プレスダイ設計プロセスの分析、収集に価値あり！

第一部: CAEの紹介

 CAEのプレス成形への応用:

一般的な押出部品と比較すると、自動車ボディ部品は薄い材料、複雑な形状、大型サイズ、そして多曲面が特徴です。伝統的な「試行錯誤」のアプローチでは、繰り返される試作や金型修理により新製品開発が遅れ、企業に競争上の劣勢をもたらします。

近年、コンピュータ応用と有限要素法が自動車産業における板金成形CAEの発展を促進しています。設計者は金属の流れ、応力-ひずみ、温度分布、金型応力、およびしわや亀裂などの潜在的な成形欠陥を予測できます。また、押出工程とパラメータを決定し、金型設計を最適化することができます。各シミュレーションは試作プロセスのように機能し、試作回数を減らします。成熟したシミュレーション技術を使えば、初めての試みで合格する金型と工程設計を実現でき、金型修理を回避し、製品開発期間を短縮し、製品品質を向上させ、競争力を高めることができます。

 シートメタル成形CAEソフトウェアの概要:

世界中の主要な自動車メーカーは、シートメタルプレスシミュレーションに重点を置いています。ほぼすべての自動車ボディ部品の開発プロセスにシミュレーション分析が含まれています。主要なシートメタル成形シミュレーションソフトウェアには、DYNAFORM、AUTOFORM、およびPAM - STAMPがあります。

CAEシミュレーションの目的:

1. 成形性を向上させ、金型試作と生産の安定性を確保する。

2. 多様な材料やプロセスを用いた設計の最適化。

3. プロセス設計サイクルを短縮する。

4. 試作回数と切削作業の負荷を減らす。

5. 低トーンのプレス機を使用し、より小さなブランクを使う。

6. 型コストを下げる。

目標：高品質かつ期日内に型開発およびデバッグを完了し、コントロール可能なコスト範囲内に抑える！

第2部：自動車用のプレス加工および金型の入門

1. コールドスタンピング

コールドスタンピングとは、室温でプレス機に取り付けられた金型を使用して材料に圧力をかけ、材料を分離させたり塑性変形させたりして、望む部品を得るプロセスです。これは金属加工の一種です。

2. コールドスタンピングの特徴:

製品サイズが安定しており、高精度、軽量、良い剛性、優れた互換性があります。さらに、コールドスタンピングは効率が高く、エネルギー消費が少なく、操作が簡単で、比較的容易に自動化できます。

スタンピング部品に影響を与える要因

基本的なスタンピングプロセスの分類：

冷間スタンピングは、切断プロセスと成形プロセスという2つの主要なカテゴリに分けられます。

1. 切断プロセスでは、一定の輪郭線に沿って板材を分離し、特定の形状、サイズ、および断面品質を持つスタンピング部品を得ます。

2. 成形プロセスでは、欠けずにブランクを塑性変形させ、特定の形状とサイズを持つスタンピング部品を得ます。

分離工程の分類

引き伸ばしと成形の違い:

1. 部品の成形深さが10MMを超える場合、金属流れの現象を避けるために引き伸ばし方法を使用するのが最適です。10MM未満の場合、成形を考慮できます。同時に、成形プロセス中の材料の重なりを避けるために、通常プロセス欠陥が追加されます。

2. 引き伸ばしには完全なプロセス補正面と押さえ面が必要で、閉じた幾何学的形状を形成します。成形は局所的な作用だけでよく、完全に閉じる必要はありません。

3. 同じ部品および材料グレードの場合、引き伸ばしプロセスからの製品は成形プロセスからの製品よりも剛性があります。

4. 引き伸ばしはほぼ閉じた部品に適しており、成形は開いた部品に向いています。

成形と引き伸ばしの選択！

引き伸ばしの要点

1. パンチが引き伸ばす必要のある部品と完全に接触できるようにすること。つまり、負の角度がないこと。

2. 引き伸ばしの開始時に、パンチとブランクの接触状態が良好であるべきです。

1. 接触面積はできるだけ大きく、中心に近い位置にあるべきです: （図1-2参照）

2. ダイの表面で同時にワークと接触する点は、できるだけ多く、広範囲に分散しているべきです; （図1-2参照）

3. ダイの両側の包含角のサイズは、可能な限り近いものであるべきです: 8 （図1-3参照）

4. 各部分の引き伸ばし深さは、可能な限り均一であるべきです。 （図1-4参照）

図1-3に示すように、角度αとβの差が大きいため、各領域での材料の流れが不均一になります。

ラップアングル（またはドローアングル）：不適切な角度は次の欠点につながる可能性があります：

• 大きすぎると、部品の塑性変形が不十分になり、部品が反発や歪みを起こしやすくなり、材料の使用効率が低下します。
• 小さすぎると、材料の送りが困難になり、破断しやすくなり、部品の中間部分で塑性変形が不十分になります。

3部品表面の浅い凹凸形状の成形処理　図1-3参照。

部品表面で高さが0.5mm未満の形状の場合、引き伸ばしまたは成形時に0.2mm深くし、その後の工程では元の金型寸法に従って作業を行います。

工程付加セクション

図面プロセスの要件を満たすために、通常はシートメタル部品のフランジを展開し、その後、描画と成形に便利な引き抜き部品を形成するために必要な材料を追加する必要があります。工程上の必要性により追加された部品（つまり、トリミングライン外の材料）はすべて「工程付加」として呼ばれます。

引張成形におけるプレス方向の決定：

1. 凸型が深絞り加工を完了できるようにし、深絞りが必要なワークピースの部分が存在する場合、凸型接触死区（つまり、「逆フック」形状）があってはなりません。

2. 引き抜き開始時の凸金型と板材との接触面積は、できるだけ大きくする必要があります。

3. 凸型の金型が引き伸ばしを開始するとき、板との接触箇所はできるだけ中心に近づけます。

4. 凸型の金型が引き伸ばしを開始するとき、板との接触箇所は多く分散させるべきです。

今日の自動車産業では、性能と効率が重要であり、押出金型の設計と製造は部品品質と生産の安定性を確保するために重要な役割を果たします。邵義メタルテクノロジーでは、経験豊富なエンジニアチームと最先端の設備を背景に、自動車用押出金型開発における長年の経験を持っています。構造レビューからプロセス最適化、最終納入まで、お客様のニーズに合わせた包括的な技術サポートを提供します。精密製造、迅速な対応、コスト管理に重点を置き、プロジェクトが円滑に進むよう信頼性の高いツーリングソリューションを提供します。押出金型製造における信頼できるパートナーをお探しの場合、ぜひお気軽にお問い合わせください。

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