PAM-STAMP v2022 -- 高性能プレス成形シミュレーション

ハイドロフォーミングとは複雑な部品の成形と表面品質の向上を実現する成形技術です。PAM-TUBEでは液状バルジ成形と高圧成形を別々に、または組み合わせてモデル化することで、チューブ曲げの全工程をカバーし、セットアップやツール設計にかかる時間を短縮、複雑なハイドロフォーミングにも対応します。

PAM-STAMPはシーゲン大学とのパートナーシップとDaimlerChrysler、Audi、Schuler Hydro Forming、bu+Engineering Gmbh、hde Solutions、Eberspâcher、ThyssenKrupp Buddなどの学術機関や産業機関との緊密な協力関係により、信頼性の高いシミュレーションを可能にするソフトウェアとして開発されました。

PAM-STAMPのメリット

• 歪の評価

• 楕円化の予測

• 曲げ位置の迅速な検出

• 溶接シームの検討

• 余肉部を簡単に配置

• 型表面形状の自動生成

• マルチステージ成形の作業をマクロにより効率化

開発プロセスを迅速化しコスト削減を実現。

CNCチューブ曲げの最適化は、通常シミュレーションを使わず実際に加工機を使って行われますが、ハイドロフォーミング製品のチューブ曲げは非常に重要な工程であり、現象を正確に予測するためにはシミュレーションが必要となります。

ハイドロフォーミングとは、従来のプレス機械による成形に対して、流体を荷重の伝達媒体として成形する工法です。媒体がガスやプラスティックペレットなどである場合にも、PAM-STAMPは対応してます。チューブのような閉断面の形状は、内側からフルードセルとして知られる液圧が加わる工法によって成形されます。

軸押しピストンを使用してチューブの端をシールし、かつ材料を中心に押し込んで断面をより大きく膨らませます。またT型部品のような分岐のある部品では、分岐への材料の流れを制御するためにカウンターパンチが使われます。これらすべての加工条件に、PAM-STAMPは対応しています。

このようにPAM-STAMPは、チューブ曲げおよびフォーム成形またはプレス曲げから、ステンレス材料の焼きなましの考慮やハイドロフォーミング、その後のトリミングや機械成形まで、バーチャル製造プロセス全体に対応しています。

典型的なハイドロフォーミングの活用方法は従来のシートメタル成形と似ていますが、いくつかの追加点があります。ハイドロフォーミング部品設計モジュールPAM-TUBEMAKERは、リバースエンジニアリングのワークフローをサポートし、製品完成に関連する製造工程や必要なチューブの特定を可能にします。

リバースエンジニアリングがカバーすべき課題

1. チューブ／外形部品の断面の決定

2. 曲げ位置、曲げ数と曲げ半径（通常は1半径）の選択、使用設備と適合させ生産コストを最適化

3. 任意の予備成形作業を決定

4. 型との接触帯域の推定（チューブ端部の円筒部など）

5. ハイドロフォーミングの型準備

6. チューブの寸法

チューブ曲げからハイドロフォーミングのシミュレーションを行った後に問題が生じた場合は、ループを繰り返して最適化を図りPAM-TUBEMAKERに実装し、ツールやプロセスを調整することで改善が可能です。

作業現場での下記の問題を解決

• 部分的なひび割れ・しわ・薄肉化の発生

• 潤滑・カム操作の必要性

• CADとの相違と部品のスプリングバック

• 必要な最大圧力と関連するクロージングフォース（プレスサイズ）

• 最大圧力と軸方向のフィードと荷重から油圧シリンダのサイズを決定