金型投影面積の計算を、3DCADで簡単に 【NX(3D-CAD)】

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金型上に並んだ製品形状の投影面積の計算は、3DCADで行うと簡単ですよというお話です。

  • 図面を物差しで測って、手計算ではかなり不正確
  • 2次元CADでもできるが、図形を作るのが超めんど~
  • 3次元CADなら、モデルから細かい調整なしに計算可能!
  • 運良く樹脂流動解析システムがお近くにあるなら、さらに正確です



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2次元CADでもできますが・・・

樹脂成形金型を設計する時や成形機を選ぶときに、金型にかかる圧力(型締め力)を計算するために投影面積を計算しますよね。
図面の数字からざっくりで計算するのもあまりにも不正確です。

2次元CADでもできるのですが、輪郭図形から閉じた形状を取り出す必要があります。
単純な形状の成形品だったらよいのですが、複雑な形状の場合は大変です。
特に3Dモデルから作られた2D図形の場合は、輪郭が非常に細かい線に分割されていて、なかなか閉じた図形にできません。0.01mm隙間が空いていたりします。
これをちまちま修正していくのが、結構面倒な作業となります。

物差しの画像




3次元CADでサクッと計算しましょう

手元の3DCADがNXしかないので、これでの手順を説明します。
おそらく、他のCADでも似たような機能はあるだろうと思います。

1.3Dモデルを読み込む

3Dモデル

2.Moldplannerの中の”ソリッドチェック”を起動

ソリッドチェックのコマンド


3.モデルを選択し、実行
  →モデル表面がキャビ側とコア側に色分けされる(青色は垂直面)

キャビ側とコア側に色分け

4.Moldplannerの”計測ツール”を起動
5.”投影面積”を選択
  ※簡易のチェックは、絶対に外さないでください。
   外すと、計算にかなり時間がかかります。

”投影面積”を選択

6.クラス選択で、オレンジ色のフェースのみを選択

オレンジ色のフェースのみを選択

7.計算結果が出ました
  2617.706713が結果で、単位はmm2となります。

計算結果

8.樹脂によりますが、400kgf/cm2(約40MPa)とすると
  (2617.76713/100)x400=10471kgf=10.471トンとなります。

どうでしょうか。15トンの成形機ならば、載せても問題なさそうですね。


→Amazonで見てみる

NX 2021 For Beginners




もっと正確に計算したいなら、流動解析です。

『時間が掛かってもよいから、もっと正確に圧力を知りたい』ということであれば、樹脂流動解析で計算されることをお勧めします。
MoldflowMoldex3D3D-TIMONの有名どころや、CADのSOLIDWORKSに統合されたものなどいろいろあります。
非常に高価なので、圧力計算のためだけに買うのは無理がありますね。お近くにお持ちのところがありましたら、頼んでみてください。

頼んでみてくださいの画像
Japanese woman in a business meeting

以上、参考になれば嬉しいです。
最後までお読みいただきまして、ありがとうございました。



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