射出成形シミュレーションソフトウェアがより良い部品の設計にどのように役立つか
射出成形シミュレーションソフトウェアはIMワークフローの重要な部分であり、設計者が金型と成形品の実現可能性を評価できるようにします。この記事では、その仕組みについて説明します。
射出成形とは何ですか？
射出成形は、ウォーターボトルから自動車部品まで、膨大な数の人工物の背後にある製造プロセスです。
それはいくつかの段階で構成されています。まず、製造業者は金型を作成する必要があります。これは通常、2つ以上の部品に分割されます。次に、射出成形機が金型に溶融プラスチックを充填します。溶融プラスチックは金型内で硬化してプラスチック部品を作成します。硬化すると、成形品が金型から射出され、射出プロセスが繰り返されます。
高品質の成形部品を製造するには、製造業者は、溶融プラスチックが金型に射出された後の動作と、金型から取り出された後の完成部品の動作を知る必要があります。金型は、特定の方法で設計され、さまざまなプラスチックがさまざまな方法で動作する場合にのみうまく機能します。
メーカーがそのような知識を習得するために使用するツールの1つは、シミュレーションソフトウェアです。このソフトウェアは、射出成形プロセス中に何が起こるかを予測し、最終的にメーカーがより好ましい結果を得るために金型設計を微調整できるようにします。
射出成形ソフトウェアの種類
この記事ではシミュレーションソフトウェアに焦点を当てますが、設計から品質管理に至るまで、射出成形プロセス全体でコンピューターとソフトウェアが重要な役割を果たします。
射出成形ソフトウェアには次のものが含まれます：
CADソフトウェア ：射出成形に固有ではありませんが、コンピュータ支援設計ソフトウェアを使用して、金型および成形部品をデジタル設計します。一部のCADプラットフォームには、シミュレーションやコスト分析などの追加機能が含まれています。
シミュレーションソフトウェア ：射出成形アプリケーションの場合、シミュレーションソフトウェアを使用して、成形部品の現在の設計に基づいて、流体力学や機械的応力などの動作を予測できます。
本番ソフトウェア ：ソフトウェアは、射出成形プロセス中に射出成形機を制御するために使用されます。ツールには、生産スケジュール、原材料管理、温度管理が含まれる場合があります。
監視/品質管理ソフトウェア ：カメラやプローブなどのハードウェア入力デバイスと組み合わせて、品質保証のための成形部品の評価に検査および品質管理ソフトウェアを使用できます。
射出成形シミュレーションソフトウェアの仕組み
射出成形シミュレーションソフトウェアを使用して、より良い成形部品を作成し、欠陥を減らします。これは、ロジスティクスからクーラントの分配、成形品の収縮と反りまで、製造プロセスのほぼすべての側面をデジタルでシミュレートすることによって実現されます。
シミュレーションは、金型設計、射出材料サイクル時間などのユーザー定義データに基づく場合があります。ただし、ソフトウェアからのフィードバックにより、生産開始時のパフォーマンスを向上させるために、必要に応じて設計とパラメーターを変更するようにユーザーを促します。 。
一部のシミュレーションソフトウェアにはCADやその他の設計機能が組み込まれていますが、一部のパッケージはスタンドアロンです。
IMシミュレーションソフトウェアの一般的な機能は次のとおりです。
反りと収縮のシミュレーション
金型に溶融プラスチックが射出され、溶融プラスチックが冷却および硬化して固体部品を形成します。成形品は冷却時にわずかに収縮しますが、金型の一部の材料が別の成形品よりも速く冷却されると、成形品が反り、使用に適さなくなる可能性があります。
反り解析はシミュレーションソフトウェアの機能であり、パーツがセットされるときにどのように反り、変形するかを予測し、反りを減らすためのソリューションを推奨します。
解決策には、壁の厚さの変更やゲートとランナーの動きが含まれる場合があります。
ゲートの配置
ゲートは、溶融材料が入る金型内のギャップです。不適切なゲート配置は部品の欠陥につながる可能性がありますが、機能的または美的理由から、ゲート配置に適さない部品の領域がしばしばあります。
ゲート位置分析により、ユーザーは、特定のゲート位置が流量、収縮、全体的な部品の成功などの要因にどのように影響するかを確認できます。
ほとんどのゲート配置ツールは、予測分析とユーザーの好みに基づいて理想的なゲート位置を推奨できます。
ランナーバランス
射出成形シミュレーションソフトウェアを使用して、溶融プラスチックを金型に送る細いチャネルであるランナーの配置とバランスを決定できます。
ランナーを適切に設定することで、キャビティを均等に充填できます。
ゲート配置やその他のツールと組み合わせて使用すると、ランナーバランスツールを使用してランナーのセットアップを最適化できます。
パッキングの最適化
IMシミュレーションの重要な機能は、成形品の理想的なラム速度と充填圧力を決定することです。
理想的な構成は、金型の形状や射出材料、および機械自体などの要因によって異なります。
オーバーモールド、同時射出、マルチバレルシミュレーション
高度なシミュレーションソフトウェアパッケージは、オーバーモールド（基板への成形）、同時射出成形（1つの金型に2つの材料を注入）、マルチバレル成形（複数のバレルを使用して金型をすばやく充填する）などのより複雑な操作をシミュレートできます。
これらのプロセスの分析は、より多くの変数を考慮に入れるため、より複雑になります。
シミュレーションソフトウェアを使用する利点
IMシミュレーションソフトウェアは、より良い部品につながる多くの利点を提供します。利点は次のとおりです。
- 効率を向上させ、サイクルタイムを短縮して生産率を高めます
- 制作前に問題を解決し、コストのかかるミスを防ぎます
人気のある射出成形シミュレーションソフトウェア
よく知られているIMシミュレーションパッケージには、Autodesk Moldflow、CoreTech Moldex3D、SOLIDWORKS Plastics、SIGMASOFT Virtual Molding、VeroVISIFlowが含まれます。
3ERPは、ラピッドツーリングと少量射出成形で長年の経験があります。今すぐ無料見積もりについてお問い合わせください。
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