6月23日生放送：創城クラウドSaaSプラットフォームの等角水路自動設計がまもなく開始されます

金型とは、射出成形、ブロー成形、押し出し成形、ダイカスト、鍛造、製錬、スタンピングなどの方法で必要な製品を得るために工業生産で使用されるさまざまな型とツールです。金型は「産業の母」として知られています。我が国の金型産業は現在、中低レベルにあり、高級金型の生産は依然として主にドイツ、日本などの国に集中しています。付加製造技術を利用して金型産業の発展を促進することは、我が国が高級金型製造国の仲間入りを果たすのに大いに役立つでしょう。

3D プリント技術により、金型は製品開発サイクル全体を大幅に短縮し、イノベーションを推進する源となります。金型の生産準備時間を短縮することで、金型製造サイクルを製品設計サイクルに合わせることができ、企業はより頻繁な金型交換および改良サイクルを実施できるようになります。

3Dプリント金型応用の核心は、コンフォーマル水路の設計と応用です。従来の直通水路と比較して、金型のコンフォーマル水路設計は、あらゆる形状の冷却チャネルを実現でき、冷却時間を大幅に短縮し、金型開放サイクルを短縮し、生産効率を平均35％以上向上させます。また、コンフォーマル水路の設計により、金型キャビティ全体の温度勾配分布をより均一にすることができるため、効率が向上すると同時に、金型製品の反り、変形、バリなどの問題を回避でき、製品の歩留まりを大幅に向上させることができます。

従来の水路：従来の金型冷却水路は、二次加工、クロスドリル、パイプ挿入を経て、流体プラグを内蔵し、流量と方向を調整することで実現されています。金型冷却効率が低く、水路を確保するために金型を切断して再組み立てする必要がある場合もあります。

3D プリントされたコンフォーマル水路: 水路設計者は、熱源の位置、冷却効果、流れ抵抗、印刷リスクなどの複数の要因の制約に基づいて設計し、CAD ソフトウェアを使用してモデル化する必要があります。モデルの難易度に応じて、エンジニアが水路の設計を完了するには、多くの場合数時間、あるいはそれ以上かかります。さらに、3Dプリント金型の使用が増えるにつれて、適合水路設計者の需要と既存の設計者の設計能力のボトルネックにより、業界の発展がますます制限されています。

アンセムアジアパシフィックのDfAM Additive Enablement事業部は、金型積層造形分野の上級専門家やエンジニアの協力を得て、積層造形設計ワークフローの詳細な研究と分解、ジェネレーティブデザインアルゴリズムの利点との組み合わせ、そして長期にわたる技術研究とブレークスルーを経て、自動コンフォーマル水路設計アルゴリズムを開発しました。

創成雲のコンフォーマル水路は、基本条件を入力するだけでワンクリックでコンフォーマル水路を自動的に生成できるため、水路設計の効率が大幅に向上し、金型および関連企業の設計と生産能力が新たな高みに押し上げられます。

△ 図1 金型自動コンフォーマル冷却チャネル設計の進化

創成クラウドのコンフォーマル水路自動生成モジュールは、クラウドを通じてモデルをアップロードできます。プラットフォームは3次元データをインテリジェントかつ迅速かつ包括的に分析し、エンジニアが設計要件に応じて技術パラメータを編集および調整できるようにします。設計パラメータを定義した後、プラットフォームはAI自動アルゴリズムを使用して水路設計作業を完了し、従来の手作業による水路設計方法に取って代わり、コンフォーマル水路ソリューションを迅速に生成します。インタラクティブインターフェースは、自動化された水路生成プロセス全体を表示できます。

このプログラムでは、設定されたパラメータを調整および変更したり、計算結果をダウンロードして再編集したりできます。計算と分析のプロセス全体は、モデルデータのサイズ、水路の複雑さ、ネットワーク速度などの要素に基づいて、数秒または数分で計算されます。

△ 図2 金型コンフォーマル水路自動設計操作プロセス

実際の検証を経て、コンフォーマル水路の自動設計アルゴリズムは、単一および複数の水路の自動設計、金型と接着面の形状に応じた可変直径および断面積の水路の自動設計、特殊金型用の長く直線的な非コンフォーマル水路の設計、接ぎ木印刷金型の応用を実現しました。射出成形金型とダイカスト金型の水路設計要件の80％以上を満たすことができ、さまざまな金型スタイルに汎用的です。

△ 図3 金型コンフォーマル水路の自動設計と生成プロセス

付加的な金型製造の分野では、水路設計が時間のかかる作業であるという事実に加えて、ワークフローの詳細な分析により、多くの場合、設計されたコンフォーマル水路に対してシミュレーション分析を実行し、エンドユーザーに金型フロー分析レポートを提供して、コンフォーマル水路と従来の水路の長所と短所を比較および検証し、さまざまなコンフォーマル水路設計ソリューションを選択する必要があることもわかります。

ただし、モールドフロー解析は水路設計よりも高い技術要件があり、より時間のかかるプロセスです。一般的な水路設計の時間は半日ですが、モールドフロー解析には 1 ～ 3 日、あるいはそれ以上の時間がかかります。 Chuangcheng Cloud SaaS プラットフォームは、軽量で高速なシミュレーション分析ツールを提供します。シミュレーション時間は自動水路設計に匹敵し、設計者に高速なシミュレーション結果のサポートを提供します。現在、コンフォーマル水路の流速、圧力、温度場などの重要な情報の迅速なシミュレーションをサポートしています。水路設計後に補助検証を実行し、シミュレーション結果をタイムリーに確認し、設計の反復と最適化をスピードアップできます。

△ 図4 金型コンフォーマル水路の迅速シミュレーション解析プロセス

コンフォーマル水路自動設計ツールは、設計能力と効率を大幅に向上させることで、金型添加剤および関連企業に大きな価値をもたらします。たとえば、水路設計時間を半日から10分に短縮でき、顧客にソリューションを提供する時間を半日またはそれよりも短くすることができます。金型市場における付加製造の受容が深まり、その応用が拡大し続けるにつれて、創成クラウドの金型適合水路設計のボトルネックの突破とサポートにより、金型業界における付加製造の浸透率は徐々に高まります。

創成クラウドSaaSプラットフォームは2022年6月23日に盛大にローンチされます。ローンチカンファレンスは南極熊プラットフォームでもライブストリーミングされます。適合冷水路自動設計モジュールは、ユーザーに公開される最初の専門ツールです。ローンチカンファレンスにご参加ください。記者会見では、トライアル企業10社を募集し、1+1のライトコンサルティングとそれに伴うオンライン実践トレーニングを提供します。企業が多くの時間を費やす反復的な設計作業について研究し、インテリジェント設計の応用に関する提案を行います。トレーニングの過程で、企業のデザイナーは実際の作業のモデルケースを使用してオンライン教育トライアルを行います。トレーニング後、トライアル企業にクラウドアカウントが開設され、3〜7日間の無料トライアル期間が提供されます。

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Chuangcheng Cloud を選択すると、デザインが非常にシンプルになることがわかります。

-著者-
Zhong Hongshuang は、Ansem Asia Pacific のジェネレーティブデザインエンジニアです。工業デザイン、家具デザイン、商業空間ディスプレイデザインにおいて長年の経験があります。専門分野：製品外観ID設計、CMF構造設計、ジェネレーティブデザイン。
Hongtai Shen は、Ansem Asia Pacific のジェネレーティブデザインエンジニアです。主に積層造形に関わる工業製品の革新的デザインやサービスデザインを担当。