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株式会社NTTデータエンジニアリングシステムズ

No.51 システム紹介

メタルフォーミングプロセスシミュレーションシステム
Simufact.formingのご紹介

PLM事業本部 開発統括部
PLMソリューション開発部 第一開発グループ
高木 麻由美

Simufact.formingについて

NDESが販売しているSimufact.formingについてご紹介します。このシステムは、金属加工のシミュレーションを行うことができるメタルフォーミングプロセスシミュレーションシステムです。

画面例
図1 厚板成形シミュレーション結果
  • 「密閉鍛造、押し出し、引き抜き、アプセット、曲げ、自由鍛造、平圧延、プロファイル圧延、タンブリング、冷間、熱間、メカプレス、ハンマー、スクリュープレス、ロール成形、振動プレス、連成プレス」等の成形方法
  • 「低炭素鋼、ステンレス、アルミニウム、非鉄系金属、チタン合金、ニッケル基合金」等の素材
  • 「バネによる工具の制御」、「塊、厚板」等の素材状態、「素材の流れ、成形荷重」の取り扱いなどバルクメタルフォーミングシミュレーションの非常に広い範囲にわたってサポートされています。
画面例
図2 Simufact.formingのGUI

モデルやシミュレーションの条件設定は、メタルフォーミングのプロセスを想定したわかりやすいGUIで、設計者が実際に工程設計を行うイメージでプロセスを組み立てていくことができます。

画面例
図3
素材の切断シミュレーション結果

また、CAE業界の世界的なマーケットリーダであるMSC.Software社のソルバー技術がシミュレーションのコアテクノロジーを担っており、ソルバーとしては、MarcとDytranの2つがサポートされています。FE(有限要素法)ソルバーであるMarcとFV(有限体積法)ソルバーであるDytranのそれぞれが得意とする分野を分担し、より広範囲なシミュレーションが可能となっています。

Simufact.formingのこれまで

Simufact.formingの前身であるMSC.SuperForgeはMSC.Software社とNDES(当時はHZS)の共同開発商品、「鍛造成形解析専用シミュレーションシステム」として2000年にリリースされました。以来、バージョンアップを重ね多くのお客様からのご要望を受け、機能強化を図ってきました。

昨年、MSC.Software社のメタルフォーミング領域のビジネスが現Simufact Engineering Gmbh社(旧FEMUTEC社)に移管されたことに伴い、MSC.SuperForgeはバルクメタルフォーミングを対象とするシミュレーションシステムSimufact.formingとして、リニューアルされました。

Simufact.formingの商品構成

Simufact.forming 8.1の商品構成をご紹介します。

メインとなるアプリケーションは、Simufact.forming basicで、Simufact.formingの基本的なシミュレーション機能を備えています。先に述べたシミュレーションの多くはSimufact.forming basicで行うことができます。オプションとなるアプリケーションとしては主に以下のものがあります。

■Simufact.formingオプション

  • Simufact.forming rolling
    回転成形シミュレーション用モジュールです。
  • Simufact.forming die analysis
    金型応力シミュレーション用モジュールです。
画面例
図4 回転成形シミュレーション結果

■Simufact.toolboxオプション

  • Simufact.material basic
    追加材料データライブラリです。
    Simufact.forming basicにも基本的な金属データライブラリは含まれていますが、より多くのデータを備えています。
  • Simufact.material transformation
    相変態シミュレーション用データライブラリです。ベイナイト、マルテンサイトなどを取り扱うことができます。

■CAD Integrationオプション

  • Simufact.CAD ACIS
  • Simufact.CAD Catia V5
  • Simufact.CAD Inventor

その他、各種CADインターフェースオプションを備えています。

Simufact.forming新機能のご紹介

今年8月にリリースされたSimufact.forming 8.1の主な新機能についてご紹介します。

■フローライン表示機能

ワークピースにフローライン表示を行う機能が追加されました。フローライン表示は、成形工程を通して素材の成形状態と一緒に表示させることができます。また、等間隔に配置された点で定義されており、その位置は計算中にその都度保存されます。

■CADデータ読み込み機能の追加

モデル形状を読み込む際にSimufact.formingにアドオンされた機能を使用して、CADデータを直接読み込むことができるようになりました。

本機能で、読み込み時にプレビューを行いオプションの設定を行うことができます。プレビュー結果が思わしくない場合、欠落したサーフェイスを近似して修正することもできます。

■新しいメッシャーの追加

新しいメッシャーとして、SimLabメッシャーが追加されました。サーフェイスまたはテトラメッシングを行う際にこのメッシャーを使用できます。

SimLabメッシャーを使用することで、より高品質なメッシュが作成され、そのメッシュを使った計算が行われるため、メモリの削減、パフォーマンスの向上、計算の安定と精度の向上が期待できます。

画面例
図5 SimLabメッシャーを使用したメッシング

■die load機能の修正

デカップリングによる金型応力シミュレーション時に、成形解析の反力や応力を使用して金型の強度解析を行うことができます。またこの機能では任意の締め代の設定や金型の構造を検討することもできます。

画面例
図6 金型応力シミュレーション結果

おわりに

以前は「鍛造成形解析専用」という位置づけでしたが、新しいSimufact.formingは鍛造に限定することなく、素材の切断から金型応力解析、回転成形、厚板成形など「メタルフォーミングプロセスのシミュレーションシステム」として世界中の企業で使われております。興味を持たれた方は、ぜひお問い合わせ下さい。皆様のお役に立つことができれば幸いです。

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