CN111745925A - 注塑成型解析方法及注塑成型解析系统 - Google Patents

Abstract

提供一种注塑成型解析方法及注塑成型解析系统，能够准确地解析注塑成型机，注塑成型解析方法是使用一个以上的计算机生成注塑成型机的解析条件的方法，计算机执行如下步骤：步骤(S1)，从与关于注塑成型的规定的修正量建立了对应的注塑成型机中选择一个注塑成型机；步骤(S3)，基于获取到的第一解析条件(S2)和针对选择出的注塑成型机的规定的修正量，生成选择出的注塑成型机用的第二解析条件；以及步骤(S4)，将生成的第二解析条件输出。

Description

注塑成型解析方法及注塑成型解析系统

技术领域

本发明涉及注塑成型解析方法及注塑成型解析系统。

背景技术

专利文献1公开了通过解析注塑成型机中的注塑成型而预测成型现象和成型品的品质的技术。在专利文献1中，通过利用基于CAE(Computer Aided Engineering，计算机辅助工程)的树脂流动的解析结果，以简单的方法得到成型条件的注塑压力曲线。在专利文献1中，记载了如下内容：“通过CAE等进行模具内的树脂流动解析，得到树脂流入口处的树脂压力曲线Ps或者成型机的喷嘴端部处的树脂压力曲线Pn。在使喷嘴从模具脱离的状态下进行注塑(空气喷射)，此时得到检测的注塑压力曲线Pa。根据注塑压力曲线Pa和树脂压力曲线Ps或Pn，得到作为量产时的成型条件的注塑压力指令曲线P。针对通过树脂流动解析得到的树脂压力曲线Ps、Pn，利用空气喷射的注塑压力曲线Pa来弥补由注塑成型机的机械要素引起的时间延迟、压力损失，能够简单得到量产成型的成型条件。”。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-355033号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1所记载的方法中，针对通过树脂流动解析而得到的树脂压力曲线，弥补由注塑成型机的机械要素引起的时间延迟和压力延迟，由此，得到量产成型时的成型条件。因此，在专利文献1中，在树脂流动解析中，未考虑在注塑成型机中固有的差(机差)。即，在专利文献1中，未考虑在各注塑成型机中固有的机差而对树脂的流动进行解析，针对该解析结果而弥补由注塑成型机的机械要素引起的时间延迟等，由此得到量产成型时的成型条件。

这里，在将树脂流动解析利用于产品设计的情况下，使成型条件和产品构造及模具构造等最佳化，使得根据解析结果而预测的成型品品质满足要求规格。但是，如专利文献1所记载的那样，在未考虑注塑成型机的机差的树脂流动解析中，相对于实际成型的成型品品质等的预测精度变低。这是因为，实际的各注塑成型机即便在同一设计下制造，也分别具有微小的固有机差，该固有机差对树脂的行为造成影响。

因此，在如专利文献1那样未考虑注塑成型机的固有机差的树脂流动解析中，难以发现成型条件、产品构造及模具构造等的最佳值，就算是发现了最佳值，也可能与实际成型中的最佳值不同。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于，提供一种能够准确地对注塑成型机进行解析的注塑成型解析方法及注塑成型解析系统。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的注塑成型解析方法是使用一个以上的计算机而生成注塑成型机的解析条件的方法，计算机执行如下步骤：从与关于注塑成型的规定的修正量建立了对应的注塑成型机中选择一个注塑成型机；基于获取到的第一解析条件和针对选择出的注塑成型机的规定的修正量，生成选择出的注塑成型机用的第二解析条件；以及将生成的第二解析条件输出。

发明效果

根据本发明，能够根据与选择出的注塑成型机建立了对应的规定的修正量和第一解析条件，生成选择出的注塑成型机用的第二解析条件。

附图说明

图1是注塑成型解析系统的功能框图。

图2是示出在注塑成型解析系统的实现中能够使用的计算机的硬件结构及软件结构的说明图。

图3是示出注塑成型机的结构的剖视图。

图4是示出注塑成型解析处理的流程图。

图5是示出对解析条件进行修正的详细处理的流程图。

图6是概要示出用于确认本实施例的效果的实验的说明图。

图7是示出获取成型机的修正量的方法的框图。

图8是示出保压的设定值与峰值压力之间的关系按照各成型机而不同的情形的图表。

图9是示出树脂温度与峰值树脂温度之间的关系按照各成型机而不同的情形的图表。

图10是第二实施例的注塑成型解析系统的功能框图。

图11是示出对解析条件进行修正的详细处理的流程图。

图12是示出判定必要合模力是否超过合模力的阈值的处理的流程图。

图13是示出模具的打开量的时间变化的图表。

图14是示出保压的设定值与模具的打开量的残留量之间的关系的图表。

图15是第三实施例，是为了修正解析条件而向用户提供的画面的例子。

图16是按照修正后的解析条件而执行的流动解析软件的画面的例子。

图17是第四实施例的注塑成型解析系统的整体结构图。

图18是第五实施例的注塑成型解析系统的整体结构图。

附图标记说明：

1、1A：注塑成型解析系统，2、2A：成型条件修正系统，3：流动解析系统，4：设定部，5：注塑成型机，21：成型机修正量获取部，22、22A：成型条件修正部，23、23A：成型机修正量存储部，24：解析条件存储部，31：流动解析部，32：解析结果存储部，41：成型机修正量设定部，42：解析条件设定部，43：成型机选择部，221：合模力判定部。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式中，通过事先使注塑成型机具有的固有的差(机差)反映到解析条件之后实施解析，从而实现准确的解析。即，在本实施方式的注塑成型解析方法中，预先算出与在注塑成型机中固有的机差对应的规定的修正量，与注塑成型机建立对应地预先存储。在本实施方式的注塑成型解析方法中，选择任意的成型机，根据与选择出的注塑成型机对应的规定的修正量和输入的成型条件(第一解析条件)，生成修正成型条件(第二解析条件)。在本实施方式的注塑成型解析方法中，通过使用修正后的成型条件(第二解析条件)，对树脂的流动进行解析。

根据本实施方式，通过修正注塑成型机的固有的机差，可实现与以往相比能够高精度地预测成型现象和成型品品质的注塑成型解析方法。由此，与以往相比，能够高精度地发现例如成型品品质满足要求规格的成型条件的最佳值、产品构造的最佳值及模具构造的最佳值，可靠性和使用便利性提高。

在本实施方式中，作为与注塑成型相关的物理量，以压力和温度为例进行说明，但这些物理量也可以是某规定的值，还可以是表示值的时间变化的曲线(特性线)。在温度解析时在对象中加入压力，是因为考虑了在模具内产生的发热工艺(例如剪切发热)。

[实施例1]

使用图1～图9对第一实施例进行说明。

图1是注塑成型解析系统1的功能框图。注塑成型解析系统1例如包括成型条件修正系统2、流动解析系统3以及设定部4。构成注塑成型解析系统1的各功能的一部分或全部也能够以软件的形式构成，还能够通过软件与硬件的协同配合而实现。也可以使用具有固定电路的硬件，还可以使用能够变更至少一部分电路的硬件。设定部4的至少一部分例如也能够作为用户接口而构成。

成型条件修正系统2具有如下功能：基于与注塑成型机的机差相应的规定的修正量来修正输入的解析条件所包含的成型条件，由此生成修正后的解析条件。以下，有时将规定的修正量简称为修正量。

本实施例中的机差例如是指，在对多个注塑成型机输入了相同的成型条件的情况下所输入的成型条件与实际的各注塑成型机中的成型条件的差异。在成型条件中例如包括模具的树脂流入口处的树脂的压力、温度、速度、材料物性。材料物性例如是指树脂的密度、粘度、纤维长度的分布(强化纤维含有材料的情况)等。机差被认为除了源于图3中后述的注塑机构5的结构的差异之外，还由于压力控制或温度控制等控制算法的差异、未图示的模具温度调节机等附带设备的差异等而产生。

成型条件修正系统2例如包括成型机修正量获取部21、成型条件修正部22、成型机修正量存储部23以及解析条件存储部24。

成型机修正量获取部21具有如下功能：从成型机修正量存储部23读出并获取与由设定部4的成型机选择部43选择出的注塑成型机预先建立对应的修正量。

成型条件修正部22具有如下功能：基于来自成型机修正量获取部21的修正量，来修正存储于解析条件存储部24的解析条件所包含的成型条件。修正前的解析条件是“第一解析条件”的一例。具有由成型条件修正部22修正后的成型条件的解析条件是“第二解析条件”的一例。具有修正后的成型条件的解析条件(也称为修正后的解析条件)被输入到流动解析系统3。修正后的解析条件也能够输出到图外的显示器或信息处理装置。

成型机修正量存储部23具有如下功能：使从设定部4的成型机修正量设定部41设定的、与每个注塑成型机的固有机差对应的修正量存储于存储装置(例如图2中后述的存储装置13)。

解析条件存储部24具有如下功能：使从设定部42的解析条件设定部42设定的解析条件存储于存储装置。

流动解析系统3具有如下功能：基于由成型条件修正系统2修正后的解析条件，对由成型机选择部43选择出的注塑成型机中的树脂的流动等进行解析。流动解析系统3例如具备执行流动解析处理的流动解析部31；以及使流动解析部31的解析结果存储于存储装置的解析结果存储部32。流动解析部31基于修正后的解析条件，对选择出的注塑成型机的解析对象区域中的成型现象与成型品品质进行解析，使该解析结果存储于解析结果存储部32。

设定部4具有如下功能：针对成型条件修正系统2，设定为了修正成型条件而使用的信息。设定部4能够通过使用图2中后述的GUI(Graphical User Interface，图形用户界面)部40来实现。设定部4例如包括成型机修正量设定部41、解析条件设定部42以及成型机选择部43。

成型机修正量设定部41具有向成型条件修正系统2设定与每个注塑成型机的固有机差相应的修正量的功能。在图7中后述修正量的算出方法的例子，解析条件设定部42具有向成型条件修正系统2设定用于对解析对象的注塑成型机进行解析的条件的功能。成型机选择部43具有选择解析对象的注塑成型机并设定于成型条件修正系统2的功能。

关于修正前的解析条件、基于在注塑成型机中固有的机差的修正量、以及确定解析对象的注塑成型机的信息，可以由操作员经由GUI手动地进行设定，也可以从图外的信息处理装置自动或半自动地进行设定。

在解析条件中包括解析构造、成型条件、以及与成型材料相关的信息。在解析构造中包括模具的形状等。

图2示出在注塑成型解析系统1的实现中能够使用的计算机10的结构例。这里，说明由一个计算机10实现注塑成型解析系统1的情况，但不限于此，也能够通过使多个计算机协作来构筑一个或多个注塑成型解析系统1。

计算机10例如具备运算装置11、存储器12、存储装置13、输入装置14、输出装置15、通信装置16、介质接口部17，这些各装置11～17通过通信路径CN1而连接。通信路径CN1例如是内部总线、LAN(Local Area Network，局域网)等。计算机10例如可以是云上的计算机，也可以是与注塑成型机5相同的制造现场的计算机。需要说明的是，在以下所示的说明中，以利用一个计算机10来实现各种处理的方式进行了说明，但也可以通过多个计算机10协作来实现实施例所示的处理。

运算装置11例如由微处理器等构成。运算装置11通过从存储器12读出并执行存储装置13所存储的计算机程序，来实现作为注塑成型解析系统1的各功能21～24、31、32、40。

存储装置13是用于存储计算机程序和数据的装置，例如，具有闪速存储器或硬盘等可改写的存储介质。在存储装置13中存放用于实现向操作员提供GUI的GUI部40的计算机程序、用于实现上述各功能21～24、31、32的计算机程序。

输入装置14是操作员向计算机10输入信息的装置。作为输入装置14，例如有键盘、触摸面板、鼠标等指示设备、声音指示装置(均未图示)等。输出装置15是计算机10输出信息的装置。作为输出装置15，例如有显示器、打印机、声音合成装置(均未图示)等。

通信装置16是使外部的信息处理装置与计算机10经由通信路径CN2而通信的装置。作为外部的信息处理装置，除了未图示的计算机之外，还具有外部存储装置19。计算机10能够读入存放于外部存储装置19的数据(修正量、注塑成型机的信息等)及计算机程序。计算机10也能够使存储于存储装置13的计算机程序及数据的全部或一部分发送到外部存储装置19而存储。

介质接口部17是对外部记录介质18进行读写的装置。作为外部记录介质18，例如具有USB(Universal SerialBus，通用串行总线)存储器、存储卡、硬盘等。也能够从外部记录介质18向存储装置13转送计算机程序及数据，还能够将存储于存储装置13的计算机程序及数据的全部或一部分转送到外部记录介质18而存储。

使用图3所示的注塑成型机5的概要图，来说明注塑成型工艺的各过程。在本实施例中，成型现象表示在注塑成型工艺中产生的一系列的现象。在本实施例中，将注塑成型工艺大致分为计量及可塑化过程、注塑及保压过程、冷却过程以及取出过程。

在计量及可塑化过程中，将可塑化用马达501作为驱动力而使螺杆502后退，从料斗503向缸体505内供给树脂颗粒504。然后，通过加热器506的加热和螺杆502的旋转，使树脂可塑化而成为均匀的熔融状态。熔融树脂的密度和强化纤维的断裂程度根据螺杆502的背压及转速的设定而变化。这些变化影响到成型品品质。

在注塑及保压过程中，将注塑用马达507作为驱动力而使螺杆502前进，经由喷嘴508向模具509内注塑熔融树脂。来自模具509的壁面的冷却和因流动引起的剪切发热平行地作用于注塑到模具509内的熔融树脂。即，熔融树脂一边受到冷却作用和加热作用，一边朝向模具509的腔室内流动。

在向模具509填充了熔融树脂之后，在施加保压的状态下向模具509供给与熔融树脂的冷却相伴的体积收缩量。这里，在预先关闭模具509的力即合模力相对于注塑中的压力及保压中的压力而较小的情况下，在熔融树脂的固化后会产生微小的模具打开，成型品品质受到该微小的间隙的影响。

在冷却过程中，利用保持为一定温度的模具509而将熔融树脂冷却到固化温度以下。在该冷却过程中产生的残留应力对成型品的品质造成影响。残留伴随着通过模具内的流动而产生的材料物性的各向异性、保压所引起的密度分布、成型收缩率的不均等而产生。

在取出过程中，将用于开闭模具509的马达511作为驱动力而使合模机构512驱动，由此打开模具509。然后，将突出用马达513作为驱动力而使顶出机构514驱动，从模具509内取出固化后的成型品。然后，将模具509朝向下一个喷射口关闭。在从模具509取出成型品的情况下，当未向成型品均等地作用充分的突出力时，在成型品会残留有残留应力，影响到成型品的品质。

这里，以往的通常的树脂流动解析仅将模具内的树脂流动作为对象，未考虑其他的注塑成型机的状态。因此，未考虑计量及可塑化过程和取出过程。另外，在注塑及保压过程中，未考虑缸体505和喷嘴508，将模具509的树脂流入口处的熔融树脂的温度、压力及速度作为边界条件来提供并进行解析。

另一方面，在注塑成型机5中，测力传感器510的压力值以接近所输入的成型条件内的压力值的方式被控制压力。缸体505的温度由多个加热器506控制。根据螺杆502的形状、缸体505的形状以及喷嘴508的形状，按照各注塑成型机而产生不同的压力损失。由此，模具509的树脂流入口处的压力成为比输入到注塑成型机的成型条件所示的压力低的值。此外，由于加热器506的配置和喷嘴部中的树脂的剪切发热，模具509的树脂流入口处的树脂温度与输入到注塑成型机的成型条件所示的树脂温度不同。注塑机构的结构(螺杆502的形状、缸体505的形状、喷嘴508的形状、加热器506的配置等)根据注塑成型机而不同。因此，通过根据机差对模具509的树脂流入口处的熔融树脂的边界条件进行修正，能够高精度地进行树脂的流动解析。

根据形状特性(重量、长度、厚度、缩痕、毛边、翘曲等)、外观不良等表面特性(焊缝、银纹、烧伤、白化、伤痕、气泡、剥离、流痕、喷射纹、颜色/光泽等)、以及机械/光学特性(拉伸强度，耐冲击性等)来评价成型品的品质。需要说明的是，这些品质评价项目是一例，也可以根据其他项目来评价品质，也可以不将上述的所有项目作为品质评价的对象。

形状特性与注塑及保压过程和冷却过程中的压力及温度的历史和合模力具有较强的相关性。关于表面特性，虽然针对产生的现象而各自的产生要因不同，但例如流痕及喷射纹与注塑过程中的树脂的温度和速度具有较强的相关性。机械及光学特性例如在拉伸强度的情况下，需要在破坏试验中进行评价，因此，大多以重量等相关的其他品质指标进行评价。

在成型条件中设定与注塑成型工艺的各过程对应的参数。在树脂流动解析中主要设定以下的参数。关于计量及可塑化过程，在定义了注塑成型机的螺杆径的情况下，设定计量位置。关于注塑及保压过程，分别设定模具509的树脂流入口处的压力、温度、时间以及速度。关于注塑及保压过程，也设定用于切换注塑与保压的螺杆位置(VP切换位置)。关于冷却过程，设定保压后的冷却时间。在包括模具内的温度分布进行计算的情况下，设定边界条件。在边界条件中，例如包括制冷剂的温度及流量、以及模具的表面温度等。

在流动解析中，基于成型条件的设定值(输入值)来计算成型现象，根据该计算结果来预测成型品的品质。能够基于规定的参数的解析值与实际测量到的值的比较、以及通过解析而预测的成型品品质与实际测量到的成型品品质的比较，得到流动解析的精度。在规定的参数中，例如存在成型现象的各过程中的压力、温度、速度及材料特性的时间变化。如上所述，例如以尺寸、翘曲量、毛边、伤痕、光泽、色彩等来评价成型品品质。

例如，关于尺寸，通过对成型品中的作为评价对象的规定部位的实测值与该规定部位的解析值进行比较，来评价尺寸的精度。

图4是示出流动解析方法的一例的流程图。

成型条件修正系统2从由GUI部40实现的成型机选择部43获取用于确定解析对象的注塑成型机的信息(S1)。解析对象的注塑成型机能够由操作员手动地选择。对于能够选择为解析对象的注塑成型机，预先算出基于固有机差的修正量，算出的修正量被存储于成型机修正量存储部23。

本实施例中的修正量是用于与选择出的注塑成型机的机差对应地修正所输入的成型条件的值。例如，操作员能够从显示在GUI上的注塑成型机的列表中选择解析对象的注塑成型机(例如，在生产中预定使用的注塑成型机)(S1)。这里，以选择一个注塑成型机的情况为例进行说明，但也可以选择多个注塑成型机。

成型条件修正系统2从由GUI部40实现的解析条件设定部42获取解析条件(S2)。解析条件除了用于确定在步骤S1中获取到的注塑成型机的信息之外，还包括用于流动解析系统3中的解析的一个以上的条件。作为该条件，例如具有成型条件、树脂材料的种类、成型品及模具的模型形状及网眼分割条件、以及计算条件。

这里，在步骤S2中获取的解析条件中，能够不考虑注塑成型机的机差而使用与在实际的生产中预定使用的设定值相同的设定值。即，操作员能够不考虑每个注塑成型机的机差而向成型条件修正系统2输入解析条件。

成型条件修正部22通过参照存储于解析条件存储部24的用于确定解析条件中的成型条件和解析对象的注塑成型机的信息(成型机信息)，使用与解析对象的注塑成型机建立了对应的修正量，来修正成型条件(S3)。

如图5所示，在步骤S3中，为了计算修正量，将成型条件和成型机信息作为输入值来计算修正量(S31)。即，成型条件修正部22从存储于成型机修正量存储部23的修正量数据库716中检索成型机信息作为检索键，由此获取注塑成型机的固有的修正量，基于获取到的修正量来修正成型条件(S32)。

返回图4。在步骤S3中，当操作员从GUI部40向成型条件修正系统2赋予修正开始指示时，成型条件修正部22对成型条件进行修正。成型条件修正部22也能够表现为生成修正后的成型条件。

也能够从输出装置15等输出修正后的成型条件(S4)。由此，操作员能够确认修正后的成型条件的内容。可以在流动解析系统3的流动解析前确认修正后的成型条件的内容，或者也可以在流动解析中确认修正后的成型条件的内容，或者还可以在流动解析后确认修正后的成型条件的内容。即便操作员未确认修正后的成型条件的内容，也能够进行考虑了注塑成型机5的固有机差的流动解析。无论在哪种情况下，都将修正后的成型条件(修正成型条件)存放于解析结果存储部32，期望能够在解析后参照。能够将包括修正成型条件的解析条件称为修正解析条件。修正解析条件是“第二解析条件”的例子。

流动解析部31在从操作员经由GUI部40被输入解析开始指示时，将修正后的解析条件作为输入值而执行流动解析(S5)，其结果是，将得到的成型现象和成型品品质存放于解析结果存储部32(S6)。

解析结果存储部32也能够接受操作员的指示，使得到的成型现象和成型品品质从输出装置15输出(S6)。操作员通过参照流动解析的输出结果，例如能够判断成型品品质是否满足产品的要求规格。

如果在作为流动解析的结果而得到的成型品品质不满足作为目标的要求规格的情况下，或者在期待存在更佳的成型条件的情况下，也可以返回步骤S2。操作员能够对成型条件、解析机构、材料的全部或一部分进行修正，再次执行流动解析，使得得到最佳的成型条件。

需要说明的是，例如，在具有使用多个注塑成型机而成型的预定的情况下，为了修正各注塑成型机的机差而得到相同的成型品品质，也能够按照每个注塑成型机而重复进行步骤S1～S6。或者，也可以将多个注塑成型机预先登记于解析对象组，针对登记于解析对象组的各注塑成型机，同时并行地进行考虑了机差的流动解析。

图6是概要示出对本实施例的效果进行验证的实验例6的说明图。在图6的上侧示出实验状况。在图6的下侧示出实验结果的表。在表中，包括验证实验中的成型条件的输入值的一部分和评价结果。

图6的上侧所示的模具形状60是从浇道61以两点的侧浇口方式向腔室内流入树脂的构造。在实际的成型实验中，在流道的传感器配置部62配置有压力传感器及树脂温度传感器(均未图示)。而且，作为成型现象，获取到腔室内的压力及温度的时间变化。

获取到实验中得到的数据中的压力传感器的峰值和温度传感器的峰值作为“特征量”。作为成型品品质的指标，测定了得到的成型品的横向尺寸63。在流动解析中也获取到相同位置的成型现象和成型品品质，确认出本实施例的解析精度的提高效果。用于成型的材料使用了聚丙烯。注塑成型机使用了电动注塑成型机(最大合模力50t、螺杆径26mm)。

当参照图6的下侧所示的表对实测值与修正前的解析值进行比较时，修正前的解析值的峰值压力高，峰值树脂温度低。另一方面，在修正后的解析值中，传感器配置部62中的峰值压力及峰值树脂温度与实测值大致一致(峰值压力提高10％的精度，峰值树脂温度提高6％的精度)。横向尺寸63的解析精度在修正前后提高了12％。这是通过基于预先获取到的修正量向流动解析系统3输入对保压和树脂温度进行了修正的修正成型条件而得到的结果。

图7是示出用于获取与在注塑成型机中固有的机差相应的修正量的方法的例子的框图。图7所示的修正量的获取方法也如在图6中所述那样，通过使用在规定的位置设置有用于测量规定的物理量的传感器的“带传感器的模具”或者“传感器内置模具”而实现。

首先，通过向实际的注塑成型机702及流动解析709输入任意的成型条件701，获取得到修正量所需的物理量。这里，注塑成型机702对应于图3中所述的注塑成型机5。流动解析709对应于流动解析部31的处理。成型条件701对应于从解析条件设定部42向解析条件存储部24输入的解析条件所包含的成型条件。

成型条件701不必是单一的，也可以为多个。在作为成型品品质而得到合格品的范围内，能够以各种成型条件进行流动解析。

修正量根据树脂温度或保压的设定值而可能不同，因此，即便在单一的成型条件下获取，不是有效的情况也较多。作为成型条件701，优选采用在浇口密封后完成保压的条件。这是因为，在保压时间不充分且在浇口密封前完成保压的情况下，树脂从浇口部逆流，成型品的填充密度可能下降。在该情况下，成型品品质的预测精度可能下降。

为了在实际的注塑成型机702中获取成型现象，具有使用成型机内传感器705或模具内传感器706的方法。成型机内传感器705的例子是图3所示的测力传感器510。

在使用成型机内传感器705的情况下，例如进行在不装配模具703的状态下注塑的空气喷射，观测此时的测力传感器510的输出，由此，间接地测定由注塑机构引起的压力损失。或者，向喷嘴部搭载传感器，测定将要向模具流入前的树脂的状态。

在使用模具内传感器706的情况下，通过在模具703内的任意位置配置传感器，能够直接测定模具703内的成型现象，获取物理量的实测值708。如上所述，在流动解析中，由于将模具流入口以后的树脂流动作为对象，因此，通过使用模具内传感器，能够直接比较任意位置的物理量。因此，根据流动解析的结果710而获取搭载有模具内传感器706的部位处的物理量的解析值711。需要说明的是，能够通过产品品质检查707而获取成型品704的品质。

根据得到的物理量的实测值及解析值，获取用于比较实测值与解析值的特征量(712)。得到的物理量均作为注塑成型工艺中的时间变化而被获取，因此，难以直接比较。对此，在本实施例中，通过根据物理量的时间变化而获取能够影响到成型品品质的特征量，能够实现实测值与解析值的定量比较。

接着，判定物理量的特征量的实测值与解析值是否一致(713)。在两者不一致的情况下(713：否)，作成对解析条件进行了修正的修正成型条件，使得特征量的解析值与实测值一致(714)。使用作成的修正成型条件，重复执行从流动解析709到修正成型条件的作成714，直至特征量一致。

在特征量一致的情况下(713：是)，根据最初获取到的成型条件701与得到的修正成型条件714之差，算出修正量(715)。例如，在得到图6的下侧的表所示的成型条件和修正成型条件的情况下，保压的修正量成为-8MPa，树脂温度的修正量成为-7℃。

使用图8及图9，说明图3中所述的实验例的测定结果。图8及图9是使用模具内传感器706获取到物理量的实测值的情况下的模具形状60中的测定结果。

如上所述，在本实验中，获取到流道的传感器配置部62中的压力传感器的峰值和树脂温度传感器的峰值。菱形的测定点所示的“成型机A”是最大合模力50t、螺杆径26mm的注塑成型机。×印记的测定点所示的“成型机B”是最大合模力55t、螺杆径25mm的注塑成型机。针对多个保压和树脂温度的输入值分别进行了实验。

图8示出相对于保压的设定值的压力传感器的峰值压力。如图8所示，由于由注塑机构引起的压力损失，峰值压力的值比保压的设定值小。在两个成型机A、B中，得到的保压的设定值与峰值压力的倾斜度不同。因此，优选以多个成型条件来试行压力的修正值的获取。

图9示出相对于树脂温度的设定值的树脂温度传感器的峰值温度。如图9所示，由于注塑机构的不同，相对于设定值的峰值温度的值在成型机A和成型机B中不同。这样，通过使用模具内传感器606来获取物理量的实测值，能够直接评价模具流入口附近处的机差。由此，能够准确地求出流动解析所需的修正量。

针对测定物理量的模具内的部位进行说明(以下为测定部位)。无论在哪个模具构造中，测定部位都优选包括至少从模具内的树脂流入口到腔室内的浇道部或流道部。

也可以将腔室内作为测定部位，但以上述过程导出修正量时，需要考虑从树脂流入口到腔室的压力损失。因此，需要保障从树脂流入口到腔室内的解析精度。

在腔室内设置传感器而进行测定的情况下，由传感器形状引起的痕迹可能残留于成型品。因此，在要求外观品质的场所中，产生无法导入传感器这样的制约。

对此，在本实施例中，通过将接近树脂流入口且不要求外观品质的浇道部或流道部作为测定部位，能够简便且高精度地要求修正量。除了浇道部及流道部之外，例如也可以将如腔室内的浇口正下部、树脂合流部(焊缝部)及流动末端部等那样能够观测特征性的流动的部位用作测定部位。在该情况下，根据由多个传感器得到的物理量，能够更高精度地求出修正量。

例如，根据多个测定部位处的流动前沿的通过时刻，能够求出熔融树脂的流速，因此，能够导出速度的修正量。此外，通过测定此时的压力和温度，也能够推断模具内的熔融树脂的粘度，并与解析模型进行比较。

需要说明的是，合适的测定部位根据模具构造而不同。无论在哪个模具构造中，只要有可能，都优选将浇道部作为测定部位。需要说明的是，“优选”这样的表现只不过是以能够期待某些有利的效果这样的含义而使用，并不意味着该结构是必须的。

在模具设计上难以在浇道部设置传感器的情况下，在流道部配置传感器即可。在直接浇口的情况下，不存在流道部，因此，将从腔室内尽可能接近浇口的部位选择为测定部位。

在侧浇口、越变(Jump)浇口、潜入式浇口及香蕉式浇口中，在浇道部正下方的流道部、浇口之前的流道部等配置传感器。在针状浇口的情况下，成为三板构造，因此，需要对传感器配置进行研究，但在浇道部正下方的流道部等配置传感器。在针状浇口的情况下，也可以将与腔室未相连的虚设的流道设置为测定用而作为测定部位。通过设置测定专用的部位，模具设计的自由度提高。在膜状浇口、扇形浇口的情况下，在向浇口部流入前的流道部配置传感器。

针对作为上述的物理量而测定的参数进行说明。在本实施例的修正量的导出中，至少测定压力和温度。在压力和温度的测定中，例如能够使用模具内压力传感器、模具表面温度传感器、树脂温度传感器等。在树脂温度传感器中，能够使用热电偶等接触式温度传感器或者红外线辐射温度计等非接触式温度传感器中的任一方或两方。

压力和温度中的任一个物理量都记录注塑成型工艺中的时间变化。即便仅测定压力而导出压力的修正量，在如图9那样树脂温度与设定值不同的情况下，也存在得到与实际现象不同的解析结果的可能性。同样，即便仅测定温度而导出温度的修正量，由于由注塑机构引起的压力损失无法评价，因此，无法导出修正量。因此，通过至少测定压力和温度这两方，能够高精度地求出修正量。

注塑成型解析系统1除了获取温度和压力之外，也可以获取流动前沿速度、流动前沿通过时刻。根据对流动前沿的速度及通过进行检测的传感器，不存在注塑成型工艺中的时间变化而能够得到流动前沿通过时间点的信息。在获取流动前沿通过时刻的情况下，至少设置两个以上的传感器，对两点间的树脂的通过时刻进行比较。通过对流动前沿的速度及通过时刻进行检测，能够更高精度地导出注塑速度的修正量。

针对上述的物理量的特征量进行说明。在本实施例的修正量的导出中，至少需要包括压力的最大值及积分值、以及温度的最大值。压力的最大值是为了评价由注塑机构引起的压力损失而需要的。但是，即便仅使压力的最大值在实测值和解析值中一致，在保压过程中的树脂温度的时间变化不同的情况下，由于腔室内的压力分布变化，因此也可能影响到成型品品质。

对此，通过获取注塑成型工艺中的压力的积分值，能够考虑工艺中的温度变化的影响而高精度地导出修正量。但是，在对保压过程中的压力的时间变化进行解析而评价的情况下，期望精度良好地输入用于解析的材料模型(粘度及PVT特性)。在材料模型的精度差的情况下，即便工艺中的树脂温度变化一致，压力的时间变化也不一致。在该情况下，研究材料模型的高精度化。

在仅使用从压力得到的特征量来改变例如树脂温度等而导出修正量的情况下，可能得到与实际现象不同的解析结果。因此，在从压力得到的特征量的基础上也考虑温度的最大值而导出修正量，由此，能够导出用于得到符合实际现象的解析结果的修正量。

在上述的基础上，针对压力的时间变化而获取时间微分值的最大值也是有效的。该特征量与材料的瞬间粘度具有相关性。另外，压力的积分值在注塑过程和保压过程中分开算出也是有效的。注塑过程中的压力的积分值与注塑过程中的材料的平均粘度具有相关性。这些特征量在材料模型的精度验证中是有效的。

在使用红外线辐射式的树脂温度传感器的情况下，相对于注塑过程中的温度传感器的时间变化的输出值而获取时间微分值的最大值也是有效的。该特征量与熔融树脂的流动前沿速度具有相关性。另外，在测定流动前沿速度的情况下，直接作为与流动速度相关的特征量而使用。在获取流动前沿通过时刻的情况下，根据两点间的通过时刻来计算流速，并用作特征量。通过使用这些特征量，能够更高精度地进行注塑速度的修正量的导出。

根据这样构成的本实施例，使用预先修正了注塑成型机的机差的成型条件进行解析，因此，与以往相比，能够提高解析精度。此外，在本实施例中，预先算出并存储基于每个注塑成型机的固有机差的修正量，因此，操作员仅通过选择解析对象的注塑成型机，就能够实现考虑了机差的高精度的解析，使用便利性和可靠性提高。

在本实施例中能够高精度地解析，因此，例如，与以往相比，能够高精度且简便地进行作成满足成型品品质的要求规格的成型条件或者设定产品构造及模具构造的最佳值这样的作业。由此，能够缩短开发期间，也能够降低试制次数或者缩短量产开始的提前时间。

[实施例2]

使用图10～图14对第二实施例进行说明。在包括本实施例的以下的各实施例中，以与第一实施例的差异为中心进行说明。

图10是本实施例的注塑成型解析系统1A的功能框图。对图1中所述的注塑成型解析系统1与图10所示的注塑成型解析系统1A进行比较的话，成型条件修正系统2A的成型条件修正部22A与成型机修正量存储部23A不同。

本实施例的成型机修正量存储部23A除了存储有与每个注塑成型机的机差相应的修正量之外，还存储有与机差相应的合模力的阈值。本实施例的成型条件修正部22A具有判定合模力的合模力判定部221。

合模力判定部221判定必要合模力是否超过合模力的阈值。能够根据修正成型条件而算出必要合模力，或者根据解析结果而求出必要合模力。当判定为必要合模力超过阈值时，将该判定结果经由输出装置15输出。

图11是详细示出对解析条件进行修正的步骤S3的流程图。该步骤S3A用于代替图4所示的步骤S3。在步骤S3A中，除了步骤S31及S32之外还具备新的步骤S33。在步骤S33中，如上所述，在生成修正成型条件时，判定必要合模力是否超过了阈值。

图12是详细示出图11中的步骤S33的流程图。成型条件修正部22A根据在步骤S33中得到的修正成型条件，计算必要合模力的理论值(S331)。必要合模力F例如通过以下的式(1)而求出。

F＝PA···(式1)

“F”是必要合模力，“P”是腔室内压力，“A”是投影面积。作为腔室内压力，使用修正成型条件的注塑压力或保压过程的压力中的任一较高的值。

成型条件修正部22A参照预先存储于成型机修正量存储部23A的成型机合模力的阈值数据库717，获取在选择出的注塑成型机中固有的合模力的阈值(S332)。

成型条件修正部22A对在步骤S331中得到的必要合模力与在步骤S332中得到的合模力的阈值的大小进行比较(S333)。当判定为必要合模力超过阈值时(S333：是)，成型条件修正部22A将必要合模力超过阈值这一情况显示于输出装置15(S334)。

在除此以外的情况下(S333：否)，结束本处理，返回图11。在必要合模力不超过阈值的情况下(S333：否)，也可以将这一情况显示于输出装置15。

操作员在确认出必要合模力超过合模力的阈值的情况下，根据需要，返回步骤S1的成型机选择工序，选择其他的注塑成型机。或者，操作员返回步骤S2的解析条件输入工序，对解析条件进行修正，使得必要合模力成为不超过阈值的范围。

也能够将式(1)中的必要合模力的计算值设为合模力设定中的阈值，以使实际的注塑成型时的合模力上升的方式设定成型条件。但是，即便像这样设定了合模力，也可能实际上由于注塑成型机的固有机差而导致合模力不足，从而对成型现象和成型品品质造成影响。这样，成型机的机差不仅影响到向多个成型机输入相同的成型条件时的树脂状态的不同，也影响到实际上作用于模具的应力的不同。

在通常的流动解析中，仅将模具作为对象，未将合模机构等模型化，也为考虑模具分割面。因此，在流动解析系统3中，无法评价因合模力的不足而引起的对成型现象及成型品品质造成的影响。因此，为了确保成型现象及成型品品质的精度，需要在合模力并非不足的成型条件及模具构造的范围内进行解析。

图13及图14是示出即便在将算出的必要合模力设定为成型条件的情况下实际的合模力也不足的情形的图表。用于实验的模具60如图6所示。如图6所示，将注塑成型工艺中的能够测量微量的模具打开量的时间变化的模具位置传感器64设置于模具60，将合模力作为参数，一边测量一边进行了成型。

图13是将合模力设为40t且在20～60MPa的范围内变更了保压时的模具打开量的测定值。如图13所示，在注塑过程中，模具打开量成为峰值，以后，在保压过程中，模具渐渐返回到原来的位置。若合模力原本就足够，则在冷却过程中，模具打开量应该返回到原来的位置。

在图6中，模具构造60的投影面积约为50平方厘米，因此，通过式(1)计算的必要合模力在保压为60Mpa时成为30t。因此，在图13所示的条件下，成为不影响到成型品质的范围。但是，在保压为50MPa以上的情况下，即便在冷却过程中，模具打开量也不返回到原始的位置，残留有10～30μm程度。在该情况下，在成型品产生毛边或者重量变得过大等而影响到成型品品质。

图14是示出在作为合模力20～40t而变更保压时、冷却过程中的模具打开的残留量。如图14所示，可知模具打开的残留量根据合模力而不同。例如，在将保压设为40Mpa之际将合模力设为20t时，稍微残留有模具打开。像这样存在每个注塑成型机的机差，因此，仅将计算出的必要合模力设定为成型条件时，可能无法保证高品质。这是因为，实际上合模力可能不足而产生毛边等。

对此，在本实施例中，预先通过实验求出在注塑成型机中合模力的阈值(固有的模具打开量的阈值)，在必要合模力超过阈值的情况下通知给操作员。由此，操作员不用实际地进行成型，就能够选定可确保成型品品质的成型机及成型条件，使用便利性提高。此外，能够缩短开发期间和降低试制次数，能够缩短量产开始的提前时间。此外，由于在执行流动解析之前判定合模力，因此，即便操作员不实施解析，也能够设定适当的成型条件。

需要说明的是，如上所述，必要合模力是否超过阈值的判定也能够在实施流动解析(S5)之后进行。在该情况下，在图4所示的步骤S5与步骤S6之间执行合模力的判定步骤S33。步骤S3A中的步骤S33删除。

代替式(1)，也可以根据式(2)来计算必要合模力的理论值。

F＝∑P_iA_i···(式2)

总和符号∑的下标(变量)是“i”。“i”表示将解析模型中的总投影面积分割而得到的区块的数量。“P_i”表示各区块的平均压力。“A_i”表示各区块的面积。

在式(1)中，根据模具流入口处的压力而计算必要合模力，因此，成为与使用实际上施加于模具的腔室内的压力的情况不同的值。在式(2)中，使用根据解析结果而得到的实际上施加于模具的压力，因此，能够更高精度地算出必要合模力。因此，能够更加准确地进行图12所示的步骤S333中的合模力的判定。但是，在式(2)的情况下，为了计算必要合模力而需要实施解析，因此，根据开发状况等，分开使用式(1)和式(2)即可。

需要说明的是，也可能存在如下情况：并非基于注塑成型机的机差对解析条件进行修正而准确地求出必要合模力，而是想要大概判定合模力。在该情况下，也可以省略步骤S3A而进行流动解析，之后实施合模力的判定。由此，也能够仅参照合模力的阈值的数据库717来进行合模力的判定，因此，无需预先获取成型条件的修正量的数据库716。

针对成型机固有的合模力的阈值的导出方法进行说明。如图6的例子那样，根据导入到模具60的分割面的模具位置传感器64的输出值而导出合模力的阈值。作为成型条件，设定对象的注塑成型机中的合模力的最大值。

将注塑及保压过程中的压力作为参数而进行注塑成型，记录模具打开量的时间变化。然后，如图13及图14所示，在模具的冷却过程中，记录残留的模具打开量。进而，基于式(1)，计算相对于保压的设定值的必要合模力。此时，将担心模具打开的残留量变大而对成型品品质造成影响的成型条件的必要合模力的最小值作为在该注塑成型机中固有的合模力的阈值而记录于数据库717。由此，能够考虑影响到成型品品质的微量的开模而设定与以往相比得到稳定的成型品品质的合模力。

这里，能够使用保压的设定值自身，根据式(1)来计算相对于保压的设定值的必要合模力，或者能够通过流动解析，预测施加于模具的压力，并根据式(2)来计算相对于保压的设定值的必要合模力。在用于获取合模力的阈值的成型中，也可以向模具导入压力传感器，实际获取压力的最大值。由此，能够考虑实际施加于模具的压力，根据式(1)来计算必要合模力。由此，即便在使用式(1)的情况下，也能够准确地设定在注塑成型机中固有的合模力的阈值。

[实施例3]

使用图15及图16来说明第三实施例。在本实施例中，说明注塑成型解析系统1向操作员提供的GUI的例子。图15是为了修正解析条件而向用户提供的画面G1的例子。图16是按照修正后的解析条件而执行的流动解析软件的画面G2的例子。

解析条件修正画面G1例如包括选择解析对象的注塑成型机的成型机选择部GP11、设定成型条件的成型条件设定部GP12、以及显示修正后的成型条件的修正成型条件显示部GP13。

在画面G1中例示出压力和温度这两个参数，但也可以将除此以外的参数作为修正对象。此外，也可以具备用于使修正开始的执行按钮和用于取消修正的取消按钮。

图16所示的流动解析画面G2例如具备显示解析条件的解析条件显示部GP21、以及以三维图形GP221等显示注塑成型工艺的情形的图形显示部GP22。

这样构成的本实施例也起到与第一实施例、第二实施例同样的作用效果。

[实施例4]

使用图17对第四实施例进行说明。本实施例的注塑成型解析系统在一个计算机10上实现，经由通信网络CN2而与多个操作终端8连接。

操作员通过对操作终端8进行操作，能够按照每个注塑成型机而从计算机10得到最佳的解析条件。操作终端8可以按照每个注塑成型机而设置，也可以将多个注塑成型机分组设置，还可以以工厂单位进行设置。

也可以将由计算机10实现的注塑成型解析系统以顾客单位而假想地分割，按照每个顾客而提供注塑成型解析服务。

根据这样构成的本实施例，能够针对多个顾客企业而提供注塑成型解析服务。

[实施例5]

使用图15来说明第五实施例。通过将负责修正成型条件的功能的计算机10A与负责流动解析的计算机30经由通信网络CN2而连接，从而构成本实施例的注塑成型解析系统。

流动解析用的计算机30除了具备流动解析部31和解析结果存储部32之外还具备协作部30。协作部30具有用于与由计算机10A实现的成型条件修正系统2协作的功能。

根据这样构成的本实施例，能够利用现有的流动解析系统，便利性提高。

需要说明的是，本发明不限定于上述的实施例，包括各种变形例。例如，上述实施例是为了容易理解地说明本发明而进行了详细说明，不一定限定于具备所说明的全部结构。另外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，另外，也能够向某个实施例的结构追加其他实施例的结构。另外，关于各实施例的结构的一部分，能够进行其他结构的追加、删除、置换。

Claims (14)

1.一种注塑成型解析方法，是使用一个以上的计算机生成注塑成型机的解析条件的方法，所述计算机执行如下步骤：

从与关于注塑成型的规定的修正量建立了对应的注塑成型机中选择一个注塑成型机；

基于获取到的第一解析条件和针对选择出的所述注塑成型机的所述规定的修正量，生成选择出的所述注塑成型机用的第二解析条件；以及

将生成的所述第二解析条件输出。

2.根据权利要求1所述的注塑成型解析方法，其中，

所述计算机在输出所述第二解析条件的步骤之后，还执行如下步骤：基于所述第二解析条件，来解析由选择出的所述注塑成型机进行的注塑成型。

3.根据权利要求1所述的注塑成型解析方法，其中，

基于针对选择出的所述注塑成型机的规定部位而实测的规定的物理量与针对选择出的所述注塑成型机的所述规定部位的所述规定的物理量而解析出的解析值之差，算出所述规定的修正量。

4.根据权利要求1所述的注塑成型解析方法，其中，

基于针对选择出的所述注塑成型机的规定部位而实测的规定的物理量的特征量、以及针对选择出的所述注塑成型机的所述规定部位的所述规定的物理量而解析出的解析值的特征量，算出所述规定的修正量。

5.根据权利要求3或4所述的注塑成型解析方法，其中，

所述规定部位是设置在选择出的所述注塑成型机中的模具内的部位，在从所述模具的材料流入口到所述模具的腔室的流路上设定一个以上的所述规定部位。

6.根据权利要求3或4所述的注塑成型解析方法，其中，

所述规定的物理量至少包括压力和温度。

7.根据权利要求4所述的注塑成型解析方法，其中，

所述规定的物理量的特征量至少包括压力的最大值和温度的最大值。

8.根据权利要求1所述的注塑成型解析方法，其中，

除了所述规定的修正量与所述注塑成型机建立了对应之外，该注塑成型机的合模力的阈值也与所述注塑成型机建立了对应，

所述计算机在生成所述第二解析条件的步骤之后，还执行如下步骤：基于所述第二解析条件而算出必要合模力，对算出的所述必要合模力与所述阈值进行比较，

在对所述必要合模力与所述阈值进行比较的步骤中，在判定为所述必要合模力超过所述阈值的情况下，输出这一情况。

9.根据权利要求2所述的注塑成型解析方法，其中，

除了所述规定的修正量与所述注塑成型机建立了对应之外，该注塑成型机的合模力的阈值也与所述注塑成型机建立了对应，

所述计算机在基于所述第二解析条件而解析的步骤之后，还执行对根据基于所述第二解析条件的解析而得到的必要合模力与所述阈值进行比较的步骤，在对所述必要合模力与所述阈值进行比较的步骤中，在判定为所述必要合模力超过所述阈值的情况下，输出这一情况。

10.根据权利要求8或9所述的注塑成型解析方法，其中，

基于对模具的分割面的位置进行检测的模具位置传感器的输出值，设定所述阈值。

11.根据权利要求8或9所述的注塑成型解析方法，其中，

基于对模具的分割面的位置进行检测的模具位置传感器的输出值和对产生在所述模具内的压力进行检测的压力传感器的输出值，设定所述阈值。

12.根据权利要求1至9中任一项所述的注塑成型解析方法，其中，

所述第一解析条件是向注塑成型机输入的解析条件，

所述第二解析条件是向执行注塑成型机的流动解析的流动解析系统输入的解析条件。

13.一种注塑成型解析系统，是生成注塑成型机的解析条件的注塑成型解析系统，该注塑成型解析系统具备：

修正量存储部，其存储与各注塑成型机的注塑成型相关的规定的修正量；

第一解析条件存储部，其存储获取到的第一解析条件；

修正量获取部，其从所述修正量存储部获取与选择出的注塑成型机对应的所述规定的修正量；以及

修正部，其基于从所述第一解析条件存储部获取的所述第一解析条件和所述规定的修正量，将所述第一解析条件修正为选择出的所述注塑成型机用的第二解析条件。

14.根据权利要求13所述的注塑成型解析系统，其中，

在所述修正量存储部中，除了存储有所述规定的修正量之外，还存储有各所述注塑成型机的合模力的阈值，

所述修正部基于所述第二解析条件而算出必要合模力，对算出的所述必要合模力与所述阈值进行比较，在判定为所述必要合模力超过所述阈值的情况下，输出这一情况。

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