マツダ技報 2017 No.34

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3.3 要具設計・製作における面の連続感実現 プラスチック領域では，「軽量・シンプル・高剛性なワンピース金型」を目指し技術開発を行い，新型CX-5においてもワンピース金型をフロントバンパー型に採用し，デザイン性と高い生産性を実現してきた(3)。今回，この過程で得られた解析技術を進化させ，デザイン面の更な －97－ No.34（2017） マツダ技報 ここでは，特に映り込み実現への重要度の高いバンパー金型設計について詳細を述べる。金型設計にあたっては，樹脂の持つ反り収縮メカニズムにより，変形量が最小となる板厚分布，ゲートレイアウト，流動パターンを検証し金型設計を行う。一方で，反り変形は金型内で樹脂が収縮する際に，温度や圧力に分布を持つことで発生する現象であり，成形条件では完全に解消することができない。このことはテストピースによる実験とCAEロジック構築の取り組みにより明らかになった(2)。特に，断面がL字形状をした部位ではその傾向が顕著であり，工程設計だけでは面の連続感を実現できないことが机上段階で明らかになっている。そこで，CAEにより得られた反り変形量を基に，反り変形後にねらいのデザイン造形が得られるよう“逆算モデル”を作成し，この逆算モデルを使用した金型形状設計プロセスを新たに構築した。そして，逆算モデルを使用して反り変形解析などの生産工程解析を繰り返し実施し，完成車状態で法線ベクトル が基準内に入るまで机上段階で金型データを作り込んだ。Fig. 11の上図はグリルアッパー，下図はリアバンパーへの適用事例を示す。Aの反り変形によりBのようにデザイン面の法線ベクトルが変化する。その対策として，Aの反り変形量からCの破線部の形状を逆算により導き出し，金型形状へ反映させる。その結果Dのねらいどおりの法線ベクトルとデザイン造形を得られた。 る忠実再現を目指した。金型製作工程においては，従来の接触式測定機による定点精度保証から，金型デザイン面全体の法線ベクトルを非接触測定機により計測し，ねらいのデザイン造形を実現する高精度な金型作りに取り組んだ。Fig. 12の上図はデザインデータ，下図は金型キャビティーの実測STLデータにレンダリング処理を施した結果を示す。法線ベクトルによる定量評価に加え，ゼブラパターンによる映り込み評価を併用しながら，部品内におけるデザイン意図どおりの面の流れを追究することが可能になった。 Fig. 11 Example for Mold Design on Invert Model Design DataMeasured Data of Mold “Cavity” Fig. 12 Comparison of Design and Mold Cavity of Reflection Analysis