Autodesk Moldflow Insight 総合樹脂流動解析

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Autodesk Moldflow Insight 総合樹脂流動解析


Autodesk Moldflow Insightはプラスチック射出成形の製品とその金型設計を支援するハイエンドCAEソフトウェアです。成形プロセスのシミュレーションを行い生産過程で発生 する問題点を予測できる業界標準のシステムであり、その市場シェアは90%に迫ります。

プラスチック射出成形製品は、軽量で量産性に優れた特徴から幅広い産業において世界的規模で使用拡張されており、高品質、高付加価値製品の短納期化および コストダウンの一翼を担っています。非常に複雑な形状でも1サイクルで成形できることが、プラスチック射出成形プロセスの大きな利点の一つです。
部品が成形され、冷却そして金型から突き出しされることで最終形状が得られ、生産性の向上と省力化やコストダウンを達成します。その反面、複雑な形状を成形することに関するプラスチック射出成形品特有の多くの問題が、結果的に納期の遅延や企業収益の悪化を招いています。


Autodesk Moldflow Insightの解析モジュールは、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂の射出成形における製造プロセスを広範囲に解析することができます。
Autodesk Moldflow Insightによって熱可塑性樹脂の成形プロセス充填、保圧そして冷却過程を解析し、さらに成形後の現象であるプラスチック部品のそりも予想します。
繊維強化樹脂の流動を解析し、繊維配向を予測してそりの要因として見込むことも可能です。さらにガスアシスト成形、射出圧縮成形、半導体封止成形やRIM(反応射出成形)の成形プロセスが解析できます。
Autodesk Moldflow Insightソフトウェアは、プラスチック業界の中において最も広範な機能の射出成形解析ツールをご提供しています。
 

 
広範な解析モデル
Autodesk Moldflow Insightはプラスチック射出成形の広範囲な解析モジュールをカバーしているだけでなく、解析を行なう状況に応じて最適な解析モデルを選択することが できます。豊富な実績のある中立面有限要素メッシュモデル、薄肉成形品のソリッドモデルを対象にしたDual Domainソルバー、そして厚肉成形品のソリッドモデルが対象の完全三次元ソルバーを状況に応じて選択して直接解析することが可能です。
 
 
高い実績のMidplane(中立面)解析
薄肉の成形品形状は、高い実績を誇る有限要素中立面メッシュモデルを解析できます。中立面モデルの作成と解析を効率化する中立面作成機能は、中立メッシュを自動作成、適切な要素の肉厚設定を行い、迅速な解析実行を実現します。

  
Dual Domain解析
Dual Domain解析ではMoldflowが取得した特許Dual Domainテクノロジーをベースに薄肉成形品の三次元ソリッドモデルが中立面を作成することなく直接解析可能です。モデル作成時間を飛躍的に短縮できる ことで、より詳細な解析を実行できるとともに数多くのデザイン検討が可能になります。

 
3D解析
ソリッド四面体有限要素ボリュームメッシュに基づく確立された解析手法を用いることで3D解析は、極度の肉厚変化があるとともに非常に厚い傾向のある成形品を対象とした真の三次元のシミュレーション実行が可能です。


これらの解析手法によってプラスチックCAE業界では類を見ない広範なCADデータへのサポートを提供しています。
 
 

 

関連するものづくりソリューション

  ・樹脂部品:「そり変形」低減
  ・樹脂部品:成形性の自動判定システム
  ・樹脂部品:異方性を考慮した構造/熱変形
  ・射出成形圧力を考慮した強度解析

 

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Autodesk Moldflow Insightはお客様の用途に合わせて、以下の3種類のパッケージを用意しております。解析専任者、製品・金型設計者をはじめ、樹脂成形に携わる技術者が、必要とする機能をパッケージ化しています。
 
 

パッケージ構成

Autodesk Moldflow Insight Standard


樹脂流動解析で最も基本となる充填に関する問題を解決するパッケージです。
樹脂の充填挙動を可視化することで、ゲート位置やランナーシステムの検討、ウェルドライン位置の予測、成形機のサイズダウン等の課題解決を容易にします。

<この動画を再生するには、Adobe Flash Playerが必要です>
 

Autodesk Moldflow Insight Premium

成形現象をより広範囲・高精度に解析検証するためのパッケージです。
冷却解析および反り変形解析の機能を含みます。冷却解析は温度分布や樹脂の予想固化時間を出力し、冷却効率の良い冷却回路の設計に寄与します。

また反り解析においては、変形形状を算出するだけでなく、さらに、反りの問題を収縮、金型冷却や配向の影響に分解し、反り発生の原因を突き止めることができます。 



また、樹脂流動と金型の変形を同時に解析する機能を持っており、樹脂の充填の伴う入れ子やインサートの変形、および、変形への影響を反映した樹脂の挙動が出力されます。<この動画を再生するには、Adobe Flash Playerが必要です>
 
 
 

Autodesk Moldflow Insight Ultimate


特殊な成形技術に特化した専門的なパッケージです。射出圧縮成形、サンドイッチ成形、ガスアシスト成形、レンズ射出成形、微細発泡成形に対応した解析を実行可能です。
 
 
 
 

パッケージ機能

シミュレーション機能 Standard Premium Ultimate
充填
ウエルド ライン、エアートラップ、ヒケ
ゲート位置
モールディング ウィンドウ
ベント解析
DOE(実験計画法)  
パラメトリックスタディ(成形条件幅解析)  
結晶化解析  
ランナー バランス
保圧
冷却
コンフォーマル冷却  
非定常金型冷却/加熱
ヒート&クール(飽和蒸気加熱、誘導加熱)  
反り
繊維配向
インサート オーバーモールディング
金型内ラベル
2ショット連続オーバーモールディング
コア シフト  
ワイヤ スイープ、パドル シフト  
バルブゲート(開閉速度制御含む)
フローティングソルバー数/1ライセンス 1 3 3
成形プロセス
熱可塑性射出成形
リアクティブ射出およびトランスファ成形
ゴム、液体シリコーン射出成形
マルチバレル リアクティブ成形
構造的反応射出成形
半導体封止成形  
アンダーフィル封止成形  
ガスアシスト射出成形    
射出圧縮成形(+熱可塑オーバーモールディング)    
圧縮成形(+熱可塑オーバーモールディング)    
コインジェクション成形    
二材射出成形    
MuCell    
複屈折    
製品形状に応じた3種類の解析機能が用意され、あらゆる形状や設計データに関する解析ニーズに対応しています。

 

Midplane(中立面)解析


実成形品の中立面を組み合わせ、各面には厚さを数値で設定します。
設計データがサーフェスデータの場合、この方法が最も効率的に解析データを用意できます。
 

Dual Domain解析


ソリッドデータを中立面に変換する作業は非常に時間がかかります。
Moldflowが取得した特許“Dual Domain”テクノロジーを用い、ソリッドデータを直接解析に用いることができます。
ソリッドデータから中立面を作成する手間を省くことにより、解析モデル作成作業を効率化、より多くのシミュレーションが実行できます。
 

3D解析


四面体要素を用いた完全三次元での流動解析機能です。
中立面やDual Domainでは計算が困難な厚肉部品に対するシミュレーションが可能になります。
 
 

データ変換・修正機能 

(Autodesk Moldflow Insight/ Adviserに使用可能)

 

CADdoctor for Autodesk Simulation


CADデータを読み込み、形状の検証、修正、変換が行えます。Autodesk Moldflowにインポート可能な独自の
UDMファイルまたはSDYファイル形式で出力します。
  • モデル品質チェック(トレランス、閾値調整可能)
  • 形状修正、自動スティッチ
  • 形状簡略化
  • 汎用CADdoctorはこちら


以下のファイル形式をインポートできます。 

ファイル形式  認識されるファイル拡張子
Autodesk Inventor 2016   *.ipt
Autodesk Shape Manager *.smt,*.smb 
Alias (v10 以降) *.wire
CATIA ® V5 (R6-R24)
CATIA ® V5 (R6-R24)アセンブリ
*.CATPart,*.CATProduct 
UGS NX 9  *.prt 
Pro/ENGINEER ® Wildfire ® 5.0
Pro/ENGINEER ® Wildfire5.0アセンブリ
*.prt,*.asm 
Creo ™ Parametric 3.0 *.prt
Parasolid ® ~V27 *.x_t,*.x_b
SolidWorks®2001 Plus~2015
SolidWorks®2001 Plus~2015アセンブリ
*.sldprt,*.sldasm 
Rhino 5.0 *.3dm 
SAT (v4 - v7)  *.sat
STEP (AP214、AP203E2)    *.stp,*.step
IGES *.igs,*.iges
JT (v10)  *.jt 



 

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適用事例

Autodesk Moldflow Insightを用いた解析事例をご紹介します。
 

インクジェットプリンター圧力板

 
Autodesk Moldflow Insight Standard(流動解析)
Hewlett-Packard's Vancouver division
 
 

 

<問題点>
  1. 困難な充填( 材料PC )
  2. 過剰なランナシステム/起因する長いサイクル

<効果>
  1. ランナサイズの低減
  2. 30%のサイクルタイム削減
  3. 広い成形条件レンジに対応可能な金型

<コスト削減>

15秒のサイクルタイム削減

$1,125,000

 

洗濯機トップカバー

Autodesk Moldflow Insight Premium(流動・冷却・反り解析)
Samsung Electr., Product Technology Center
<ターゲット>

生産コスト低減のためのサイクルタイム短縮化


<対策>
  1. 冷却孔配置の改善
  2. 熱溜り周辺での金型材質の変更
  3. ゲートレイアウトの変更
     …均一樹脂温度の達成




<効果>
サイクルタイム 削減効果 コストダウン
(1997)
対策後 対策前
60 sec 43 sec 17 sec (28% 削減) US$ 169,230

顧客引用:‘Moldflowは、生産性最適化実現のためのベストツールといえます。弊社のプロジェクトのような成功が得られれば、一度のプロジェクトで投資の回収を実現することが可能です’
Chang Kyun,Lee 生産技術センター, サムスンエレクトリック



 

フィルターケース  

 
Autodesk Moldflow Insight Premium(流動・冷却・反り解析)
Hozelock
  • サイクルタイム削減に向けて解析の活用した設計案の検討が行なわれた。
  • 金型冷却の簡単な修正により、冷却時間2秒の短縮が可能であることが予測され、4.4%のコストダウンの達成をもたらすことが予測された。
  • 製品板厚の薄肉化が、サイクルタイムを7.3秒短縮し、製品重量19.6%、コストを24%低減をもたらすことが予測された。
  • 冷却設計と製品板厚の見直しにより生産コストを26.1%削減することに成功した。
 

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導入教育

ソフトウェアの操作教育だけでなく実務へ適用・定着をISID独自のテキストと手法で支援いたします。まずは基本操作のみという場合は「操作入門」(4日間)を受講ください。なお教育内容は貴社の状況、ご要望に合わせて柔軟に対応致します。
 


 

評価技術確立

お客様のモデルや解析状況を確認させて頂き、解析の実行方法・結果の評価方法についてアドバイスいたします。さらに効果的に活用するための改善点など、単なるソフトウェアの操作説明だけでなく、お客様の実務目的に合わせた形で活用のアイデアをご提案致します。
 

支援例

 
現状の確認と活用ポイントのアドバイス
メッシュ作成・成形条件の設定・樹脂データ・解析結果の見方 など

 

 


Moldflow解析活用改善案のご提案
お客様の対象部品や業務に合わせた、解析手順書、チェック項目、評価手法とその指標を確立

 

 

 

自動化・データベース蓄積

解析を実施していても、そこで得られた結果や知見が個人のノウハウとして仕舞われてしまうことがよくあります。ISIDではこうしたお客様の状況に対し、 簡単な操作で過去の解析資産を活用でき、解析メンバー全員が一定水準の解析が可能となることで、業務の効率化を図る環境を構築する支援を致します。
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