株式会社岡本

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鋳造技術×デジタル技術で 鋳造技術×デジタル技術で
鋳物部品の最適化へ 鋳物部品の最適化へ
FEM解析の活用｜アセンブリ解析・トポロジー最適化 鋳物メーカーならでは の目線で最適をご提案します！ FEM解析の活用｜アセンブリ解析・トポロジー最適化 鋳物メーカーならでは の目線で最適をご提案します！

こんな課題を持つ企業様へ

  • チェック項目

    溶接製品を鋳物化して

    コストを削減したい

  • チェック項目

    複数部材から成る

    製品の部品点数を少なくしたい

  • チェック項目

    製品の形状を最適化して

    軽量化したい

01 アセンブリ解析

アセンブリとは？

3DCAD上で作成したパーツ（部品）同士の「組立品」のことを指します。

「アセンブリ解析」で出来る事
  • 複数の部品を組み合わせた組立品の応力状態をみることができます。
  • 複数部品を鋳物で一体化提案した形状の応力状態と比較することができます。
  • 解析上で、事前に部品同士の耐久性や干渉を確認することで、試作回数を削減でき、設計効率を上げることができます。
解析イメージ

［例］鉄蓋の応力解析（荷重210kNの場合）

  • 組立品｜鉄蓋（FCD700）・受枠（FCD600）／[開けた状態]・[閉じた状態] 組立品｜鉄蓋（FCD700）・受枠（FCD600）／[開けた状態]・[閉じた状態]
  • 結果｜[鉄蓋のみ表示]・[受枠のみ表示] 結果｜[鉄蓋のみ表示]・[受枠のみ表示]

02 トポロジー最適化

トポロジー最適化とは？

荷重に耐えるための基本骨格を見つけ、不要な部分を削除して、最適な形状を求める方法です。

「トポロジー最適化」で出来る事
  • 合理的な軽量化指針を得ることができます。
  • 最適形状をヒントに新しいアイデアにつなげることができます。
解析イメージ

［例］アングルプレートの軽量化（荷重10kNの場合）

  • 既存部品｜アングルプレート（FC250）従来モデル：51.7kg・最大応力：4.98N/mm2・最大変位：19.4μm 既存部品｜アングルプレート（FC250）従来モデル：51.7kg・最大応力：4.98N/mm2・最大変位：19.4μm
  • トポロジー最適化｜条件設定 目標：強度対重量比・制約：重量20％目標 トポロジー最適化｜条件設定 目標：強度対重量比・制約：重量20％目標
  • 改良モデル｜アングルプレート（改良モデル）改良モデル：46.0kg・最大応力：2.89N/mm2・最大変位：10.3μm 改良モデル｜アングルプレート（改良モデル）改良モデル：46.0kg・最大応力：2.89N/mm2・最大変位：10.3μm
鋳物メーカーが行うメリット

形状設計から構造（FEM）解析までの鋳物に関する一貫設計を行うことで、
鋳物の特徴を最大限に活かしたご提案ができます。

point01複数の部品を一体化
  • 溶接組立品

    溶接作業、個々の部品管理が不要になり、熱応力によるひずみがなく、寸法精度が向上します。また、一体化により安定した強度が得られるようになります。

    溶接組立品 一体化 溶接組立品 一体化
  • 複数部品

    組立作業、個々の部品管理が不要になります。寸法の累積誤差もなくなり、寸法精度が向上、さらに一体化により、安定した強度が得られるようになります。

    複数部品 一体化 複数部品 一体化
point02切削加工品を鋳物化

切削量が減少し、切削加工時間が短縮、材料費も節約できます。
加工仕上げは必要な部分のみに限定することが可能です。
※白面が加工箇所です。

鋼材より加工→鋳物化→鋳物素材より加工 鋼材より加工→鋳物化→鋳物素材より加工

FEM解析を活用して、鋳物形状設計のお手伝いをします。
まずはお気軽にご相談ください。

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コア技術である
鋳造技術×デジタル技術で
合理的な鋳物化提案ができます
鋳造技術

5世紀に渡り培ってきた鋳造技術と最新技術を融合した総合技術力で高品質の鋳物づくりに貢献します。

デジタル技術

FEM解析、3DCAD/CAM、3Dプリンター、湯流れ解析（CAE）、3Dスキャナーなど、用いて合理的な鋳物化提案をいたします。

実績紹介
01

コンクリート用継手

01 アセンブリ解析　

軽減化 40%軽減

継手の嵌合部の形状は、摩擦係数を考慮したアセンブリ解析を用いて様々な嵌合パターンで強度評価を行い、嵌合性と鋳造性を考慮した形状提案ができました。

解析イメージ
02

フランジの軽量化検討

01 アセンブリ解析／形状最適化　

軽減化 30%軽減

フランジの軽量化検討では、現行の溶接品形状に対して形状最適化を適用し、軽量化検討するための指針を得て鋳造性を考慮した形状提案ができました。

解析イメージ
静解析の結果

鋳物部品の最適化までの流れ

※使用ソフトウェア

Solidworks Simulation Hirameki Works

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