作用するプレス荷重であり、金型毎に� ��なる。なお、このプレス荷重は、プレス加� ��時に金型に作用する総プレス荷重であって� ��い。

 また、式(14)において、Ktは、模擬対象プレ� ��でのプレス加工時における、たわみWと金型 に作用するプレス荷重Pとの関係を示す剛性� �あり、次式(15)で表される。
 Kt=P/W ・・・(15)
 Pは、模擬対象プレスにおけるプレス加工時 に、金型に作用するプレス荷重であり、Ptと� ��義である。
 Wは、模擬対象プレスにおけるプレス加工時 での金型支持部材のたわみ量であり、上述の 第1実施例の演算と同様の計算で求めてよい� �また、Wは模擬対象プレスにおける金型支持� ��材の中央の変位量であってよい。

 第2実施形態によるたわみ取得方法をフロー チャートで示すと例えば図6のようになる。� �の図において、ステップST1では、金型に作� �するプレス荷重、模擬対象プレスの剛性が� �知かを判断する。ステップST2では、模擬対� �プレスの歪を計測し、ステップST3では模擬� �象プレスにおける金型のプレス荷重、たわ� �を推定計算し、ステップST4では、模擬対象� �レスの剛性を計算し、ステップST5では金型� �プレス荷重、模擬対象プレスの剛性をデー� �ベース化し、ステップST6ではたわみ分布の� �定計算をする。
 以下、図6を参照しつつ説明する。

(ステップST2~ST5)
 プレス荷重Ptを金型毎に、剛性Ktを模擬対象 プレス毎に予め求めておく(ステップST2~ST5)。 一例として、模擬対象プレスAと模擬対象プ� �スBがあり、金型aまたは金型bを用いる模擬� �象プレスAを模擬し、金型bまたは金型cを用� �る模擬対象プレスBを機差模擬プレス10で模� �する場合を想定する。
 金型aまたは金型bを用いた模擬対象プレスA� ��機差模擬プレス10で模擬する場合、および� �金型cまたは金型dを用いた模擬対象プレスB� �機差模擬プレス10で模擬する場合に備えて、 Pt _a 、Pt _b 、Kt _A 、Pt _c 、Pt _d 、Kt _B を予め求めておく。
 ここで、Pt _a は、金型aを用いた模擬対象プレスAにおける� ��レス加工時に、金型aに作用するプレス荷重 であり、Pt _b は、金型bを用いた模擬対象プレスAにおける� ��レス加工時に、金型bに作用するプレス荷重 であり、Pt _c は、金型cを用いた模擬対象プレスBにおける� ��レス加工時に、金型cに作用するプレス荷重 であり、Pt _d は、金型dを用いた模擬対象プレスBにおける� ��レス加工時に、金型dに作用するプレス荷重 である。また、Kt _A は、模擬対象プレスAにおけるプレス加工時� �の金型支持部材のたわみ量であり、金型に� �って変化しない模擬対象プレスAに固有の値� ��ある。Kt _B は、模擬対象プレスBにおけるプレス加工時� �の金型支持部材のたわみ量であり、金型に� �って変化しない模擬対象プレスBに固有の値� ��ある。
 Pt _a 、Kt _A は、次のように求める。金型aを用いた模擬� �象プレスAでプレスを行い、このプレス加工� ��におけるPt _a と金型支持部材のたわみ量Waを求める。Pt _a は、例えば第1実施例に倣って、金型aの裏面� ��どに貼り付けた歪みゲージにより得られた� ��みデータから求めてよく(ST2、ST3)、金型支� �部材のたわみ量Waは、第1実施例と同じ方法� �求めてよい(ST2、ST3)。次に、上式(15)を用い� �、Kt _A をKt _A =Pt _a /Waとして求める(ST4)。Pt _b については、Pt _a の場合と同様に、金型bを用いた模擬対象プ� �スAでプレスを行い、このプレス加工時にお� ��るPt _b を求める。Pt _c 、Pt _d 、Kt _B も同様にして求める。
 このようにステップST2~ST5を繰り返し、求め たPt _a 、Pt _b 、Kt _A 、Pt _c 、Pt _d 、Kt _B を所定の記憶装置に記憶しておく(ST5)。

ステップST6
 金型aを用いた模擬対象プレスAを機差模擬� �レスで10模擬する場合には、上式(14)を用い� �、Wt _A をWt=Pt _a /Kt _A として求める(ST6)。金型bを用いた模擬対象プ レスAを機差模擬プレス10で模擬する場合には 、上式(14)を用いて、WtをWt=Pt _b /Kt _A として求める(ST6)。金型cまたは金型dを用い� �模擬対象プレスBを機差模擬プレス10で模擬� �る場合も同様である。なお、各模擬対象プ� �スで使用する金型の数が上記の例から増減� �る場合や、模擬対象プレスの数が上記の例� �ら増減する場合も、上述と同様である。

 以上のように、ステップST1において、模擬� ��象プレスの模擬に必要なデータが既知でな� ��場合には、各模擬対象プレスにおいて、使� ��する金型毎にステップST2~ステップST5を行っ て必要なデータを得る。上述の例では、Pt _a 、Pt _b 、Kt _A 、Pt _c 、Pt _d 、Kt _B を得る。
 このように必要なデータを得たら、ステッ� ��ST6にて、上式(14)を用いてたわみ量Wtを計算� ��る。上記の例では、金型aを用いた模擬対象 プレスAを模擬する場合には、上式(14)におい� ��、PtにPt _a を代入し、KtにKt _A を代入して、Wt=Pt _a /Kt _A を求め、金型bを用いた模擬対象プレスAを模� ��する場合には、上式(14)において、PtにPt _b を代入し、KtにKt _A を代入して、Wt=Pt _b /Kt _A を求める。模擬対象プレスBの場合も同様で� �る。

[たわみ演算装置の第2実施例]
 たわみ取得方法の上記第2実施例の演算を行 うたわみ演算装置について説明する。たわみ 演算装置は、記憶装置、たわみ計算装置、操 作部を有する。
 記憶装置は、各金型毎に、上記プレス荷重P t(上記の例では、模擬対象プレスAについては Pt _a 、Pt _b 、模擬対象プレスBについてはPt _c 、Pt _d )を記憶する。また、記憶装置は、各模擬対� �プレス毎に、剛性Kt(上記の例では、Kt _A 、Kt _B )を記憶する。なお、剛性Ktは、たわみ量と金 型に作用するプレス荷重との間における模擬 対象プレス固有の関係である。
 たわみ計算装置は、金型および模擬対象プ� ��スの指定に応じて、指定された金型の前記� ��レス荷重Ptを、指定された模擬対象プレス� �前記関係Ktに適用して、上式(14)を用いて、� �該模擬対象プレスにおける金型支持部材の� �わみ量を計算する。上記の例については、� �わみ計算装置は、金型aと模擬対象プレスAが 指定されると、たわみ量Wt=Pt _a /Kt _A を計算し、金型bと模擬対象プレスAが指定さ� ��ると、たわみ量Wt=Pt _b /Kt _A を計算し、金型cと模擬対象プレスBが指定さ� ��ると、たわみ量Wt=Pt _c /Kt _B を計算し、金型dと模擬対象プレスBが指定さ� ��ると、たわみ量Wt=Pt _d /Kt _B を計算する。
 操作部は、金型および模擬対象プレスの指� ��を行うための装置である。オペレータがこ� ��操作部を操作して、模擬対象プレスおよび� ��型を指定できる。

 上述した実施形態によるたわみ取得方法と� ��わみ演算装置の第2実施例では、各金型毎に Pt(上記の例では、Pt _a 、Pt _b 、Pt _c 、Pt _d )を、各模擬対象プレス毎に剛性Kt(上記の例� �は、Kt _A 、Kt _B )を一度計測してデータとしてもっておけば� �金型と模擬対象プレスのあらゆる組み合わ� �について、たわみ量Wtを簡単な計算で得るこ とができる。

[調節荷重取得方法]
 本発明の実施形態による調節荷重取得方法� ��、後述の機差模擬プレス10において、被加� �物を金型によりプレス加工する時にたわみ� �生じる金型支持部材3に対し、調節荷重を作� ��させ、これにより、前記たわみが所定の目� ��たわみになるようにする前記調節荷重の値� ��取得するものである。
 この目標たわみは、例えば、上記のたわみ� ��得方法およびたわみ演算装置の第1実施例ま たは第2実施例で計算された模擬対象プレス20 における金型支持部材3のたわみであってよ� �。好ましくは、この目標たわみは、上記の� �擬対象プレス20における金型支持部材3の中� �にて生じるプレス加工時のたわみ量(即ち、� ��直方向の変位量)であるのがよい。この場合 、調節荷重を作用させる位置は、金型支持部 材3の当該中央であるのがよい。
 演算された調節荷重値は、たわみ調整装置� ��機差模擬プレスにおける金型支持部材に作� ��させる調節荷重の値である。

 機差模擬プレスの構成を説明する。なお、� ��擬対象プレス20と異なる構成について説明� �る。それ以外の構成は模擬対象プレス20の構 成と同じであってよい。
 図7は、機差模擬プレス10の構成を示してい� ��。図7に示すように、機差模擬プレス10は、� ��剛性調整シリンダ31、上剛性調整シリンダ33 、オーバーロードシリンダ35を備える。

 下剛性調整シリンダ31は、液圧シリンダ� �あってよく、金型支持部材3であるボルスタ3 bの中央部に下方から調節荷重を作用させる� �わみ調整装置である。ボルスタ3bの外周部は 支持部材(図7の例では、キャリア17)に支持さ� ��ている。下剛性調整シリンダ31は、ベッド15 に設置されまたは固定されていてよい。符号 32は、下剛性調整シリンダ31がボルスタに作� �させる調節荷重を調整する制御装置を示す� �制御装置32は、下剛性調整シリンダ31がボル� ��タに上記調節荷重値を作用させるように剛� ��調整シリンダ31を制御する。例えば、制御� �置32は、下剛性調整シリンダ31のシリンダ室� ��圧力またはストローク位置を制御する油圧� ��路、上記圧力またはストローク位置の検出� ��に基づいて油圧回路を制御するサーボ制御� ��などを有していてよい。この場合、上記圧� ��またはストローク位置と、下剛性調整シリ� ��ダ31がボルスタ3bに作用させる荷重との関係 を予め求めておき、この関係に基づいて制御 装置32は、下剛性調整シリンダ31を制御して� �い。

 上剛性調整シリンダ33は、液圧シリンダ� �あってよく、スライド本体3a-1に設けられる� ��わみ調整装置である。即ち、スライド本体3 a-1の内部に上剛性調整シリンダ33を配置し、� ��剛性調整シリンダ33の一端部はスライド本� �3a-1の上部に固定されている。この上部はス� ��イド本体3a-1と一体的に形成されている。ス ライド本体3a-1の下部中央部には開口が設け� �れ、この開口を通して上剛性調整シリンダ33 の他端部(例えば、ピストン)がスライドプレ� ��ト3a-2の上面中央部を押圧するようになって いる。図7の例では、スライドプレート3a-2が� ��型支持部材3であり、スライドプレート3a-2� �外周部がスライド本体3a-1に支持されるよう� ��スライドプレート3a-2がスライド本体3a-1の� �面に固定されている。符号34は、上剛性調整 シリンダ33がスライドプレート3a-2に作用させ る調節荷重を調整する制御装置を示す。制御 装置34は、上剛性調整シリンダ34がボルスタ� �上記調節荷重値を作用させるように上剛性� �整シリンダ33を制御する。例えば、制御装置 34は、上剛性調整シリンダ33のシリンダ室の� �力またはストローク位置を制御する油圧回� �、上記圧力またはストローク位置の検出値� �基づいて油圧回路を制御するサーボ制御部� �どを有していてよい。この場合、上記圧力� �たはストローク位置と、上剛性調整シリン� �33がスライドプレート3a-2に作用させる荷重� �の関係を予め求めておき、この関係に基づ� �て制御装置34は、上剛性調整シリンダ33を制� ��してよい。

 オーバーロードシリンダ35は、リンク11と スライド3a(図7の例では、スライド本体3a-1)を 連結し、これにより、オーバーロードシリン ダ35のストローク位置変化によりリンク11と� �ライド3aとの相対位置が変化する。即ち、リ ンク11とスライド3aとはオーバーロードシリ� �ダ35を介して連結されている。また、オーバ ーロードシリンダ35のストローク量(即ち、ス トローク位置)を調節することで、水平方向� �対するスライド3aの傾きが調節可能になって いる。プレス加工時におけるオーバーロード シリンダ35のストローク位置は、オーバーロ� ��ドシリンダ35の圧力制御またはストロ-ク位� ��の制御により調整され、これにより、機差� ��擬プレス10におけるプレス加工時のスライ� �3a(図7の例では、スライドプレート3a-2)の傾� �が、模擬対象プレス20におけるプレス加工時 のスライド3a(図1の例では、スライドプレー� �3a-2)の傾きと同じになるようにしておくこと ができる。好ましくは、機差模擬プレス10に� ��けるプレス加工時のスライド3a(図7の例では 、スライドプレート3a-2)も、模擬対象プレス2 0におけるプレス加工時のスライド3aも水平に 調節される。なお、オーバーロードシリンダ 35のストローク位置は、制御装置34と同様の� �御装置により制御されてよい。

 上述した構成を持つ機差模擬プレス10に� �いて、金型支持部材3であるボルスタ3bの中� �部に下剛性調整シリンダ31が作用させる調節 荷重の値を演算する調節荷重取得方法につい て説明するが、金型支持部材3であるスライ� �プレート3a-2の中央部に上剛性調整シリンダ3 3が作用させる調節荷重の値を演算する場合� �同様である。

 図8は、本実施形態による調節荷重取得方法 を示すフローチャートである。
 ステップS11において、下剛性調整シリンダ3 1がボルスタ3bに作用させる調節荷重とボルス タ3bのたわみ量との関係を設定する。すなわ� ��、金型支持部材に作用させる調整荷重と金� ��支持部材のたわみ量との関係を設定する。
 ステップS12において、目標たわみ量Wtと、� �テップS11で設定した関係に基づいて、下剛� �調整シリンダ31がボルスタ3bに作用させる調� ��荷重値を演算する。すなわち、目標たわみ� ��と設定関係に基づいて調整荷重を演算する� ��

 ステップS11について説明する。模擬対象プ� ��ス20のボルスタ3bの剛性(たわみ難さ)が、機� ��模擬プレス10のボルスタ3bの剛性より高く(� �えば、1.2倍に)なるように、機差模擬プレス1 0のボルスタ3bの剛性を設定するのがよい。こ れにより、ボルスタ3bのたわみ調整が容易に� ��る。
 図5におけるボルスタ3の4つの領域A~Dの各々� ��は、一様なプレス荷重が作用し、かつ、4つ の領域A~Dにおけるそれぞれのプレス荷重P _A ~P _D が同じ400(tf)であるとする(偏心なし)。即ち、 合計でP _A の荷重が領域Aに一様に作用しているとする� �この場合に、下剛性調整シリンダ31が、ボル スタ3bに下方から作用させる調節荷重を、0(tf )、500(tf)、1000(tf)とした解析の結果は、図9の� ��うになる。

 図9は、プレス加工時に金型支持部材に作用 させる調節荷重とプレス加工時における金型 支持部材のたわみとの関係の説明図である。
 図9(A)は解析条件と解析結果であり、この図 において、Pはプレス荷重、Fは調節荷重、ω� �中央たわみ、δはシリンダ伸びである。また 、図9(B)は図9(A)のNo.1~3の調節荷重Fと中央たわ みωの関係を示す図である。
 このように、解析により、プレス加工時に� ��剛性調整シリンダ31がボルスタ3bに作用させ る調節荷重Fと、下剛性調整シリンダ31が調節 荷重Fを作用させた位置におけるボルスタ3bの たわみ量ωとの線形的な関係を図9(B)のように 得ることができる。なお、図9(B)において、� �軸は下剛性調整シリンダ31がボルスタ3bの中� ��位置に作用させる調節荷重Fの大きさを示し ている。また、図9(B)において、縦軸は、下� �性調整シリンダ31が調節荷重を作用させる上 記中央位置のたわみ量ω(即ち、鉛直下方への ボルスタ3bの変位量)を示しており、ボルスタ 3bの変位がない場合をゼロとし、鉛直下方側� ��の変位を負の値で示している。
 また、図5におけるボルスタ3bの4つの領域A~D の各々には、一様なプレス荷重が作用し、か つ、領域A,Bでのプレス荷重がそれぞれP _A =400(tf),P _B =400(tf)であるとし、領域C,Dでのプレス荷重が� ��れぞれP _C =280(tf),P _D =280(tf)であるとする(偏心あり)。即ち、合計� �P _A の荷重が領域Aに一様に作用しているなどと� �る。この場合に、下剛性調整シリンダ31が、 ボルスタ3bの中央位置に下方から作用させる� ��節荷重を、0(tf)、500(tf)、1000(tf)とした解析� �結果は、図9の左の表のNo.4~6のようになる。� ��の結果はグラフで示していないが、この調� ��荷重とボルスタ3bの中央位置の変位量との� �係は、偏心なしの場合と同様に線形的にな� �。

 ステップS12について説明する。このステ� ��プS12では、ステップS11で設定した関係と、� ��標たわみ量Wtとに基づいて、下剛性調整シ� �ンダ31がボルスタ3bに作用させる調節荷重値� ��演算する。例えば、目標たわみ量Wtが-1.398mm である場合には、この目標たわみ量Wtを、ス� ��ップS12で設定した関係に適用すると、図9(B) で示すように、下剛性調整シリンダ31がボル� ��タ3bに作用させる調節荷重値は107(tf)として� ��まる。

 ステップS12で算出される調節荷重値は、次� ��換算値Fとして得られるように、ステップS11 での関係を設定することができる。この場合 、ステップS11で設定する関係は、式(23)で表� �れ、ステップS12において、下剛性調整シリ� �ダ31がボルスタ3bに作用させる調節荷重値を� ��算値Fとして演算する。
 Wt=W0+w1×F ・・・(23)
Wt:プレス加工時におけるボルスタ3b(好ましく は、その中央位置)の目標たわみ量であって� �め設定された値。即ち、たわみ取得方法お� �びたわみ演算装置の上記第1実施例または第2 実施例で計算された模擬対象プレスにおける 金型支持部材のたわみ量である。
W0:プレス加工時において、ボルスタ3bに調節� ��重を作用させない場合のボルスタ3b(好まし� ��は、その中央位置)のたわみ量。
w1:プレス加工時に下剛性調整シリンダ31がボ� ��スタ3b(好ましくは、その中央位置)に所定の 単位調節荷重値を作用させた場合におけるボ ルスタ3b(好ましくは、その中央位置)のたわ� �量。

[調節荷重演算装置]
 本発明の実施形態による調節荷重演算装置� ��、ステップS11で設定した関係に基づいて、� ��記のステップS12の演算を実行するコンピュ� ��タ(電子計算機)であってよい。調節荷重演� �装置は、ステップS11で設定した関係を記憶� �る記憶装置を有しているのがよい。
 即ち、調節荷重演算装置は、目標たわみ量W tを、プレス加工時に下剛性調整シリンダ31が ボルスタ3bに作用させる調節荷重とプレス加� ��時におけるボルスタ3bのたわみ量との上記� �定関係に適用して、前記調節荷重値を演算� �る。この場合、調節荷重値を上記換算値Fと� ��て演算してもよい。
 さらに、調節荷重演算装置は、上記目標た� ��み量が入力される入力部(インターフェース 、キーボード、操作パネルなど)を有する。� �えば、調節荷重演算装置は、上述の第1実施� ��または第2実施例によるたわみ演算装置と接 続されており、このたわみ演算装置から目標 たわみ量Wtが調節荷重演算装置に入力されて� ��い。

[調節荷重の実施例]
 ステップS12で演算した調節荷重値を、下剛� ��調整シリンダ31がボルスタ3bの中央部に作用 させた場合の解析を行った。図10は、この解� ��結果を示している。具体的には、上記[表3]� ��条件で、領域A~Dでのプレス荷重が一様でP _A =P _B =P _C =P _D =400(tf)であるとした(偏心なし)。合計でP _A の荷重が領域Aに一様に作用しているなどと� �る。図10において、横軸はボルスタ3bの位置( 図5のx方向の位置)を示し、横軸の座標0は図5� ��x方向におけるボルスタ3bの中央を示してい� ��、また、図10において、縦軸は、(図5のy方� �に関するボルスタ3bの中央におけるx方向に� �する)ボルスタ3bの鉛直方向の変位量を示し� �いる。なお、この変位量は、を鉛直下向き� �変位を負として示されている。
 図10において、破線が模擬対象プレス20のた わみである目標たわみを示しており、実線は 、ステップS12で演算した調節荷重値を、機差 模擬プレス10において、下剛性調整シリンダ3 1がボルスタ3bの中央位置に作用させた場合の ボルスタ3bのたわみを示している。なお、こ� ��解析では、模擬対象プレス20のボルスタ3bの 剛性を、機差模擬プレス10のボルスタ3bの剛� �を模擬対象プレス20のボルスタ3bの剛性の1.2� ��として行った。
 図10に示すように、ステップS12で演算した� �節荷重値をボルスタ3bに作用させることで、 機差模擬プレス10におけるボルスタ3bのたわ� �分布を、目標たわみ分布に精度よく一致さ� �ることができる。なお、図10の解析結果は、 プレス荷重が偏心していない場合の結果であ る。

 図11は、図10に対応する解析結果であるが、 プレス荷重が偏心している場合における結果 を示している。具体的には、上記[表3]の条件 で、領域A、Bでのプレス荷重が一様なP _A =P _B =400(tf)であるとし、領域C,Dでのプレス荷重がP _C =P _D =280(tf)であるとした。合計でP _A の荷重が領域Aに一様に作用しているなどと� �る。図11の他の解析条件は、図10の場合と同� ��である。図11に示すように、プレス荷重が� �心していても、機差模擬プレス10におけるボ ルスタ3bのたわみ分布を、目標たわみ分布に� ��度よく一致させることができる。

 上述した実施形態による調節荷重取得方法� ��調節荷重演算装置では、目標たわみ量Wt、� �よび、金型支持部材3に作用させる調節荷重� ��金型支持部材3のたわみ量との設定関係に基 づいて、前記調節荷重値を演算する。これに より、目標たわみ量を得るために金型支持部 材3に作用させる調節荷重値を得ることがで� �る。
 また、外周部が支持された金型支持部材3の 中央部をたわみ量の調整対象とすることで、 模擬対象プレス20における金型支持部材3のた わみ分布を精度よく模擬できることを解析で 確認した。

 さらに、前記調節荷重値を換算値Fとして 演算するので、金型支持部材3に調節荷重を� �用させるたわみ調整装置のパラメータ設定� �煩雑さを解消できる。

 本発明は上述した実施の形態に限定され� ��、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変� ��を加え得ることは勿論である。

 例えば、上述の実施形態では、変換機構� ��リンク11であったが、プレスを行うための� �動モータの回転運動をスライド3aの昇降運動 に変換する他の変換機構を有するプレス機械 を本発明の対象としてもよい。