CN1464832A - 注射模塑条件分析方法 - Google Patents

注射模塑条件分析方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1464832A
CN1464832A CN02802349.8A CN02802349A CN1464832A CN 1464832 A CN1464832 A CN 1464832A CN 02802349 A CN02802349 A CN 02802349A CN 1464832 A CN1464832 A CN 1464832A
Authority
CN
China
Prior art keywords
injection
resin
data
analysis
molten resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN02802349.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1464832B (zh
Inventor
上地哲男
赤泽公雄
水野贵司
筒井健司
桑原耕治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Publication of CN1464832A publication Critical patent/CN1464832A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1464832B publication Critical patent/CN1464832B/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/7693Measuring, controlling or regulating using rheological models of the material in the mould, e.g. finite elements method
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C45/77Measuring, controlling or regulating of velocity or pressure of moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76003Measured parameter
    • B29C2945/76056Flow rate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76344Phase or stage of measurement
    • B29C2945/76381Injection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76344Phase or stage of measurement
    • B29C2945/76434Parameter setting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2945/00Indexing scheme relating to injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould
    • B29C2945/76Measuring, controlling or regulating
    • B29C2945/76929Controlling method
    • B29C2945/76993Remote, e.g. LAN, wireless LAN
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/31From computer integrated manufacturing till monitoring
    • G05B2219/31205Remote transmission of measured values from site, local to host
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45244Injection molding

Abstract

一种分析注射模塑条件的方法,它考虑了圆桶内熔融树脂的压缩率和由注射模塑机的组件引起的树脂流的延迟,并且提供其分析结果。在一种分析注射模塑条件的方法中,通过使用具有形状数据(31)和注射模塑条件数据(37)的输入数据进行熔融树脂填充到模具内的过程中的流动分析,从填充熔融树脂到浇口密封期间的压力保持过程的分析,以及完成浇口密封后模具内的冷却过程的分析,并且计算树脂在模具内的压力和温度分布,有关保持在铸缸圆桶内的熔融树脂的压缩率和由注射模塑机的组件引起的机械数据的数据(43)加入到输入数据中。

Description

注射模塑条件分析方法
技术领域
本发明涉及当利用注射模塑机模制树脂产品时分析填充在模具中的熔融树脂的性能的一种方法,并且涉及一种通过互联网提供注射模塑条件的分析结果的方法。
背景技术
过去,当利用注射模塑机模制产品时,通过模拟来确定预计值,例如利用如图8所示的过程,并且根据这些预计值进行熔融树脂的实际注射成型。
首先,将模具形状和树脂物体形状的形状数据输入到形状数据输入部分101,这种形状数据103被分成小单元以便在诸如有限单元法、边界单元法以及差分法的数值分析方法中使用,并且被存储在形状数据存储部分105。
然后,当将填充树脂的流量和温度输入到注射模塑条件数据输入部分111时,流量和温度数据113被数值处理并存储在数据存储部分115。
另外,当将上述形状数据103以及流量和温度数据113输入到模内性能分析部分121时,在熔融树脂填充到模具内时进行其性能分析,并且进行从完成填充到浇口密封的过程中的压力保持过程分析,和浇口密封后模具内的冷却过程的分析,以及对这些所分析过程期间模具内的模制树脂性能的性能数据123进行计算。其中,性能数据123存储在性能数据存储部分125。
然而,在上述在先技术中,只有模制树脂的流量和温度数据113被输入到注射模塑条件数据输入部分111,而没有输入铸缸圆桶内残余的熔融树脂的压缩率,从而分析中没有考虑到填充在该部分内的熔融树脂的压缩率。因为在圆桶内有大量的熔融树脂,如果不考虑压缩率,那么存在实际的注射模塑条件不同于模拟获得的预计值的危险,使得必须使用实际设备进行大量的预计值的调整和校正。另外,如果残余在圆桶内的熔融树脂的压缩率发生变化,那么此时必须再次进行预计值的调整。
此外,在上述在先技术中,没有输入有关注射模塑机的诸如电机和螺杆的组件中的运行延迟的数据。这样,利用以前的模拟方法很难进行注射模塑机中的控制器的性能评估,其中控制器具有响应从而填充模具的熔融树脂的流量接近目标响应模式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种注射模塑条件分析方法,它通过考虑了由注射模塑机的机械组件引起的树脂流动的延迟从而更好地接近实际注射模塑条件而解决了上述问题,以及提供一种通过互联网提供注射模塑条件的分析结果的方法。
为了实现上述目的,本发明的注射模塑条件分析方法利用输入数据并且考虑了喷嘴路径的形状和残留在铸缸圆桶内的熔融树脂的压缩率,进行熔融树脂填充到模具内的过程中的流量分析,从而计算熔融树脂填充到模具内的过程中的流动特性,并且计算流入模制腔内的熔融树脂的流动特性,其中,这些输入数据包括模具形状数据,其中模制腔根据被模制树脂物体的形状按数学方法确定;树脂通路形状数据,其中树脂通路和注射装置以及注射模塑机一起按数学方法确定;模制腔表面温度;填充树脂的物理属性数据,它包括依赖于温度的粘度;以及注射模塑条件数据,它包括注入口输入部分的熔融树脂的压力、温度、和流量。注射模塑条件数据可以包括诸如注入口输入部分的熔融树脂的压力、温度、和流量(或者流速)的数据。很小程度地根据这些注入口输入部分的条件进行分析。上述树脂通路包括喷嘴端,例如注入口、浇道、和浇口,以及将模具主体连接于对应于被模制物体的部分的部件。
能够沿铸缸轴向前后移动的螺杆设置在上述铸缸内,并且熔融树脂容放在圆桶内,其中该圆桶设置在螺杆的向前移动端。当螺杆向前移动时,圆桶内的熔融树脂被向外推动,从而圆桶内的熔融树脂在压力作用下从铸缸端部的喷嘴喷出,从而熔融树脂被推入模具的模制腔内。在这种情况下,如果在上述圆桶内容放有大量熔融树脂并且施加压力,则发生弹性压缩,从而在由设置在滚珠丝杠上的测压元件等检测到的压力和模具内压力的输出时间之间形成时间延迟。但是,在过去,流量分析模拟是在假定圆桶内的熔融树脂不可压缩的情况下进行的,即它在经受压力时绝对不压缩。
根据本发明,在进行流量分析时考虑到了圆桶内的熔融树脂的压缩率,从而使得所获得的性能数据相比于过去更精确和更接近实际注射模塑条件。这样,可以使用模拟结果进行注射模塑,消除了象过去那样进行大量模拟结果校正的需要,从而不仅提供了成本方面的优势,而且还提供了生产简易性的优点。
在本发明的注射模塑条件分析方法中,有关上述圆桶内容放的熔融树脂的压缩率的数据可以包括从铸缸推动熔融树脂的螺杆的移动速度、圆桶的横截面面积、喷嘴和注入口之间的通道的横截面面积、流动特性常数、以及树脂压缩率中的至少一个。
根据本发明,在上述分析方法中,可以包括一个附加的压力保持步骤,从而,通过计算完成将熔融树脂填充到模制腔内之后熔融树脂的冷却特性,可以计算校正因树脂冷却时产生的收缩引起的体积减少所需要的熔融树脂填充压力。
本发明的注射模塑条件分析方法的另一方面是通过将目标树脂填充流量和内部控制器参数加到上述输入数据中,从而考虑到构成注射模塑机的装置来计算流入喷嘴内的熔融树脂的填充流量的方法。
注射模塑机由诸如电机和滚珠丝杠的装置构成,其中每个都具有所谓的间隙或间隙公差。由于在旋转机器内这种间隙是不可避免的,因此不可能通过硬件来消除它。
鉴于上述原因,根据本发明,由这种机械间隙引起的树脂流延迟被包含在流动分析模拟中,从而能够比过去更加精确地计算树脂性能数据。
本发明的注射模塑条件分析方法的再一方面是上述控制器参数是控制螺杆移动速度的控制器的PID计算部分的增益常数。PID控制是一种自动控制方法,通过使用控制偏差的当前值及其以前的积分和微分值来确定运行量。
在本发明的注射模塑条件分析方法中,构成上述注射模塑机的装置可以是由将熔融树脂从铸缸推出的螺杆、使螺杆前后移动的滚珠丝杠、以及使滚珠丝杠旋转的电机组成的电机驱动装置,或者可以是利用液压进行线性驱动的液压驱动装置。
另外,本发明的提供注射模塑条件的分析结果的方法包括以下步骤,数据分析提供者的计算机通过计算机从客户接受分析注射模塑条件的申请;接收由客户传送的基本注射模塑数据并且利用数据分析提供者的计算机通过上述分析方法进行计算;以及通过互联网向客户传送这些计算结果和存储在和客户标识符对应的数据库中的计费信息。
根据本发明,当客户进入数据分析提供者的网页并通过输入简单的基本数据完成规定的申请之后,可以进行考虑了圆桶内树脂的压缩率和机械延迟的注射模塑条件的模拟。
附图说明
图1是简化图,示出使用本发明一个实施例的注射模塑机。
图2是放大截面图,示出图1的主要部分。
图3是流程图,示出本发明第一实施例的分析方法的过程。
图4是流程图,示出本发明第二实施例的分析方法的过程。
图5是流程图,示出本发明第二实施例中喷嘴的压力损失分析。
图6是图表,示出本发明第二实施例中的模拟结果。
图7是概念图,示出一种能够使第三方通过互联网使用本发明的分析结果的系统。
图8是流程图,示出现有技术的分析方法的过程。
图9是图表,示出本发明中使用的控制系统。
具体实施方式
下面参照相关附图,详细说明本发明的实施例。[注射模塑机的结构]
图1是简化图,示出使用本发明一个实施例的注射模塑机。
在注射模塑机的后面的上下设置有可旋转的伺服电动机1、1,这些电动机由同步皮带3连接起来。伺服电动机1、1的端部由定时皮带5、5连接于滚珠丝杠7、7。滚动螺母9、9旋拧在滚珠丝杠7、7上。滚动螺母9、9通过推板11、11连接于铸缸13内的螺杆15的底部,并且被可转动地支撑。
如图2所示,在可逆铸缸13内,如上所述,设置有可以前后移动的螺杆15,螺杆15的前部上成型有称之为圆桶17的树脂容器。另外,在铸缸13的端部具有喷嘴21,注入口、浇道、和浇口以此顺序连接于模具23。模具23内成型有具有和产品形状匹配的形状的模制腔,它的分界面可以打开和关闭。
如上所述构造的注射模塑机的工作条件如下。铸缸13固定于底座(图中未示出),推板11通过由滚珠丝杠7和螺母9构成的线性驱动机构在底座上前后移动。螺杆15由推板11可转动地支撑和驱动从而它可以在铸缸13内旋转并前后移动。
接下来从连续运行的开始说明注射模塑过程。
在反向步骤,当注射结束时,螺杆15处于相对于铸缸13的最靠前的位置。旋转驱动机构(图中未示出)使得螺杆15旋转,从而提供到螺杆底部的固体树脂沿螺杆凹槽送进。此时的树脂受到铸缸内壁和螺杆凹槽表面之间的摩擦从而被加热。因为铸缸13由外部加热器加热,因此铸缸13内的树脂接收摩擦热量和外部加热器的热量并且逐渐熔化,同时沿螺杆凹槽送进。熔融的树脂积聚在圆桶17内。随着熔融的树脂积聚在圆桶17内,螺杆反向移动。当积聚的熔融树脂达到规定量时,螺杆的旋转停止,并且进入注射阶段。
当进行注射模塑时,启动伺服电动机1、1,滚珠丝杠7、7转动,滚动螺母9、9旋拧在滚珠丝杠7、7上并且推板11、11沿如图1所示的向左的方向向前移动,根据这一移动,螺杆15也向前移动,从而容放在铸缸13内的熔融树脂注射到模制腔25内,此时熔融树脂压力由测压元件27(参见图1)检测。
尽管以上针对滚珠丝杠式线性驱动机构的情况,但是可以理解这可以替换为液压驱动机构。液压驱动机构的一个例子在公开号为H10-109339的日本未审专利申请中有说明。[第一实施例]
作为第一实施例,下面将说明分析过程,其中考虑了当模具23内填充有熔融树脂时圆桶17内的熔融树脂的压缩率。(1)形状数据的输入
首先,当将有关模具形状和模制树脂产品形状的数据(以下称之为形状数据)输入到计算机的形状数据输入部分31时,这种形状数据33被分成小单元以便在诸如有限单元法、边界单元法以及差分法的数值分析方法中使用,并且被存储在形状数据存储部分35中。(2)注射模塑条件数据
然后,当将填充树脂的物理属性数据、填充树脂的流量和温度、以及螺杆的移动速度的时间响应数据(以下称之为注射模塑条件数据)输入到注射模塑条件数据输入部分37时,这些数据39被数值处理并存储在数据存储部分41内。上述物理属性数据主要包括诸如树脂熔融密度、比热、和导热系数的多种热特性,以及熔化后的粘度。注射模塑条件数据39在确定注射、压力保持、和冷却的条件时起作用。(3)圆桶条件的输入
另外,当将圆桶横截面面积和长度、喷嘴直径和长度、注入口直径和长度、树脂粘度和树脂压缩率(以下称之为圆桶条件数据)输入到圆桶条件数据输入部分43时,圆桶条件数据45被数值处理,例如单位换算,以适合于下面将说明的计算,并且存储在圆桶条件数据存储部分47内。(4)模具内模制树脂性能的分析
此后,当将形状数据33、注射模塑条件数据39、以及下文将说明的存储在喷嘴流量存储部分内的喷嘴流量数据49输入到模内性能分析部分51时,进行填充到模具内的熔融树脂的流动分析,从填充结束到浇口密封之后期间的压力保持过程的分析,以及完成浇口密封后模具内的冷却过程的分析,并且计算这些分析过程中模具内模制树脂的性能的性能数据53。性能数据53存储在模内性能数据存储部分55中。(5)喷嘴流量等的计算
当将存储在圆桶条件数据存储部分47内的圆桶条件数据45、存储在注射模塑条件数据存储部分41内的注射模塑条件数据39、以及存储在模内性能数据存储部分55中的性能数据中的模具内喷嘴压力57输入到计算部分59时,在该计算部分,诸如圆桶17内的熔融树脂的体积、圆桶17内的熔融树脂的压力、以及喷嘴流量的数据61被加以计算并存储在喷嘴流量等的存储部分63内。
圆桶17内的熔融树脂的体积VB由以下公式计算。
dVB/dt=-AB·VS  (公式1)
其中,VB是圆桶内的熔融树脂的体积,AB是圆桶的横截面面积,vs是螺杆速度。
圆桶17内的熔融树脂的压力PB由以下公式计算。
VB·β·dPB/dt=-AB·VS-Q (公式2)
其中,PB是圆桶内的熔融树脂的压力,Q是喷嘴树脂的流量,β是树脂的压缩率。
喷嘴处树脂的流量Q由以下公式计算。
Q=[(PB-PC)/Ar]1/n (公式3)
其中,PC是模具注入口入口处的压力,Ar是喷嘴的横截面面积,n是关于流动特性的常数。
整理上述公式,得到:
(a)注入口后面的模制腔内得到的关系
PC=f1(η,β,Q,1)       (公式4)
(b)喷嘴关系
PB-PC=f2(η,Q)           (公式5)
(c)圆桶关系
VB·β·dPB/dt=-AB·VS-Q(公式6)
dVB/dt=AB·VS             (公式7)
(d)螺杆驱动条件所确定的关系
vs=f3(t)                   (公式8)
其中,PB是喷嘴输入压力。PC是模具注入口输入压力(等于喷嘴输出压力),它也可以认为是模具填充压力。f1和f2是特性函数,f3是表示注射速度和控制系统参数之间的关系的函数,其中注射速度作为相对于注射速度控制值的控制结果而获得。f1、f2和f3既可以理论推定也可以由实验数据确定。在本发明中,在这些函数中,f2(t)尤其依赖于树脂的压缩率β。
只利用公式4的分析是表示所述在先技术中总体流动分析的部分,它使用了诸如有限单元法、边界单元法、或者FAN法等的数值分析方法。
与此相反,在本发明中,Q或者vs是预先给定的,并且通过由公式6等进行的分析得到vs*AB。此外,在本发明中,可以利用vs来确定驱动系统特性。例如,可以确定vs,即确定对应于注射螺杆速度、注射螺杆驱动装置速度、注射螺杆滚珠丝杠旋转驱动电机速度的f3(t),或者关于注射螺杆的线性驱动液压系统的传感器信号或控制信号值。如图9所示,和信号指令值对应的速度指令信号给定,并且控制器151、151用于控制受控物体154,它是电机驱动或液压驱动的装置。即,从控制器151、151分别输出Xs和vs。vs从分析装置153输出并分析。[第二实施例]
第一实施例是联立公式4到8来进行分析的情况。
作为第二实施例,下面将参照图4说明分析过程,其中当将熔融树脂注射到模具23内以便填充模具时,考虑了圆桶17内的熔融树脂的压缩率以及由于注射模塑机的机械组件引起的机械延迟。(1)分析条件数据的输入
首先,填充树脂的流量目标模式、控制器内的参数、输入到下面将说明的机构运行计算部分内的参数、以及形状数据(模具形状和树脂模制产品形状)被数值处理以适合于下面将说明的计算,并且形状数据被分成小单元以便在诸如有限单元法、边界单元法以及差分法等的数值分析方法中使用,输入到分析条件数据输入部分72,并且被存储在分析条件数据存储部分73中。
上述机构运行计算部分表示进行放大器、电机1、负荷检测仪27、滚珠丝杠7、和螺杆15的运行计算的部分。(2)向控制器计算部分的输入
然后,当将存储在上述分析条件数据存储部分73中的填充树脂的目标模式和控制器内的参数、存储在机构运行存储部分中的电机位置、以及存储在树脂填充分析计算存储部分内的喷嘴树脂流量和模具内树脂压力输入到控制器计算部分75内时,位置指令和扭矩限制指令,它们是控制输出77,被计算并存储在控制器输出存储部分79内。
控制器计算部分75内的计算方法是一种减小树脂流量目标模式和由树脂填充分析计算部分计算的喷嘴树脂流量之间的差别的计算方法(所谓的适应性控制),或者是一种公知的控制计算方法,例如PID控制或者具有和适应性控制相同目的的自适应控制。(3)机构运行计算部分的输入
另外,当将存储在分析条件数据存储部分73中的填充树脂目标参数和控制器内的参数、存储在控制器输出存储部分79内的位置指令和扭矩限制指令、以及存储在树脂填充分析计算值存储部分中的圆桶树脂压力输入到机构运行计算部分81时,螺杆速度和电机位置等被计算并存储在机构运行计算值存储部分83内。
在机构运行计算部分内,通过用于求解线性移动和旋转移动的牛顿公式的计算方法进行计算。(4)树脂填充分析部分
接着,当将存储在分析条件数据存储部分73中的模具形状和树脂模制产品形状以及存储在机构运行计算值存储部分83内的螺杆速度输入到树脂填充分析计算部分85时,模内树脂压力、喷嘴树脂流量、以及圆桶树脂压力等被计算并存储在树脂填充分析计算值存储部分87内。这些计算利用和第一实施例中(5)喷嘴流量等的计算相同的计算方法进行。
在这种情况中进行的计算指利用公式5或者从喷嘴入口直到浇口的数值分析的计算。
即,这对应于进行公式5的数值计算处理而不考虑公式3的情况。
接下来利用图5说明利用具有n个划分区的一次单元模制时相对于喷嘴形状的喷嘴处的压力损失的压力损失分析的流程图。
首先,在步骤400,利用流动分析中所使用的注射速度数据V(V0)计算由上述公式3确定的喷嘴树脂流量Q。
在步骤401,表示在一个采样周期内采集的离散时间信息的计数器N设定为1,模具一侧喷嘴处的积累树脂压力损失PN1设定为9(步骤403)。
在步骤404,用于喷嘴形模内的单元编号的计数器i设定为1,圆管内i-th单元的剪切速度γi由公式9确定(步骤405)。
γi=4Q/(πRi 3)               (公式9)
其中,Ri是i-th单元的半径。
接着,在步骤406,单元i内的熔化粘度ηi由树脂温度T(该树脂温度通过根据经验预计喷嘴温度确定,例如通过在喷嘴温度设定值上增加10度而确定)和剪切速度γi计算,例如利用下面的粘度模制公式10。
ηi=A×γiB×Exp(C×T)       (公式10)
其中,A、B、和C是常数。在步骤408,单元i内的压力损失ΔPi由公式6表示的圆管内的流动压力损失确定,并且节点i+1处的积累压力损失PNi+1通过在节点i处的压力损失PNi加ΔPi来确定(步骤409)。
ΔPi=Li×Q×8ηi/(πRi 4)     (公式6)
其中,Li是i-th单元的长度,Ri是i-th单元的半径,ηi是i-th单元的熔化粘度,这些预先被输入。然后,将下一个单元作为i+1(步骤410),返回到步骤405,由此开始进行步骤406到410,直到i超过n,这样所确定的模塑机喷嘴末端节点PNn+1的积累压力损失存储为Ploss(N)。
在步骤412,计数器N增加1,重复步骤402到412直到计数器值N达到由树脂流动分析获得的树脂输入的树脂压力数据的数据数量N0,从而计算压力损失Ploss(N)。
第二实施例中熔融树脂的喷嘴流量表示在图6中。图6示出在先技术的喷嘴流量分析和第二实施例的在螺杆速度相同的情况下喷嘴流量分析相比时的图表。
如图6所示,本发明清楚地提供了喷嘴流量中的较为清楚的时间延迟的表示,它表示为平滑曲线。具体地,填充开始之后,由于在圆桶内具有大量树脂,因此由压缩引起的收缩量较大,从而和过去相比具有很大的不同,作为填充量的差值一直到填充结束都具有影响。
接下来说明上述注射模塑条件分析方法的效果。
根据第一实施例,通过将从圆桶到模具内的树脂作为一个整体,考虑到了圆桶内的树脂的压缩率,这样进行分析计算能够考虑到树脂流动相对于螺杆移动的延迟,从而能够高精确度地计算高速填充时模具内的树脂压力,以及诸如喷嘴树脂流量的填充性能。
而且,在圆桶、喷嘴、以及模具的所有部分内的树脂的压缩率由一个相同的程序处理,从而能够计算贯穿喷嘴和模具内的压力分布和温度分布。
另外,将树脂流量作为一种注射条件,无论是否使用有限单元法、边界单元法或者差分法等作为计算压力和温度分布的计算方法,或者是否是二次或三次划分,都可以使用该方法。
根据第二实施例,通过将输入到控制器的参数和目标树脂流量模式输入,可以计算喷嘴树脂流量相对于时间的特征值,考虑到了由诸如构成注射模塑机的电机和螺杆引起的电力或机械延迟,以及由圆桶内的树脂压缩率引起的响应延迟。
通过将圆桶内的树脂压力反馈到控制器,可以计算作为控制输出的位置指令值,并考虑到了树脂压缩率。
另外,当控制参数发生变化时,当构成注射模塑机的驱动部分的装置的参数发生变化时,或者当模具形状发生变化时,可以通过考虑到了机械延迟和由圆桶树脂压缩率引起的延迟的单一计算进行被模制物体的质量评估。
本发明不限于上述实施例,并且根据本发明的技术概念可以采用各种形式并可以进行各种改变。
例如,尽管在第一实施例中模内性能分析部分51和喷嘴流量计算部分59被分开以便独立地输入和计算,但是也可以将它们结合起来进行计算。在几乎任何的模制树脂的模内性能分析方法中,内部求解内部高阶联立方程,并且通过利用公式1到3求解那些联立方程,可以在模内性能分析部分51和喷嘴流量计算部分59中进行综合计算。
进一步还可以由第三方通过互联网使用本发明的分析方法。例如,如图7所示,已经注册为用户的使用者91通过互联网84向具有记帐能力的网络服务器95发送具有用户标识符和表示所申请的服务的要求的产品购买申请93。然后,可以通过互联网访问数据提供者的网页上的模拟软件97(本发明的分析模拟)。当使用者91输入基本数据时,上述软件计算喷嘴树脂流量,并考虑到模具内树脂的压力分布和温度分布,以及圆桶内树脂的压缩率和机械延迟,向使用者91发送计算结果以及与之有关的计费信息。计费信息还存储在对应于用户标识符的数据库中。

Claims (7)

1.一种利用输入数据分析注射模塑条件的方法,其中上述输入数据包括模具形状数据,其中模制腔根据被模制树脂物体的形状按数学方法确定,树脂通路形状数据,其中树脂通路和注射装置以及注射模塑机一起按数学方法确定,模制腔表面温度;填充树脂的物理属性数据,它包括依赖于温度的粘度;以及注射模塑条件数据,它包括填充到模具内的熔融树脂的压力、温度、和流量,所述方法包括以下步骤:计算在熔融树脂填充到模具内的过程中的流动特性;以及计算流入模制腔内的熔融树脂的流动特性,同时考虑喷嘴路径形状和铸缸圆桶内的熔融树脂的压缩率。
2.如权利要求1所述的分析注射模塑条件的方法,进一步包括压力保持步骤,从而,通过计算完成将熔融树脂填充到模制腔内之后熔融树脂的冷却特性,可以计算校正因树脂冷却时产生的收缩引起的体积减少所需要的熔融树脂的填充压力。
3.如权利要求1或2所述的分析注射模塑条件的方法,其特征在于,注射模塑条件数据中的注入口输入部分的流量是根据注射螺杆速度或速度信号唯一地确定的流量。
4.如权利要求1到3中任一项所述的分析注射模塑条件的方法,其特征在于,注射螺杆的速度或速度信号是由线性驱动注射螺杆的驱动装置的速度控制器控制的速度或速度信号。
5.如权利要求1到4中任一项所述的分析注射模塑条件的方法,其特征在于,线性驱动装置是具有滚珠丝杠和旋转地驱动滚珠丝杠的电机的电机驱动装置。
6.如权利要求4所述的分析注射模塑条件的方法,其特征在于,线性驱动装置是液压驱动装置。
7.一种提供分析结果的方法,包括以下步骤:数据提供者的计算机从客户接受注射模塑条件的分析申请;接收由客户传送的基本注射模塑数据;利用权利要求1到6中任一项所述的分析方法由数据提供者的计算机进行计算;以及通过互联网向客户传送计算结果和存储在和客户标识符对应的数据库中的计费信息。
CN02802349.8A 2001-06-08 2002-06-10 注射模塑条件分析方法 Expired - Fee Related CN1464832B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001173382 2001-06-08
JP173382/2001 2001-06-08
PCT/JP2002/005724 WO2002100623A1 (fr) 2001-06-08 2002-06-10 Procede d'analyse des conditions de moulage par injection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1464832A true CN1464832A (zh) 2003-12-31
CN1464832B CN1464832B (zh) 2010-10-06

Family

ID=19014851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN02802349.8A Expired - Fee Related CN1464832B (zh) 2001-06-08 2002-06-10 注射模塑条件分析方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7323125B2 (zh)
EP (1) EP1422042B1 (zh)
JP (1) JPWO2002100623A1 (zh)
CN (1) CN1464832B (zh)
CA (1) CA2424552C (zh)
TW (1) TWI241949B (zh)
WO (1) WO2002100623A1 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103722705A (zh) * 2013-12-20 2014-04-16 东莞康佳模具塑胶有限公司 高光注塑件模温压力控制注塑成型工艺及控制系统
CN105128300A (zh) * 2015-09-14 2015-12-09 广州市香港科大霍英东研究院 一种利用注塑机估算树脂材料非牛顿指数的方法
CN105904692A (zh) * 2015-02-16 2016-08-31 恩格尔奥地利有限公司 用于运行注射装置的方法和注射装置
CN106313458A (zh) * 2015-05-11 2017-01-11 恩格尔奥地利有限公司 用于可变形材料的压缩特性的确定方法
CN110556302A (zh) * 2019-08-28 2019-12-10 大同新成新材料股份有限公司 一种电子碳化硅芯片的制备方法
CN112172063A (zh) * 2019-07-02 2021-01-05 恩格尔机械(上海)有限公司 注射成型机、注射单元、合模单元以及调节方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7465416B2 (en) 2003-03-31 2008-12-16 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for designing a mold, method for producing an injection molding, program and injection molding device
DE102004015531A1 (de) * 2003-03-31 2004-11-11 Sumitomo Chemical Co., Ltd. Verfahren zum Designen eines Harzprodukts, Verfahren zum Herstellen eines Harzprodukts und Spritzgießvorrichtung
DE102004015532A1 (de) 2003-03-31 2004-11-11 Sumitomo Chemical Co., Ltd. Verfahren zum Bestimmen eines Produktionsparameters für einen Spritzgießprozeß, Verfahren zum Erzeugen eines Spritzgießformteils, Spritzgießvorrichtung und Programm
WO2004099888A1 (de) * 2003-05-07 2004-11-18 Krauss-Maffei Kunststofftechnik Gmbh Extrusionsanlage mit synchronisierten antriebsaggregaten und verfahren zur synchronisierung von antrieben
US20080095876A1 (en) * 2006-08-11 2008-04-24 Husky Injection Molding Systems Ltd. Seal of a barrel assembly
JP4167282B2 (ja) * 2006-10-27 2008-10-15 日精樹脂工業株式会社 射出成形機の支援装置
JP4820318B2 (ja) * 2007-03-22 2011-11-24 株式会社日立製作所 樹脂成形品の設計支援装置、支援方法及び支援プログラム
ES2389098T3 (es) * 2007-07-02 2012-10-23 Magma Giessereitechnologie Gmbh Método para describir la distribución de la orientación estadística de partículas en una simulación de un proceso de llenado de molde
WO2009129230A2 (en) * 2008-04-14 2009-10-22 University Of Massachusetts Lowell Methods for forming injected molded parts and in-mold sensors therefor
AT513481B1 (de) * 2012-11-09 2014-05-15 Engel Austria Gmbh Simulationsvorrichtung und Verfahren
US9409335B1 (en) * 2015-09-30 2016-08-09 Coretech System Co., Ltd. Computer-implemented simulation method and non-transitory computer medium for use in molding process
DE102015117237B3 (de) 2015-10-09 2017-03-23 Kraussmaffei Technologies Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines realen Volumens einer spritzgießfähigen Masse in einem Spritzgießprozess
US9555571B1 (en) * 2015-11-05 2017-01-31 Coretech System Co., Ltd. Method for operating a molding machine with a predicted in-mold PVT waveform of a molding resin
TWI680048B (zh) 2016-03-04 2019-12-21 台達電子工業股份有限公司 注塑機控制系統及方法
CN108407246A (zh) * 2018-04-10 2018-08-17 太仓市天丝利塑化有限公司 一种高光显示器边框高光无痕注塑成型工艺
US11230043B2 (en) * 2019-06-04 2022-01-25 Coretech System Co., Ltd. Method for setting molding conditions of injection-molding equipment
JP7256718B2 (ja) * 2019-09-06 2023-04-12 ファナック株式会社 射出成形機の制御装置及び制御方法
DE102020109947A1 (de) 2020-04-09 2021-10-14 Arburg Gmbh + Co Kg Verfahren zur Einstellung einer Spritzgießmaschine
CN116020016B (zh) * 2023-03-30 2023-11-03 南昌大学第二附属医院 一种注射模拟器的参数标定方法及系统

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07214615A (ja) * 1994-02-04 1995-08-15 Ube Ind Ltd 射出成形機における溶融樹脂の計量方法
JP2811536B2 (ja) * 1994-03-22 1998-10-15 株式会社日本製鋼所 射出成形における型内の樹脂圧力推定方法
JP3538896B2 (ja) * 1994-06-17 2004-06-14 宇部興産株式会社 射出成形機の制御方法
US6085978A (en) * 1994-08-17 2000-07-11 Metrologic Instruments, Inc. Holographic laser scanners of modular construction and method and apparatus for designing and manufacturing the same
JP3578864B2 (ja) * 1996-04-08 2004-10-20 富士通株式会社 射出成形機
EP0801355A2 (en) * 1996-04-09 1997-10-15 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for parametric centrifuge applications
WO1999001806A1 (fr) * 1997-07-04 1999-01-14 Shinko Sellbic Co., Ltd. Procede de gestion de l'historique d'un equipement et systeme de gestion d'historique
JP3721765B2 (ja) 1998-02-10 2005-11-30 三菱電機株式会社 3次元流れの有限要素解析法、解析装置、成形品を製造する製造方法および解析法のプログラムを記録した媒体
JP4237404B2 (ja) * 1998-03-02 2009-03-11 ノースイースト・イクイップメント・インコーポレーテッド・ドゥーイング・ビジネス・アズ・デルタ・メカニカル・シールズ 機器に対するシールを決定する装置
JP3490374B2 (ja) * 1999-04-13 2004-01-26 ファナック株式会社 成形条件作成方法、装置、媒体及び成形機
EP1391286B1 (en) * 1999-04-13 2006-08-02 Fanuc Ltd Method, apparatus, and medium for forming molding condition and molding machine
JP2001125940A (ja) * 1999-10-27 2001-05-11 Sekisui Chem Co Ltd Cae解析が可能な通信システム
JP2001312684A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Toray Ind Inc 数値データ作成装置および数値データ作成方法
JP2002214107A (ja) * 2001-01-18 2002-07-31 Kobe Steel Ltd 二軸混練押出機に関する情報提供システム
US6701200B1 (en) * 2001-12-27 2004-03-02 The Protomold Company, Inc. Automated custom mold manufacture

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103722705A (zh) * 2013-12-20 2014-04-16 东莞康佳模具塑胶有限公司 高光注塑件模温压力控制注塑成型工艺及控制系统
CN103722705B (zh) * 2013-12-20 2016-04-13 东莞康佳模具塑胶有限公司 高光注塑件模温压力控制注塑成型工艺及控制系统
CN105904692A (zh) * 2015-02-16 2016-08-31 恩格尔奥地利有限公司 用于运行注射装置的方法和注射装置
CN105904692B (zh) * 2015-02-16 2018-07-31 恩格尔奥地利有限公司 用于运行注射装置的方法、注射装置和成型机
CN106313458A (zh) * 2015-05-11 2017-01-11 恩格尔奥地利有限公司 用于可变形材料的压缩特性的确定方法
CN106313458B (zh) * 2015-05-11 2019-09-27 恩格尔奥地利有限公司 确定材料压缩特性的方法、成形机的运行方法以及成形机
US10589450B2 (en) 2015-05-11 2020-03-17 Engel Austria Gmbh Method for determining a value for the description of the compression of a moldable material
CN105128300A (zh) * 2015-09-14 2015-12-09 广州市香港科大霍英东研究院 一种利用注塑机估算树脂材料非牛顿指数的方法
CN105128300B (zh) * 2015-09-14 2017-06-13 广州市香港科大霍英东研究院 一种利用注塑机估算树脂材料非牛顿指数的方法
CN112172063A (zh) * 2019-07-02 2021-01-05 恩格尔机械(上海)有限公司 注射成型机、注射单元、合模单元以及调节方法
CN110556302A (zh) * 2019-08-28 2019-12-10 大同新成新材料股份有限公司 一种电子碳化硅芯片的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1422042B1 (en) 2015-08-05
US20040140579A1 (en) 2004-07-22
EP1422042A1 (en) 2004-05-26
CA2424552C (en) 2007-04-24
CA2424552A1 (en) 2003-03-31
US7323125B2 (en) 2008-01-29
JPWO2002100623A1 (ja) 2004-09-24
TWI241949B (en) 2005-10-21
WO2002100623A1 (fr) 2002-12-19
CN1464832B (zh) 2010-10-06
EP1422042A4 (en) 2009-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1464832A (zh) 注射模塑条件分析方法
CN1118361C (zh) 电机驱动注塑机的增塑与计量过程中的减压方法
CN107107408B (zh) 注射成型系统以及制造部件的方法
CN103240883B (zh) 基于多段温度控制的熔丝沉积成型3d打印喷头及温控方法
CN1065175C (zh) 分析流体流动过程的装置和方法
CN1767934A (zh) 注射成形机的控制方法
CN1726120A (zh) 注射成型机及控制器
CN1376107A (zh) 合模装置以及该装置的工作控制方法
CN1242285A (zh) 注塑机的后推力控制
CN1141210C (zh) 可减小模制产品重量变化的控制注塑机的方法
CN1853904A (zh) 注射成形机的控制装置
CN1055698A (zh) 注塑成型机填充重量的检测方法
JP4481287B2 (ja) 射出成形条件の解析方法
CN1108595A (zh) 使合成树脂成型的方法及其设备
JP3490374B2 (ja) 成形条件作成方法、装置、媒体及び成形機
CN102825723B (zh) 注射装置及其芯调整方法
CN1863663A (zh) 注塑成型机及注塑成型方法
CN1244442C (zh) 注塑机螺杆驱动的控制方法
CN103665904B (zh) 一种木塑复合材料及其型材的制造方法
CN102285078A (zh) 全电式双缸联动注射单元
Wang et al. A concurrent-engineering approach toward the online adaptive control of injection molding process
WO2017164284A1 (ja) 射出成形機
CN201721001U (zh) 保压型注射喷嘴
CN1014964B (zh) 注模机控制方法
JPWO2006003977A1 (ja) 成形機の射出部材及び成形方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20101006

Termination date: 20180610

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee