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J-GLOBAL ID：201602272329471893   整理番号：16A0729545

最新のシミュレーション/CAEを活用した短納期・高品質な金型づくり 金型設計/加工 研究事例 立体モデルに基づく簡易な解析による設計ミスの検出技術

著者 (1件)： 乾正知 (茨城大)
資料名： 型技術  (Die and Mould Technology)
巻： 31  号： 10  ページ： 018-023  発行年： 2016年09月01日 
JST資料番号： X0147A  ISSN： 0912-5582  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 間違いなく製造できる,ミスのない製品設計は重要である。1)モデルベース開発(以後,MBD)は,モノづくりの生産性向上のための新しい枠組みであり,設計の各段階で,製品のシンプルなモデルを用いて,機能を検証しつつ作業を進める手法である。本稿では,金型設計において,MBDの考え方を次の2つの事例に導入した。a)自動車のプレス加工用の金型を保持するホルダの設計において,素材となる鋳物の形状誤差による切削の困難な形状を自動検出し,設計改善を図る。b)部品形状の内部に,各ボクセルに立体表面までの距離を記録した距離場という空間を構築し,設計ミスに起因する薄壁形状の検出やひけの発生個所などを可視化する。前者のホルダの設計について言えば,鋳物誤差を伴う形状の加工性の評価のため,設計者自身による加工性検証システムを開発した。素材となる鋳物に存在する,CADモデルに比べて大きめにつくられた形状誤差がもたらす,切削工具と鋳肌部の衝突やら他のフィーチャに削り込んしまう場合がある。この加工性検証システムを用いると金型のホルダ部品のCADモデルを入力し,鋳物の形状誤差分だけ座面や側面などのフィーチャを拡張し,鋳肌形状を膨張させ,仮想的切削を実行して,各フィーチャで削り残る部分を抽出し表示する。後者の設計ミスに起因する薄壁形状の検出やひけへの対応について言えば,Sphere法が定義するところの立体モデリングにおいては,立体表面の点に厚みとして内接する最大球(MIS)の直径を用いる。プラスチックの射出成形品に大きな凹み(ひけ)の発生を,予め,色の変化をもって可視化して示唆する,また,Sphere法では可視化の及ばない,立体の角の部分が薄い形状をCADモデリング中に作成しまうことへの対応のため,ボクセル表現された立体モデルに画像処理で用いる,モルフォロジー(膨張と縮小)演算を施し,指定値よりも薄い形状を抽出する手法を開発した。亜鈴状立体モデル内部に距離場を形成した結果を示した。エンジンブロックにおける薄い形状を抽出して可視化した例もあげた。

シソーラス用語： 設計 ,  製造 ,  *3Dソリッドモデル ,  *ソフトウェア開発 ,  データベース ,  モデル ,  シミュレーション ,  プレス金型 ,  *プレス用ダイス ,  消失模型法 ,  鋳物 ,  特徴抽出 ,  誤差 ,  射出成形 ,  プラスチック成形 ,  *応用プログラム ,  CAD【計算機】 ,  エンドミル ,  エンドミル加工 ,  ブロック ,  プラスチック容器 ,  フィーチャモデル ,  *モデルベース開発 ,  *仮想マシンモニタ ,  *金型製作 ,  *金型設計 ,  形状誤差 ,  射出成形金型
準シソーラス用語： CADモデル ,  エンジンブロック ,  フラットエンドミル ,  モデルベース

分類 (3件)： プレス加工  (WC04050H) ,  フライス加工  (QC02030R) ,  射出成形  (YH04050Y)

タイトルに関連する用語 (12件)： シミュレーション ,  CAE ,  活用 ,  納期 ,  高品質 ,  金型 ,  金型設計 ,  研究 ,  解析 ,  設計 ,  ミス ,  検出技術