射出成形CAE　PLANETS”MoldStudio 3D”解析事例
「流動解析−構造解析（ANSYS）の連携事例」
充填完了時の金型内圧力分布を考慮した自動車バンパー金型設計

1. 金型設計における問題点

射出成形用金型を設計する際、充填圧力を考慮して強度設計することが重要です。従来は、型締め力をキャビティの投影面積で割った平均型内圧を荷重として、金型の構造解析を行っていました。しかしながら実際には、キャビティ表面の圧力には分布があり、従来方法よりも圧力が高い部分があります。そこで、充填解析で得られた金型内の圧力分布を荷重として考慮し、マルチフィジックス解析ツール「ANSYS」の構造解析により金型設計を行った事例を紹介します。

静的構造解析の荷重として

• 従来方法：平均型内圧=（型締め力/投影面積）×1.2
• 新しい方法：充填解析で得られた圧力分布

2. 金型内圧分布を考慮したANSYSによる構造解析

充填解析を実施し、解析で得られた金型内圧力分布をANSYS用の構造解析メッシュに荷重として転送し、静的構造解析を行いました。

3. 検討結果

均一な圧力金型表面に与えた従来手法では、金型変形量を過小評価する恐れがあります。その為、想定外の金型変形や変形に起因するバリの発生が懸念されます。
流動解析における圧力分布を考慮すると金型変形量を過小評価することがないため、金型変形をより安全側に見積もって設計することが可能となりました。