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[機能紹介] コンフォーマル冷却ウィザードの強化

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コンフォーマル冷却ウィザードを強化し、コンフォーマル冷却回路をサポートします

プラスチック部品の成形サイクルにおいて、冷却時間は成形サイクル全体の約 70%〜80% を占めています。冷却システムの設計を工夫することで、製品の反り変形やサイクルタイムを短縮できます。そのため、冷却回路の設計は、冷却効率、生産効率、コスト管理に影響する最も重要なものです。均一な冷却効率を得るために、Moldex3D は冷却解析モジュールと、冷却回路を設計し最適化するためのツールを提供します。

さらに、コンフォーマル冷却ウィザードを使用すると、製品の形状に適合し、手の届きにくい場所にも対応できる冷却回路設計を迅速に作成できます。Moldex3D コンフォーマル冷却ウィザードは、コンフォーマル冷却システムをよりよく作成するためにさらに強化されています。ユーザーは 2D 回路曲線を定義するだけで、ウィザードが部品形状にマッピングされたコンフォーマル冷却回路を素早く作成します。最適化された冷却回路は、効率の高い放熱と製品品質を改善し、冷却時間を短縮できます。

ステップ1. ジオメトリをインポートする

新規に射出成形プロジェクトを作成し、メッシュの種類をソリッドに選択します。ウィザードツールや、ジオメトリのインポート、属性などの機能を使い、モデル内にパーツやモールドベースが含まれるまで、モデルオブジェクトを作成します。

  • 注意事項:
  • 1. シェルモデルやMFEファイルのモデルはサポートされていません。コンフォーマル冷却ウィザードを使用する前に、モールドベースを作成してください。
  • 2. アスペクト比を確保するために、部品にサーフェスメッシュを作成する必要があります。STL ファイルの CAD データを直接使用することは避けてください。

ステップ1. ジオメトリをインポートする

ステップ2. コンフォーマル冷却回路を作成する

2-1 曲線による 2D レイアウトの作成

2D 回路曲線を用意するか、”Tool” タブのポイント/ラインツールを使って、Part の上に回路曲線を描きます。

  • 注意事項:
  • 1. 描画された曲線は、各冷却回路で同一平面上に連続する必要があります。
  • 2. 現場で使用する場合、各冷却路の曲線はあまり複雑でなく、金型パーティング面を横切らないようにする必要がありますが、Studioではこれを許可しています。
  • 3. すべての曲線は、部品と交差することはできません。
  • 4. 全体的な 2D レイアウトでは、始点と終点は製品の投影面積を超える必要があります。
  • 5. 不具合を防ぐため、部品のアンダーカット構造を避けることを推奨します。

2-1 曲線による 2D レイアウトの作成

2-2 コンフォーマル冷却回路の作成

”Model” タブで ”Conformal Cooling Wizard” をクリックし、Part と 2D レイアウト曲線を選択。製品形状に応じたパラメータを設定し、完了後に ”OK” をクリックします。2D 曲線は製品表面に投影され、コンフォーマル冷却回路が作成されます。

  • 注意事項:
  • ウィザードのパラメータは、冷却回路が製品や細かい形状にどのように近づくかに影響します。冷却回路が部品に近いほど効率は良くなりますが、実際の工具の加工性やメッシュ生成の品質を考慮してパラメータを設定する必要があります。冷却回路の設計は、少なくとも以下を満たしていることを確認してください。
  • 1. 法線ベクトル距離(L)は、部品と冷却回路との間に十分な距離を取る必要があります。
  • 2. 冷却回路の直径(D)は、冷却回路の設計ルールを満たしている必要があります。(冷却回路ウィザード >> ガイドまたは独自のルールを使用する)
  • 3. 最小金型厚さ(T)は、モールドベースに薄すぎる領域を作らないようにする必要があります。
  • 4. 軸方向の設定は、冷却回路のレイアウト方向と一致する必要があります。

2-2 コンフォーマル冷却回路の作成

ステップ3. メッシュと解析の設定を完了する

コンフォーマル冷却回路の設計が完了したら、”Inlet/Outlet” をクリックし、水の入口と出口を設定します。最後に ”Check Cooling System” をクリックし、冷却システムの設計を完了します。
次に、”Mesh” タブでソリッドメッシュを準備し、”Final Check” をクリックします。その後、プロセス条件やその他の解析設定を行い、解析ジョブを投入して計算を行います。解析シーケンスに冷却を含めると、計算が終了した時点で冷却結果を確認できます。

より良いシミュレーション結果を得るために、計算パラメータで冷却回路解析やその他の高度な設定を有効にすることができます。

ステップ3. メッシュと解析の設定を完了する

ステップ4. 解析結果とコンフォーマル冷却回路の効果

製品の輪郭に密着したコンフォーマル冷却回路設計により、より均一な温度を得ることができ、その結果、熱の蓄積を改善できました。

前述したように、ここでの事例はデモンストレーションのためのものであり、実際の設計では、工具の加工性をより考慮する必要があります。

ステップ4. 解析結果とコンフォーマル冷却回路の効果

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