高機能プレス成形シミュレーションソフトウェア 『 Stampack 』
Stampackはプレス成形用のシミュレーションソフトウェアです。Stampack のインターフェースは非常に使いやすく、問題のデータを素早く定義し、いち早く結果を可視化することができます。
Stampack はPC Windows のネイティブな環境で使用でき、プロセッサネットワーク上での計算負荷の共有化を可能にします。
板成形のプロセスにコンピュータシミュレーションを導入することによって、設計終了前、金型製造前、また試作品の成形前であっても、 シートの破断、しわ、スプリングバックといった問題を予測しながら、最終的な部品形状、金型やツールの効果、ビードやガイドの効果、そしてシートコーティングの効果などの予想が可能になります。これにより部品設計者、金型製造業者、そして最終的なプレス加工業者などが、質の高い製品を生産し、試行錯誤的方法を減らし、金型開発リードタイムの予想・見積のリスクを大幅に削減できるようになります。
特徴
・CADインターフェース （Parasolid、ACIS、IGES、STEP、DXF、VDA）
・FEMメッシュインターフェース （Nastran、STL)
・統一したユーザインターフェースですべての操作をStampackで実行
・Windows版ならではのUndo/Redo機能
・アニメーション画像の自動作成機能
・強力なジオメトリ作成/編集機能等を標準装備
・容易な日本語ユーザインターフェース
・FEMメッシュインターフェース （Nastran、STL)
・統一したユーザインターフェースですべての操作をStampackで実行
・Windows版ならではのUndo/Redo機能
・アニメーション画像の自動作成機能
・強力なジオメトリ作成/編集機能等を標準装備
・容易な日本語ユーザインターフェース
多段成形加工、切断加工、フランジ加工、ドロービード力、テーラードブランク、ブランクホルダー力、可変ホルダー力、先進の高速スプリングバック解析、 豊富な非線形材料特性、工具消耗評価、ハイドロフォーミング成形解析、ラバーパッドハイドロフォーミング解析、ユニークなデコレーション解析、ボトルやエアゾール缶作成専用のパッケージング解析、危険・安全領域予測表示、加工力（絞り力）グラフ表示、ショックラインの表示、ストレッチフォーミング、ワンステップソルバー、衝突解析等のサポートにより、解析担当者だけでなく、金型や成形プロセス設計者にも簡単に使用出来ます。
・板成形加工（高速な大変形挙動の動的問題）の現象に最も適した最新の陽解法有限要素法解析を採用
・等方硬化則、移動硬化則、Y-Uモデルのサポート
・バウシンガー効果による高精度スプリングバック解析の実現
・高精度・高速解析を実現した独自の定式化要素を使用
・大規模高速64bitソルバー、マルチCPU高速化
・等方硬化則、移動硬化則、Y-Uモデルのサポート
・バウシンガー効果による高精度スプリングバック解析の実現
・高精度・高速解析を実現した独自の定式化要素を使用
・大規模高速64bitソルバー、マルチCPU高速化
時間短縮、設計のムダをなくし、さらには材料コストを削減して、尚かつ品質の向上を図ることのできる、 Stampackは世界中のユーザが信頼するCAEツールです。
（*全ユーザ平均値：開発元Stampack社調べ）
（*全ユーザ平均値：開発元Stampack社調べ）
機能概要
メニュー、データフォーム、ワーニングやエラーメッセージ等の日本語ユーザインターフェースの開発により、プレス金型設計生産技術者が、シミュレーションを容易に日常的に使用することができるようになりました。
この機能によって、連続（多段階）または同時オペレーションを定義できます（例：深絞り、切断、フランジ加工）。
さらに以下のことが可能です。
さらに以下のことが可能です。
- １工程に対し複数のパンチや複数のブランクを定義する
- 任意の方向にパンチを動かす
- 絞り、切断、フランジ、スプリングバック等の成形加工の工程順序を自由に指定する
バインダー作用の均一性を決定するために、板に作用するバインダー圧力のコンタープロットを出すことができます。
このバインダー圧力は、パンチストロークに応じて、可変定義や不等分布定義を行うことができます。
ブランク材は、解析初期段階や自重解析時は粗いメッシュ分割で、スタンピングステージでダイとパンチが接触判定を必要とする時点では、自動的なメッシュリファインにより詳細メッシュ分割で解析処理することにより、高速解析を実現します。
切断機能では、次のような切断オペレーションを定義できます。
- 板の応力または歪みを緩和するためのレリーフ切断
- 任意の形状を切断するための穴
- 板のエッジを除去するためのトリミング
成形用の板は、テーラードブランク（異なる厚さ・材料を持つ２つ以上の板が溶接されてできた板）、またはパッチワークブランク（上部または下部サーフェスに、より小さな板が溶接されている板）とすることが可能です。 テーラードブランクとパッチワークブランクの定義は、板（ブランク）定義ステージで行われます。このとき板ジオメトリの異なる部分を、異なる材料特性と厚さで定義することが可能です。 このようなタイプのシミュレーションを実行する場合、実際の板厚を使用すると良いでしょう。これによって、ツールと板の接触精度がより高くなるからです。
パンチモーションの制御機能により、最新のサーボモータ・モーション駆動特性の数値化による、プレス成形への影響を正確にモデル化することができます。
板表面と裏面の成形形状の差が大きい場合や、しごきをともなう成形加工の場合、薄板シェル要素では正しい結果が得られなくなります。その場合は、ソリッド要素を用いて、より精密に解析することができます。
解析と試作結果の比較: 表面
解析結果（左）/ 試作結果（右）
解析結果（左）/ 試作結果（右）
解析と試作結果の比較: 裏面
解析結果（左）/ 試作結果（右）
解析結果（左）/ 試作結果（右）
アイロニング（厚板しごき）加工の例
板表面と裏面の成形形状の差が大きい場合や、しごきをともなう成形加工の場合、薄板シェル要素では正しい結果が得られなくなります。その場合は、ソリッド要素を用いて、より精密に解析することができます。
Stampack-OneStepは、製品設計サイクルの初めから製品と成形プロセスを最適化するために狙いを定められたソフトウェアです。 必要な材料評価をすることと同様に製品成形性の評価を非常に早く行うことが可能です。 高速計算で、Stampackインタフェースと完全統合で使い易く、製品設計において 初期段階で材料と型-コスト最適化の準備を可能とします。 OneStepのみの単独での使用もできます。
ワンステップ法（逆解析計算）
－製品形状を絞り前のフラットな形状に投影し、形状の変化から応力や歪みを予測する手法
容易な日本語ユーザインタフェース
－板成形専用の高速自動メッシングとメッシュ・リファイン機能によって、モデルを短時間に作成可能
製品成形性の迅速な概要評価
－ダイフェース作成不要
－製品開発初期段階において、成形性の予測評価が可能
－製品開発初期段階において、成形性の予測評価が可能
製品形状から初期シート展開形状の自動作成
－ブランク材料取りの見積支援（ブランク形状のIGES出力）
－摩擦、ブランクフォルダー力、ドロービード、圧力板領域指定可能
－OneStep専用スプリングバック解析等の拡張機能（開発中）
－摩擦、ブランクフォルダー力、ドロービード、圧力板領域指定可能
－OneStep専用スプリングバック解析等の拡張機能（開発中）
Stampackには、FLC曲線（Forming Limit Curves）を含む、標準的な板材料（鋼鉄とアルミニウム等）のデータベースが備わっています。これにユーザ独自の材料を保存すれば、データベースを強化することができ、将来的な使用が可能となります。
異なる材料のためのTFD（三軸の成形限界）を得るために、いくつかの実験が必要です。それによって破壊点が得られます。また、関数は、それらのポイントにフィットするために使用されます。コストを下げるために、シェル要素用のFLCから、TFDへの変換が開発されました。
プレス成形機械の使用検討ために、実機試作前にシミュレーションによってパンチ反力を計算することができます。横軸がストローク（または解析ステップや時間）で、縦軸がパンチ反力です。
Stampackでは自動的にツール消耗が計算され、評価手段としての質的な情報がユーザに提供されます。ツール消耗の範囲は0から1です。なぜなら質的尺度があまりにもたくさんのパラメータに依存しているため、情報を出すのが難しく、またコストがかかるからです（特にツールの消耗情報に必要性を感じているユーザとのコラボレーションによって可能になるかもしれません）。
自動車アウタープレス部品の成形性の精度評価を、コンピュータグラフィックスの反射処理機能を利用して、シミュレーションすることができます。
プレス機とドロービードによってできたブランク上のマーキングを可視化できます。これにより、ドロービードや特定の初期接触エッジ等の移動位置を、下死点等において正確に表示することができ、ドロービード配置位置等の合否を事前に予測することができます。
成形中のどのオペレーションの後でも陰解法を使用した Fast-Spring back（高速スプリングバック）が利用できます。スプリングバックの過程は、いかなる絞り、切断、またはフランジオペレーションの後でも計算できます。成形工程における次の過程は、スプリングバック後の変形形状を使用して継続します。スプリングバック後の形状データは、各種の形状ファイルフォーマットにより、CADデータとして出力することができます。
アセンブリ部品の代表的な加工であるヘミング加工を容易に解析することができるよう、プリヘミングやヘミングなどの加工専用ツール群が用意されています。
質量を持つ剛体ボディーは、平行移動、回転が可能です。ほかのツール／変形要素との接触によって、または荷重を指定して誘導される自由運動が可能です。柔軟で、実用的な本ツールは、曲げなどのための力制御を伴うストレッチ曲げ、中子ロール、ローラー、ドロップ成形、ロール成形や、内部ツーリングを伴う機構を形成し、複雑な加工動作のモデル化等を可能にします。
ハイドロフォーム成形において、ブランクと流体圧力の間にゴム材料を考慮し、ゴム材を介して流体圧力を時間変動で負荷し成形することができます。ゴム材は、Ogden超弾性材料特性として、定義することができ、ゴム材とブランク間の摩擦特性等を考慮した現象を正確に解析することができます。本成形法は他品種小生産部品の航空宇宙産業の製品開発にバーソン液圧工法として多用されています。
ハイドロフォーム成形のシミュレーション機能によって、任意の方向に動くピストンまたはパンチの動きに加えて作用する内部の流体圧力を、チューブ部品の成形に関して定義することが可能になります（圧力－時間または流動比－時間曲線によって入力）。
チューブはピストンと圧力による結合作用を受けて膨張し、金型のくぼみを埋めて最終的な部品ができあがります。 板のハイドロフォーム成形には、圧力－時間曲線を使って成形または金型の反圧力を指定することができます。パンチの動き（金型としての反圧力）とともに、板の表面にかかる圧力で金型のくぼみを埋めることによって、板は変形します。
チューブはピストンと圧力による結合作用を受けて膨張し、金型のくぼみを埋めて最終的な部品ができあがります。 板のハイドロフォーム成形には、圧力－時間曲線を使って成形または金型の反圧力を指定することができます。パンチの動き（金型としての反圧力）とともに、板の表面にかかる圧力で金型のくぼみを埋めることによって、板は変形します。
専用のISFツールは、CAMツールパスファイル（Gコードまたは、中間ファイル）を読み込み、複雑な軌道を明確に駆動します。ダイレスフォーミング成形と、ロールヘミング成形で利用可能です。
航空宇宙産業の部品生産で多用されるストレッチフォーミングを解析するために、ブランクのつかみ、固定、移動、回転、解放などの機械操作を要求することができる専用のJAWツール群をサポートしています。
このJAWにより、金型に対しプリやポストのストレッチ力をかけ成形を行うことができ、ブランクは、シートや任意の型材に対し薄板要素や固体要素を使用して正確に解析することができます。
さらに複数のJAWツールによって、カーブ度JAWを構成することができ、大型で複雑局面のスキンパネル成形加工をシミュレーションすることができます。
Ｔ型、コ型等の任意型材も、薄板要素や固体要素でモデル化し、ストレッチ成形加工で正確に解析することができます。
厚肉要素を使用して、へら絞り加工を正確に解析することができます。
Windowsベースの最新マルチCPUコンピュータ（32bit、64bit）に対応し、高速解析をマルチジョブで実現します。
これにより、マルチコアワークステーションで、飛躍的に解析業務を改善することができます。
- 過渡的バウジンガー効果
- 加工硬化停滞
- 周期的硬化
多段工程の中で、曲げ・絞り加工を行う場合に、最適なトリムラインを展開することができます。成形途中で必要となるトリムラインを算出するために、Stampackを用いて、繰り返し計算を実施し、最適解を得ることが可能となります。
容易な操作性のため、移動ツールのストロークが、多段工程においても自動設定されます。
| 項目 | 最小構成 | 推奨環境 |
|---|---|---|
| CPU（マルチプロセッサ対応） | Xeon以上 | Xeon E（マルチコアCPU）以上 |
| メモリ | 1GB | コア数×2GB |
| ハードディスク（製品インストールサイズ） | 2GB | 2GB |
| スワップスペース（仮想メモリ） | 2GB | メモリの2倍 |
| モニター解像度 | 1024×768以上 | 1280×1024以上 |
| グラフィックス | Open GL 対応 | Open GL 対応 |
| OS | Windows 10（64bit） | Windows 10（64bit） |
