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

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.

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.