メニュー

アクティブサーフェスの正確な設計と製造

正確なCADのアクティブサーフェスは、トライアウト過程での大幅な工数削減に繋がります


アクティブサーフェスとは、成形加工に用いられる金型の、シートメタルが直接接触する部分のことを指します。アクティブサーフェスは、ダイ、パンチ、ブランクホルダーなどの全ての金型部品や、トリミングや成形後の作業に必要な全ての部品に存在します。

アクティブサーフェスのエンジニアが、板金の厚さ及び薄化の効果、また、金型の逃がし処理を実物に忠実にCADのアクティブサーフェスに反映させることで、NCプログラミング、機械加工、そしてトライアウト過程において、数百時間近く大幅に時間を短縮することができます。

設計に多くの工数が費やされるであろうことから、多くの場合シートメタルの片面分(パンチ側)のみ、アクティブサーフェスが正確に設計されます。シートメタルのもう一方の面をNC加工するためには、NCプログラム上でオフセットの寸法(=板金の厚さ)で計算されることになります。薄化の効果および逃がし処理を考慮して、たいていの場合NCプログラム上で残し代が考慮されます。この方法では確かに迅速に最初の結果が得られますが、ダイスポッティングプレスに非常に手間がかかり、多くの場合、トライアウトでの研削が必要となります。

そこでTebisは、アクティブサーフェスの自動化された設計機能を提供します。これにより、エンジニアは正確に作業を進め、あらゆる既知の経験と、シミュレートされた成形の効果をCADモデルへ建設的に反映させ、金型のセットモデルを作成することができます。

アクティブサーフェス: 従来の方法
強当て面(凸面の残し代)並びに逃がし(凹面の残し代)は正確には設計されず、成形金型のアクティブサーフェスは、残し代のNC属性を基にして加工されます。その結果、CADモデル(点線で示された領域)は加工後の結果(赤で示された領域)と一致しません。

アクティブサーフェス: Tebisの方法
強当て面(凸面の残し代)並びに逃がし(凹面の残し代)はその除変領域も含め、正確にCADで設計されます(緑の領域)。CADモデルは加工機上で作成されます。加工された金型部品とCADモデル、そしてアクティブサーフェスが全て一致します。


ドロー型向けに、自動でアクティブサーフェスのR逃し処理と平坦化

金型製造者が言うところの逃がし処理とは、ダイ、パンチ、ブランクホルダーおよび全ての小型部品の凹面のフィレット領域を縮小することを指し、このことによって成形の際にシートメタルが、該当領域で金型の一面のみと触れるようにするために行われます。

凸面のアクティブサーフェスにおいては、曲面を平坦化することで同様の効果が得られます。

アクティブサーフェスに、CADで編集してみて下さい。成形シミュレーションから、トライアウトまでの全プロセスを安定させることが可能になります。アクティブサーフェスのフィレット領域にCAD上で加えられた変更は、NCプログラムを通して迅速かつ正確に金型に反映され、安定したプロセスにより管理された状態で変更が行われます。

自動でアクティブサーフェスの凹面のフィレットを検知し、ワンクリックでフィレット領域のR逃がし処理を実行。接する面への接連続を実現。

アクティブサーフェスの凸面の平坦化はリアルタイムでインタラクティブにグラフィカルに変更可能。寸法変更は、矢印を動かして決定。


ドロー型の強当て面と、逃し面を自動で設計

成形金型の平面部分で、ドロー加工の際にシートメタルが固定されるべき箇所には強当て面が必要となります。逆に、逃し面となる箇所、つまりシートメタルに圧力がかからない部分では、シートメタルが伸張出来るあそびが必要です。

緑色の領域は変更なし、赤い領域はTebisが全自動で凹凸の残し代を計算、オレンジの領域は除変部。

比較機能を使って、変形前後での差異を確認し、計測することが可能。


トリム加工用のプロファイル面を自動で作成 

下側のトリムスチールを設計する際、ワンクリックで、帯幅、2番逃がしを考慮したプロファイル面を作成できます。算出されたアクティブサーフェスは、金型の下型をソリッド設計するのに使用されます。

2Dおよび3Dのカーブを基に、Tebisが全自動でプロファイル面(薄い色の領域)と逃がし(濃い色の領域)を計算。

プレス機上で、シートメタル(緑)はトリムスチールの下側の部分にカット

アドバイス:トリムスチールの設計にも、Tebisの自動小型部品プロセスをご使用いただけます。
 


トリムスチールを自動で設計

トリムスチールは、成形加工の金型のうち小型部品に数えられるもので、標準化し、更に大部分を自動化して設計・製造することが可能です。Tebisの自動設計機能は、サーフェス形状及びソリッド形状を使用し、オフセット並びに逃がしを考慮した形状とプロファイル面を作成します。そして全て正確に、自動で作成された延長面および穴埋め面を備えたソリッド形状を作成します。
トリムスチールを固定するのに必要な穴やはめ合わせ部分は、ソリッドシステムのアッセンブリ仕様から導き出します。切削加工によるトリムスチールの製造に不可欠な穴埋め面は自動で作成されます。

高度に自動化されたTebisの小型部品プロセスは、ソリッドデザイン及びアクティブサーフェスデザインの仕様に従い、少ないオペレーションで、正確かつ完全なトリムスチールを作成することができます。

加工機を使って製造する際には、穴やはめ合わせ部分は閉じておく必要があります。Tebisは全自動で穴埋め面を作成します。

 

全ての穴とはめ合わせ部分に対してTebisは穴フィーチャを適用し、プロセス構築の過程で作成されるTebisのプロセスライブラリーにアクセスします。全ての穴フィーチャには、それぞれに対応するNC加工シーケンスがあり、工具や切削データに関する情報が分かるようになっています。


プレス偏差の補正

金型が大きい場合、その上部に重力が働くことで、全体のシステムの硬化度によっては、不本意な金型のたわみに繋がってしまうことになります。Tebisを用いれば、この物理的な作用がアクティブサーフェスによって、自動で確実に補正されます。Tebisのモーフィング技術は、簡単に編集できる変形ルールに従って、複雑なフリー形状トポロジーを全自動で変形します。こちらもご覧ください:スプリングバック。

実際に、金型は撓んだ状態となっているため、凸型との隙間は外側に比べて真ん中の方が小さくなります。

プレス偏差の補正が行われると、アクティブサーフェス全体が最小限に変化します。最大の撓みが算出された金型の中央での補正率が一番高くなります。

 

全プロセスにおける利点

  • 迅速で確実にNCプログラミング: 正確なアクティブサーフェスは、NC自動化テクノロジー及びシミュレーションテクノロジーの前提条件です。
  • 加工機上で迅速に: 正確なアクティブサーフェスはハイフィードレートカッター (HFCツール)を使用するための前提条件です。
  • トライアウトでの短い手作業時間: 正確なアクティブサーフェスで製造された金型の表面には、目に見えるエッジや段差がありません。

 


お客様の声

以前のプロセスであれば、成形領域のたった一箇所を忘れただけで、その修正に多ければ10,000€近くかかっていました。また、以前であれば再処理におおよそ160時間程度費やしていたところ、今日では、ドアの金型を直接プレス機に取り付けられるようになりました。

ローランド・シェーベル(Roland Schöbel)氏、機械製造監督、金型製作所所 WolfsburgVolkswagen AG

Tebisによって、全体の製造プロセスが改良されました。より迅速で柔軟になり、効果的かつ確実に製造できるようになりました。特に貢献しているのは、他に例を見ないソフトウェアの高い一貫性です。

ビヨン・ウィンド(Björn Wind)氏、製造準備とNC製造のチームリーダーMerima Präzisions-Werkzeugbau GmbH


ホワイトペーパー

シートメタル金型製造分野での挑戦: 仮想世界と現実世界の完璧な調和

シートメタル薄化の補正、強当て面の統合、そして凹フィレットの自由な設計は、Tebisのアクティブサーフェス準備の一部です。特別な機能を使用することにより、金型表面に段差が無くなるので、属性付加によるオフセット対応することなくプログラミングすることができます。プレス偏差および金型変形の補正は、適切なルールによって簡単に統合できます。
詳しい情報

シートメタル成形の革命: インダストリー4.0における一貫した自動化

Tebisは小型部品製造を自動化し、クラスAの高品質のサーフェスを実現させるために、金型製造に特化したプロセスを支援するソフトウェアを開発しました。標準化された特殊な製造ノウハウを取り入れたことで、製造工数を大幅に削減することに成功しました。

詳しい情報



アクティブサーフェスに興味がおありですか。弊社からの連絡をご希望のお客様はこちらをクリックして下さい 

 

Tebisニュースレターに登録して、最新情報を入手しましょう。

プロセス向けサービス

コンサルティング

厳しい納期のプレッシャー、一層複雑化を増す製品、価格圧力の上昇、専門要員の不足により、今日企業は新たな課題に直面しています。多くの企業は、将来を見据えた対策が整っているか模索し、企業の効率性および競争力を維持することを望んでいます。しかし独自のプロセスを厳密に評価し、改善するための時間やリソースが不足しています。まさにここでTebisコンサルティングがその威力を発揮することになります。Tebisは、製造業に特化した経営コンサルタントを提供しており、モデル、…

詳しい情報