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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.59 システム紹介

3次元CAD/CAM/CAE一体型システム
Space-E/Pressのご紹介

PLM事業本部 営業統括部 営業企画部
パッケージ販売支援グループ
グループマネージャ 北田 幸雄

はじめに

プレス金型を製作するには、金型設計から金型加工、金型組立、そしてプレス作業が必要になります。設計業務ではCAD、金型加工ではCAM を使うことにより、設計・加工業務の効率化が行われています。今後さらなる効率化を図るためにはCAE を活用することが重要です。

今回、「Space-Eシリーズ」で培った技術を結集させた3次元CAD/CAM/CAE一体型のプレス金型設計システム「Space-E/Press」をリリースしましたので、ご紹介します。

課題と解決策

設計業務の効率化における課題と解決策は、下記の内容が考えられます。

課題1 設計内容によって業務およびソフトウェアが分かれているために「設計業務の一元管理ができていない。」
解決策1 「CAD とCAE」と「CAD とCAM」の連携を実現
課題2 技術や知識が共有されていないために「標準化・データベース化が進んでいない。」
解決策2 データを蓄積し、テンプレート設計を実現
課題3 設計の調整作業や設計ミスによる作業が発生しているために「設計作業の手戻りが多い。」
解決策3 3次元形状のイメージを3次元データで可視化

これらを実現することで設計の効率化を図れます。

Space-E/Pressの機能

レイアウト設計の効率化

NURBS 曲面技術とソリッドモデリングを統合した強靭なモデリング機能や歩留り率計算機能を用いることで素早い構想設計を実現し、2 次元スケッチを用いて、抜き・曲げなどの工程構想設計を行うことができます。

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ダイフェース設計の効率化

Space-E/Pressは、逆解析ソルバー「 HYSTAMP」《ワンステップFEM》を採用しており、3次元製品形状から、成形前の展開形状(ブランク形状)を簡単な操作で短時間に作成することができます。

最適なプレス方向の検討や割れ・しわなども予測することができます。

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絞り形状に対してパネル成形品のフランジ最外郭境界を展開することができ、絞り工程の中間形状も作成することができます。この機能を同一CAD 内で用いることで、ダイフェースやストリップレイアウト作成をスムーズに進めることができます。また穴埋めや単面によるぼかし面の作成など手間のかかる曲面を簡単かつ高品質に作成することもできます。

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標準化

設計の作業で重要なことは標準化です。標準化されていると余分な設計業務を省くことができます。標準化を進めるためには規格化とデータベース構築が必要となります。Space-E/Pressは、金型部品に属性を与えることができ、部品の寸法を変更すると、部品形状も変更されます。また、部品とプレートなど勘合箇所に自動で穴形状や穴属性を与えることができます。このことにより部品を変更した際に、他の部品への変更漏れも防ぐことができます。

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干渉やクリアランスチェック

3次元化のメリットは、個々のパーツの干渉やクリアランスチェックが行えることです。2 次元設計では、実際の金型の3次元形状を頭の中で描きながら作業を行う必要があり、熟練した設計者でなければ困難な作業ですが、3次元化により設計要素が可視化できると、形状を見ながら個々のパーツの干渉やクリアランスをチェックすることができます。3次元化することにより、後工程の金型加工・組立工程での不具合を未然に防ぐことができ工数削減を実現できます。

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図面作成

多種多様の穴形状があるプレートの3次元形状から容易な操作で穴形状寸法を含んだ投影図を作成できます。また断面図やバルーン、部品表なども部品の属性を利用して作成できます。

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3次元モデルとCAMとの連係 ※オプション機能

Space-EのCAMモジュールと連係させることにより、加工データ作成の自動化・標準化を支援します。加工ノウハウを構築できる仕組みを持ち、Space-E/Pressで作成されたモデルデータから誰もが簡単にNC データを作成できます。

また、Space-E/Pressは、プレートに部品を配置すると、部品が持っている穴属性を引き継き、複雑なプレートの穴加工もテンプレートを用いて最適な加工工程を作成することができます。

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Space-E/Press導入のメリット

  1. 設計時間の短縮、金型完成までにリードタイムの削減。
  2. 標準化による3次元設計への移行で、今までより短期間で設計者を育成できる。
  3. ミスが軽減でき、品質の向上。
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おわりに

Space-E/Pressは、CAD/CAM/CAE を密に連係させることにより、ブランク・トリム展開ラインを簡単に作成できるため、絞り(ドロー)工程設計を大幅に軽減することができます。

また、パーツ(パンチ・ダイ)をダイレクトにCAM 処理することで工数を削減できます。2 次元設計では実現できなかった設計から加工まで一気通貫でき、金型完成までのリードタイムを大幅に短縮できます。

今後もプレス金型設計に対して、機能強化を図り、お客様に価値あるシステム開発ならびに支援を行ってまいります。

※Space-E/Press「順送プレス金型設計向け」、「プレス工程設計向け」の製品価格は280万円から。
詳しくは最寄の営業所にお問合せください。

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