專利名稱：：薄板的沖壓成形裝置以及沖壓成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及薄板的沖壓成形裝置以及沖壓成形方法，特別是涉及能夠測定沖壓模具表面的彎曲形狀處所發(fā)生的模具的應(yīng)變或者應(yīng)力(以下僅稱為應(yīng)變。)，而且能夠基于測定的應(yīng)變量判定沖壓成形品的成形異常以及模具的異常(裂紋、膠著)的沖壓成形裝置以及沖壓成形方法。
背景技術(shù)：
：在薄板的沖壓成形中，將在沖壓模具的表面造型出的彎曲凸形狀、特別是具有小曲率半徑的波紋(bead)、突起等的形狀轉(zhuǎn)印至薄板上時，裂紋、頸縮(塑性變形集中于薄板的某個截面從而發(fā)生頸縮)、褶鈹?shù)鹊某尚萎惓３蔀閱栴}。這樣的裂紋、頸縮、褶皺大多非常小，在制造工序中極難以發(fā)現(xiàn)，從而成為問題。另外，由于在薄板沖壓成形的同時，壓力機(jī)加壓力或者被加工材料抗變形的反力等作用于模具，因此模具發(fā)生彈性變形。將該彈性變形稱為模具應(yīng)變。該模具應(yīng)變的發(fā)生大大影響到如上所述的利用沖壓^t具將彎曲凸形狀進(jìn)行形狀轉(zhuǎn)印到薄板上時發(fā)生的裂紋、頸縮、褶皺等的成形異常。作為測定模具應(yīng)變的裝置，特開平5-337554號公報(bào)中公開了一種彎板機(jī)的中途開始修正裝置，所述彎板機(jī)通過使安裝于上梁的沖頭以及安裝于下梁的沖模接觸分離動作，而在上述沖頭和沖模間對工件進(jìn)行折彎加工，所述^"正裝置具有沿著上述上梁的縱向設(shè)置的檢測上述上梁的應(yīng)變的多個上梁用應(yīng)變傳感器；沿著上述下梁的縱向設(shè)置的檢測上述下梁的應(yīng)變的多個下梁用應(yīng)變傳感器；在上述下梁與下模之間或者上述上梁與上模之間沿著折彎加工線的方向分散配置的、對上述下?；蛘呱夏Ｊ┘由舷路较虻募訅毫Φ亩鄠€操作機(jī)構(gòu)；和進(jìn)行控制的控制單元，所述控制單元在加壓開始后至加壓結(jié)束的途中使上述上梁的下降停止，在該停止?fàn)顟B(tài)時獲取上述上梁用應(yīng)變傳感器以及上述下梁用應(yīng)變傳感器的檢測輸出值，基于該各檢測輸出值運(yùn)算上梁以及下梁的應(yīng)變量，基于該運(yùn)算值進(jìn)行上述多個操作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動控制以使上梁以及下梁的應(yīng)變量為合適值，然后再開始加壓控制。由此得到在整個長度上具有均一的彎曲角度的成形品。另外，特開2004-249365號公報(bào)中公開了一種薄板沖壓成形裝置，其特征在于，具有沖頭；沖模；防鈹模具；安裝于上述沖模和上述防皺模具之間的摩擦力測定機(jī)構(gòu)；和防皺載荷調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。由此不取決于模具與被加工物之間的潤滑性和表面性狀等的波動因素而能夠賦予適當(dāng)?shù)哪Σ亮?，不取決于材料特性的散差和環(huán)境變化而總是提供良好的成形品。另外，本發(fā)明者們中的一部人在日本第57次塑性加工聯(lián)合研討會論文集pp.l65-166(2006)中7>開了一種將測定正交的方向的壓縮和拉伸應(yīng)變的壓電元件(模具摩擦傳感器)內(nèi)置于沖模肩附近的沖壓成形裝置，并記載了能夠由模具摩擦傳感器的信息預(yù)測回彈、扭曲等的成形品形狀。特開平5-337554號公報(bào)公開了涉及具有模具應(yīng)變測定功能的裝置的發(fā)明，但梁用應(yīng)變傳感器沿著彎板機(jī)用梁的縱向設(shè)置，除此以外沒有公開。在使用相比于彎板機(jī)用梁具有復(fù)雜形狀的模具的沖壓成形中，為了高精度地測定模具應(yīng)變，在沖頭、沖模、防鈹模具等的模具內(nèi)部設(shè)置應(yīng)變測定功能，來直接測定發(fā)生的模具應(yīng)變是不可缺少的，因此特開平5-337554號公報(bào)的發(fā)明并不充分。另外，在上述發(fā)明中，在成形途中暫且中斷成形，在該停止?fàn)顟B(tài)時檢測上下梁的應(yīng)變量，利用操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制以使得上下梁的應(yīng)變量為合適值，然后再開始成形，但與如彎板機(jī)那樣的彎曲主體的成形不同，在沖壓成形中，在途中中斷了成形的情況下，被加工材料與工具間的摩擦力與成形中的摩擦力大大不同。因此在將上述發(fā)明應(yīng)用于沖壓成形時，所測定的模具應(yīng)變量與成形中的模具應(yīng)變量不同，測定精度不充分。另外，在特開2004-249365號公報(bào)中，作為直接測定摩擦力的原理，記載了夾入應(yīng)變測定元件而將平板和防鈹模具用螺栓等緊固。若在該狀態(tài)下由沖模和上述平板夾持被加工物使其滑動，則上述應(yīng)變測定元件發(fā)生剪切應(yīng)變，從而能夠測定摩擦力。雖然在使用應(yīng)變測定元件這一點(diǎn)上與本發(fā)明類似，但這是在防鈹模具或者沖模上設(shè)置某些結(jié)構(gòu)物來想要測量摩擦力的，并不是直接測定防皺模具、沖模的模具應(yīng)變，這一點(diǎn)與本發(fā)明不同。為了高精度地測定模具應(yīng)變，直接測定沖頭、沖模、防鈹模具的模具應(yīng)變是不可缺少的，因此特開2004-249365號公報(bào)的發(fā)明是不充分的。第57次塑性加工聯(lián)合研討會論文集pp.l65-166(2006)中公開的發(fā)明在沖模肩附近內(nèi)置了摩擦傳感器，但實(shí)際的模具的形狀復(fù)雜，也有沖模肩不明了的模具，因此存在的問題是若不依靠試差法就不知道實(shí)際的模具可以在哪里配置應(yīng)變傳感器。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是，提供能夠測定在沖壓模具表面的彎曲凸形狀處發(fā)生的^^具的應(yīng)變，而且能夠基于測定的應(yīng)變量判定沖壓成形品的成形異?；蛘吣＞叩漠惓５母呔惹腋邞?yīng)用性的沖壓成形裝置以及成形方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種沖壓成形裝置，該沖壓成形裝置的特征在于，在以沖頭和相對于該沖頭進(jìn)行相對移動的沖模中的至少一個為測定對象模具時，該測定對象模具能夠成形出具有至少一個以上的彎曲形狀的成形部件，該沖壓成形裝置具有設(shè)置于該測定對象才莫具的內(nèi)部的用于測定相應(yīng)于沖壓成形而產(chǎn)生的該測定對象模具的應(yīng)變量的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)，在上述測定對象^^莫具處于成形下止點(diǎn)位置時，上述應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)位于相比于材料流出側(cè)的沖模肩R休止部更靠沖壓方向的一側(cè)。優(yōu)選在將測定對象^^莫具在表面上具有的彎曲形狀的曲率半徑設(shè)為R時，應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)位于從上述彎曲形狀的曲率中心起的10xR以內(nèi)的區(qū)域。更優(yōu)選應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)位于相對于通過測定對象;f莫具的彎曲形狀的端部并相對于該端部的法線向離開上述彎曲形狀的方向傾斜45。的面更靠曲率中心的一側(cè)的區(qū)域。進(jìn)一步優(yōu)選應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)位于離開測定對象;漠具的表面5mm以上的位置。沖壓成形裝置還可具有對被加工材料賦予防皺載荷的防鈹模具。應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的優(yōu)選的具體例是壓電元件傳感器。本發(fā)明中所測定的應(yīng)變量是由彈性變形造成的，線性彈性理論成立。即通過使用對于各向同性彈性材料的構(gòu)成法則(虎克定律)，應(yīng)變量和應(yīng)力可等價地變換。另外，應(yīng)變量只要換算由各種位移計(jì)測定的位移來求出即可。另外，本發(fā)明提供一種沖壓成形方法，該方法使用上述沖壓成形裝置，并在由應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)測定的應(yīng)變量超過設(shè)定范圍時或者低于設(shè)定范圍時判定為成形品成形異常。進(jìn)而，本發(fā)明提供一種沖壓成形方法，該方法使用上述沖壓成形裝置，并在由應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)測定的應(yīng)變量超過設(shè)定范圍時或者低于設(shè)定范圍時判定為測定對象模具異常。本發(fā)明中，所謂沖模肩，如圖3、圖4所示，是指包含沖模表面的面21(被加工材料4在最初與沖模2抵接的面)在內(nèi)的沖模的肩部22,另外，所謂沖模肩R休止部，是指沖模肩22具有的圓形部分(R部)的兩端部23和24。在這些端部之中，將位于沖模表面的面21側(cè)的R部端部23稱為材料流入側(cè)的沖模肩R休止部，另一方面，將位于更靠沖壓方向(用箭頭圖示)的一側(cè)的端部24，即從材料來看材料在沖模肩R上受到變形之后開始向縱壁部流出的端部24稱為材料流出側(cè)的沖模肩R休止部。另外，所謂沖壓方向，如圖3、圖4中箭頭所示，定義為對于沖模2的凹形狀，沖頭l以向沖才莫接近的方式進(jìn)行相對移動的方向、或者沖頭l對被加工材料4進(jìn)行加壓成形的方向。根據(jù)本發(fā)明，可提供能夠測定在沖壓模具表面的彎曲形狀處發(fā)生的才莫具應(yīng)變，而且能夠基于測定的應(yīng)變量判定沖壓成形品的成形異常的高精度且應(yīng)用性高的沖壓成形裝置以及沖壓成形方法。本發(fā)明的上述目的或其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)通過參照附圖對以下的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明而變得更加明確。圖l表示在本發(fā)明所涉及的沖壓成形裝置之中，在壓力機(jī)滑塊上設(shè)置有沖模的沖壓成形裝置的概略圖。圖2表示在本發(fā)明所涉及的沖壓成形裝置之中，在壓力機(jī)滑塊上設(shè)置有沖頭的沖壓成形裝置的概略圖。圖3表示圖1所示的沖壓成形裝置中模具應(yīng)變測定機(jī)構(gòu)的設(shè)置狀況的詳細(xì)圖。圖4表示圖2所示的沖壓成形裝置中模具應(yīng)變測定機(jī)構(gòu)的設(shè)置狀況的詳細(xì)圖。圖5表示本發(fā)明所涉及的沖壓成形裝置中在沖頭上設(shè)置有應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的情況。圖6表示本發(fā)明所涉及的沖壓成形裝置中在沖模上設(shè)置有應(yīng)變量測定才幾構(gòu)的情況。圖7表示除了圖l所示的沖壓成形裝置還設(shè)置有防皺模具的沖壓成形裝置的概略圖。圖8表示除了圖2所示的沖壓成形裝置還設(shè)置有防皺模具的沖壓成形裝置的概略圖。圖9b表示應(yīng)變測定機(jī)構(gòu)和銷子的側(cè)視圖，圖9a表示可安裝圖9b的結(jié)構(gòu)的切孔。圖10表示本發(fā)明的沖壓成形方法所涉及的應(yīng)變量測定結(jié)果和用于成形異常判定的應(yīng)變量設(shè)定范圍。圖ll表示本發(fā)明的沖壓成形方法所涉及的應(yīng)變量測定結(jié)果和用于模具異常判定的應(yīng)變量設(shè)定范圍。圖12表示由本發(fā)明所涉及的沖壓成形裝置成形的成形品的外觀圖。圖13表示應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的設(shè)置位置。圖14表示采用了本發(fā)明所涉及的沖壓成形方法的制品異?；蛘吣＞弋惓５呐卸ǚ椒?。圖15表示應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的另外的設(shè)置位置。圖16表示采用了本發(fā)明所涉及的沖壓成形方法的制品異常或者模具異常的另一判定方法。圖17表示由本發(fā)明所涉及的沖壓成形裝置成形的另一成形品的外觀圖。圖18表示應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的另外的設(shè)置位置。圖19表示采用了本發(fā)明所涉及的沖壓成形方法的制品異常或者模具異常的另一判定方法。圖20表示應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的另外的設(shè)置位置。圖21表示采用了本發(fā)明所涉及的沖壓成形方法的制品異?；蛘吣＞弋惓５牧硪慌卸ǚ椒?。圖22概略地表示集中力作用于角部頂點(diǎn)的狀態(tài)。圖23概略地表示面壓力作用于具有曲率半徑的角部的狀態(tài)。圖24表示與圖22對應(yīng)的應(yīng)力分布的等高線。圖25表示與圖23對應(yīng)的應(yīng)力分布的等高線。圖26表示應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的優(yōu)選的設(shè)置位置。圖27概略地表示在沖壓成形中作用于被加工材料的力或者應(yīng)力。圖28概略地表示在沖壓成形中作用于沖模的力或者應(yīng)力。圖29表示對進(jìn)一步限定應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的設(shè)置范圍的情況進(jìn)行說明的曲線圖。圖30表示在凸形狀的沖模部分中應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的優(yōu)選的設(shè)置范圍。圖31概略地表示被加工材料的強(qiáng)度與沖壓成形時的彈性變形范圍的關(guān)系。圖32表示在凹形狀的沖才莫部分中應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的優(yōu)選的設(shè)置范圍。圖33表示應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)在曲率半徑大的部分中的設(shè)置例子。具體實(shí)施例方式8以下用附圖詳細(xì)說明實(shí)施本發(fā)明的最佳方式。首先，將本發(fā)明的第l實(shí)施方式所涉及的沖壓成形裝置的截面圖示于圖l或者圖2。圖l是在壓力機(jī)滑塊(導(dǎo)軌；slide)上設(shè)置有沖模2的情況，圖2是在壓力機(jī)滑塊上設(shè)置有沖頭l的情況，任一情況都具有沖頭l、和相對于沖頭l進(jìn)行相對移動的沖模2。被加工材料4被沖模2按壓于沖頭1上，成形為設(shè)定的形狀。我們發(fā)現(xiàn)此時，在沖頭l、沖模2的表面造型出彎曲凸形狀的附近且模具內(nèi)部，設(shè)置以下說明的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5，通過監(jiān)視其應(yīng)變量，能夠判定裂紋、頸縮、褶皺等的成形異常、或者模具咬住(膠著)等的模具異常。為了有效地判定裂紋、頸縮、褶皺等的成形異常，應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的設(shè)置位置很重要。應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的所希望的設(shè)置位置示于圖3和圖4。圖3是在壓力機(jī)滑塊上設(shè)置有沖模2的情況，圖4是在壓力機(jī)滑塊上設(shè)置有沖頭l的情況，在任一情況中，在以沖頭1以及沖模2為測定對象模具時，在測定對象模具即沖頭1和沖模2處于成形下止點(diǎn)位置時，應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的設(shè)置位置都位于相比于材料流出側(cè)的沖模肩R休止部更靠沖壓方向的一側(cè)。其理由是為了避免主要起因于應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的設(shè)置的模具的破損和損傷。特別是對于沖模2，若應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5沒有位于相比于材料流出側(cè)的沖模肩R休止部更靠沖壓方向的一側(cè)，則在用于設(shè)置應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的孔加工中得不到充分的尺寸精度的危險性高。一般地，對于用于設(shè)置應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的孔加工，釆用鉆頭加工，但如果此時用于設(shè)置應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的孔與沖模2表面之間的壁厚小，則鉆頭會由于鉆頭的剛性不足而向壁厚小的方向彎曲，容易發(fā)生尺寸精度變低的問題。若發(fā)生該問題，則實(shí)際的加工尺寸從指定尺寸趨向于壁厚變小的方向即破損等的危險性提高的方向，因此為了避免該問題發(fā)生，優(yōu)選應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5位于相比于材料流出側(cè)的沖模肩R休止部更靠沖壓方向的一側(cè)。另外，在應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5沒有位于相比于材料流出側(cè)的沖模肩R休止部更靠沖壓方向的一側(cè)時，在熱處理中模具發(fā)生裂紋等，孔加工以外的加工失敗的發(fā)生概率高。另外，即使孔加工、熱處理成功了，在反復(fù)使用才莫具的過程中由于強(qiáng)度不足而破損的危險性高。其次，將本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的沖壓成形裝置的截面圖示于圖5或圖6。第2實(shí)施方式相比于第1實(shí)施方式，以實(shí)現(xiàn)精度更高的應(yīng)變量的測定為目的，限定了應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的設(shè)置位置。圖5表示設(shè)置于沖頭1的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5周邊的放大圖。應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5如圖示那樣設(shè)置于應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)設(shè)置區(qū)域6的內(nèi)部且在模具內(nèi)部的區(qū)域。應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的優(yōu)選的設(shè)置區(qū)域6是從上述彎曲凸形狀的曲率中心7起的10R(R為該彎曲形狀的曲率半徑)以內(nèi)的區(qū)域。另外，本發(fā)明中，所謂曲率半徑定義為在與沖壓方向平行的沖頭、沖模等的截面上，將其彎曲凸形狀的一部分近似為恒定的曲率半徑時的曲率半徑，基于該所近似的曲率半徑確定曲率中心7。其次，對于使應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的設(shè)置范圍為從彎曲形狀的曲率中心7起的10R以內(nèi)的根據(jù)進(jìn)行說明。集中力作用的二維應(yīng)力場的理論解已可以求得(Melan，(1932)等)，例如如圖22所示集中力Fo作用于頂角a的角部頂點(diǎn)時的二維應(yīng)力分布可由下述式(1)求得。r(a+sinct)r另外，即使是如圖23所示那樣角部具有曲率半徑rd、曲率角度①的彎曲形狀，并且面壓力P作用于該彎曲形狀的場合，在曲率半徑"小時假定也可利用式(1)將應(yīng)力分布近似(在0,3mm<"<30.0mm的范圍能夠近似)。該情況下的應(yīng)力分布由下述式(2)求得。2P4>rdcos9")or=—7---",Oa=0,Tre=0"J(a+3111(1)r10如式(1)和(2)所示，在由集中力導(dǎo)致的二維應(yīng)力分布中，由r、e所表示的極坐標(biāo)系中的r方向以外的應(yīng)力為零。另外，r方向的應(yīng)力(Tr可使用極坐標(biāo)的r、9表示其分布。圖24表示與式(1)對應(yīng)的應(yīng)力分布的等高線。圖25表示與式(2)對應(yīng)的應(yīng)力分布的等高線。式(2)中的應(yīng)力&,若將圖23的角度ou①固定為與一般的沖模肩形狀相當(dāng)?shù)囊韵履菢拥闹担⒅粚O坐標(biāo)e-o進(jìn)行考慮，則可如下述式(3)那樣簡單化。^(二+l)(a=—,0-O,"^~~時)(3)22應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5能夠測定起因于上述的式(2)、(3)中的r方向應(yīng)力Or而發(fā)生的彈性應(yīng)變量，但與其他的測定器同樣，應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的測定分辨率也存在測定極限，極小的應(yīng)變量或者應(yīng)變量變化難以測定。為了應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5進(jìn)行高精度的測定，假定在應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的設(shè)置部位發(fā)生的應(yīng)變量必須為最少測定應(yīng)變f￡m以上。根據(jù)虎克定律，與最少測定應(yīng)變量Sm對應(yīng)的應(yīng)力(tJ吏用彈性模量E如以下的式(4)那樣表示。om=E.em(4)根據(jù)前面的假定，式(3)的CTr需要大于式(4)的(^,因此關(guān)于應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的設(shè)置位置的極坐標(biāo)r，下述關(guān)系式(5)成立。r〈^(5)E.e旭通過采用式(5)能夠確定可進(jìn)行高精度的測定的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的or=--~^rr設(shè)置位置范圍r。可是，式(5)的面壓力P相當(dāng)于鋼板與模具的接觸面壓力，準(zhǔn)確地求出該值是困難的。原因是應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的設(shè)置位置范圍必須在模具制作開始前確定，使用實(shí)測值是困難的。雖然也可以通過FEM等進(jìn)行概算預(yù)測，但存在精度不充分等問題。因此，為了不考慮難以準(zhǔn)確求出的面壓力P而確定應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的設(shè)置位置范圍r，假定式(4)中的^為接觸面壓力P的10W的值。于是，可由式(3)得到下述的關(guān)系式(6)。r〈10rd(6)若使用式(6),則可不考慮難以準(zhǔn)確求出的面壓力P而簡便地確定應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的設(shè)置位置范圍r。因此，本發(fā)明中，作為應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的適當(dāng)?shù)脑O(shè)置位置，規(guī)定為從彎曲形狀的曲率中心7起的IOR以內(nèi)。圖26表示由式(6)確定的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的適當(dāng)?shù)脑O(shè)置區(qū)域。適當(dāng)?shù)脑O(shè)置區(qū)域是以坐標(biāo)(r,0)=(5rd，0)為中心的半徑5rd的圓弧內(nèi)側(cè)的區(qū)域。在本發(fā)明中使用式(6)確定了應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的適當(dāng)?shù)脑O(shè)置位置范圍，但也可以使用由FEM解析結(jié)果、理論解析結(jié)果、過去的實(shí)測數(shù)據(jù)見解等求得的面壓力P計(jì)算式(5)來進(jìn)一步限定由式(6)確定的設(shè)置范圍?？墒谴笥谑?6)的設(shè)置范圍不被允許。作為對由式(6)確定的設(shè)置范圍進(jìn)一步限定的方法，以下示出使用由理論解析結(jié)果求得的面壓力P計(jì)算式(5)的情況的一例。圖27概略地表示沖壓成形模具的形狀尺寸以及成形條件。在沖模肩R處的絞入應(yīng)力Od可釆用被加工材料4的屈服應(yīng)力Y以及板厚t、被加工材料4與沖頭l或沖模2的摩擦系數(shù)p、防皺載荷H、沖模2與被加工材料4的接觸區(qū)域的接觸角度①、從沖頭l的中心線到被加工材料4的末端部的距離ro、以及從沖頭1的中心線到?jīng)_模2與被加工材料4的接觸區(qū)域的材料流出側(cè)端部12的板厚中心的距離1"2由以下的式(7)表示,<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>另外，式(7)可如以下的式群(8-1)~(8-3)那才羊變形<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>在jt匕，合iJ3口n=0.15、0>=71/2rad、r0=lOOmm、r2=90mm、t=l.Omm、rd=10mm、H-200N/mm時，a0=0.18、C=75.94MPa。另一方面，如圖28所示，作用于沖模肩R的面壓力P，可使用作用于沖模肩R的集中力Fq等由以下的式(9)表示。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>在此，若將0-7t/2rad，得到以下的式(10)。=l.Omm這一先前的假定代入式(9)，則若將式(10)代入式(5)，則關(guān)于應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的適當(dāng)?shù)脑O(shè)置位置范圍r，得到以下的關(guān)系式(11)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>在此，假定為彈性模量E-206GPa、sm=10^￡，而且代入式(8-l)(8-3)并進(jìn)4亍整理，則式(11)變?yōu)橐韵碌氖?12)。r<0.08Y+33.19(12)圖29是用上述算出的關(guān)系式(12)進(jìn)一步限定由式(6)確定的設(shè)置范圍的例子。作為被加工材料4，采用屈服應(yīng)力Y-840MPa(相當(dāng)于抗拉強(qiáng)度為1500MPa)時，即4吏使用關(guān)系式(6)和(12)的任一個，應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的設(shè)置位置范圍都為10R以下。可是，在采用屈服應(yīng)力Y-340MPa(相當(dāng)于抗拉強(qiáng)度為600MPa)時，使用式(12)的情況下應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的設(shè)置位置范圍可限定為6R以下。圖6是設(shè)置于沖模2的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5周邊的放大圖。應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5與圖5的情形同樣地，如圖示那樣設(shè)置于應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的由陰影線所示的設(shè)置區(qū)域6的內(nèi)部且作為模具內(nèi)部的區(qū)域。另外，優(yōu)選應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)位于相比于通過測定對象模具的彎曲形狀的端部并與^=莫具內(nèi)側(cè)方向構(gòu)成45°的面更靠曲率中心的一側(cè)的區(qū)域(參照后述的圖30和圖32)。模具介由鋼板而受到的應(yīng)變，一般地在彎曲形狀部變大，但從應(yīng)變起點(diǎn)容易傳遞到與表面成45。以上的模具內(nèi)側(cè)的區(qū)域內(nèi)部，難以傳遞到比45?？客獾囊粋?cè)(表面?zhèn)?的區(qū)域。因此，通過在相比于通過彎曲形狀的端部并與模具內(nèi)側(cè)方向構(gòu)成45。的面更靠曲率中心的一側(cè)的區(qū)域配置應(yīng)變量測定才幾構(gòu)，能夠以高靈敏度測定彎曲形狀部的應(yīng)變。另外，優(yōu)選應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)位于距測定對象模具的表面5mm以上的區(qū)域。原因是若在距模具表面5mm以內(nèi)的區(qū)域配置應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)，則應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)附近的表面部分的強(qiáng)度不足，在該部分存在模具破損的可能性。其次，本發(fā)明的第3的實(shí)施方式所涉及的沖壓成形裝置的截面圖示于圖7和圖8。圖7為對于圖1所記載的沖壓成形裝置追加了防鈹^^具3的構(gòu)成，可進(jìn)行單動的拉深成形。另外，圖8為對于圖2所記載的沖壓成形裝置追加了防鈹才莫具3的構(gòu)成，可進(jìn)行雙動的拉深成形。在圖7和圖8的構(gòu)成中，與圖4和圖5同樣地，通過在設(shè)定的設(shè)置區(qū)域設(shè)置應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5，能夠得到同樣的效果。其次，圖9a以及9b是表示上述的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的具體的構(gòu)成例的圖。作為應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5的設(shè)置方法的一例有如圖9a的模式圖所示，在沖模2上開出未貫通的切孔并切出陰螺紋，在切孔的底部裝入圖9b所示的應(yīng)變傳感器8，用銷子施加軸力來壓入的方法。此時，若作為應(yīng)變傳感器8使用壓電元件傳感器，則能夠進(jìn)行頻率響應(yīng)特性高的適合的測定。圖30是對應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的優(yōu)選的設(shè)置區(qū)域進(jìn)行說明的圖。如上述那樣應(yīng)變傳感器等的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)配置于相比于材料流出側(cè)的沖模肩R休止部更靠沖壓方向的一側(cè)，但如圖30所示，在沖模2的沖模肩22壓入作為應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的應(yīng)變傳感器8的場合，從沖模的強(qiáng)度上的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選應(yīng)變傳感器8的測定點(diǎn)(端頭)81的位置與沖模表面的面21之間的由箭頭表示的沖壓方向側(cè)的距離D是為了應(yīng)變傳感器8而在沖模2上切出的切孔25的半徑以上。因此例如即使沖模肩R為2mm，如果切孔的半徑為4mm,則距離D也優(yōu)選為4mm以上，進(jìn)一步優(yōu)選為5mm以上。另外，如圖30所示，若將應(yīng)變傳感器8配置呈沿與沖壓方向垂直的方向延伸，則也能夠不怎么受沖壓力的影響而檢測被加工材料與沖模之間的摩擦力，因此是有利的。接著，對應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的優(yōu)選的設(shè)置區(qū)域進(jìn)行說明。已知通過沖壓成形而產(chǎn)生的沖才莫2的彈性應(yīng)變的分布隨著沖才莫肩R變大而擴(kuò)大。例如在將強(qiáng)度600MPa的被加工材料以防皺力3MPa進(jìn)行沖壓成形的場合，距曲率中心7大約4R的范圍為彈性變形區(qū)域。但是，彈性變形區(qū)域與被加工材料的強(qiáng)度具有大致線形關(guān)系，例如如圖31的實(shí)線曲線所示，在被認(rèn)為一般的沖壓加工的上限的強(qiáng)度1500MPa的高強(qiáng)度的被加工材料的場合，上述的彈性變形區(qū)域大約為10R。更具體地說，彈性變形區(qū)域的范圍是被加工材料的強(qiáng)度和沖模肩R的積乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)而得到的值。另夕卜，彈性變形區(qū)域也根據(jù)防皺載荷而變化，例如在防皺栽荷為2MPa或者5MPa的場合，如圖31的虛線曲線那樣變化。由圖31可知，防皺載荷的影響在被加工材料的強(qiáng)度低時較大，具有強(qiáng)度越高則該影響越小的傾向。例如在防皺載荷為5MPa時，如果被加工材料的強(qiáng)度為600MPa，則彈性變形區(qū)域大約為從曲率中心起的7xR以內(nèi)，但如果被加工材料的強(qiáng)度為1500MPa,則合適的彈性變形區(qū)域基本沒有變化。從以上的情況來看，應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)設(shè)置區(qū)域6的優(yōu)選的范圍為從曲率中心起的最大10xR以內(nèi)，根據(jù)被加工材料的強(qiáng)度以及防皺載荷而變化。而且發(fā)現(xiàn)，如圖30所示，能夠更高靈敏度地測定沖才莫2的彈性應(yīng)變的區(qū)域是夾在面(在圖30中用線圖示)231和241之間的區(qū)域，所述面231和241是相對于沖模肩R休止部23以及24的各自的法線朝向離開彎曲部的方向傾斜45度的面。因此在圖30的例子中，帶有陰影線的區(qū)域?yàn)樽顑?yōu)選的應(yīng)變傳感器的測定點(diǎn)的設(shè)置區(qū)域。圖30對凸形狀的沖模肩R休止部進(jìn)行了說明，但如圖32所示，對于凹形狀的沖^^或者沖頭的彎曲部分也可應(yīng)用同樣的考慮方式。但是，在凹形狀的場合，曲率中心7，位于測定對象物的外側(cè)，因此合適的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)的設(shè)置區(qū)域6，，在與圖30的例子同樣地將強(qiáng)度600MPa的被加工材料以防皺力3MPa進(jìn)行沖壓成形的場合，為從曲率中心7，看直到最大4R的大約半球形狀所表示的范圍。在圖32的例子中，帶有陰影線的區(qū)域?yàn)樽顑?yōu)選的應(yīng)變傳感器的測定點(diǎn)的設(shè)置區(qū)域。另外，如圖33所示，在凹或者凸形狀的曲率相當(dāng)大(例如R-100mm以上)的場合，有時難以用一個應(yīng)變傳感器測定在兩個R休止部23、24之間的沖?；蛘邲_頭的彈性應(yīng)變。因此，在這樣的場合，使用多個(圖示例中為兩個)應(yīng)變傳感器8是有效的。另外，應(yīng)變傳感器的個數(shù)可適當(dāng)選定，但如圖33所示，各應(yīng)變傳感器的優(yōu)選的檢測范圍，大多處于從其端頭旋轉(zhuǎn)士45度的角度范圍內(nèi)，例如可基于該檢測范圍確定個數(shù)。接著，對于本發(fā)明所涉及的可判定成形品的成形異常的沖壓成形方法使用圖10進(jìn)行說明。圖10是表示由應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)8進(jìn)行的應(yīng)變量測定結(jié)果的曲線圖。橫軸為成形行程S，在被加工材料4的成形開始的時刻的壓力機(jī)滑塊位置為Sstart，在到達(dá)成形下止點(diǎn)、被加工材料4的成形結(jié)束的時刻的壓力機(jī)滑塊位置位Send。另外，縱軸表示應(yīng)變量。在此，應(yīng)變量用正的值16表示壓縮應(yīng)變。圖中的虛線G1和G2分別表示應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限和下限。在此，對應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限和下限的確定方法進(jìn)行說明。進(jìn)行多次的沖壓成形，采取其中的成形品沒有異常的沖壓成形時的應(yīng)變量。將沒有異常的沖壓成形時的應(yīng)變量匯集10個以上，將它們平均化而得到的應(yīng)變量作為用于判定成形異常的平均化應(yīng)變量。另外，對于上述的多次的沖壓成形，采取成形品有異常的沖壓成形時的應(yīng)變量，將其中的大于平均化應(yīng)變量的應(yīng)變量匯集10個以上，將它們平均化而得到的應(yīng)變量作為應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限。另外，對于上述的多次的沖壓成形，采取成形品有異常的沖壓成形時的應(yīng)變量，將其中的低于平均化應(yīng)變量的應(yīng)變量匯集10個以上，將它們平均化而得到的應(yīng)變量作為應(yīng)變量設(shè)定范圍的下限。圖10中作為例子圖示出應(yīng)變量測定結(jié)果(i)、應(yīng)變量測定結(jié)果(ii)、應(yīng)變量測定結(jié)果(iii)這三項(xiàng)應(yīng)變量測定結(jié)果，其中，由于應(yīng)變量測定結(jié)果(i)在應(yīng)變量設(shè)定范圍的范圍內(nèi)，因此判定為成形沒有問題。另一方面，由于應(yīng)變量測定結(jié)果(ii)存在超過應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限的部分，因此判定為成形異常。另外，由于應(yīng)變量測定結(jié)果(iii)存在低于應(yīng)變量設(shè)定范圍的下限的部分，因此判定為成形異常。如以上那樣判定沖壓成形品的成形異常。特別是在成形行程S為Send的50。/o以上的區(qū)域、即在成形的后半程中應(yīng)變量測定結(jié)果存在低于應(yīng)變量設(shè)定范圍的下限的部分的場合((iii)的場合)，判定為沖壓成形品發(fā)生了裂紋或者頸縮。特別是在成形行程S為Send的50%以下的區(qū)域、即在成形前半程中應(yīng)變量測定結(jié)果存在大于應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限的部分的場合((ii)的場合)，判定為沖壓成形品發(fā)生了回彈或者流入量異常。特別是在成形行程S為Send的5(T/。以上的區(qū)域、即在成形后半程中應(yīng)變量測定結(jié)果存在大于應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限的部分的場合，判定為沖壓成形品發(fā)生了褶皺。17接著，對于本發(fā)明所涉及的可判定模具異常的沖壓成形方法使用圖ll進(jìn)行說明。圖11是與圖10同樣地表示應(yīng)變量測定結(jié)果的曲線圖。圖中的虛線G3和G4分別表示應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限和下限。在此，對于應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限和下限的確定方法進(jìn)行說明。與上述的可判定成形異常的沖壓成形方法同樣地進(jìn)行多次的沖壓成形，采取其中的模具沒有異常的沖壓成形時的應(yīng)變量。將沒有異常的沖壓成形時的應(yīng)變量匯集50個以上，將它們平均化而得到的應(yīng)變量作為用于判定模具異常的平均化應(yīng)變量。另外，對于上述的多次的沖壓成形，采取模具具有異常的沖壓成形時的應(yīng)變量，將其中的大于平均化應(yīng)變量的應(yīng)變量匯集50個以上，將它們平均化而得到的應(yīng)變量作為應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限。另外，對于上述的多次的沖壓成形，采取^=莫具具有異常的沖壓成形時的應(yīng)變量，將其中的低于平均化應(yīng)變量的應(yīng)變量匯集50個以上，將它們平均化而得到的應(yīng)變量作為應(yīng)變量設(shè)定范圍的下限。圖ll中作為例子圖示出應(yīng)變量測定結(jié)果(iv)、應(yīng)變量測定結(jié)果(v)、應(yīng)變量測定結(jié)果(vi)這三項(xiàng)應(yīng)變量測定結(jié)果，其中，由于應(yīng)變量測定結(jié)果(iv)在應(yīng)變量設(shè)定范圍的范圍內(nèi)，因此判定為模具沒有問題。另一方面，由于應(yīng)變量測定結(jié)果(v)存在超過應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限的部分，因此判定為模具異常。另外，由于應(yīng)變量測定結(jié)果(vi)存在低于應(yīng)變量設(shè)定范圍的下限的部分，因此判定為模具異常。如以上那樣地判定沖壓模具的異常。特別是在成形行程S為Send的50%以下的區(qū)域、即在成形前半程中應(yīng)變量測定結(jié)果存在大于應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限的部分的場合，判定為沖壓模具發(fā)生了咬住。另外，如圖10所示由于成形異常而導(dǎo)致應(yīng)變量測定結(jié)果超過上限的場合(曲線(ii))，存在在從Sstart開始的第2個以后的極大點(diǎn)處超過上限的傾向，另一方面，如圖ll所示由于才莫具異常應(yīng)變量測定結(jié)果超過上限的場合(曲線(v)),存在在從Sstart開始的最初(第一個)極大點(diǎn)處超過上限的傾向。因此由此可判別為成形異常和模具異常。實(shí)施例l以上述的發(fā)明為基礎(chǔ)，作為本發(fā)明例l試制了圖3所示的沖壓成形裝置，并進(jìn)行了沖壓成形。表l表示出作為被加工材料使用的鋼板的特性。使用了板厚1.8mm、抗拉強(qiáng)度590MPa級的鋼板。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>使用試制的沖壓成形裝置成形出的構(gòu)件形狀示于圖12。本構(gòu)件是具有圖12的截面圖A-A所示的帽子狀截面的構(gòu)件，被設(shè)計(jì)為通過在縱壁部設(shè)置折曲部來對縱壁部賦予張力以降低縱壁部的形狀不良。對于本成形而言，作為測定對象模具選定沖頭和沖;f莫這二者，如圖13所示那樣將一個應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5設(shè)置于沖頭1，將一個應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5設(shè)置于沖模2，共計(jì)設(shè)置了兩個。兩個應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5都設(shè)置為在沖頭1和沖模2處于成形下止點(diǎn)位置時位于相比于材料流出側(cè)的沖模肩R休止部更靠由箭頭表示的沖壓方向的一側(cè)。但是，沖頭l在其表面具有的彎曲凸形狀的曲率半徑R5為5mm，應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5設(shè)置于從該彎曲凸形狀的曲率中心7沿沖壓方向離開-60mm處的模具的內(nèi)部。也就是說，應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5配置在從曲率中心7起的10xR以內(nèi)的區(qū)域的外側(cè)。另外，沖模2在其表面具有的彎曲凸形狀的曲率半徑R3為3mm，應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5設(shè)置于從該彎曲凸形狀的曲率中心7沿沖壓方向離開+40mm處的模具的內(nèi)部。也就是說，應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5配置在從曲率中心7起的10xR以內(nèi)的區(qū)域的外側(cè)。對于應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5，開出圖9a所示的在模具上未貫通的切孔，并切出陰螺紋，在切孔的底部裝入圖9b所示的應(yīng)變傳感器8，并采用了使用銷子19施加軸力而壓入的方法。作為應(yīng)變傳感器8使用了壓電元件傳感器。另外，該壓電元件傳感器測定的壓縮和々立伸應(yīng)變的方向與沖壓方向相同。由如上述那樣設(shè)置的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5測定出的應(yīng)變量繪制成圖14所示的曲線圖。并且，根據(jù)是否處于圖14中已經(jīng)示出的用于判定模具異常的應(yīng)變量設(shè)定范圍(夾在上限G5和下限G6之間的范圍)或者用于判定成形異常的應(yīng)變量設(shè)定范圍(夾在上限G7和下限G8之間的范圍)來判定模具異常、成形異常。對于本成形構(gòu)件而言，在被加工材料4的成形開始的時刻的行程為0mm、在成形結(jié)束的時刻的行程為105mm。另外，圖示的用于判定成形異常的平均化應(yīng)變量G9是通過如下方法得到的，即，首先進(jìn)行100次沖壓成形，對于已確認(rèn)成形品沒有異常的75次沖壓成形，將由應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)8得到的應(yīng)變量平均從而得到。另外，對于上述的100次的沖壓成形，采取成形品有異常的沖壓成形時的應(yīng)變量，得到了其中的大于平均化應(yīng)變量的應(yīng)變量的數(shù)據(jù)ll個，將它們平均化而得到的應(yīng)變量作為應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限G7。應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限為與對于平均化應(yīng)變量G9在全行程范圍加上100網(wǎng)而得到的值大致相等的結(jié)果。另外，對于上述的100次沖壓成形，采取成形品有異常的沖壓成形時的應(yīng)變量，得到了其中的小于平均化應(yīng)變量G9的應(yīng)變量的數(shù)據(jù)14個，將它們平均化而得到的應(yīng)變量作為應(yīng)變量設(shè)定范圍的下限G8。應(yīng)變量設(shè)定范圍的下限G8為與對于平均化應(yīng)變量G9在全行程范圍加上80jis而得到的值大致相等的結(jié)果。另外，同樣圖示的用于判定模具異常的平均化應(yīng)變量GIO，是通過進(jìn)行1000次沖壓成形，對于已確認(rèn)模具沒有異常的895次沖壓成形，將由應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)8得到的應(yīng)變量平均而得到的。另外，對于上述的1000次沖壓成形，采取模具有異常的沖壓成形時的應(yīng)變量，得到了其中的大于平均化應(yīng)變量G10的應(yīng)變量的數(shù)據(jù)52個，將它們平均化而得到的應(yīng)變量作為應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限G5。應(yīng)變量設(shè)定范圍的上限G5為與對于平均化應(yīng)變量G10在全行程范圍加上250網(wǎng)而得到的值大致相等的結(jié)果。另外，對于上述的1000次沖壓成形，采取^^莫具品有異常的沖壓成形時的應(yīng)變量，得到了其中的小于平均化應(yīng)變量G10的應(yīng)變量的數(shù)據(jù)53個，將它們平均化而得到的應(yīng)變量作為應(yīng)變量設(shè)定范圍的下限G6。應(yīng)變量設(shè)定范圍的下限G6為與對于平均化應(yīng)變量G10在全行程范圍減去200網(wǎng)而得到的值大致相等的結(jié)果。表2~表5表示使用了作為本發(fā)明例l試制的沖壓成形裝置的沖壓成形試驗(yàn)結(jié)果。21表2<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表2表示為了檢測裂紋和回彈等的制品異常而進(jìn)行的制品檢查結(jié)果和利用由設(shè)置于沖模2的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率6.23%之中的異常判定率6.20%的異常。另外異常過檢出率為0.26%,異常漏過率為0.04%。23<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>表3也與上述同樣地表示為了檢測裂紋和褶皺等的制品異常而進(jìn)行的制品檢查結(jié)果和利用由設(shè)置于沖頭1的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率5.65%之中的異常判定率5.54V。的異常。另外，異常過檢出率為0.92%，異常漏過率為0.11%。<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>表4表示為了檢測模具裂紋和咬住等的模具異常而進(jìn)行的模具檢查結(jié)果和利用由設(shè)置于沖模2的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率28.9卯m之中的異常判定率213ppm的異常。另夕卜，異常過檢出率為5Jppm，異常漏過率為l印pm。<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>表5表示為了檢測模具裂紋和咬住等的模具異常而進(jìn)行的模具檢查結(jié)果和利用由設(shè)置于沖頭1的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率32.8111之中的異常判定率27.6ppm的異常。另夕卜，異常過檢出率為8.5ppm，異常漏過率為5.3ppm。由以上的結(jié)果認(rèn)為，通過本發(fā)明的實(shí)施實(shí)現(xiàn)了制品異常的判定或者模具異常的判定。實(shí)施例2以上述的發(fā)明為基礎(chǔ)，作為本發(fā)明例2試制了圖4或者圖5所示的沖壓成形裝置，并進(jìn)行了沖壓成形。作為被加工材料使用的鋼板的特性如表l所示。另夕卜，使用試制的沖壓成形裝置成形出的構(gòu)件形狀如圖12所示。對于本成形而言，作為測定對象模具，選定沖頭和沖模這二者，如圖15所示那樣將一個應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5設(shè)置于沖頭1,將一個應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5設(shè)置于沖模2，共計(jì)設(shè)置了兩個。兩個應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5都設(shè)置為在沖頭和沖模處于成形下止點(diǎn)位置時位于相比于材料流出側(cè)的沖模肩R休止部更靠由箭頭表示的沖壓方向的一側(cè)。而且，對于應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5，由于沖頭l在其表面具有的彎曲凸形狀的曲率半徑R5為5mm，因此如圖示那樣設(shè)置在從彎曲凸形狀的曲率中心7起的半徑50mm以內(nèi)的區(qū)域內(nèi)部并且作為模具內(nèi)部的區(qū)域。另外，由于在沖模2的表面具有的彎曲凸形狀的曲率半徑R3為3mm，因此如圖示那樣設(shè)置在從彎曲凸形狀的曲率中心7起的半徑30mm以內(nèi)的區(qū)域內(nèi)部并且作為模具內(nèi)部的區(qū)域。對于應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5，開出圖9a所示的在模具上未貫通的切孔，并切出陰螺紋，在切孔的底部裝入圖9b所示的應(yīng)變傳感器8，并采用了使用銷子施加軸力而壓入的方法。作為應(yīng)變傳感器8使用了壓電元件傳感器。另外，該壓電元件傳感器測定的壓縮和拉伸應(yīng)變的方向與沖壓方向相同。由如上述那樣設(shè)置的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5測定出的應(yīng)變量繪制成圖16所示的曲線圖。并且，根據(jù)是否處于圖16中已經(jīng)示出的用于判定模具異常的應(yīng)變量設(shè)定范圍(夾在上限G11和下限G12之間的范圍)或者用于判定成形異常的應(yīng)變量設(shè)定范圍(夾在上限G13和下限G14之間的范圍)來判定模具異常、成形異常。圖16所示的用于判定成形異常的平均化應(yīng)變量G15及其應(yīng)變量設(shè)定范圍、或者用于判定模具異常的平均化應(yīng)變量G16及其應(yīng)變量設(shè)定范圍的確定方法采用與實(shí)施例l相同的方法進(jìn)行。表6~表9表示使用了作為本發(fā)明例2試制的沖壓成形裝置的沖壓成形試驗(yàn)結(jié)果。30<table>tableseeoriginaldocumentpage31</table>表6表示為了檢測裂紋和回彈等的制品異常而進(jìn)行的制品檢查結(jié)果和利用由設(shè)置于沖模2的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率6.23%之中異常判定率6.23%這一全部的制品異常。另夕卜，異常過檢出率為0.03%,異常漏過率為0.00%，得到了比本發(fā)明例l良好的結(jié)果。32<table>tableseeoriginaldocumentpage33</column></row><table>表7也與上述同樣地表示為了檢測裂紋和褶皺等的制品異常而進(jìn)行的制品檢查結(jié)果和利用由設(shè)置于沖頭1的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率5.65%之中的異常判定率5.65%這一全部的制品異常。另外異常過檢出率為0.04%，異常漏過率為0.00%，得到了比本發(fā)明例l良好的結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage35</column></row><table>表8表示為了檢測模具裂紋和咬住等的模具異常而進(jìn)行的模具檢查結(jié)果和利用由設(shè)置于沖模2的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率28.9ppm之中異常判定率28.9ppm這一全部的模具異常。另外異常過檢出率為0.0ppm,異常漏過率為0.0ppm，得到了比本發(fā)明例l良好的結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage37</column></row><table>表9表示為了檢測模具裂紋和咬住等的模具異常而進(jìn)行的模具檢查結(jié)果和利用由設(shè)置于沖頭1的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率32.8111之中的異常判定率32.8ppm這一全部的模具異常。另外異常過檢出率為0.0ppm，異常漏過率為0.0ppm，得到了比發(fā)明例l良好的結(jié)果。由以上的結(jié)果認(rèn)為，才艮據(jù)本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)了高精度的制品異常判定或者模具異常判定。即，通過在從彎曲凸形狀的曲率中心7起的10xR以內(nèi)的區(qū)域配置應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5，相比于發(fā)明例l可更提高制品異常的判定或者模具異常的判定的精度。實(shí)施例3以上述的發(fā)明為基礎(chǔ)，作為本發(fā)明例3試制了圖7所示的沖壓成形裝置，并進(jìn)行了沖壓成形。表10表示作為被加工材料使用的鋼板的特性。使用了板厚0.8mm、抗拉強(qiáng)度270MPa級的鋼板。表IO材料屈月良應(yīng)力[MPa抗拉強(qiáng)度[MPa延伸率[%鋼板12930852使用試制的沖壓成形裝置成形出的構(gòu)件形狀如圖17所示。本構(gòu)件在如圖17的截面圖A-A所示的沖?？v壁部和沖頭底部分別具有R3、R5的特征形狀。對于本成形而言，作為測定對象模具，選定沖頭和沖模這二者，如圖18所示那樣將一個應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5設(shè)置于沖頭1，將一個應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5設(shè)置于沖模2，共計(jì)設(shè)置了兩個。兩個應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5都設(shè)置為在沖頭和沖模處于成形下止點(diǎn)位置時位于相比于材料流出側(cè)的沖模肩R休止部更靠由箭頭表示的沖壓方向的一側(cè)。但是，沖頭l在其表面具有的彎曲凸形狀的曲率半徑R5為5mm,應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5設(shè)置于從該彎曲凸形狀的曲率中心7沿沖壓方向離開-60mm處38的模具的內(nèi)部。也就是說，應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5配置于從曲率中心7起的10xR以內(nèi)的區(qū)域的外側(cè)。另外，沖才莫2在其表面具有的彎曲凸形狀的曲率半徑R3為3mm,應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5設(shè)置在從該彎曲凸形狀的曲率中心7沿沖壓方向離開+40mm處的模具的內(nèi)部。也就是說，應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5設(shè)置在從曲率中心7起的沿沖壓方向10xR以內(nèi)的區(qū)域的外側(cè)。對于應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5，開出圖9a所示的在模具上未貫通的切孔，并切出陰螺紋，在切孔的底部裝入圖9b所示的應(yīng)變傳感器8，并釆用了使用銷子施加軸力而壓入的方法。作為應(yīng)變傳感器8，使用了壓電元件傳感器。另外，該壓電元件傳感器測定的壓縮和拉伸應(yīng)變的方向與沖壓方向相同。由上述那樣-沒置的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5測定的應(yīng)變量繪圖成為圖19所示的曲線圖。并且，根據(jù)是否處于圖19中已經(jīng)示出的用于判定模具異常的應(yīng)變量設(shè)定范圍(夾在上限G17和下限G18之間的范圍)或者用于判定成形異常的應(yīng)變量設(shè)定范圍(夾在上限G19和下限G20之間的范圍)來判定模具異常、成形異常。圖19所示的用于判定成形異常的平均化應(yīng)變量G21及其應(yīng)變量設(shè)定范圍或者用于判定^f莫具異常的平均化應(yīng)變量G22及其應(yīng)變量設(shè)定范圍的確定方法釆用與實(shí)施例l相同的方法進(jìn)行。表11表14表示使用了作為本發(fā)明例3試制的沖壓成形裝置的沖壓成形試驗(yàn)結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage40</column></row><table>表ll表示為了檢測裂紋和回彈等的制品異常而進(jìn)行的制品檢查結(jié)果和利用由設(shè)置于沖模2的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率5.23%之中的異常判定率5.18%的異常。另外異常過檢出率為0.39%，異常漏過率為0.04%。41<table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table>表12也與上述同樣地表示為了檢測裂紋和褶皺等的制品異常而進(jìn)行的制品檢查結(jié)果和利用由設(shè)置于沖頭1的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率4.75%之中的異常判定率4.71%的異常。另外，異常過檢出率為0.44%，異常漏過率為0.04%。43<table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table>表13表示為了檢測模具裂紋和咬住等的模具異常而進(jìn)行的模具檢查結(jié)果和利用由設(shè)置于沖模2的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率16.1ppm之中的異常判定率li;3ppm的異常。另外異常過檢出率為10.9ppm，異常漏過率為2.8ppm。<table>tableseeoriginaldocumentpage46</column></row><table>表14表示為了檢測模具裂紋和咬住等的模具異常而進(jìn)行的模具檢查結(jié)果、和利用由設(shè)置于沖頭1的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率37.9ppm之中的異常判定率M/7ppm的異常全。另外異常過檢出率為li:5ppm，異常漏過率為5.2ppm。由以上的結(jié)果認(rèn)為，通過本發(fā)明的實(shí)施實(shí)現(xiàn)了制品異常的判定或者模具異常的判定。實(shí)施例4以上述的發(fā)明為基礎(chǔ)，作為本發(fā)明例4試制了圖7所示的沖壓成形裝置，并進(jìn)行了沖壓成形。作為被加工材料使用的鋼板的特性如表10所示。另夕卜，使用試制出的沖壓成形裝置成形出的構(gòu)件形狀如圖17所示。對于本成形而言，作為測定對象模具，選定沖頭和沖模這二者，如圖20所示那樣將一個應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5設(shè)置于沖頭1，將一個應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5設(shè)置于沖才莫2，共計(jì)設(shè)置了兩個。兩個應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5都設(shè)置為在沖頭和沖模處于成形下止點(diǎn)位置時位于相比于材料流出側(cè)的沖模肩R休止部更靠由箭頭表示的沖壓方向的一側(cè)。而且，關(guān)于應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5，由于沖頭l在其表面具有的彎曲凸形狀的曲率半徑R5為5mm，因此如圖示那樣設(shè)置于從彎曲凸形狀的曲率中心7起的半徑50mm以內(nèi)的區(qū)域內(nèi)部且作為模具內(nèi)部的區(qū)域。另外，由于在沖模2的表面具有的彎曲凸形狀的曲率半徑R3為3mm，因此如圖示那樣設(shè)置在從彎曲凸形狀的曲率中心7起的半徑30mm以內(nèi)的區(qū)域內(nèi)部且作為模具內(nèi)部的區(qū)域。對于應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5，開出圖9a所示的在模具上未貫通的切孔，并切出陰螺紋，在切孔的底部裝入圖9b所示的應(yīng)變傳感器8，并采用了使用銷子施加軸力而壓入的方法。作為應(yīng)變傳感器8使用了壓電元件傳感器。另外，該壓電元件傳感器測定的壓縮和4立伸應(yīng)變的方向與沖壓方向相同。由如上述那樣設(shè)置的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5測定的應(yīng)變量繪制成圖21所示的曲線圖。并且，根據(jù)是否處于圖21中已經(jīng)示出的用于判定模具異常的應(yīng)變量設(shè)定范圍(夾在上限G23和下限G24之間的范圍)或者用于判定成形異常的應(yīng)變量設(shè)定范圍(夾在上限G25和下限G26之間的范圍)來判定了模具異常、成形異常。圖21所示的用于判定成形異常的平均化應(yīng)變量G27及其應(yīng)變量設(shè)定范圍或者用于判定才莫具異常的平均化應(yīng)變量G28及其應(yīng)變量設(shè)定范圍的確定方法采用與實(shí)施例l相同的方法進(jìn)行。表15~表18表示使用了作為本發(fā)明例3試制的沖壓成形裝置的沖壓成形試驗(yàn)結(jié)果。48<table>tableseeoriginaldocumentpage49</column></row><table>表l5表示為了檢測裂紋和回彈等的制品異常而進(jìn)行的制品檢查結(jié)果、和利用由設(shè)置于沖模2的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率5.23%之中的異常判定率5.23%這一全部的異常。另外異常過檢出率為0.04%，異常漏過率為0.00%,得到了比實(shí)施例3良好的結(jié)果。50<table>tableseeoriginaldocumentpage51</column></row><table>表16也與上述同樣地表示為檢測裂紋和褶皺等的制品異常而進(jìn)行的制品檢查結(jié)果、和利用由設(shè)置于沖頭1的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率4.75%之中的異常判定率4.75%這一全部的異常。另外異常過檢出率為0.06%，異常漏過率為0.00%，得到了比實(shí)施例3良好的結(jié)果。52<table>tableseeoriginaldocumentpage53</column></row><table>表17表示為檢測模具裂紋和咬住等的模具異常而進(jìn)行的模具檢查結(jié)果和利用由設(shè)置于沖模2的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量進(jìn)行的制品異常判定結(jié)果。能夠利用應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率16.1ppm之中的異常判定率l&lppm的異常。另外，異常過檢出率為0.5ppm，異常漏過率為O.Oppm，得到了比實(shí)施例3良好的結(jié)果。表18[表18應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)設(shè)置于沖頭<table>tableseeoriginaldocumentpage55</column></row><table>表18示出了為檢測模具裂紋和咬住等的模具異常而進(jìn)行的模具檢查結(jié)果、和根據(jù)利用設(shè)置于沖頭l的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5得到的應(yīng)變量得到的制品異常判定結(jié)果?？衫脩?yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5判定異常率37.9ppm之中的異常判定率37.9ppm的異常。另外異常過檢出率為0.0ppm,異常漏過率為0.0ppm，得到了比實(shí)施例3良好的結(jié)果。由以上的結(jié)果認(rèn)為，通過本發(fā)明的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了制品異常的判定或者模具異常的高精度的判定。即通過在從彎曲凸形狀的曲率中心7起的10xR以內(nèi)的區(qū)域配置應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)5，相比于實(shí)施例3可更提高制品異常的判定或者模具異常的判定精度。參照為說明而選定的特定的實(shí)施方式說明了本發(fā)明，但已明確的是本領(lǐng)域技術(shù)人員可不脫離本發(fā)明的基本的概念以及范圍而進(jìn)行多種的變更。本發(fā)明中表示數(shù)值范圍的"以上，，和"以下，，均包括本數(shù)。權(quán)利要求1、一種沖壓成形裝置，其特征在于，在以沖頭和相對于該沖頭進(jìn)行相對移動的沖模中的至少一個為測定對象模具時，該測定對象模具能夠成形出具有至少一個以上的彎曲形狀的成形部件，該沖壓成形裝置具有設(shè)置于該測定對象模具的內(nèi)部的用于測定相應(yīng)于沖壓成形而產(chǎn)生的該測定對象模具的應(yīng)變量的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)，在所述測定對象模具處于成形下止點(diǎn)位置時，所述應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)位于相比于材料流出側(cè)的沖模肩R休止部更靠沖壓方向的一側(cè)。2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的沖壓成形裝置，其特征在于，在將所述測定對象模具在表面具有的彎曲形狀的曲率半徑設(shè)為R時，所迷應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)位于從所述彎曲形狀的曲率中心起的10xR以內(nèi)的區(qū)域。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沖壓成形裝置，其特征在于，所述應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)位于相對于下述面更靠曲率中心的一側(cè)的區(qū)域，所述面通過所述測定對象才莫具的彎曲形狀的端部，并且相對于該端部處的法線向離開所述彎曲形狀的方向傾斜45。。4、根據(jù)權(quán)利要求13的任一項(xiàng)所述的沖壓成形裝置，其特征在于，所述應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)位于離開所述測定對象模具的表面5mm以上的位置。5、根據(jù)權(quán)利要求1~4的任一項(xiàng)所述的沖壓成形裝置，其特征在于，還具有對被加工材料賦予防皺載荷的防鈹模具。6、根據(jù)權(quán)利要求1~5的任一項(xiàng)所述的沖壓成形裝置，其特征在于，應(yīng)變量測定才幾構(gòu)是壓電元件傳感器。7、一種沖壓成形方法，使用權(quán)利要求16的任一項(xiàng)所述的沖壓成形裝置，并且在由所述應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)測定的應(yīng)變量超過設(shè)定范圍時或者低于設(shè)定范圍時判定為成形品成形異常。8、一種沖壓成形方法，使用權(quán)利要求16的任一項(xiàng)所述的沖壓成形裝置，并且在由所迷應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)測定的應(yīng)變量超過設(shè)定范圍時或者低于設(shè)定范圍時判定為測定對象模具異常。全文摘要一種沖壓成形裝置，在以沖頭和沖模中的至少任一個為測定對象模具時，具有設(shè)置于該測定對象模具的內(nèi)部的用于測定相應(yīng)于沖壓成形而產(chǎn)生的該測定對象模具的應(yīng)變量的應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)。在測定對象模具處于成形下止點(diǎn)位置時，應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)配置于相比于材料流出側(cè)的沖模肩R休止部更靠沖壓方向的一側(cè)。在將測定對象模具在表面具有的彎曲形狀的曲率半徑設(shè)為R時，優(yōu)選應(yīng)變量測定機(jī)構(gòu)位于從所述彎曲形狀的曲率中心起的10×R以內(nèi)的區(qū)域內(nèi)。文檔編號B30B15/28GK101678430SQ20088001525公開日2010年3月24日申請日期2008年5月9日優(yōu)先權(quán)日2007年5月9日發(fā)明者桑山卓也,鈴木規(guī)之申請人:新日本制鐵株式會社