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[解析事例] サーボプレスシミュレーション機能「JServo」

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  • 生産技術トレンドへの対応

難加工金属や精度を要求される部品加工への適用

サーボプレスは、金型の駆動をサーボモーターで制御して加圧する方式のプレス機です。成形性が向上するため、難加工金属や精度を要求される部品の加工への適用が進んでいます。

JSOLでは、サーボプレス機による加工で発現するさまざまな物理現象について、設計上における重要度が高いものから、積極的に CAE で予測・再現できるように開発を進めています。

第一弾としては、サーボプレス機の自由なモーション設定を想定して、次の機能をJSTAMPに搭載しました。

(1) 任意のスライドモーションを設定する機能
任意のモーションを CSV ファイルでインポートすることができます。
計算上、現象時間を短くするために、速度のスケールファクターを設定することも可能です。
(2) 型とワーク間の再潤滑を表現する機能
逐次成形モーションでは、型とワークが瞬間的に離れることが起こります。このとき、ワーク表面のミクロオイルプール(表面粗さの谷部)から潤滑油が流出することで潤滑状態が改善し、ワークの成形性がよくなるというメカニズムが指摘されています。
JSOLでは、この再潤滑効果をシミュレートするソルバーを開発し、JSTAMPに搭載しました。

サーボプレス機による実験

スライドモーション
スライドモーション

逐次モーションによって成形性が向上しています。
通常2工程必要な部品を、1工程で加工可能なことが実証されました。

クランクモーション (写真ご提供:アイダエンジニアリング株式会社様)

JSTAMPによるシミュレーション

再潤滑効果を表現するソルバーJServoを、JSOLが新開発。
モーションの違いによる成形性の違いを解析で再現することに成功しました。

JSTAMPによるシミュレーション (測定値ご提供:アイダエンジニアリング株式会社様)

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