プレス加工とシミュレーション技術：プレス成形シミュレーションにおける異方性降伏条件式の影響について－2次元均等曲げを例として

摘要

成形シミュレーションの高精度化のためには，実材料の変形挙動を可能な限り精度よく再現できる材料モデルを用いる必要がある．塑性力学解析において，金属の変形特性を決めるものは降伏条件式と加工硬化則である．塑性ひずみ増分ベクトルの方向は，降伏曲面の外向き法線ベクトル方向として定まり，その大きさは加工硬化則から決まる．すなわち，降伏曲面の大きさと形状がわかれば，その材料の構成方程式（応力ひずみ関係式）が得られる．もっとも簡便な降伏条件式はvon Misesの降伏条件式である．しかしvon Misesの降伏条件式は材料が等方性であることを前提としている．一般に，プレス加工に用いる実用板材は，圧延集合組織に起因する塑性異方性を有しており，等方性であることはむしろまれである（精度のよいプレス部品の製造において等方性材料は不可欠であるのだが．したがって高精度な成形シミュレーションを行うためには，実用板材の塑性異方性を精度よく再現できる降伏条件式，すなわち異方性降伏条件式を計算に用いる必要がある．