サイドベンド試験装置及び試験方法
【課題】プレス成形における鋼材などの金属材料の伸びフランジ性を、伸びフランジ割れを発生しない限界に近い歪、すなわち限界歪を評価するためのサイドベンド試験装置および試験方法を提供する。
【解決手段】それぞれ異なる位置の支点に回動自在に取り付けられた１対の腕部と、前記腕部の先端部において、上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面をそれぞれ前記腕部と共に固定する１対の把持部と、前記１対の腕部の後端に荷重を加える荷重付与手段を有し、前記１対の腕部は、脚部が互いに交差するように構成されているサイドベンド試験装置であり、この装置を用いて試験片に曲げ変形を与え、フランジ割れが発生する限界歪を計測する。
【解決手段】それぞれ異なる位置の支点に回動自在に取り付けられた１対の腕部と、前記腕部の先端部において、上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面をそれぞれ前記腕部と共に固定する１対の把持部と、前記１対の腕部の後端に荷重を加える荷重付与手段を有し、前記１対の腕部は、脚部が互いに交差するように構成されているサイドベンド試験装置であり、この装置を用いて試験片に曲げ変形を与え、フランジ割れが発生する限界歪を計測する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伸びフランジ性を試験するための装置および試験方法に関する。特に、自動車のシャーシーを構成するフレームやアームなどを構成する鋼板の伸びフランジ成形性を伸びフランジ割れに近い状態で適切に評価できるサイドベンド試験装置および試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述のようなシャーシーを構成するフレームやアームなどの部材は、所定の形状が得られるように予め切断された鋼板（板厚：０．７〜４．０ｍｍ）（ブランク）を、プレス成形して形成される。プレス成形においては、鋼板は、曲げ変形や伸びフランジ変形などの変形を受ける。このとき、変形した箇所に割れや亀裂が生じないようにすることが重要であり、成形する部材の形状に応じて適切な金型やプレス成形方法を選択する一方、成形材料についても十分な成形能を選定することが行われている。
たとえば、図１４の（ａ）、（ｂ）に示すように部材によっては、伸びフランジ変形のみを受ける場合や、或いは伸びフランジ変形と穴拡げ変形などを併せて受ける場合などがあり、部品形状、すなわち鋼板が受ける変形の程度に応じた材料の選定が必要となる。
【０００３】
従来、伸びフランジ性を評価する方法として、穴広げ試験や切欠き引張り試験など一般的に適用されてきた。しかしながら、この方法では、アームやフレームのような引張り変形が優勢な場合の伸びフランジ性を評価するには、問題があった。
例えば、穴拡げ試験法では、ｉ)歪分布が周方向に急激に変化するのに対して、伸びフランジ変形では周方向半径方向に緩やかな歪勾配を有して変化するものである。また、ii）材料の異方性は穴拡げ率（λ）に反映されないが、材料の伸びフランジ性はブランキング方向（材料の採取方向）により影響を受け、異方性がある。また、iii ）穴拡げ試験では抜きシャー角は考慮できないが、伸びフランジ性には大きな影響を与える。
このように、従来から用いられている穴拡げ試験では、実際に部材を成形する場合の成形部品形状や、ブランクの性状の影響を反映した伸びフランジ性を評価しうるものとはなっておらず、成形の実情に即した伸びフランジ性を的確に評価することが難しい。
【０００４】
非特許文献１には、伸びフランジ性の評価に関する上記のような問題点を解決するために、引張曲げ試験方法が提案されている。すなわち、図１１の（ｂ）に示すように、試験片４３の長手方向中央部には曲率半径Ｒの切欠き部４７が設けられると共に、試験片の表面には伸び歪を測定するための罫書き線４８が設けられている。また、試験片の両端部にはノックピン孔４２が設けられている。一方、試験装置は、図１１の（ａ）に示すように、それぞれ回転中心ピン４４に回動自在に支持され、かつその脚部４６が交差するように配置された一対の押上げパンチ４１と、押し上げパンチの脚部４６の下端に設けられた油圧ジャッキ４５を備えている。試験片４３は、両端部に加工されたノックピン孔４２にノックピン(図示せず)を挿入することによって試験装置の押上げパンチ４１に固定されるようになっている。
【０００５】
油圧ジャッキ４５をストロークさせると、押上げパンチが回転中心ピン４４を軸として試験片４３を回転させながら押し上げる。その結果、材料は周方向に引張を受けながら曲げ成形され、破断に至る。このとき破断は、試験片の厚さ方向に貫通割れを生じたときとする。そして、試験片の表面に設けておいた罫書き線の間隔の変化に基づいて歪（伸び）を求めるものである。この方法によれば、従来の穴拡げ試験とは異なり、貫通割れ後の伸び歪は割れの大きさに左右されないものとすることができるというものである。
非特許文献１の試験方法では、プレス成形する場合において、成形形状や成形部位の状況に応じた伸びフランジ性、すなわち、破断や亀裂を生じない歪（限界歪）を評価する点において有効な方法である。
【０００６】
また、特許文献１には、プラスチック材料やプラスチック複合材料などの帯状材料に曲げと引張りが合わさって作用して破断する場合の破断強度を測定するための破断試験装置が提案されている。この装置は、図１２の（ａ）、（ｂ）に示すように中心軸５１で自転する自転機構５２に支持され、曲率半径を設けた加圧ヘッド５３と、この加圧ヘッドに沿うように保持された帯状試料５４の両側で帯状試料を保持するチャック５５と、加圧ヘッド先端部とチャック間で帯状試料に張力を加える張力付加機構５６と、前記加圧ヘッド先端を観察する画像認識手段５７を有し、前記チャックのどちらか一方が張力測定器５８に連設されているものであり、張力測定器によりで張力測定を行うとともに、加圧ヘッド先端を観察する画像認識手段５７によって帯状試料の端面を拡大観察して、帯状試料に破断の有無を確認し、微小クラックを発生させるときの破断強度を測定するものである。
【０００７】
また、特許文献２には、材料の引張試験において試験片の伸びを自動計測する方法が提案されている。これは、図１３に示すように、引張試験機６１における引張試験によって破断した試験片６２の正面を第二照明装置６４で照らしながら、ＣＣＤカメラ６５で少なくとも二つの罫書き線６２ａを含む部分であって罫書き線６２ａ間に破断面が介在する部分を撮像することにより、試験片６２についての画像を取得し、画像処理装置６６により、この画像にフィルタリング処理し、ついで二値化処理を施して得られた二値化画像に基づいて、罫書き線６２ａに対応する島を抽出した後、罫書き線６２ａに対応する島の一データを求め、その位置データに基づいて試験片６２の伸びを計測するものである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００７-７８６０６号公報
【特許文献２】特開２０００−１４６５３６号公報
【非特許文献１】長井美憲、永井康友「伸びフランジ評価法の開発」ＰＫ技報 第６号 １９９５−１ 第１４〜第１９ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
発明者らは、非特許文献１に開示された試験方法によって、鋼材の伸びフランジ性を試験し、評価した。しかしながら、上記の方法では、試験片の両端部に開けられたピン穴にノックピンを挿入することにより試験片が試験装置に固定されているため、引張り曲げ変形を受ける際には、図１１の（ｃ）に示すように、試験片の長手方向にピン穴が延びて変形し、付加された荷重が試験片の変形に的確に伝達されず、伸びフランジ性を評価する正確な歪の測定ができないという問題があった。
【００１０】
また、特許文献１では、プラスチックやプラスチック複合材料のような帯状材料に引張りと曲げが合わさって、曲げ外周表面に微小クラックを発生させる際の破断強度を測定することができる。しかしながら、この場合は帯状試料の外周表面にクラックが発生したときの際の破断強度を確認することは可能であるが、伸びフランジ性における限界歪、すなわち板厚方向に貫通割れが発生した時点での歪を測定するものではない。
また、特許文献２の方法によれば、引張試験における伸びを、自動的に測定することはできるが、この場合の伸びは、試験片が破断した後の状態において伸びを測定しており、プレス成形における伸びフランジ性を評価する際の限界歪の自動計測方法とすることはできない。
【００１１】
本発明は、これらの従来の問題点を解決するものであって、プレス成形における鋼材などの金属材料の伸びフランジ性を、伸びフランジ割れを発生しない限界に近い歪、すなわち限界歪を評価するためのサイドベンド試験装置および試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その要旨とするところは以下のとおりである。
（１）それぞれ異なる位置の支点に回動自在に取り付けられた１対の腕部と、前記腕部の先端部において上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面をそれぞれ前記腕部と共に固定する１対の把持部と、前記１対の腕部の後端に荷重を加える荷重付与手段を有し、前記１対の腕部は、脚部が互いに交差するように構成されているサイドベンド試験装置であって、
前記荷重付与手段により前記後端に荷重を加えて、それぞれ前記支点を中心として、前記１対の腕部の先端部がそれぞれ逆方向に移動して離れることにより、前記腕部と前記把持部とで固定された試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面に引張及び曲げ変形を付与する機能を有することを特徴とするサイドベンド試験装置。
【００１３】
（２）前記試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面を観察する第一の観察手段と、試験片の長手方向中央部における上面または下面を観察する第二の観察手段と、前記第一の観察手段及び前記第二の観察手段で観察した画像をそれぞれ記憶する記憶手段を有することを特徴とする（１）に記載のサイドベンド試験装置。
【００１４】
（３）前記第一の観察手段により観察した試験片の板厚方向の端面の画像情報と、前記第二の観察手段により観察した前記罫書き線または標点に基づいて、試験片の端面の板厚方向に割れが貫通したときの歪を算出する計算手段を有することを特徴とする（２）に記載のサイドベンド試験装置。
【００１５】
（４）（１）に記載のサイドベンド試験装置を用いて、上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面を、前記１対の腕部の先端部において前記腕部と前記把持部でそれぞれ固定した後、前記荷重付与手段により前記１対の腕部の後端に荷重を加えて、試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面が広げられるように引張及び曲げ変形を付与し、前記罫書き線または標点に基づいて、前記試験片の端面の板厚方向に割れが貫通したときの歪を算出することを特徴とするサイドベンド試験方法。
【００１６】
（５）（２）に記載のサイドベンド試験装置を用いて、上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面を、前記１対の腕部の先端部において前記腕部と前記把持部でそれぞれ固定した後、前記荷重付与手段により前記１対の腕部の後端に荷重を加えて、試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面が広げられるように引張及び曲げ変形を付与し、前記記憶手段により記憶した前記第一の観察手段で観察した画像に基づいて、前記第一の観察手段により観察した試験片の端面の板厚方向に割れが貫通したときの歪を、前記第二の観察手段で観察した前記罫書き線または標点に基づいて算出することを特徴とするサイドベンド試験方法。
【００１７】
（６）前記歪を、（３）記載の計算手段で算出することを特徴とする（５）に記載のサイドベンド試験方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のサイドベンド試験装置および試験方法によれば、プレス成形における金属材料の伸びフランジ性を、伸びフランジ割れを発生しない限界に近い歪、すなわち限界歪として、的確、かつ精度よく評価することができる。また、本発明により、各種の成形部材の曲率の異なる部位についても歪勾配を考慮した限界歪や、金属材料ブランク材の板厚断面の性状（シャー面）、すなわち、抜きクリアランスや、シャー角（材料を切断する際に付ける水平面に対する刃の角度）の影響を考慮して限界歪を評価することができる。さらには、ブランク材の材料の採取方向による限界歪の差、すなわち伸びフランジ性の面内異方性も考慮できるため、従来の穴拡げ試験法に比べてより多くの情報を得ることができる。
言い換えると、成形する部材の形状の違いによる歪分布度（歪勾配）に関して、試験片の形状（抜き半径ｒ、あるいは抜き深さｄ）を変えることにより、限界歪−歪勾配チャートを容易に作成することができ、さまざまな部材形状における伸びフランジ変形に対応して、伸びフランジ性を評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明のサイドベンド試験装置の構成概念とその機能を説明する模式図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は試験装置の腕部への試験片の固定、係止関係を示す正面図、（ｃ）は平面図である。
図１において、サイドベンド試験装置は、それぞれ別の位置に固定された二つの支点(支柱) ４（４ａ、４ｂ）にそれぞれ回動自在に取り付けられ、それぞれ先端部１ａｔ，１ｂｔと脚部１ａｆ、１ｂｆを有する一対の腕部１（１ａ，１ｂ）と、この腕部の先端部１ａｔ，１ｂｔにおいて、試験片３の両端部の上下面をそれぞれ腕部の先端部１ａｔ，１ｂｔと共に固定する１対の把持部２（2ａ、２ｂ）と、前記１対の腕部１ａ，１ｂの脚部１ａｆ、１ｂｆに近い側の後端１ａｅ、１ｂｅに荷重を加える荷重付与手段５を有し、前記１対の腕部は、一方の腕部の脚部１ａｆが、他方の腕部の脚部１ｂｆと互いに交差するように構成されている。なお、腕部の先端部１ａｔ、１ｂｔと脚部１ａｆ、１ｂｆは、上記支点（支柱）４（４ａ、４ｂ）を境として区分するものとする。
【００２０】
図１の（ｂ）は、腕部１（１ａ、１ｂ）と把持部２（２ａ，２ｂ）からなる係止手段と試験片３との係止、固定の状況を示すものである。試験片は、試験片３の両端部３ａ、３ｂの面（上面および下面）を腕部１（１ａ、１ｂ）の先端部１ａｔ、１ｂｔと把持部２（２ａ、２ｂ）からなる係止手段の間に挟むように配置し、ボルト２’等の締め付け手段により腕部に固定してセットされる。
【００２１】
すなわち、本発明の試験装置において、試験片３は、その両端部の面はそれぞれ腕部１（１ａ，１ｂ）の先端部１ａｔ，１ｂｔと把持部２（２ａ，２ｂ）との間に挟持されて、固定、係止される。これにより試験片は広い面によって試験装置に係止、固定されるので、荷重付与手段５により試験装置の腕部の先端部に作用する引張曲げ力が、試験片の両端部の広い面に分散して伝達され、従来のように試験片の両端部の局所、例えばピン穴周辺に集中するのを避けることができる。つまり、本発明の装置によれば、従来の試験装置のように試験装置の腕部と試験片がノックピンなどによって局所的に固定、係止されるものではないので、図１１の（ｃ）に示したように試験片のピン穴が延びて変形し、その結果、引張曲げ力が試験片に的確に伝達されず、正確な歪の測定ができないという問題を解決することができる。
【００２２】
なお、このような観点から、係止手段、すなわち、試験片２の両端部３ａ，３ｂａの表面と対向する腕部の先端部１ａｔ、１ｂｔ、及び／または把持部２ａ，２ｂの表面には、凹凸を形成した粗面ｚとすることが好ましい。腕部の先端部１ａｔ、１ｂｔ、及び／または把持部２ａ，２ｂの表面の少なくとも試験片の表面と対向する面を粗面ｚとすることによって、試験片が、より広い面によってさらに確実に係止、固定されることとなる。
なお、図１の（ｂ）では、把持部の板厚が腕部の板厚と同じにされており、このため、この正面図（ｂ）では腕部と把持部とが重なった状態で示されている。
【００２３】
図１の（ｃ）は、本発明のサイドベンド試験装置の動作を説明するものである。上述のように、本発明のサイドベンド試験装置に試験片３を係止、固定した後、荷重付与手段５により１対の腕部１（１ａ，１ｂ）の後端１ａｅ，１ｂｅに、矢印方向（紙面右向き）、すなわち腕部の先端部方向に荷重を加える。これによって、腕部はそれぞれ１対の支点４（４ａ，４ｂ）を中心として、１対の腕部の先端部が互いに逆方向に離れるように移動する（図１の（ｃ）の二点鎖線で示す）。すなわち、腕部と把持部からなる係止手段により係止、固定された試験片に引張、及び曲げ力を付与するように機能する。支点(支柱）の間隔は、試験片に十分な引張曲げ変形を与えうるものであればよく、試験片の長手方向の大きさを勘案して適宜設定することができる。
なお、試験片には、後述するように、長手方向中央部に円弧状の打抜き部が形成されており、試験片は、この打抜き部の円弧の開放部側が、試験装置による引張曲げの外側になるように取り付けられる。
【００２４】
荷重付与手段５の荷重の付加による引張、曲げ変形により、試験片３の曲率半径ｒからなる円弧状の打抜き部は、曲率半径が拡大するように変形する。荷重付与が増加すると、試験片はさらに変形し、試験片の板厚方向の端面に微小な割れが発生する。荷重付与の増加と共に、この微小な板厚方向の端面の割れは、板厚方向に貫通する。そしてさらに荷重付与が増加すると、貫通割れが試験片の幅方向に進展し、板厚方向に開口部が広がり、試験片が破断する。本発明の試験装置において試験片に与えた荷重によって試験片に変形が生じ、この変形に基づいて、後述するように、伸びフランジ性を評価する限界歪を測定することができる。
【００２５】
なお、荷重付与手段５は特に限定するものではなく、油圧或いは電動ジャッキなど、腕部の後端に荷重を付与できるものであればよい。また、腕部及び支点など、試験装置を構成する部材の強度は、被試験材の強度等を勘案して決めればよいことはいうまでもない。
【００２６】
上述のように本発明の試験装置においては、荷重付加の進展により試験片の変形状態が変化する。発明者らは、試験片の変形状態と、実際のプレス成形において材料の伸びフランジ性を評価するための限界歪との関係を検討した結果、プレス成形における材料の伸びフランジ性を適切に評価するには、試験片の板厚方向の端面（この端面は、曲げの外側にあたる）に割れが貫通した時点とすることが適切であることが判った。
【００２７】
すなわち、図２は、本発明のサイドベンド試験装置によって試験片に引張曲げ変形を与えた場合に、試験片の表面の変形状態、及び板厚方向の端面の割れの発生状態とそのときの歪の関係を模式的に示す図である。
荷重付加を開始すると試験片に変形が始まり（（ａ）→（ｂ））、板厚方向の端面には微小な割れ（毛割れ）が生じる。この時点で測定された歪は、限界歪（プレス成形の伸びフランジ変形において割れが生じない最大の歪）に対して５０％程度であり、限界歪に対する評価精度は低い。荷重付加がさらに増加すると変形が進行し（（ｂ）→（ｃ））、板厚方向の端面に割れが貫通する。この時点で測定された歪は、限界歪に対して８０〜１００％前後となっており、限界歪に対する測定精度は極めて高い。そしてさらに、荷重付加が増加すると、試験片が破断（板厚方向の端面に開口部が生じる状態を含む）（（ｃ）→（ｄ））する。
この時点で測定された歪は、上記の限界歪を大きく超えており（１２０％程度）、限界歪に対する測定精度は低いものとなっている。これは、例えば引張試験における破断伸びの状態となっており、この時点の歪では、本発明が目的とする、プレス成形における伸びフランジ性を適正に評価することはできない。
【００２８】
このように、プレス成形における伸びフランジ性を適切に評価するためには、試験片の板厚方向の端面に貫通割れが生じた時点において荷重の付与を停止し、その時点での歪を測定することが重要であることが判った。
言い換えれば、図２の（ｂ）の時点では荷重付加を停止するタイミングが早すぎ、（ｄ）の時点では荷重付加を停止するタイミングが遅すぎ、いずれも伸びフランジ変形における限界歪を適正に評価することはできない。
したがって、本発明では、伸びフランジ性を評価するに際しては、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面に貫通割れが生じた時点の歪を限界歪として評価するものとする。この時点は、上記の図２の（ｃ）に示したように、板厚方向の端面に上面〜下面に割れが貫通した状態をいうものであり、この割れが進展して開口部(破断部)を形成した状態（破断）とは区別する。
【００２９】
また、図３の（ａ）、（ｂ）、及び図４の（ａ）、（ｂ）は、同一材料、同一形状の試験片について、本発明のサイドベンド試験装置により荷重付加停止タイミングを変えて引張曲げ試験後を行った後の試験片３の状態を示すものであり、（ａ）は試験片の上面の、（ｂ）は試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面の状態をそれぞれ示す写真である。図３の（ａ）では、試験片長手方向中央部の割れの箇所は点状であり、（ｂ）では端面６に線状の割れが板厚方向に貫通しており、板厚方向の端面に貫通割れ部９が発生した状態を示していることが判る。本発明は、上述のように、この状態における歪を限界歪として評価するものである。一方、これに対して、図４の（ａ）では、割れがＶ字状に試験片の幅方向に進展し、（ｂ）では板厚方向の端面６に開口部が生じており、板厚方向に破断部１０が生じている状態であることが判る。
このように、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面と、長手方向中央部の上面または下面を観察することにより、試験片の板厚方向の端面に貫通割れが生じたかどうかを判定することができる。
【００３０】
ここで、本発明において使用する試験片の形状、および試験片の歪の測定について説明する。
先ず、図５は、本発明のサイドベンド試験装置及び試験方法において使用する試験片の形状を説明する図である。試験片３は、鋼板から採取された矩形の板（長手方向長さｌ（ｍｍ）、幅ｗ（ｍｍ）、板厚ｔ（ｍｍ））であり、長手方向中央部に円弧状の打抜き部７が形成されている。打抜き部７の曲率半径ｒ（ｍｍ）、打抜き深さｄ（ｍｍ）（打抜き部の円弧の頂点と試験片の幅方向の円弧開放部側の端部との距離）は、特に限定するものではなく、プレス成形対象部材の伸びフランジ変形を受ける部位の曲率半径、打抜き深さ等を勘案して決めれば良い。すなわち、後述するように、曲率半径ｒや打抜き深さｄを変えることにより、歪勾配を変えた場合の伸びフランジ変形の限界歪を把握することもできる。通常、ｌ：１００ｍｍ、ｗ：３５ｍｍであり、ｒは１５ｍｍ、またｄは１５ｍｍである。
【００３１】
なお、試験片３の上面または下面には、後述する歪を測定するための罫書き線８または標点（図示せず）が設けられている。
また、本試験装置による試験方法においては、試験片の打抜き部の表面性状、すなわち、打抜き部の板厚方向の端面の表面性状を適宜調整することも可能である。例えば、打抜き部７の板厚方向の端面は剪断面(シャー面)とすることが好ましい。通常、プレス成形で使用される金属材料板のブランクが剪断により製作されていることを勘案すると、その状態も含めて伸びフランジ成形性に反映させて評価できるからである。
なお、通常、打抜きのクリアランスは、板厚ｔが３〜４ｍｍの場合、板厚の１７〜２２％程度であるが、これに限定されるものではない。
【００３２】
また、鋼板などの金属板からの試験片の採取方向は特に規定するものではなく、必要に応じてその採取方向は選定することができる。金属板は圧延により製造されることが多く、伸びフランジ性は金属板の圧延方向により異なることが知られており、このような圧延方向による伸びフランジ性の差を把握する場合には、試験片の長手方向を金属板の圧延方向に平行な方向、直角な方向或いは傾斜する方向に採取することにより、金属板の伸びフランジ性の方向による特性の差を把握することができる。
【００３３】
次に、歪を測定、計算する方法について説明する。
試験片の上面または下面には、上述の図５に示すように罫書き線８、または標点（図示せず）がマーキングされる。これは、試験装置によって変形させた後、罫書き線８或いは標点の間隔を計測することにより、変形（歪）を計算するためのものである。罫書き線また標点の間隔は特に限定するものではないが、通常１ｍｍ〜３ｍｍである。罫書き線または標点のマーキングは、試験片の上面、下面のいずれでもよく、試験片の観察し得る面に施せばよい。
【００３４】
図５に示した試験片（ｌ：１００ｍｍ、ｗ：３５ｍｍ、ｔ：３．２ｍｍ、ｒ：１５ｍｍ、ｄ：１５ｍｍ）の表面には、罫書き線の間隔（ゲージ長さ：ＧＬ）を２ｍｍとしてマーキングした例である。図５に示した試験片を本発明のサイドベンド試験装置に係止、固定し、荷重を付加して引張曲げ試験を行い、長手方向中央部の板厚方向の端面に貫通割れが生じた時点で荷重の付加を停止して試験を終了した。図６は、試験終了後の試験片の長手方向中央部の上面の状態を示したものである。
【００３５】
次に、この試験片の上面の罫書き線に基づいて、貫通割れの生じた部位９を含む罫書き線の間隔（ＧＬ２’（ｍｍ））を測定し、これを試験前の罫書き線の間隔（ＧＬ２：２（ｍｍ））で除すること（ＧＬ２’／ＧＬ２）により、歪（伸び）を計算することができる。なお、罫書き線の間隔は、罫書き線８と端面６との交点近傍での間隔を測定するものとする。貫通割れを生じた部位と罫書き線の位置が不明確な場合は、測定対象とする罫書き線の間隔数を増やし、例えば、図６のように、貫通割れ部位９を含む３つの間隔（罫書き線４本）について間隔（ＧＬ６’（ｍｍ））を測定し、これを試験前の罫書き線の間隔（ＧＬ６：３×２＝６（ｍｍ））で除すること（ＧＬ６’／ＧＬ６）により歪（伸び）を計算することができる。
計測する罫書き線の間隔の個数は、被試験材料の伸びフランジ性の程度に応じて設定すればよく、通常１〜３個である。
【００３６】
罫書き線の間隔の測定は、上述のように、試験片の罫書き線または標点の間隔を直接測定することでもよく、また、後述するように、試験片の長手方向中央部の罫書き線または標点を含む画像に基づいて行ってもよく、また、この画像を記憶する記憶手段を設け、記憶手段により再生した画像に基づいて罫書き線または標点の間隔を自動的に測定し、かつ歪を自動的に計算する計算手段を設けて、歪を計算することも好ましい。
【００３７】
上述のように、本発明では、伸びフランジ性を評価するに際しては、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面に貫通割れが生じた時点の歪を限界歪として評価する。
すなわち、本発明のサイドベンド試験装置による伸びフランジ性の試験方法においては、試験中、試験装置の操作者が肉眼で、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面、並びに試験片の長手方向中央部の上面または下面の双方を観察しながら試験装置の荷重付加を制御し、板厚方向の端面に貫通割れが発生したことを確認した時点で荷重付加を停止する。その後、上述のように、試験片にマーキングした罫書き線または標点の間隔を測定し、間隔の変化から、伸びフランジ変形における限界歪を求めるものである。
【００３８】
ところで、図６に示されたように、試験片の長手方向中央部の貫通割れが生じる部位は、最大の歪を示す個所であるが、この個所を中心に見ると、この割れが生じる部位を中心として周辺方向に歪の大きさが変化しているのが判る。この割れが生じる部位を中心として周辺方向への歪の大きさの変化を歪勾配とすると、歪勾配は、（歪量（％）／割れが生じる部位の中心からの距離（ｍｍ））で一般に表される。例えば、図７は試験後の試験片の歪の分布状況を示す模式図であるが、試験片の幅方向の歪勾配（幅方向の１ｍｍ当たりの歪量の変化量）を示すと、図７から判るように、歪勾配＝（ε2−ε1）／（Ｘ2−Ｘ1）で表される。ただし、ε1、ε2は、試験片の打抜き部で貫通割れが発生する部位の端面から試験片の幅方向の距離Ｘ1及びＸ2離れた位置（ｍｍ）における歪量（％）を示すものである。
なお、前述のとおり、限界歪は、貫通割れの生じた時点で、端面と罫書き線との交点近傍で測定した歪をいうものである。
【００３９】
この歪勾配は、試験片の打抜き深さｄと大きく関連し、かつ限界歪とも関連する。すなわち、図８の（ａ）は、金属板の圧延方向を試験片の長手方向（ｌ方向）として、試験片の形状をｌ：１００ｍｍ、ｗ：３５ｍｍ、ｔ＝３．２ｍｍ、ｒ：１５ｍｍとし、打抜き深さｄを、Ａ：１０ｍｍ、Ｂ：１５ｍｍ、Ｃ：２０ｍｍ、Ｄ：２５ｍｍと変化させ、本発明のサイドベンド試験装置を用いて試験を行った結果を示すものである。なお、歪の測定間隔（ＧＬ）は３ｍｍとした。
この図から判るように、打抜き深さｄが大きいほど、歪勾配を高くなり、限界歪が大きくなる。
このことは、伸びフランジ成形する部位の打抜き深さによって、すなわち歪勾配の大きさによっても、伸びフランジ成形の限界歪が異なることを意味しており、各種の成形部材をプレス成形する場合、ブランクの各部位に要求される伸びフランジ成形性を評価する上で重要である。
【００４０】
このように、本発明の試験装置を用いた試験方法によれば、成形部材の各部位の成形の要求に応じて、材料の伸びフランジ性を的確に評価できるので、プレス成形において適切な材料選定が可能となり、安定した部材成形が可能となる。なお、上記試験に用いた金属板の穴拡げ試験の結果は、穴拡げ率７０％であった。従来の穴拡げ試験では、このような歪勾配を考慮した伸びフランジ性を評価することはできないものであり、このことからも、本発明の試験装置並びに試験方法が優れた効果を有することが判る。
【００４１】
本発明において、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面や、長手方向中央部の上面または下面は、それぞれの部位の観察によって板厚方向の端面に割れや貫通割れの発生を少なくとも判定しうる程度に観察可能であれば、その手段は特に限定するものではなく、例えば、肉眼で、或いは必要に応じて拡大鏡などを使用して、観察し、確認することができる。
【００４２】
しかしながら、試験者による貫通割れの発生時点の確認および、荷重付加の停止のタイミングのバラツキによる歪測定値の変動を少なくするために、図９に示すように、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面を観察する第一の観察手段１１、及び試験片の長手方向中央部の上面または下面にマーキングされた罫書き線または標点を含む上面または下面を観察する第二の観察手段１２を設け、さらにこれら第一及び第二の観察手段によって得られた画像をそれぞれ記憶する記憶手段（図示せず）を備えることが好ましい。
上記第一及び第二の観察手段は、特に限定するものではないが、ＩＴＶ或いはＣＣＤカメラなどが使用でき、これらの観察手段により得られた画像を記憶する手段としては、画像を記憶できる通常のコンピューター、パーソナルコンピューターなど公知の手段を適宜使用することができる。
試験片において貫通割れが発生し易い箇所は、通常、打抜き部の長手方向中央部の端面であることから、これらの観察手段は、少なくともこれらの範囲が観察可能となるように設定されることは言うまでもない。
【００４３】
このように、本発明の試験装置に試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面を観察する第一の観察手段１１と、試験片の長手方向中央部にマーキングされた罫書き線または標点を含む上面または下面を観察する第二の観察手段１２を備えるとともに、前記第一の観察手段１１及び前記第二の観察手段１２で観察した画像をそれぞれ記憶する記憶手段を設ければ、試験完了後に必要により画像を再現することができ、これらの再現画像を再確認して、試験片３の長手方向中央部における板厚方向の端面に貫通割れが発生した時点を的確に把握することができ、そして、その時点での長手方向中央部における上面または下面の罫書き線または標点の間隔を正確に確認し、測定することができ、伸びフランジ変形における限界歪をより高い精度で計算することができる。
【００４４】
また、さらに好ましくは、本発明のサイドベンド試験装置は、上記の第一の観察手段、第二の観察手段および観察画像の記憶手段にくわえて、さらに、罫書き線または標点の画像情報に基づいて歪を算出する計算手段を備えるものである。すなわち、第一の観察手段により観察された試験片の板厚方向の端面の画像情報および第二の観察手段により観察された試験片長手方向中央部の上面または下面にマーキングされた罫書き線または標点の画像情報に基づいて、先ず、板厚方向の端面に貫通割れが発生したことを判断し、次いで、第二の観察手段により観察されたその時点の画像を、計算手段に送り、この画像に基づき、この計算手段において試験片の罫書き線または標点の間隔を測定し、伸びフランジ変形における歪を計算するものである。このような計算手段として、例えば、キーエンス社製のＣＶ３５００および高解像度カメラを用いたシステムなどを利用することができる。これにより、板厚方向の端面に貫通割れが発生した時点を的確に把握することができると共に、罫書き線あるいは標点の間隔測定をより安定して行えるため、バラツキが少なく、より精度で高い限界歪を測定し、計算することができる。
【００４５】
図１０は、本発明のサイドベンド試験装置の一実施形態の構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図を示す。
なお、この実施形態では、第一の観察手段、第二の観察手段を備えるものとし、また、試験片の上面に罫書き線または標点が設けられ、従って第二の観察手段は、試験片を上面から観察するようなものとしている。
【００４６】
図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、サイドベンド装置１３の基台１４には、試験・観察部として、補強支材１５に背面を支持された状態で固定された垂直な壁部材１６と、この壁部材１６から後方（図の左方向を後方とする）に突出して固定された架台板１７と、この壁部材１６から前方（図の右方向とする）に突出し、垂直方向に高さ調整可能に取り付けられた支持板１８とが設けられている。
架台板１７には、１対の腕部１（１ａ，１ｂ）を回動自在に支持するための支点として１対の支柱４（４ａ，４ｂ）が、架台板１７上において、垂直方向に間隔を開けた異なる位置に固定され、この１対の支柱４（４ａ，４ｂ）には、把持部２（２ａ，２ｂ）と共に、腕部の先端部１ａｔ，１ｂｔにより試験片の係止手段を構成する１対の腕部１（１ａ，１ｂ）が、脚部１ａｆ，１ｂｆを互いに交差するようにして取り付けられている。
【００４７】
第一の観察手段１１として、支持板１８の上に水平方向の前後に移動可能に取り付けられた載置台１９の上に、ＣＣＤカメラが取り付けられている。また、壁部材１６には、架台板１７の上面の高さを中心とした上下方向の高さを有し、かつ前記１対の腕部の水平方向の間隔を超える幅を有する貫通孔２０が設けられている。
第一の観察手段１１としてのＣＣＤカメラ１１’の高さ方向及び水平方向の位置は、試験片３の位置に対して調整可能とされており、この貫通孔２０を通して、試験片の長手方向中央部（打抜き部）の板厚方向の端面を観察可能となっている。
【００４８】
第二の観察手段１２として、壁部材１６の上端から上方に突出するように伸びる垂直支柱２２と、この垂直支柱２２に昇降可能に取り付けられて高さ調整部材２３と、この高さ調整部材２３に取り付けられた水平部材２４と、この水平部材２４に水平方向の前後に移動可能に取り付けられた水平距離調整部材２５と、この水平距離調整部材から垂直下方に延びる支持片２６とから構成される支持機構の支持片２６に、ＣＣＤカメラ１２’が取り付けられている。すなわち、第二の観察手段１２してのＣＣＤカメラ１２’の高さ方向及び水平方向の位置は、試験片３の位置に対して調整可能とされており、試験片の長手方向中央部の上面が、罫書き線または標点を含めて観察可能となっている。
【００４９】
また、基台１４には、荷重付与部として、架台板１７の後方端よりさらに後方側において、補強支材１５に背面を支持された状態で支持部材２７が設けられ、この支持部材２７に荷重付与手段５が支持、固定されている。荷重付与手段５は、油圧シリンダー２８とその先端のヘッド２９を有しており、油圧シリンダーに備えられたアクチュエーター３０の作動により油圧シリンダーが前方（図の右方向）に進行し、ヘッド２９が腕部１（１ａ，１ｂ）の後端１ａｅ，１ｂｅを押すことによって、荷重を付与し、試験片３に引張曲げを与えるようになっている。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。
【００５１】
（実施例１）
図１０に示したような本発明のサイドベンド試験装置を用いて、鋼板の伸びフランジ性を確認する試験を行った。この実施例では、第一の観察手段及び第二の観察手段を使用することなく、肉眼で観察しながら試験を行った。なお、試験片の係止手段である腕部の先端部１ａｔ，１ｂｔおよび把持部２ａ，２ｂの試験片の上下面と対向して接触する部分には格子状に凹凸を形成し、粗面とした。
試験に使用した鋼板は、自動車の車体部材として一般に使用される板厚３．２ｍｍの熱延鋼板とした。また、鋼板の圧延方向が試験片の長手方向となるように採取した。
試験片は図５に示した形状とし、長さｌ：１００ｍｍ、幅ｗ：３５ｍｍ、板厚ｔ：３．２ｍｍとし、打抜き部は、曲率半径ｒ：１５ｍｍ、打抜き深さｄ：１５ｍｍとしてシャークリアランスを板厚の２０％として、鋼板を打ち抜いて形成した。試験片の上面には、罫書き線の間隔（ゲージ長さ：ＧＬ）を２ｍｍとしてマーキングした。
そして図１に示すように、試験片の打抜き部の円弧の開放端が引張曲げの外側になるように、係止手段により試験片３をサイドベンド試験装置に取り付け、荷重付与手段５によって１〜５トンの荷重を腕部の後端１ａｅ，１ｂｅに加え、試験片に引張曲げ変形を付与した。このとき、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面、及び長手方向中央部の上面を拡大鏡を使用して肉眼で観察しながら、荷重付加を制御し、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面に貫通割れが生じた時点で荷重の付与を停止した。
試験終了後、試験片を取り外し、罫書き線の間隔を罫書き線と端面との交点近傍において測定し、歪を計算した。測定した罫書き線の間隔数は３個（ＧＬ＝２ｍｍ×３＝６ｍｍ）とした。同様の試験を５個の試験片について繰り返した。その結果、歪は７８〜９６％で、平均値は８７％と、ややばらつきが大きかったが、伸びフランジ性の限界歪を測定することができた。
図３の（ａ）に示すように、腕部の先端部及び把持部が試験片の係止面と対向する面に形成していた粗面の模様が、ずれたりすることなく試験後の試験片の両端部の上面及び下面に鮮明に転写されており、確実に力が伝達されていることが判った。
【００５２】
（実施例２）
図１０に示したような本発明のサイドベンド試験装置において、第一の観察手段及び第二の観察手段としてそれぞれＣＣＤカメラを設けて試験を行い、試験中、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面、および長手方向中央部の上面の罫書き線を含む領域を連続して観察、撮影し、その画像をコンピューターに記憶させた。荷重付与手段による腕部への荷重付与は、１〜５トンとし、試験片が破断するまで付与した。なお、使用した試験片の材料、および試験片の形状は、実施例１と同じとした。また、試験装置の係止手段については実施例１と同様に粗面を形成した。
試験後、コンピューターから記憶させた第一の観察手段及び第二の観察手段による画像を再現し、再現画像に基づいて、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面に貫通割れが発生した時点を試験者が目視により確認した。
次いで、第一の観察手段及び第二の観察手段によって確認した貫通割れの発生時点における第二の観察手段の画像に基づいて試験片の上面の罫書き線を確認し、その間隔を罫書き線と端面との交点近傍で測定して歪を計算した。測定した罫書き線の間隔数は３個（ＧＬ＝２ｍｍ×３＝６ｍｍ）とした。同様の試験を５個の試験片について繰り返した。その結果、歪は８６〜９２％で、平均値は８９％であり、実施例１に比べて、やや大きな歪が得られ、ばらつきが小さくなっており精度が向上していることが判った。また、実施例１と同様、係止手段の粗面の模様が、ずれを生じることなく試験後の試験片の両端部の上面及び下面に転写されており、確実に力が伝達されていることが確認された。
【００５３】
（実施例３)
図１０に示したような本発明のサイドベンド試験装置を用い、実施例２と同様に、第一の観察手段及び第二の観察手段としてそれぞれＣＣＤカメラを設けて試験を行い、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面、および長手方向中央部の上面の罫書き線を含む領域を観察、撮影し、その画像をコンピューターに記憶させた。さらに、罫書き線の画像に基づいて歪を自動的に計算する手段（キーエンス社製のＣＶ３５００および高解像度カメラを用いたシステム）を有するコンピューターを用いた。荷重付与手段による腕部の後端への荷重付与は、実施例２と同様に１〜５トンとし、試験片が破断するまで付与した。なお、使用した試験片の材料、および試験片の形状は、実施例１と同じとした。また、試験装置の係止手段については実施例１と同様に粗面を形成した。
試験後、コンピューターに記憶させた第一の観察手段及び第二の観察手段による画像を再現し、再現画像に基づいて、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面に貫通割れが発生した時点を試験者が目視により確認した。
次いで、第一の観察手段によって確認した貫通割れの発生時点の第二の観察手段の画像を、画像に基づいて歪を計算する手段を有するコンピューターに送り、歪を自動的に計算した。
同様の試験を５個の試験片について繰り返した。その結果、歪は８８〜９２％で、平均は９０％であった。実施例１に比べて、やや大きな歪が得られ、ばらつきもさらに小さくなっており測定の精度が向上していることが判った。また、実施例１と同様、係止手段の粗面の模様が、ずれを生じることなく試験後の試験片の両端部の上面及び下面に転写されており、引張曲げ力が確実に伝達されていることが確認された。
【００５４】
〔比較例〕
比較のため、図１１の（ａ）に示すような従来の引張曲げ試験装置を用いて試験を行った。使用した試験片の材料、試験片の形状は、実施例１と同様としたが、試験片の取り付けには、本発明のような把持部を有する係止手段を使用せず、図１１の（ａ）に示すように試験片３の両側端部にノックピン穴（φ１０ｍｍ）を設け、ノックピンにより試験片を試験装置に係止、固定した。試験方法は、実施例１と同様に、荷重付与手段によって１〜５トンの荷重を腕部の後端に荷重を加え、試験片に引張曲げ変形を付与した。
このとき、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面、及び長手方向中央部の上面を拡大鏡を使用して肉眼で観察しながら、荷重付与を制御し、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面に貫通割れが生じた時点で荷重の付与を停止した。
なお、試験後、実施例１と同様に歪の計測、計算を行った。同様の試験を５個の試験片について繰り返した。その結果、歪は７５〜９５％と大きくばらついており、平均は８５％であり、本発明の１〜３に比べ低い値となり、正確な伸びフランジ性の限界値を測定することができなかった。また、試験後の試験片の両端部のノックピンのピン穴が図１１の（ｃ）に示すよう、試験片の長手方向に変形しており、引張曲げ力が均等に伝達されておらず、上記のような歪の測定値のばらつきの原因となっていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のサイドベンド試験装置の要部の構成概要を示す模式図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は試験片の係止、固定状況を説明する正面図、（ｃ）は（ａ）の平面図である。
【図２】本発明における伸びフランジ性を評価する限界歪の測定方法の概念を説明する図である。
【図３】本発明の試験方法において、試験片の板厚方向の端面に貫通割れが発生した時点の状態を示す図であり、（ａ）は試験片の上面の状態、（ｂ）は長手方向中央部の板厚方向の端面の状態をそれぞれ示す。
【図４】本発明の試験方法において、試験片の板厚方向の端面に破断が生じた時点の状態を示す図であり、（ａ）は試験片の上面の状態、（ｂ）は長手方向中央部の板厚方向の端面の状態をそれぞれ示す。
【図５】本発明において使用する試験片の形状の一例を示す斜視図である。
【図６】試験後の試験片の歪の測定を説明する図である。
【図７】歪勾配を説明する図である。
【図８】試験片の打抜き深さｄによる限界歪への影響を示す図であり、（ａ）は試験片の形状、（ｂ）は限界歪の結果をそれぞれ示す。
【図９】本発明のサイドベンド試験装置において、第一の観察手段および、第二の観察手段の配置した場合の状況を例示する模式図である。
【図１０】本発明のサイドベンド試験装置の一実施形態の構成を示す図であり、（ａ）は部分拡大図を含む平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図１１】従来の引張曲げ試験の概要を示す図であり、（ａ）は試験装置を、（ｂ）は（ａ）の装置に使用する試験片の形状を、（ｃ）は（ａ）の試験装置によって試験した後の試験片の形状をそれぞれ示す。
【図１２】従来の帯状材料の破断強度を測定する装置の例を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】従来の材料の引張試験において試験片の伸びを自動計測する装置の構成の概要を示す図である。
【図１４】プレス成形された部材の各種の変形部位を示す模式図であり、（ａ）はフレームの場合の伸び部位を、（ｂ）はロアアームの場合の穴拡げ部位と伸び部位をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００５６】
１ １a、１b 腕部
１at、１bt 腕部の先端部
１af、１bf 腕部の脚部
１ae、１be 腕部の後端
２ ２a，２b 把持部
２’ ボルト
３ 試験片
３a，３b 試験片の端部（両端部）
４ ４ａ，４ｂ 支点（支柱）
５ 荷重付与手段
６ 板厚方向の端面
７ 打抜き部
７’ 打抜部の円弧の開放部
８ 罫書き線
９ 貫通割れ部
１０ 破断部
１１ 第一の観察手段
１１’ ＣＣＤカメラ
１２ 第二の観察手段
１２’ ＣＣＤカメラ
１３ サイドベンド試験装置
１４ 基台
１５ 補強支材
１６ 壁部材
１７ 架台板
１８ 支持板
１９ 載置台
２０ 貫通孔
２２ 垂直支柱
２３ 高さ調整部材部材
２４ 水平部材
２５ 水平距離調整部材
２６ 支持片
２７ 支持部材
２８ 油圧シリンダー
２９ ヘッド
３０ アクチュエーター
４１ 押し上げパンチノックピン孔
４２ ノックピン孔
４３ 試験片
４４ 回転中心ピン
４５ 油圧ジャッキ
４６ 押し上げパンチの脚部
４７ 切り欠き部
４８ 罫書き線
５１ 中心軸
５２ 自転機構
５３ 加圧ヘッド
５４ 帯状試料
５５ 保持チャック
５６ 張力付加機構
５７ 画像認識手段
５８ 張力測定器
６１ 引張り試験機
６２ 試験片
６２ａ 試験片の罫書き線
６３ 第一照明装置
６４ 第二照明装置
６５ ＣＣＤカメラ
６６ 画像処理装置
ｄ 試験片の打抜き部の打抜き深さ
ｌ 試験片の長さ
ｒ 試験片の打抜き部の曲率半径
Ｒ 試験片の切欠き部の曲率半径
ｔ 試験片（金属板）の板厚
ｗ 試験片の幅
ｚ 粗面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伸びフランジ性を試験するための装置および試験方法に関する。特に、自動車のシャーシーを構成するフレームやアームなどを構成する鋼板の伸びフランジ成形性を伸びフランジ割れに近い状態で適切に評価できるサイドベンド試験装置および試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上述のようなシャーシーを構成するフレームやアームなどの部材は、所定の形状が得られるように予め切断された鋼板（板厚：０．７〜４．０ｍｍ）（ブランク）を、プレス成形して形成される。プレス成形においては、鋼板は、曲げ変形や伸びフランジ変形などの変形を受ける。このとき、変形した箇所に割れや亀裂が生じないようにすることが重要であり、成形する部材の形状に応じて適切な金型やプレス成形方法を選択する一方、成形材料についても十分な成形能を選定することが行われている。
たとえば、図１４の（ａ）、（ｂ）に示すように部材によっては、伸びフランジ変形のみを受ける場合や、或いは伸びフランジ変形と穴拡げ変形などを併せて受ける場合などがあり、部品形状、すなわち鋼板が受ける変形の程度に応じた材料の選定が必要となる。
【０００３】
従来、伸びフランジ性を評価する方法として、穴広げ試験や切欠き引張り試験など一般的に適用されてきた。しかしながら、この方法では、アームやフレームのような引張り変形が優勢な場合の伸びフランジ性を評価するには、問題があった。
例えば、穴拡げ試験法では、ｉ)歪分布が周方向に急激に変化するのに対して、伸びフランジ変形では周方向半径方向に緩やかな歪勾配を有して変化するものである。また、ii）材料の異方性は穴拡げ率（λ）に反映されないが、材料の伸びフランジ性はブランキング方向（材料の採取方向）により影響を受け、異方性がある。また、iii ）穴拡げ試験では抜きシャー角は考慮できないが、伸びフランジ性には大きな影響を与える。
このように、従来から用いられている穴拡げ試験では、実際に部材を成形する場合の成形部品形状や、ブランクの性状の影響を反映した伸びフランジ性を評価しうるものとはなっておらず、成形の実情に即した伸びフランジ性を的確に評価することが難しい。
【０００４】
非特許文献１には、伸びフランジ性の評価に関する上記のような問題点を解決するために、引張曲げ試験方法が提案されている。すなわち、図１１の（ｂ）に示すように、試験片４３の長手方向中央部には曲率半径Ｒの切欠き部４７が設けられると共に、試験片の表面には伸び歪を測定するための罫書き線４８が設けられている。また、試験片の両端部にはノックピン孔４２が設けられている。一方、試験装置は、図１１の（ａ）に示すように、それぞれ回転中心ピン４４に回動自在に支持され、かつその脚部４６が交差するように配置された一対の押上げパンチ４１と、押し上げパンチの脚部４６の下端に設けられた油圧ジャッキ４５を備えている。試験片４３は、両端部に加工されたノックピン孔４２にノックピン(図示せず)を挿入することによって試験装置の押上げパンチ４１に固定されるようになっている。
【０００５】
油圧ジャッキ４５をストロークさせると、押上げパンチが回転中心ピン４４を軸として試験片４３を回転させながら押し上げる。その結果、材料は周方向に引張を受けながら曲げ成形され、破断に至る。このとき破断は、試験片の厚さ方向に貫通割れを生じたときとする。そして、試験片の表面に設けておいた罫書き線の間隔の変化に基づいて歪（伸び）を求めるものである。この方法によれば、従来の穴拡げ試験とは異なり、貫通割れ後の伸び歪は割れの大きさに左右されないものとすることができるというものである。
非特許文献１の試験方法では、プレス成形する場合において、成形形状や成形部位の状況に応じた伸びフランジ性、すなわち、破断や亀裂を生じない歪（限界歪）を評価する点において有効な方法である。
【０００６】
また、特許文献１には、プラスチック材料やプラスチック複合材料などの帯状材料に曲げと引張りが合わさって作用して破断する場合の破断強度を測定するための破断試験装置が提案されている。この装置は、図１２の（ａ）、（ｂ）に示すように中心軸５１で自転する自転機構５２に支持され、曲率半径を設けた加圧ヘッド５３と、この加圧ヘッドに沿うように保持された帯状試料５４の両側で帯状試料を保持するチャック５５と、加圧ヘッド先端部とチャック間で帯状試料に張力を加える張力付加機構５６と、前記加圧ヘッド先端を観察する画像認識手段５７を有し、前記チャックのどちらか一方が張力測定器５８に連設されているものであり、張力測定器によりで張力測定を行うとともに、加圧ヘッド先端を観察する画像認識手段５７によって帯状試料の端面を拡大観察して、帯状試料に破断の有無を確認し、微小クラックを発生させるときの破断強度を測定するものである。
【０００７】
また、特許文献２には、材料の引張試験において試験片の伸びを自動計測する方法が提案されている。これは、図１３に示すように、引張試験機６１における引張試験によって破断した試験片６２の正面を第二照明装置６４で照らしながら、ＣＣＤカメラ６５で少なくとも二つの罫書き線６２ａを含む部分であって罫書き線６２ａ間に破断面が介在する部分を撮像することにより、試験片６２についての画像を取得し、画像処理装置６６により、この画像にフィルタリング処理し、ついで二値化処理を施して得られた二値化画像に基づいて、罫書き線６２ａに対応する島を抽出した後、罫書き線６２ａに対応する島の一データを求め、その位置データに基づいて試験片６２の伸びを計測するものである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００７-７８６０６号公報
【特許文献２】特開２０００−１４６５３６号公報
【非特許文献１】長井美憲、永井康友「伸びフランジ評価法の開発」ＰＫ技報 第６号 １９９５−１ 第１４〜第１９ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
発明者らは、非特許文献１に開示された試験方法によって、鋼材の伸びフランジ性を試験し、評価した。しかしながら、上記の方法では、試験片の両端部に開けられたピン穴にノックピンを挿入することにより試験片が試験装置に固定されているため、引張り曲げ変形を受ける際には、図１１の（ｃ）に示すように、試験片の長手方向にピン穴が延びて変形し、付加された荷重が試験片の変形に的確に伝達されず、伸びフランジ性を評価する正確な歪の測定ができないという問題があった。
【００１０】
また、特許文献１では、プラスチックやプラスチック複合材料のような帯状材料に引張りと曲げが合わさって、曲げ外周表面に微小クラックを発生させる際の破断強度を測定することができる。しかしながら、この場合は帯状試料の外周表面にクラックが発生したときの際の破断強度を確認することは可能であるが、伸びフランジ性における限界歪、すなわち板厚方向に貫通割れが発生した時点での歪を測定するものではない。
また、特許文献２の方法によれば、引張試験における伸びを、自動的に測定することはできるが、この場合の伸びは、試験片が破断した後の状態において伸びを測定しており、プレス成形における伸びフランジ性を評価する際の限界歪の自動計測方法とすることはできない。
【００１１】
本発明は、これらの従来の問題点を解決するものであって、プレス成形における鋼材などの金属材料の伸びフランジ性を、伸びフランジ割れを発生しない限界に近い歪、すなわち限界歪を評価するためのサイドベンド試験装置および試験方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その要旨とするところは以下のとおりである。
（１）それぞれ異なる位置の支点に回動自在に取り付けられた１対の腕部と、前記腕部の先端部において上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面をそれぞれ前記腕部と共に固定する１対の把持部と、前記１対の腕部の後端に荷重を加える荷重付与手段を有し、前記１対の腕部は、脚部が互いに交差するように構成されているサイドベンド試験装置であって、
前記荷重付与手段により前記後端に荷重を加えて、それぞれ前記支点を中心として、前記１対の腕部の先端部がそれぞれ逆方向に移動して離れることにより、前記腕部と前記把持部とで固定された試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面に引張及び曲げ変形を付与する機能を有することを特徴とするサイドベンド試験装置。
【００１３】
（２）前記試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面を観察する第一の観察手段と、試験片の長手方向中央部における上面または下面を観察する第二の観察手段と、前記第一の観察手段及び前記第二の観察手段で観察した画像をそれぞれ記憶する記憶手段を有することを特徴とする（１）に記載のサイドベンド試験装置。
【００１４】
（３）前記第一の観察手段により観察した試験片の板厚方向の端面の画像情報と、前記第二の観察手段により観察した前記罫書き線または標点に基づいて、試験片の端面の板厚方向に割れが貫通したときの歪を算出する計算手段を有することを特徴とする（２）に記載のサイドベンド試験装置。
【００１５】
（４）（１）に記載のサイドベンド試験装置を用いて、上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面を、前記１対の腕部の先端部において前記腕部と前記把持部でそれぞれ固定した後、前記荷重付与手段により前記１対の腕部の後端に荷重を加えて、試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面が広げられるように引張及び曲げ変形を付与し、前記罫書き線または標点に基づいて、前記試験片の端面の板厚方向に割れが貫通したときの歪を算出することを特徴とするサイドベンド試験方法。
【００１６】
（５）（２）に記載のサイドベンド試験装置を用いて、上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面を、前記１対の腕部の先端部において前記腕部と前記把持部でそれぞれ固定した後、前記荷重付与手段により前記１対の腕部の後端に荷重を加えて、試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面が広げられるように引張及び曲げ変形を付与し、前記記憶手段により記憶した前記第一の観察手段で観察した画像に基づいて、前記第一の観察手段により観察した試験片の端面の板厚方向に割れが貫通したときの歪を、前記第二の観察手段で観察した前記罫書き線または標点に基づいて算出することを特徴とするサイドベンド試験方法。
【００１７】
（６）前記歪を、（３）記載の計算手段で算出することを特徴とする（５）に記載のサイドベンド試験方法。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のサイドベンド試験装置および試験方法によれば、プレス成形における金属材料の伸びフランジ性を、伸びフランジ割れを発生しない限界に近い歪、すなわち限界歪として、的確、かつ精度よく評価することができる。また、本発明により、各種の成形部材の曲率の異なる部位についても歪勾配を考慮した限界歪や、金属材料ブランク材の板厚断面の性状（シャー面）、すなわち、抜きクリアランスや、シャー角（材料を切断する際に付ける水平面に対する刃の角度）の影響を考慮して限界歪を評価することができる。さらには、ブランク材の材料の採取方向による限界歪の差、すなわち伸びフランジ性の面内異方性も考慮できるため、従来の穴拡げ試験法に比べてより多くの情報を得ることができる。
言い換えると、成形する部材の形状の違いによる歪分布度（歪勾配）に関して、試験片の形状（抜き半径ｒ、あるいは抜き深さｄ）を変えることにより、限界歪−歪勾配チャートを容易に作成することができ、さまざまな部材形状における伸びフランジ変形に対応して、伸びフランジ性を評価することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明のサイドベンド試験装置の構成概念とその機能を説明する模式図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は試験装置の腕部への試験片の固定、係止関係を示す正面図、（ｃ）は平面図である。
図１において、サイドベンド試験装置は、それぞれ別の位置に固定された二つの支点(支柱) ４（４ａ、４ｂ）にそれぞれ回動自在に取り付けられ、それぞれ先端部１ａｔ，１ｂｔと脚部１ａｆ、１ｂｆを有する一対の腕部１（１ａ，１ｂ）と、この腕部の先端部１ａｔ，１ｂｔにおいて、試験片３の両端部の上下面をそれぞれ腕部の先端部１ａｔ，１ｂｔと共に固定する１対の把持部２（2ａ、２ｂ）と、前記１対の腕部１ａ，１ｂの脚部１ａｆ、１ｂｆに近い側の後端１ａｅ、１ｂｅに荷重を加える荷重付与手段５を有し、前記１対の腕部は、一方の腕部の脚部１ａｆが、他方の腕部の脚部１ｂｆと互いに交差するように構成されている。なお、腕部の先端部１ａｔ、１ｂｔと脚部１ａｆ、１ｂｆは、上記支点（支柱）４（４ａ、４ｂ）を境として区分するものとする。
【００２０】
図１の（ｂ）は、腕部１（１ａ、１ｂ）と把持部２（２ａ，２ｂ）からなる係止手段と試験片３との係止、固定の状況を示すものである。試験片は、試験片３の両端部３ａ、３ｂの面（上面および下面）を腕部１（１ａ、１ｂ）の先端部１ａｔ、１ｂｔと把持部２（２ａ、２ｂ）からなる係止手段の間に挟むように配置し、ボルト２’等の締め付け手段により腕部に固定してセットされる。
【００２１】
すなわち、本発明の試験装置において、試験片３は、その両端部の面はそれぞれ腕部１（１ａ，１ｂ）の先端部１ａｔ，１ｂｔと把持部２（２ａ，２ｂ）との間に挟持されて、固定、係止される。これにより試験片は広い面によって試験装置に係止、固定されるので、荷重付与手段５により試験装置の腕部の先端部に作用する引張曲げ力が、試験片の両端部の広い面に分散して伝達され、従来のように試験片の両端部の局所、例えばピン穴周辺に集中するのを避けることができる。つまり、本発明の装置によれば、従来の試験装置のように試験装置の腕部と試験片がノックピンなどによって局所的に固定、係止されるものではないので、図１１の（ｃ）に示したように試験片のピン穴が延びて変形し、その結果、引張曲げ力が試験片に的確に伝達されず、正確な歪の測定ができないという問題を解決することができる。
【００２２】
なお、このような観点から、係止手段、すなわち、試験片２の両端部３ａ，３ｂａの表面と対向する腕部の先端部１ａｔ、１ｂｔ、及び／または把持部２ａ，２ｂの表面には、凹凸を形成した粗面ｚとすることが好ましい。腕部の先端部１ａｔ、１ｂｔ、及び／または把持部２ａ，２ｂの表面の少なくとも試験片の表面と対向する面を粗面ｚとすることによって、試験片が、より広い面によってさらに確実に係止、固定されることとなる。
なお、図１の（ｂ）では、把持部の板厚が腕部の板厚と同じにされており、このため、この正面図（ｂ）では腕部と把持部とが重なった状態で示されている。
【００２３】
図１の（ｃ）は、本発明のサイドベンド試験装置の動作を説明するものである。上述のように、本発明のサイドベンド試験装置に試験片３を係止、固定した後、荷重付与手段５により１対の腕部１（１ａ，１ｂ）の後端１ａｅ，１ｂｅに、矢印方向（紙面右向き）、すなわち腕部の先端部方向に荷重を加える。これによって、腕部はそれぞれ１対の支点４（４ａ，４ｂ）を中心として、１対の腕部の先端部が互いに逆方向に離れるように移動する（図１の（ｃ）の二点鎖線で示す）。すなわち、腕部と把持部からなる係止手段により係止、固定された試験片に引張、及び曲げ力を付与するように機能する。支点(支柱）の間隔は、試験片に十分な引張曲げ変形を与えうるものであればよく、試験片の長手方向の大きさを勘案して適宜設定することができる。
なお、試験片には、後述するように、長手方向中央部に円弧状の打抜き部が形成されており、試験片は、この打抜き部の円弧の開放部側が、試験装置による引張曲げの外側になるように取り付けられる。
【００２４】
荷重付与手段５の荷重の付加による引張、曲げ変形により、試験片３の曲率半径ｒからなる円弧状の打抜き部は、曲率半径が拡大するように変形する。荷重付与が増加すると、試験片はさらに変形し、試験片の板厚方向の端面に微小な割れが発生する。荷重付与の増加と共に、この微小な板厚方向の端面の割れは、板厚方向に貫通する。そしてさらに荷重付与が増加すると、貫通割れが試験片の幅方向に進展し、板厚方向に開口部が広がり、試験片が破断する。本発明の試験装置において試験片に与えた荷重によって試験片に変形が生じ、この変形に基づいて、後述するように、伸びフランジ性を評価する限界歪を測定することができる。
【００２５】
なお、荷重付与手段５は特に限定するものではなく、油圧或いは電動ジャッキなど、腕部の後端に荷重を付与できるものであればよい。また、腕部及び支点など、試験装置を構成する部材の強度は、被試験材の強度等を勘案して決めればよいことはいうまでもない。
【００２６】
上述のように本発明の試験装置においては、荷重付加の進展により試験片の変形状態が変化する。発明者らは、試験片の変形状態と、実際のプレス成形において材料の伸びフランジ性を評価するための限界歪との関係を検討した結果、プレス成形における材料の伸びフランジ性を適切に評価するには、試験片の板厚方向の端面（この端面は、曲げの外側にあたる）に割れが貫通した時点とすることが適切であることが判った。
【００２７】
すなわち、図２は、本発明のサイドベンド試験装置によって試験片に引張曲げ変形を与えた場合に、試験片の表面の変形状態、及び板厚方向の端面の割れの発生状態とそのときの歪の関係を模式的に示す図である。
荷重付加を開始すると試験片に変形が始まり（（ａ）→（ｂ））、板厚方向の端面には微小な割れ（毛割れ）が生じる。この時点で測定された歪は、限界歪（プレス成形の伸びフランジ変形において割れが生じない最大の歪）に対して５０％程度であり、限界歪に対する評価精度は低い。荷重付加がさらに増加すると変形が進行し（（ｂ）→（ｃ））、板厚方向の端面に割れが貫通する。この時点で測定された歪は、限界歪に対して８０〜１００％前後となっており、限界歪に対する測定精度は極めて高い。そしてさらに、荷重付加が増加すると、試験片が破断（板厚方向の端面に開口部が生じる状態を含む）（（ｃ）→（ｄ））する。
この時点で測定された歪は、上記の限界歪を大きく超えており（１２０％程度）、限界歪に対する測定精度は低いものとなっている。これは、例えば引張試験における破断伸びの状態となっており、この時点の歪では、本発明が目的とする、プレス成形における伸びフランジ性を適正に評価することはできない。
【００２８】
このように、プレス成形における伸びフランジ性を適切に評価するためには、試験片の板厚方向の端面に貫通割れが生じた時点において荷重の付与を停止し、その時点での歪を測定することが重要であることが判った。
言い換えれば、図２の（ｂ）の時点では荷重付加を停止するタイミングが早すぎ、（ｄ）の時点では荷重付加を停止するタイミングが遅すぎ、いずれも伸びフランジ変形における限界歪を適正に評価することはできない。
したがって、本発明では、伸びフランジ性を評価するに際しては、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面に貫通割れが生じた時点の歪を限界歪として評価するものとする。この時点は、上記の図２の（ｃ）に示したように、板厚方向の端面に上面〜下面に割れが貫通した状態をいうものであり、この割れが進展して開口部(破断部)を形成した状態（破断）とは区別する。
【００２９】
また、図３の（ａ）、（ｂ）、及び図４の（ａ）、（ｂ）は、同一材料、同一形状の試験片について、本発明のサイドベンド試験装置により荷重付加停止タイミングを変えて引張曲げ試験後を行った後の試験片３の状態を示すものであり、（ａ）は試験片の上面の、（ｂ）は試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面の状態をそれぞれ示す写真である。図３の（ａ）では、試験片長手方向中央部の割れの箇所は点状であり、（ｂ）では端面６に線状の割れが板厚方向に貫通しており、板厚方向の端面に貫通割れ部９が発生した状態を示していることが判る。本発明は、上述のように、この状態における歪を限界歪として評価するものである。一方、これに対して、図４の（ａ）では、割れがＶ字状に試験片の幅方向に進展し、（ｂ）では板厚方向の端面６に開口部が生じており、板厚方向に破断部１０が生じている状態であることが判る。
このように、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面と、長手方向中央部の上面または下面を観察することにより、試験片の板厚方向の端面に貫通割れが生じたかどうかを判定することができる。
【００３０】
ここで、本発明において使用する試験片の形状、および試験片の歪の測定について説明する。
先ず、図５は、本発明のサイドベンド試験装置及び試験方法において使用する試験片の形状を説明する図である。試験片３は、鋼板から採取された矩形の板（長手方向長さｌ（ｍｍ）、幅ｗ（ｍｍ）、板厚ｔ（ｍｍ））であり、長手方向中央部に円弧状の打抜き部７が形成されている。打抜き部７の曲率半径ｒ（ｍｍ）、打抜き深さｄ（ｍｍ）（打抜き部の円弧の頂点と試験片の幅方向の円弧開放部側の端部との距離）は、特に限定するものではなく、プレス成形対象部材の伸びフランジ変形を受ける部位の曲率半径、打抜き深さ等を勘案して決めれば良い。すなわち、後述するように、曲率半径ｒや打抜き深さｄを変えることにより、歪勾配を変えた場合の伸びフランジ変形の限界歪を把握することもできる。通常、ｌ：１００ｍｍ、ｗ：３５ｍｍであり、ｒは１５ｍｍ、またｄは１５ｍｍである。
【００３１】
なお、試験片３の上面または下面には、後述する歪を測定するための罫書き線８または標点（図示せず）が設けられている。
また、本試験装置による試験方法においては、試験片の打抜き部の表面性状、すなわち、打抜き部の板厚方向の端面の表面性状を適宜調整することも可能である。例えば、打抜き部７の板厚方向の端面は剪断面(シャー面)とすることが好ましい。通常、プレス成形で使用される金属材料板のブランクが剪断により製作されていることを勘案すると、その状態も含めて伸びフランジ成形性に反映させて評価できるからである。
なお、通常、打抜きのクリアランスは、板厚ｔが３〜４ｍｍの場合、板厚の１７〜２２％程度であるが、これに限定されるものではない。
【００３２】
また、鋼板などの金属板からの試験片の採取方向は特に規定するものではなく、必要に応じてその採取方向は選定することができる。金属板は圧延により製造されることが多く、伸びフランジ性は金属板の圧延方向により異なることが知られており、このような圧延方向による伸びフランジ性の差を把握する場合には、試験片の長手方向を金属板の圧延方向に平行な方向、直角な方向或いは傾斜する方向に採取することにより、金属板の伸びフランジ性の方向による特性の差を把握することができる。
【００３３】
次に、歪を測定、計算する方法について説明する。
試験片の上面または下面には、上述の図５に示すように罫書き線８、または標点（図示せず）がマーキングされる。これは、試験装置によって変形させた後、罫書き線８或いは標点の間隔を計測することにより、変形（歪）を計算するためのものである。罫書き線また標点の間隔は特に限定するものではないが、通常１ｍｍ〜３ｍｍである。罫書き線または標点のマーキングは、試験片の上面、下面のいずれでもよく、試験片の観察し得る面に施せばよい。
【００３４】
図５に示した試験片（ｌ：１００ｍｍ、ｗ：３５ｍｍ、ｔ：３．２ｍｍ、ｒ：１５ｍｍ、ｄ：１５ｍｍ）の表面には、罫書き線の間隔（ゲージ長さ：ＧＬ）を２ｍｍとしてマーキングした例である。図５に示した試験片を本発明のサイドベンド試験装置に係止、固定し、荷重を付加して引張曲げ試験を行い、長手方向中央部の板厚方向の端面に貫通割れが生じた時点で荷重の付加を停止して試験を終了した。図６は、試験終了後の試験片の長手方向中央部の上面の状態を示したものである。
【００３５】
次に、この試験片の上面の罫書き線に基づいて、貫通割れの生じた部位９を含む罫書き線の間隔（ＧＬ２’（ｍｍ））を測定し、これを試験前の罫書き線の間隔（ＧＬ２：２（ｍｍ））で除すること（ＧＬ２’／ＧＬ２）により、歪（伸び）を計算することができる。なお、罫書き線の間隔は、罫書き線８と端面６との交点近傍での間隔を測定するものとする。貫通割れを生じた部位と罫書き線の位置が不明確な場合は、測定対象とする罫書き線の間隔数を増やし、例えば、図６のように、貫通割れ部位９を含む３つの間隔（罫書き線４本）について間隔（ＧＬ６’（ｍｍ））を測定し、これを試験前の罫書き線の間隔（ＧＬ６：３×２＝６（ｍｍ））で除すること（ＧＬ６’／ＧＬ６）により歪（伸び）を計算することができる。
計測する罫書き線の間隔の個数は、被試験材料の伸びフランジ性の程度に応じて設定すればよく、通常１〜３個である。
【００３６】
罫書き線の間隔の測定は、上述のように、試験片の罫書き線または標点の間隔を直接測定することでもよく、また、後述するように、試験片の長手方向中央部の罫書き線または標点を含む画像に基づいて行ってもよく、また、この画像を記憶する記憶手段を設け、記憶手段により再生した画像に基づいて罫書き線または標点の間隔を自動的に測定し、かつ歪を自動的に計算する計算手段を設けて、歪を計算することも好ましい。
【００３７】
上述のように、本発明では、伸びフランジ性を評価するに際しては、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面に貫通割れが生じた時点の歪を限界歪として評価する。
すなわち、本発明のサイドベンド試験装置による伸びフランジ性の試験方法においては、試験中、試験装置の操作者が肉眼で、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面、並びに試験片の長手方向中央部の上面または下面の双方を観察しながら試験装置の荷重付加を制御し、板厚方向の端面に貫通割れが発生したことを確認した時点で荷重付加を停止する。その後、上述のように、試験片にマーキングした罫書き線または標点の間隔を測定し、間隔の変化から、伸びフランジ変形における限界歪を求めるものである。
【００３８】
ところで、図６に示されたように、試験片の長手方向中央部の貫通割れが生じる部位は、最大の歪を示す個所であるが、この個所を中心に見ると、この割れが生じる部位を中心として周辺方向に歪の大きさが変化しているのが判る。この割れが生じる部位を中心として周辺方向への歪の大きさの変化を歪勾配とすると、歪勾配は、（歪量（％）／割れが生じる部位の中心からの距離（ｍｍ））で一般に表される。例えば、図７は試験後の試験片の歪の分布状況を示す模式図であるが、試験片の幅方向の歪勾配（幅方向の１ｍｍ当たりの歪量の変化量）を示すと、図７から判るように、歪勾配＝（ε2−ε1）／（Ｘ2−Ｘ1）で表される。ただし、ε1、ε2は、試験片の打抜き部で貫通割れが発生する部位の端面から試験片の幅方向の距離Ｘ1及びＸ2離れた位置（ｍｍ）における歪量（％）を示すものである。
なお、前述のとおり、限界歪は、貫通割れの生じた時点で、端面と罫書き線との交点近傍で測定した歪をいうものである。
【００３９】
この歪勾配は、試験片の打抜き深さｄと大きく関連し、かつ限界歪とも関連する。すなわち、図８の（ａ）は、金属板の圧延方向を試験片の長手方向（ｌ方向）として、試験片の形状をｌ：１００ｍｍ、ｗ：３５ｍｍ、ｔ＝３．２ｍｍ、ｒ：１５ｍｍとし、打抜き深さｄを、Ａ：１０ｍｍ、Ｂ：１５ｍｍ、Ｃ：２０ｍｍ、Ｄ：２５ｍｍと変化させ、本発明のサイドベンド試験装置を用いて試験を行った結果を示すものである。なお、歪の測定間隔（ＧＬ）は３ｍｍとした。
この図から判るように、打抜き深さｄが大きいほど、歪勾配を高くなり、限界歪が大きくなる。
このことは、伸びフランジ成形する部位の打抜き深さによって、すなわち歪勾配の大きさによっても、伸びフランジ成形の限界歪が異なることを意味しており、各種の成形部材をプレス成形する場合、ブランクの各部位に要求される伸びフランジ成形性を評価する上で重要である。
【００４０】
このように、本発明の試験装置を用いた試験方法によれば、成形部材の各部位の成形の要求に応じて、材料の伸びフランジ性を的確に評価できるので、プレス成形において適切な材料選定が可能となり、安定した部材成形が可能となる。なお、上記試験に用いた金属板の穴拡げ試験の結果は、穴拡げ率７０％であった。従来の穴拡げ試験では、このような歪勾配を考慮した伸びフランジ性を評価することはできないものであり、このことからも、本発明の試験装置並びに試験方法が優れた効果を有することが判る。
【００４１】
本発明において、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面や、長手方向中央部の上面または下面は、それぞれの部位の観察によって板厚方向の端面に割れや貫通割れの発生を少なくとも判定しうる程度に観察可能であれば、その手段は特に限定するものではなく、例えば、肉眼で、或いは必要に応じて拡大鏡などを使用して、観察し、確認することができる。
【００４２】
しかしながら、試験者による貫通割れの発生時点の確認および、荷重付加の停止のタイミングのバラツキによる歪測定値の変動を少なくするために、図９に示すように、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面を観察する第一の観察手段１１、及び試験片の長手方向中央部の上面または下面にマーキングされた罫書き線または標点を含む上面または下面を観察する第二の観察手段１２を設け、さらにこれら第一及び第二の観察手段によって得られた画像をそれぞれ記憶する記憶手段（図示せず）を備えることが好ましい。
上記第一及び第二の観察手段は、特に限定するものではないが、ＩＴＶ或いはＣＣＤカメラなどが使用でき、これらの観察手段により得られた画像を記憶する手段としては、画像を記憶できる通常のコンピューター、パーソナルコンピューターなど公知の手段を適宜使用することができる。
試験片において貫通割れが発生し易い箇所は、通常、打抜き部の長手方向中央部の端面であることから、これらの観察手段は、少なくともこれらの範囲が観察可能となるように設定されることは言うまでもない。
【００４３】
このように、本発明の試験装置に試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面を観察する第一の観察手段１１と、試験片の長手方向中央部にマーキングされた罫書き線または標点を含む上面または下面を観察する第二の観察手段１２を備えるとともに、前記第一の観察手段１１及び前記第二の観察手段１２で観察した画像をそれぞれ記憶する記憶手段を設ければ、試験完了後に必要により画像を再現することができ、これらの再現画像を再確認して、試験片３の長手方向中央部における板厚方向の端面に貫通割れが発生した時点を的確に把握することができ、そして、その時点での長手方向中央部における上面または下面の罫書き線または標点の間隔を正確に確認し、測定することができ、伸びフランジ変形における限界歪をより高い精度で計算することができる。
【００４４】
また、さらに好ましくは、本発明のサイドベンド試験装置は、上記の第一の観察手段、第二の観察手段および観察画像の記憶手段にくわえて、さらに、罫書き線または標点の画像情報に基づいて歪を算出する計算手段を備えるものである。すなわち、第一の観察手段により観察された試験片の板厚方向の端面の画像情報および第二の観察手段により観察された試験片長手方向中央部の上面または下面にマーキングされた罫書き線または標点の画像情報に基づいて、先ず、板厚方向の端面に貫通割れが発生したことを判断し、次いで、第二の観察手段により観察されたその時点の画像を、計算手段に送り、この画像に基づき、この計算手段において試験片の罫書き線または標点の間隔を測定し、伸びフランジ変形における歪を計算するものである。このような計算手段として、例えば、キーエンス社製のＣＶ３５００および高解像度カメラを用いたシステムなどを利用することができる。これにより、板厚方向の端面に貫通割れが発生した時点を的確に把握することができると共に、罫書き線あるいは標点の間隔測定をより安定して行えるため、バラツキが少なく、より精度で高い限界歪を測定し、計算することができる。
【００４５】
図１０は、本発明のサイドベンド試験装置の一実施形態の構成を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図を示す。
なお、この実施形態では、第一の観察手段、第二の観察手段を備えるものとし、また、試験片の上面に罫書き線または標点が設けられ、従って第二の観察手段は、試験片を上面から観察するようなものとしている。
【００４６】
図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、サイドベンド装置１３の基台１４には、試験・観察部として、補強支材１５に背面を支持された状態で固定された垂直な壁部材１６と、この壁部材１６から後方（図の左方向を後方とする）に突出して固定された架台板１７と、この壁部材１６から前方（図の右方向とする）に突出し、垂直方向に高さ調整可能に取り付けられた支持板１８とが設けられている。
架台板１７には、１対の腕部１（１ａ，１ｂ）を回動自在に支持するための支点として１対の支柱４（４ａ，４ｂ）が、架台板１７上において、垂直方向に間隔を開けた異なる位置に固定され、この１対の支柱４（４ａ，４ｂ）には、把持部２（２ａ，２ｂ）と共に、腕部の先端部１ａｔ，１ｂｔにより試験片の係止手段を構成する１対の腕部１（１ａ，１ｂ）が、脚部１ａｆ，１ｂｆを互いに交差するようにして取り付けられている。
【００４７】
第一の観察手段１１として、支持板１８の上に水平方向の前後に移動可能に取り付けられた載置台１９の上に、ＣＣＤカメラが取り付けられている。また、壁部材１６には、架台板１７の上面の高さを中心とした上下方向の高さを有し、かつ前記１対の腕部の水平方向の間隔を超える幅を有する貫通孔２０が設けられている。
第一の観察手段１１としてのＣＣＤカメラ１１’の高さ方向及び水平方向の位置は、試験片３の位置に対して調整可能とされており、この貫通孔２０を通して、試験片の長手方向中央部（打抜き部）の板厚方向の端面を観察可能となっている。
【００４８】
第二の観察手段１２として、壁部材１６の上端から上方に突出するように伸びる垂直支柱２２と、この垂直支柱２２に昇降可能に取り付けられて高さ調整部材２３と、この高さ調整部材２３に取り付けられた水平部材２４と、この水平部材２４に水平方向の前後に移動可能に取り付けられた水平距離調整部材２５と、この水平距離調整部材から垂直下方に延びる支持片２６とから構成される支持機構の支持片２６に、ＣＣＤカメラ１２’が取り付けられている。すなわち、第二の観察手段１２してのＣＣＤカメラ１２’の高さ方向及び水平方向の位置は、試験片３の位置に対して調整可能とされており、試験片の長手方向中央部の上面が、罫書き線または標点を含めて観察可能となっている。
【００４９】
また、基台１４には、荷重付与部として、架台板１７の後方端よりさらに後方側において、補強支材１５に背面を支持された状態で支持部材２７が設けられ、この支持部材２７に荷重付与手段５が支持、固定されている。荷重付与手段５は、油圧シリンダー２８とその先端のヘッド２９を有しており、油圧シリンダーに備えられたアクチュエーター３０の作動により油圧シリンダーが前方（図の右方向）に進行し、ヘッド２９が腕部１（１ａ，１ｂ）の後端１ａｅ，１ｂｅを押すことによって、荷重を付与し、試験片３に引張曲げを与えるようになっている。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。
【００５１】
（実施例１）
図１０に示したような本発明のサイドベンド試験装置を用いて、鋼板の伸びフランジ性を確認する試験を行った。この実施例では、第一の観察手段及び第二の観察手段を使用することなく、肉眼で観察しながら試験を行った。なお、試験片の係止手段である腕部の先端部１ａｔ，１ｂｔおよび把持部２ａ，２ｂの試験片の上下面と対向して接触する部分には格子状に凹凸を形成し、粗面とした。
試験に使用した鋼板は、自動車の車体部材として一般に使用される板厚３．２ｍｍの熱延鋼板とした。また、鋼板の圧延方向が試験片の長手方向となるように採取した。
試験片は図５に示した形状とし、長さｌ：１００ｍｍ、幅ｗ：３５ｍｍ、板厚ｔ：３．２ｍｍとし、打抜き部は、曲率半径ｒ：１５ｍｍ、打抜き深さｄ：１５ｍｍとしてシャークリアランスを板厚の２０％として、鋼板を打ち抜いて形成した。試験片の上面には、罫書き線の間隔（ゲージ長さ：ＧＬ）を２ｍｍとしてマーキングした。
そして図１に示すように、試験片の打抜き部の円弧の開放端が引張曲げの外側になるように、係止手段により試験片３をサイドベンド試験装置に取り付け、荷重付与手段５によって１〜５トンの荷重を腕部の後端１ａｅ，１ｂｅに加え、試験片に引張曲げ変形を付与した。このとき、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面、及び長手方向中央部の上面を拡大鏡を使用して肉眼で観察しながら、荷重付加を制御し、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面に貫通割れが生じた時点で荷重の付与を停止した。
試験終了後、試験片を取り外し、罫書き線の間隔を罫書き線と端面との交点近傍において測定し、歪を計算した。測定した罫書き線の間隔数は３個（ＧＬ＝２ｍｍ×３＝６ｍｍ）とした。同様の試験を５個の試験片について繰り返した。その結果、歪は７８〜９６％で、平均値は８７％と、ややばらつきが大きかったが、伸びフランジ性の限界歪を測定することができた。
図３の（ａ）に示すように、腕部の先端部及び把持部が試験片の係止面と対向する面に形成していた粗面の模様が、ずれたりすることなく試験後の試験片の両端部の上面及び下面に鮮明に転写されており、確実に力が伝達されていることが判った。
【００５２】
（実施例２）
図１０に示したような本発明のサイドベンド試験装置において、第一の観察手段及び第二の観察手段としてそれぞれＣＣＤカメラを設けて試験を行い、試験中、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面、および長手方向中央部の上面の罫書き線を含む領域を連続して観察、撮影し、その画像をコンピューターに記憶させた。荷重付与手段による腕部への荷重付与は、１〜５トンとし、試験片が破断するまで付与した。なお、使用した試験片の材料、および試験片の形状は、実施例１と同じとした。また、試験装置の係止手段については実施例１と同様に粗面を形成した。
試験後、コンピューターから記憶させた第一の観察手段及び第二の観察手段による画像を再現し、再現画像に基づいて、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面に貫通割れが発生した時点を試験者が目視により確認した。
次いで、第一の観察手段及び第二の観察手段によって確認した貫通割れの発生時点における第二の観察手段の画像に基づいて試験片の上面の罫書き線を確認し、その間隔を罫書き線と端面との交点近傍で測定して歪を計算した。測定した罫書き線の間隔数は３個（ＧＬ＝２ｍｍ×３＝６ｍｍ）とした。同様の試験を５個の試験片について繰り返した。その結果、歪は８６〜９２％で、平均値は８９％であり、実施例１に比べて、やや大きな歪が得られ、ばらつきが小さくなっており精度が向上していることが判った。また、実施例１と同様、係止手段の粗面の模様が、ずれを生じることなく試験後の試験片の両端部の上面及び下面に転写されており、確実に力が伝達されていることが確認された。
【００５３】
（実施例３)
図１０に示したような本発明のサイドベンド試験装置を用い、実施例２と同様に、第一の観察手段及び第二の観察手段としてそれぞれＣＣＤカメラを設けて試験を行い、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面、および長手方向中央部の上面の罫書き線を含む領域を観察、撮影し、その画像をコンピューターに記憶させた。さらに、罫書き線の画像に基づいて歪を自動的に計算する手段（キーエンス社製のＣＶ３５００および高解像度カメラを用いたシステム）を有するコンピューターを用いた。荷重付与手段による腕部の後端への荷重付与は、実施例２と同様に１〜５トンとし、試験片が破断するまで付与した。なお、使用した試験片の材料、および試験片の形状は、実施例１と同じとした。また、試験装置の係止手段については実施例１と同様に粗面を形成した。
試験後、コンピューターに記憶させた第一の観察手段及び第二の観察手段による画像を再現し、再現画像に基づいて、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面に貫通割れが発生した時点を試験者が目視により確認した。
次いで、第一の観察手段によって確認した貫通割れの発生時点の第二の観察手段の画像を、画像に基づいて歪を計算する手段を有するコンピューターに送り、歪を自動的に計算した。
同様の試験を５個の試験片について繰り返した。その結果、歪は８８〜９２％で、平均は９０％であった。実施例１に比べて、やや大きな歪が得られ、ばらつきもさらに小さくなっており測定の精度が向上していることが判った。また、実施例１と同様、係止手段の粗面の模様が、ずれを生じることなく試験後の試験片の両端部の上面及び下面に転写されており、引張曲げ力が確実に伝達されていることが確認された。
【００５４】
〔比較例〕
比較のため、図１１の（ａ）に示すような従来の引張曲げ試験装置を用いて試験を行った。使用した試験片の材料、試験片の形状は、実施例１と同様としたが、試験片の取り付けには、本発明のような把持部を有する係止手段を使用せず、図１１の（ａ）に示すように試験片３の両側端部にノックピン穴（φ１０ｍｍ）を設け、ノックピンにより試験片を試験装置に係止、固定した。試験方法は、実施例１と同様に、荷重付与手段によって１〜５トンの荷重を腕部の後端に荷重を加え、試験片に引張曲げ変形を付与した。
このとき、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面、及び長手方向中央部の上面を拡大鏡を使用して肉眼で観察しながら、荷重付与を制御し、試験片の長手方向中央部の板厚方向の端面に貫通割れが生じた時点で荷重の付与を停止した。
なお、試験後、実施例１と同様に歪の計測、計算を行った。同様の試験を５個の試験片について繰り返した。その結果、歪は７５〜９５％と大きくばらついており、平均は８５％であり、本発明の１〜３に比べ低い値となり、正確な伸びフランジ性の限界値を測定することができなかった。また、試験後の試験片の両端部のノックピンのピン穴が図１１の（ｃ）に示すよう、試験片の長手方向に変形しており、引張曲げ力が均等に伝達されておらず、上記のような歪の測定値のばらつきの原因となっていることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明のサイドベンド試験装置の要部の構成概要を示す模式図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は試験片の係止、固定状況を説明する正面図、（ｃ）は（ａ）の平面図である。
【図２】本発明における伸びフランジ性を評価する限界歪の測定方法の概念を説明する図である。
【図３】本発明の試験方法において、試験片の板厚方向の端面に貫通割れが発生した時点の状態を示す図であり、（ａ）は試験片の上面の状態、（ｂ）は長手方向中央部の板厚方向の端面の状態をそれぞれ示す。
【図４】本発明の試験方法において、試験片の板厚方向の端面に破断が生じた時点の状態を示す図であり、（ａ）は試験片の上面の状態、（ｂ）は長手方向中央部の板厚方向の端面の状態をそれぞれ示す。
【図５】本発明において使用する試験片の形状の一例を示す斜視図である。
【図６】試験後の試験片の歪の測定を説明する図である。
【図７】歪勾配を説明する図である。
【図８】試験片の打抜き深さｄによる限界歪への影響を示す図であり、（ａ）は試験片の形状、（ｂ）は限界歪の結果をそれぞれ示す。
【図９】本発明のサイドベンド試験装置において、第一の観察手段および、第二の観察手段の配置した場合の状況を例示する模式図である。
【図１０】本発明のサイドベンド試験装置の一実施形態の構成を示す図であり、（ａ）は部分拡大図を含む平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図である。
【図１１】従来の引張曲げ試験の概要を示す図であり、（ａ）は試験装置を、（ｂ）は（ａ）の装置に使用する試験片の形状を、（ｃ）は（ａ）の試験装置によって試験した後の試験片の形状をそれぞれ示す。
【図１２】従来の帯状材料の破断強度を測定する装置の例を示すものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】従来の材料の引張試験において試験片の伸びを自動計測する装置の構成の概要を示す図である。
【図１４】プレス成形された部材の各種の変形部位を示す模式図であり、（ａ）はフレームの場合の伸び部位を、（ｂ）はロアアームの場合の穴拡げ部位と伸び部位をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００５６】
１ １a、１b 腕部
１at、１bt 腕部の先端部
１af、１bf 腕部の脚部
１ae、１be 腕部の後端
２ ２a，２b 把持部
２’ ボルト
３ 試験片
３a，３b 試験片の端部（両端部）
４ ４ａ，４ｂ 支点（支柱）
５ 荷重付与手段
６ 板厚方向の端面
７ 打抜き部
７’ 打抜部の円弧の開放部
８ 罫書き線
９ 貫通割れ部
１０ 破断部
１１ 第一の観察手段
１１’ ＣＣＤカメラ
１２ 第二の観察手段
１２’ ＣＣＤカメラ
１３ サイドベンド試験装置
１４ 基台
１５ 補強支材
１６ 壁部材
１７ 架台板
１８ 支持板
１９ 載置台
２０ 貫通孔
２２ 垂直支柱
２３ 高さ調整部材部材
２４ 水平部材
２５ 水平距離調整部材
２６ 支持片
２７ 支持部材
２８ 油圧シリンダー
２９ ヘッド
３０ アクチュエーター
４１ 押し上げパンチノックピン孔
４２ ノックピン孔
４３ 試験片
４４ 回転中心ピン
４５ 油圧ジャッキ
４６ 押し上げパンチの脚部
４７ 切り欠き部
４８ 罫書き線
５１ 中心軸
５２ 自転機構
５３ 加圧ヘッド
５４ 帯状試料
５５ 保持チャック
５６ 張力付加機構
５７ 画像認識手段
５８ 張力測定器
６１ 引張り試験機
６２ 試験片
６２ａ 試験片の罫書き線
６３ 第一照明装置
６４ 第二照明装置
６５ ＣＣＤカメラ
６６ 画像処理装置
ｄ 試験片の打抜き部の打抜き深さ
ｌ 試験片の長さ
ｒ 試験片の打抜き部の曲率半径
Ｒ 試験片の切欠き部の曲率半径
ｔ 試験片（金属板）の板厚
ｗ 試験片の幅
ｚ 粗面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ異なる位置の支点に回動自在に取り付けられた１対の腕部と、前記腕部の先端部において、上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面をそれぞれ前記腕部と共に固定する１対の把持部と、前記１対の腕部の後端に荷重を加える荷重付与手段を有し、前記１対の腕部は、脚部が互いに交差するように構成されているサイドベンド試験装置であって、前記荷重付与手段により前記後端に荷重を加えて、それぞれ前記支点を中心として、前記１対の腕部の先端部がそれぞれ逆方向に移動して離れることにより、前記腕部と前記把持部とで固定された試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面に引張及び曲げ変形を付与する機能を有することを特徴とするサイドベンド試験装置。
【請求項２】
前記試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面を観察する第一の観察手段と、試験片の長手方向中央部における上面または下面を観察する第二の観察手段と、前記第一の観察手段及び前記第二の観察手段で観察した画像をそれぞれ記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項１に記載のサイドベンド試験装置。
【請求項３】
前記第一の観察手段により観察した試験片の板厚方向の端面の画像情報と、前記第二の観察手段により観察した前記罫書き線または標点に基づいて、試験片の端面の板厚方向に割れが貫通したときの歪を算出する計算手段を有することを特徴とする請求項２に記載のサイドベンド試験装置。
【請求項４】
請求項１に記載のサイドベンド試験装置を用いて、上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面を、前記の１対の腕部の先端部において前記腕部と前記把持部でそれぞれ固定した後、前記荷重付与手段により前記後端に荷重を加えて、試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面が広げられるように引張及び曲げ変形を付与し、前記罫書き線または標点に基づいて、前記試験片の端面の板厚方向に割れが貫通したときの歪を算出することを特徴とするサイドベンド試験方法。
【請求項５】
請求項２に記載のサイドベンド試験装置を用いて、上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面を、前記１対の腕部の先端部において前記腕部と前記把持部でそれぞれ固定した後、前記荷重付与手段により前記後端に荷重を加えて、試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面が広げられるように引張及び曲げ変形を付与し、前記記憶手段により記憶した前記第一の観察手段で観察した画像に基づいて、前記第一の観察手段により観察した試験片の端面の板厚方向に割れが貫通したときの歪を、前記第二の観察手段で観察した前記罫書き線または標点に基づいて算出することを特徴とするサイドベンド試験方法。
【請求項６】
前記歪を、請求項３記載の計算手段で算出することを特徴とする請求項５に記載のサイドベンド試験方法。
【請求項１】
それぞれ異なる位置の支点に回動自在に取り付けられた１対の腕部と、前記腕部の先端部において、上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面をそれぞれ前記腕部と共に固定する１対の把持部と、前記１対の腕部の後端に荷重を加える荷重付与手段を有し、前記１対の腕部は、脚部が互いに交差するように構成されているサイドベンド試験装置であって、前記荷重付与手段により前記後端に荷重を加えて、それぞれ前記支点を中心として、前記１対の腕部の先端部がそれぞれ逆方向に移動して離れることにより、前記腕部と前記把持部とで固定された試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面に引張及び曲げ変形を付与する機能を有することを特徴とするサイドベンド試験装置。
【請求項２】
前記試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面を観察する第一の観察手段と、試験片の長手方向中央部における上面または下面を観察する第二の観察手段と、前記第一の観察手段及び前記第二の観察手段で観察した画像をそれぞれ記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項１に記載のサイドベンド試験装置。
【請求項３】
前記第一の観察手段により観察した試験片の板厚方向の端面の画像情報と、前記第二の観察手段により観察した前記罫書き線または標点に基づいて、試験片の端面の板厚方向に割れが貫通したときの歪を算出する計算手段を有することを特徴とする請求項２に記載のサイドベンド試験装置。
【請求項４】
請求項１に記載のサイドベンド試験装置を用いて、上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面を、前記の１対の腕部の先端部において前記腕部と前記把持部でそれぞれ固定した後、前記荷重付与手段により前記後端に荷重を加えて、試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面が広げられるように引張及び曲げ変形を付与し、前記罫書き線または標点に基づいて、前記試験片の端面の板厚方向に割れが貫通したときの歪を算出することを特徴とするサイドベンド試験方法。
【請求項５】
請求項２に記載のサイドベンド試験装置を用いて、上面または下面に罫書き線または標点がマーキングされた試験片の両端部の上下面を、前記１対の腕部の先端部において前記腕部と前記把持部でそれぞれ固定した後、前記荷重付与手段により前記後端に荷重を加えて、試験片の長手方向中央部における板厚方向の端面が広げられるように引張及び曲げ変形を付与し、前記記憶手段により記憶した前記第一の観察手段で観察した画像に基づいて、前記第一の観察手段により観察した試験片の端面の板厚方向に割れが貫通したときの歪を、前記第二の観察手段で観察した前記罫書き線または標点に基づいて算出することを特徴とするサイドベンド試験方法。
【請求項６】
前記歪を、請求項３記載の計算手段で算出することを特徴とする請求項５に記載のサイドベンド試験方法。
【図１】
【図２】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図３】
【図４】
【図６】
【図２】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図３】
【図４】
【図６】
【公開番号】特開２００９−１４５１３８（Ｐ２００９−１４５１３８Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２１３４６（Ｐ２００７−３２１３４６）
【出願日】平成１９年１２月１２日（２００７．１２．１２）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１２日（２００７．１２．１２）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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