Autodesk Simulation Moldflow 最新開発動向 ( 新機能候補紹介 ) Hisashi Miyazaki Product Specialist Autodesk Japan 1
Scandium Technology Preview 2
Scandium Technology Preview 無償ダウンロード labs.autodesk.com 英語, Windows のみ Moldflow Insight ライセンスが必要 テスト環境 / 拡張機能 / ユーザーフィードバック提供 これらの機能が公式リリースに採用される保証はありません 3
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新機能候補 What's new Conformal cooling : コンフォーマル冷却解析 Injection-compression for 3D : 3D 射出圧縮成形解析 Compression molding for 3D : 3D 圧縮成形解析 Wall-Slip for 3D Flow : 3D Wall-Slip 解析 Buckling analysis for 3D : 3D 座屈解析 Bi-injection Molding for Midplane : Bi-injection 成形解析 5
Simulating Conformal Cooling Channels 複雑な 3D 形状の冷却回路 製品形状に追従した温度コントロール ビーム要素によるシミュレーションでは対応できないもの Image from Pôle Européen de Plasturgie 6
Autodesk Simulation CFD の 冷却管 3D メッシュと流体ソルバーを使用 粘性の低い水の流れに対してメッシュを最適化 境界層メッシュ (Enhancement layer) 高い曲率部分に対するメッシュ再分割 7
Autodesk Simulation CFD インテグレーション 3D 冷却水路における冷媒流動の強力な数値流体力学シミュレーション デッドゾーンの特定 ホットスポットの排除 CFD ソリューションを Moldflow Insight Cool に統合 (FEM) 8
Coolant Solution from CFD Coolant Flow Dead zone Coolant Temp Hot Spot Mold Temperature Hot Spot 9
Integrate 3D Coolant CFD into Moldflow キャビティ表面温度 金型 冷媒および製品温度の連成ソリューション 10
新機能候補 What's new Conformal cooling : コンフォーマル冷却解析 Injection-compression for 3D : 3D 射出圧縮成形解析 Compression molding for 3D : 3D 圧縮成形解析 Wall-Slip for 3D Flow : 3D Wall-Slip 解析 Buckling analysis for 3D : 3D 座屈解析 Bi-injection Molding for Midplane : Bi-injection 成形解析 11
3D 射出圧縮成形 事前に設定した量の溶融樹脂がキャビティに充填された後 その樹脂が圧縮されます 初期射出ステージ 圧縮フェーズ 熱可塑性樹脂 / 熱硬化性樹脂どちらも対応可能 3D メッシュ対応 12
3D 射出圧縮成形 エレメントタイプの割り当て 非圧縮領域は part (3D) に割り当て 圧縮領域は compression element に割り当て 13
3D 射出圧縮成形 サーフェースタイプの割り当て ほとんどの場合 automatic で OK 手動割り当て : 複雑なジオメトリ, 低品質メッシュ, 非圧縮領域 Fixed surface Or Part (3D) 14
3D 射出圧縮成形 解析結果 多くの解析結果 ( 時刻歴結果アニメーション ) が圧縮ポジションでの結果を表示します 15
3D 射出圧縮成形 解析結果 速度結果 : 圧縮と共に速度ベクトルが変化します 16
3D 射出圧縮成形解析事例 材料 : 熱硬化性樹脂 成形条件 初期プレス開き距離 : 15 mm 成形品概略寸法 ~ 200 x 145 x 50 mm 平均肉厚 ~ 6 mm 圧縮終了時に 0.25 mm になる領域を含む Case-study courtesy of Schneider Electric 17
3D 射出圧縮成形充填パターン比較 Experiment Simulation 18
新機能候補 What's new Conformal cooling : コンフォーマル冷却解析 Injection-compression for 3D : 3D 射出圧縮成形解析 Compression molding for 3D : 3D 圧縮成形解析 Wall-Slip for 3D Flow : 3D Wall-Slip 解析 Buckling analysis for 3D : 3D 座屈解析 Bi-injection Molding for Midplane : Bi-injection 成形解析 19
3D 圧縮成形 計量した成形材料を加熱した金型の凹部 ( キャビティ ) に入れ 圧縮成形機で加圧します 熱可塑性樹脂 / 熱硬化性樹脂どちらも対応可能 3D メッシュ対応 20
3D 圧縮成形 エレメントタイプの割り当て 圧縮部を compression element に割り当て 射出位置を compression element に割り当て ( 材料は射出位置から充填されるわけではありません ) 材料は external initial charge に割り当て 21
3D 圧縮成形 解析結果 多くの解析結果 ( 時刻歴結果アニメーション ) が圧縮ポジションでの結果を表示します 22
3D 圧縮成形 解析結果 速度結果 : 圧縮と共に速度ベクトルが変化します 23
繊維配向テンソル 長繊維長さ ( 破断結果 ) 24
3D 圧縮成形解析事例 2 圧縮成形 (Courtesy of Premix, Inc. USA) 長さ : 800 mm 幅 : 200 mm 平均肉厚 : 4 mm 25
3D 圧縮成形充填パターン比較 26
新機能候補 What's new Conformal cooling : コンフォーマル冷却解析 Injection-compression for 3D : 3D 射出圧縮成形解析 Compression molding for 3D : 3D 圧縮成形解析 Wall-Slip for 3D Flow : 3D Wall-Slip 解析 Buckling analysis for 3D : 3D 座屈解析 Bi-injection Molding for Midplane : Bi-injection 成形解析 27
Wall-Slip for 3D Flow 概要 : ジェッティング予測精度向上の為の Wall slip 解析 壁面のスリップの閾値のユーザー設定 : Local Pressure が Pressure Threshold より低い場合 Local Wall Temperature が Temperature Threshold より高い場合 28
Wall-Slip for 3D Flow No Slip With Slip 29
Wall-Slip for 3D Flow No Slip With Slip 30
新機能候補 What's new Conformal cooling : コンフォーマル冷却解析 Injection-compression for 3D : 3D 射出圧縮成形解析 Compression molding for 3D : 3D 圧縮成形解析 Wall-Slip for 3D Flow : 3D Wall-Slip 解析 Buckling analysis for 3D : 3D 座屈解析 Bi-injection Molding for Midplane : Bi-injection 成形解析 31
Buckling for 3D Warpage Analysis 形状によってはいくつかのパーツは座屈変形するかもしれません Midplane の座屈オプション同様の機能 Moldflow Insight2012 でリリースされた Large Deflection Analysis オプションを広げています 計算時間は長くなります 3D Buckling Result 32
新機能候補 What's new Conformal cooling : コンフォーマル冷却解析 Injection-compression for 3D : 3D 射出圧縮成形解析 Compression molding for 3D : 3D 圧縮成形解析 Wall-Slip for 3D Flow : 3D Wall-Slip 解析 Buckling analysis for 3D : 3D 座屈解析 Bi-injection Molding for Midplane : Bi-injection 成形解析 33
Bi-injection 成形解析 2 つの射出ユニットからの独立した成形条件制御が可能です 同じ材質で 1 つの部品 体積差のあるセット取り / 異材質セット取り 射出容量不足 速度不足を補う B-Unit A-Unit 34
新機能候補 他の新機能多数 突出力解析 金型疲労解析 粘弾性考慮反り解析 長繊維破断考慮反り解析 ウェルドライン ビジュアリゼーション 結晶化サイズ予測 MuCell 解析時間短縮 3D メッシュカートリッジヒータ 3D Microchip Encapsulation 解析での大変形反り解析 3D ガスアシスト成形のマルチガスシリンダ対応 他 35
新結晶化結果 : 結晶サイズ Useful to understand effect of Mechanical Properties Crystal Size Crystal Size Through Thickness Thickness 36
新たな Autodesk Simulation 統合 突出力解析 以下を考慮 : コアにおける成形品摺動摩擦 成形品の残留応力 / 圧力 成形品の温度 突出位置と方向 突出スピードプロファイル 以下を予測 : 突出しの間のプラスチック成形品の変形 必要突出力 以下に使用 : 成形品変形の最小化 過度の突出力の排除 ( エジェクタダメージ ) 突出位置の最適化 37
総生産数での金型疲労解析 Cost Saving Estimate Saving one set ($550,000) Saving repair ($65,000 +) Cost for CAE ($10,000-) Net Saving ($605,000) Not include the shut-down cost Autodesk Simulation Tools Moldflow 非定常冷却 流動に伴うコアシフト Mechanical 熱応力 線形静的応力解析 疲労ウィザード Image from Li et al: Applied Thermal Engineering, Vol 31, Dec 2011 38
New 3D 充填元ゲート結果 39
http://labs.autodesk.com/utilities/scandium 40
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