AutoFormソフトウェアにおけるFLDチャートの7つの主要ゾーン

自動車業界において、コンピュータ支援工学（CAE）は製品開発プロセスで重要な役割を果たしています。板金成形シミュレーションにおける最先端のCAEツールの一つであるAutoFormは、有限要素解析（FEA）を通じてクラックやしわ、過度な板厚減少などの欠陥を予測し、防止するのに役立ちます。

AutoFormの主要な機能の一つはフォーミングリミットダイアグラム（FLD）です。これは板金の成形限界を評価するために使用される強力なツールであり、材料のひずみ状態を7つのカラーコード付きゾーンに分類することで、エンジニアが成形過程での部品破損リスクレベルを視覚的に評価できるようにします。

それでは、FLDの7つのゾーンとそれぞれが示す内容について詳しく見ていきましょう：

1. クラックゾーン（赤）

成形限度曲線（FLC）よりも上にあるこのゾーンは、材料が成形限界を超えており、破損する可能性が高いことを示しています。赤色ゾーンに入ったすべての点は即時の破損を示しており、金型、材料またはプロセスの緊急対策が必要です。

2. 破裂リスクゾーン（黄色）

このゾーンは破裂ゾーン直下に位置し、高リスク領域を表しています。材料がまだ破損していないものの、限界値に近い状態で作動しています。予防措置として、加工条件の調整または材料特性の変更により、ひずみレベルを危険ゾーンから外すことが推奨されます。

4. 過度な薄肉化ゾーン（オレンジ）

過度な薄肉化とは、板材の厚さが許容範囲を超え減少している状態であり、部品の構造的完全性と耐久性が損なわれます。これは局所的な箇所での伸ばしすぎによく起る現象であり、安全性が重要な部品においては避けるべきです。

4. 安全ゾーン（グリーン）

これは理想的な成形条件です。このゾーンに入る部品は最適なひずみ範囲内にあり、割れたり、しわが寄ったり、過度に薄くなる可能性が低いことを意味します。すべての重要な製品領域において、このゾーンを目指す必要があります。

5. 十分な伸び不足ゾーン（グレー）

板材に十分な伸びが生じないと、所望の形状に完全に適合しない場合があります。AutoFormはこれらの領域をグレーで表示します。フランジやトリミング領域などの非機能的な部分では許容される場合もありますが、製品表面においては寸法精度を維持するために最小限に抑える必要があります。

6. しわ発生傾向ゾーン（青）

このゾーンはしわが発生するリスクがあることを示唆しています。まだ故障ではありませんが、特定の条件が継続するとしわが形成される可能性があります。このようなリスクを管理するには、技術的判断としわ高さ指標および成形経験に基づく対応が重要です。

7. しわゾーン（紫）

素材がしわ発生領域に入ると、目に見えるしわが生じます。これは外観と機能の両方に悪影響を及ぼします。エンジニアは金型設計を修正したり、引き抜きビードの配置を変更して、しわを除去または制御する必要があります。

自動車CAE解析においてFLDが重要な理由は？

AutoForm内でFLD線図を活用することで、エンジニアは初期設計段階で絞り加工時の問題をシミュレーションおよび予測することが可能です。これにより次の効果があります：

・金型開発における試行錯誤の排除

・時間と製造コストの削減

・大量生産における品質と再現性の向上

実際の応用分析

以下は実際の部品シミュレーションから得たFLDチャートの一例です。この部品に割れやしわのリスクがあるか見分けられますか？大部分のひずみ点がグリーンゾーン内にありますか、それとも懸念される箇所がありますか？

コメント欄であなたの分析を自由にお寄せください―皆さんの解釈を伺えることを嬉しく思います！