no ssenkch／noegaknirhs fitceriditceriditenap-nehTar molding Fig. 9 Shrinkage Ratio of Thickness Direction and In- ti li o o －174－ 4.2 金型設計 ソリ変形インバースモデルは点群モデルの為，金型設計4. 美しい面の創成技術 New process Fig. 10 Inverse Process A new: Mold shrinkage ratio (thickness direction) Conventional: Mold shrinkage ratio (thickness direction) Mold shrinkage ratio in the in-plane direction (thickness direction) Mold shrinkage in the thickness direction Differential shrinkage ratio Fig. 8 Shrinkage and Fall in Thickness Direction Plane Direction 4.1 インバースプロセス 樹脂部品は，材料や工法の特性上，自重による変形や成（1）自重変形インバース = Volume shrinkage - Mold shrinkage ratio (in-plane direction) = Mold shrinkage ratio (in-plane direction) × coefficient（constant） Fall Mold shrinkage in the in-plane direction Uniform expansion (Mold drawing) Model of completed vehicle (Product drawing) Inverse model w/ own weight Model of shrinkage inverse(Mold drawing) Injection mold Annealed/Painted (Individual parts) Completed vehicle (Assembled of individual parts) Equivalent of “Inverse model with deformation by own weight” Equivalent of “Model of completed vehicle condition” ことで，自重変形を逆算した製品モデルを作成する。 自重変形インバースを行ったバンパーの製品モデルをインプット形状とし，ソリ変形解析を実施する。その結果得られるソリ変形したモデルに対し，3D TIMON®のソリ変形逆算機能を使用して，変形を逆向きに反転した形状モデルを作成し，再度ソリ変形解析を行う。これを繰り返してソリ変形後のモデルと製品モデルの形状が近似するまで収束計算を行い，最終的に得られた逆算形状モデルを出力する。そのモデルを使用し，後述する4.2金型設計に示す手法により，自重変形と部位毎の収縮率を予め予測した金型サーフェスモデルが完成する。 一定の収縮率のみを見込む従来のプロセスでは，製品形状と金型形状が相似形だったのに対し，本プロセスでは，製品モデルと金型モデルが異なった形状となるが，この金型で成形したものが自重及びソリ変形した結果，製品モデルと一致した形状になる。 モデルとして点群をサーフェス化する必要がある。そこで，製品サーフェスモデルを，ソリ変形インバース後の点群モデルを基に変換する手法を構築した（Fig. 11）。インバース前のサーフェス面とインバース前後の点群データを用いて，各点群の変位量に応じて元のサーフェスを追従させ，インバース後のサーフェス面を自動創成する。この際サーフェスの面品質が，デザイン意匠としての品質を確保できるように，点群への追従量と面の滑らかさが両立するパラ形時のソリ変形が発生する。それらの変形を，製品設計や生産工程設計だけで完全に回避するには，膨大な時間や投資を費やす必要がある。従来のプロセスでは，製品形状に対し，収縮率分布を平均化した一定の収縮率を見込んだ金型を製作していた。今回の取り組みでは，自重による変形と部位毎の収縮率を逆算して金型に見込むプロセス（インバースプロセス）を構築した(Fig. 10)。以下にそのプロセスの概要を紹介する。 前述3.1で述べたように，バンパーの機能を分担し，自重変形に強い製品構造としたが，それだけでは解消できないわずかな自重変形が発生する。そのわずかな変形を金型に見込むため，構造解析ソフトを用い，構成部品を組み付けたバンパーユニットに対してマイナス方向に自重を掛けるマツダ技報 （2）ソリ変形インバース Conventional process No.36（2019）
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