工学実験を革新させる鍛造高速CAEを援用した高性能押出加工金型の設計と製作

使用高速锻造 CAE 设计和制造高性能挤压模具，彻底改变工程实验

• 批准号: 25917022
• 负责人: 橋本 安弘
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: National Institute of Technology, Toyama College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25917022/
• 关键词: 押出し加工; CAE

研究目的 :工学実験や工作実習は, とても重要な科目であり, 将来を担う高専生への高度な技術指導が必要不可欠である. 本研究では, 筆者が携わっている「押出し実験(塑性加工)」の指導を通して,1. 社会で導入されている鍛造高速CAEを工学実験に導入し, 押出し加工解析(金型の最適設計・モデル化・評価等)を行い, 解析シミュレーションで得た結果と実験機器で得た結果を比較検討し教材として活用する実験内容を提案する.2. 解析ソフトを用いて, 最新の高性能押出し加工技術を実験中に示し, 金型形状や解析条件等を検討させ学生達のイノベーションを育成する課題を提案する.研究方法 :本研究では, 3DCADを用いて金型設計を行い, 鍛造高速CAEを用いて押出し加工解析を実施した.1. 工学実験では, 解析ソフトの概要説明や金型設計の改善, 解析結果等を示しながら押出し加工の原理や特性について分かりやすく説明し, 解析で得た結果と実験機器で得た結果を比較検討することを実施した。2. 金型形状や解析条件等を学生に提案・検討させ, 最適な解析結果を実験中に示すことをした.研究成果 :1. シミュレーション技術を活用して, 金型内部で行われている押出し加工中の変形挙動(ダイス付近の材料流れや押出し荷重等)を疑似的にモデル化し実験中に示すことにより, 目視できない部分の動きをビジュアルで確認することができた. なお, この成果は平成26年度実験・実習技術研究会(岩手大学)にて発表を行った.2. 高性能押出し加工は, 解析ソフト上での実験となり, 様々な解析条件の組合せが提案され, 最適な解析結果を得ることができた. 学生達のイノベーションを喚起することが出来た.今後の課題 :解析実験と実証実験では, 相互に一長一短であるが, バランスよく相互のメリットを導入し, 学生が理解促進できるように改善していく必要がある.

Purpose of the study: Engineering practice and work practice are important subjects, and technical guidance is necessary in the future. In this study, the author introduced the guidance of "extrusion process (plastic processing)," 1. Social introduction of high-speed CAE for forging, introduction of extrusion, analysis of machining (optimum design, optimization, evaluation, etc.), analysis of machining results, comparison of machine results, discussion of teaching materials and proposals for application of materials. Analysis of the use of solutions, the latest high-performance extrusion processing technology, metal shape, analysis conditions, etc. to discuss the development of students to achieve the project proposal. Research methods: In this study, 3D CAD is used in metal mold design, forging high speed CAE is used in extrusion machining analysis. 1. Engineering practice, analytical solution summary description, improvement of metal design, analytical results, etc. are shown in the principle and characteristics of extrusion processing, analytical results are compared with machine results, and implementation is discussed. 2. The shape analysis conditions of gold type are discussed by students, and the optimal analysis results are shown in the table. Results:1. The technology of extrusion is applied, and the deformation movement (material flow, extrusion load, etc.) in the process of extrusion inside the metal mold is suspected. The movement of some parts is visually confirmed. 2006 - 2007 The 26th Annual Meeting of the Institute of Applied Science and Technology (Iwate University). High performance extrusion processing, analytical software on the basis of the combination of analytical conditions, proposals, optimal analytical results. The students came to the scene and asked for help. Future issues: analysis and practice, mutual improvement, mutual improvement, mutual understanding and promotion.

项目成果

押出し加工実験におけるシミュレーションを用いた可視化教材の開発

挤压加工实验仿真可视化教材开发

• 发表时间: 2014
• 作者: S. Yamamoto;S. Watanabe;K. Komada;D. Sakaguchi;H. Ueki and M. Ishida;K. Komada;K. Komada;K. Komada;庄司大;庄司大;庄司大;庄司大;赤澤 勇介;田中 茂;高橋 美喜男;中野恵太;中野恵太;高橋美喜男;中野恵太;高橋 美喜男;高橋美喜男;濱畑 貴之;濱畑 貴之;眞柄 賢一;比嘉 修;橋本 安弘
• 通讯作者: 橋本 安弘