山 縣  裕 著

コンピュータ・シミュレーションによる
ダイカスト金型技術の可視化

B5判、簡易製本、本文13級活字2段組み、80ページ、
4色カラー、図表写真220点、定価5,900円(税別)



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 ダイカスト技術を構成する3大要素は材料、ダイカストマシン、金型である。とりわけ金型は一見、鉄の塊のように見えるが、実は複雑・緻密な機能を持たされており、高温・高圧力の急激な変動のもとで使用され、その使用環境は極めて厳しい。
 本書は、コンピュータ・シミュレーションによるダイカスト金型技術の可視化に挑んだものであり、この CAE 画像はダイカスト技術のかなり深い部分まで直視的に理解させ、品質管理と改善、生産性の向上に大いに役立つ。ベテラン現場技術者はもちろん、初学者にとって手許に置いておきたい1冊である。

目  次

はじめに(Introduction)  i

1.ダイカスト概論   1
 Overview of High-Pressure Die-Casting Technology
 ダイカスト  1
 他の鋳造方法との比較  1
 金型設計  1
 金型の構造  2
 ダイカストマシンの構造  2
 溶湯の射出充填  3
 プランジャの動き  3
 充填後の加圧  4
 型内への圧力の設定方法  5
 凝固による固相の比率の変化  5
 製品の金型内での温度低下  5
 鋳造工程のモデル化  6
 金型の温度変化  6
 破断チル  6
 金型温度の推定  8
 常温時の金型形状データから加熱時の金型形状の計算方法  10
 まとめ  11

2.マシンおよび金型の変形  13
 Distortion of Die and Machine
 入子およびおも型の変形  13
 入子の浮き  14
 浮き上がりに対するおも型の材質の影響  16
 入子にかかる応力へのおも型の材質の影響  16
 変形解析におよぼすモデルの差  17
 金型変形のみきり面隙間への影響  17
 バックアップ構造のみきり面隙間への影響  17
 おわりに  18

3.射出系の芯ずれ  19
 Alignment of Injection Plunger with Shot Sleeve
 解析対象  19
 芯ずれ  20
 真円度  22
 おわりに  22

4.バリの発生予測  25
 Prediction of Flash
 バリ  25
 バリの測定  25
 金型変形解析による評価方法  26
 みきり面間隙間量の算定  27
 まとめ  28

5.そり予測  29
 Prediction of Warpage
 そりの要因  29
 製品の3次元形状測定  29
 ゲート切断前後のそり量計測  30
 変形の算定  30
 そり変形量の計算と実測との比較  32
 キュアリングタイム変更によるそり量の測定結果  33
 キュアリングタイム変更によるそり量の計算結果  33
 測定結果と計算結果の比較  34
 まとめ  34

6.ゲート切断による製品変形  35
 Deflection of Part by Gate Removal
 ゲート切断方法  35
 ハンマによる打撃  35
 変形の実測  36
 ゲート切断シミュレーション方法  37
 打撃の与え方  37
 シミュレーションの結果  37
 まとめ  40

7.ヒートチェックの発生位置  41
 Mechanism and Prediction of Heat Checking in Die
 ヒートチェック  41
 ヒートチェックの例  41
 応力解析  41
 ヒートチェックの判定  44
 ゲート直後のヒートチェック  45
 ヒートチェックに影響を与える金型の要素  45
 判定方法の背景  47
 ヒートチェックの生成過程  50
 ヒートチェックの対策  51
 まとめ  52

8.冷却穴の割れ  53
 Cracking of Water Cooling Hole
 冷却穴の応力  53
 金型温度分布の算定  53
 温度データマッピングと弾性変形解析  54
 冷却穴の先端およびR部に発生する応力  55
 冷却穴の割れの可能性  58
 まとめ  58

9.冷却途中の製品の応力変化  59
 Stress Change of Part during Solidification and Cooling
 凝固時に形成される製品の内部応力  59
 金型および製品の温度変化  59
 応力の分布  61
 ゲート付近の応力の凝固冷却に伴う変化  61
 算定した応力値の吟味  62
 まとめ  62

10.鋳造品の剛性・強度  63
 Designing of Stiffness and Strength of Cast Part
 鋳物の強度と剛性  63
 高剛性設計  63
 剛性と強度のバランス  63
 剛性の向上策の例  64
 実体強度  65
 肉厚感受性  67
 降伏応力と抗張力  67
 弾性率  68
 残留応力  68
 疲労強度  69
 鋳物の構造設計の特徴  69
 まとめ  70

参考文献  71


コラム
 合わせの科学  12
 日本語と英語の論旨展開  24
 独創性  40
 日本製品の特徴  52
 デジタル技術と感性を組み合わせた金型技術  70
 3次元CADのルーツ  74