Het proces van het stempelen van metalen platen om onderdelen te maken die worden gebruikt in autoproducten zoals autodeuren, heeft een virtuele upgrade gekregen in de vorm van een simulatiemethode die is ontwikkeld door onderzoekers van de Kanazawa University. Hun simulatie kan worden gebruikt om een ​​metaalstempelpers in de conceptuele ontwerpfase te optimaliseren, waardoor de kosten van het fysiek testen van ontwerpen worden verlaagd. Deze methode is niet alleen kosteneffectief, maar ook uitgebreider dan eerdere simulatiemethoden.

Om het brandstofverbruik te verbeteren, autofabrikanten zijn steeds meer op zoek naar auto's met lichtere materialen dan traditioneel staal. Hogesterktestaal wordt beschouwd als een lichtgewicht alternatief, maar wanneer platen van hoogwaardig staal in vorm worden geperst om auto-onderdelen te fabriceren, ze hebben meer kans om te buigen, traan, rimpel, of op sommige plaatsen te dun worden in vergelijking met onderdelen van traditioneel staal.

In een competitieve automarkt, het is belangrijker dan ooit om vooraf simulaties uit te voeren om tools te optimaliseren voordat ze worden gebouwd en getest. Anders, de gereedschappen moeten mogelijk worden gewijzigd gedurende een lange en kostbare periode van trial-and-error totdat ze met succes hoogwaardige onderdelen kunnen fabriceren. Veel onderdelen van de tool hebben effect op het eindproduct en kunnen daarom via simulaties worden geoptimaliseerd; echter, huidige simulaties zijn niet alomvattend en houden zelden rekening met de vorm van het stempelsjabloon (de "lege vorm" genoemd) waar de metalen plaat doorheen wordt geponst om de gewenste vorm te vormen. Aanvullend, veel onderzoek op dit gebied richt zich op het stempelen van eenvoudige staaf- of U-vormen.

"We hebben het stempelen van S-vormen in plaatwerk gesimuleerd. In tegenstelling tot U-vormen, het stempelen van S-vormen kan ervoor zorgen dat de metalen delen verdraaien, waardoor we manieren kunnen bestuderen om de terugvering te verminderen, " zegt co-auteur Ryoto Ishizuki.

De onderzoekers bedachten een nieuwe manier om het draaien van metalen platen te verminderen door de vorm van de blanco vorm te optimaliseren en tegelijkertijd scheuren en kreuken van de metalen plaat te minimaliseren. Ze simuleerden ook hoeveel kracht er moest worden gebruikt om de metalen plaat op zijn plaats te klemmen in de zogenaamde "blanco houder" en hoe deze tijdens het ponsproces moet worden gevarieerd om de beste resultaten te bereiken.

"Sequentiële benaderde optimalisatie met behulp van een radiaal basisfunctienetwerk stelde ons in staat om de vorm van de blanco en het variabele krachttraject van de blanco houder efficiënt te optimaliseren, " zegt eerste auteur Satoshi Kitayama.

Het verminderen van de neiging van onderdelen van hoogwaardig staal om te draaien en uit vorm te buigen nadat ze zijn gestempeld, is een belangrijk punt van zorg binnen de auto-industrie. De resultaten van deze studie zullen daarom naar verwachting de kwaliteit van gestempelde metalen onderdelen aanzienlijk verhogen.