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Die
Anmeldung beansprucht die Priorität von den
japanischen Patentanmeldungen Nr. 2008-205201 ,
eingereicht am 8. August 2008, und
2009-077531 , eingereicht am 26.
März 2009, deren gesamte Inhalte hier per Referenz eingebunden
sind.
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Hintergrund der Erfindung
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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Erzeugungsverfahren
für ein analytisches Modell zum Erzeugen eines analytischen
Modells zum Analysieren einer Form eines Formteils. Die vorliegende Offenbarung
bezieht sich auf ein Simulationssystem zur Vorhersage eines Formungsfehlers
eines Harzprodukts, das durch Spritzgießen hergestellt
wird.
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Verwandte Technik
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Erstes Problem, das gelöst werden
soll
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In
dem Erzeugungsverfahren für ein analytisches Modell der
verwandten Technik, wie in
JP-A-2005-196245 offenbart, wird durch Erzielen
von Punktgruppendaten durch dreidimensionales Messen einer Oberfläche
einer festen Form, die einer vorderen Oberfläche eines
Formteils entspricht, und einer Oberfläche einer beweglichen
Form, die einer hinteren Oberfläche des Formteils entspricht,
und Erzeugen tatsächlich gemessener Modelle der jeweiligen
Oberflächen aus den jeweiligen Punktgruppendaten, wobei
ein Trennabstand zwischen Knoten der jeweiligen tatsächlich
gemessenen Modelle als eine Dicke des Formteils berechnet wird,
und durch Abgleichen der jeweiligen tatsächlich gemessenen
Modelle an einem Abschnitt, wo die Modelle registriert sind, ein
analytisches Modell erzeugt.
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Obwohl
das analytische Modell gemäß dem analytischen
Modell der verwandten Technik durch dreidimensionales Messen der
Formen leicht erzeugt werden kann, konnten die Wirkungen einer tatsächlichen
Einspannkraft und eines Fehlers, der beim Aneinanderbefestigen der
zwei Formen erzeugt wird, nicht berücksichtigt werden,
was zu einem Problem in der Hinsicht führt, dass eine genaue
Dicke nicht genau erreicht werden konnte.
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Zweites Problem, das gelöst werden
soll
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Harzprodukte,
wie etwa Fahrzeugstoßdämpfer oder Verkleidungen,
werden ausgebildet, indem Formen mit Hohlräumen hergestellt
werden, welche der Form eines Produkts entsprechen, und ein thermoplastisches
Harz in die Formen zum Spritzgießen eingespritzt wird.
Genauer gesagt wird in diesem Spritzgießen zuerst eine
bewegliche Form an eine feste Form gespannt, und ein Hohlraum, welcher
der Form eines Produkts entspricht, wird zwischen der beweglichen
Form und der festen Form definiert. Dann wird von einer Einspritzvorrichtung
ein geschmolzenes Harz unter einem vorbestimmten Einspritzdruck
eingespritzt, um den Hohlraum mit dem geschmolzenen Harz zu füllen.
Außerdem wird ein Verweildruck auf das geschmolzene Harz
angewendet, wenn es in den Hohlraum gefüllt wird. Danach, nachdem
das geschmolzene Harz mit dem Verweildruck abgekühlt wurde,
werden die Formen für die Entfernung eines Formprodukts
geöffnet.
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Um
bei dem vorstehend beschriebenen Spritzgießen ein Formteil
von hoher Qualität zu erhalten, müssen die Form
der Formen und die Formungsbedingungen passend festgelegt werden,
wobei die Formungsbedingungen die Gesamtmenge, den Durchsatz, die
Temperatur und den Druck des geschmolzenen Harzes umfassen, das
in die Formen eingespritzt wird. Falls die Form der Formen oder
die Formungsbedingungen nicht passend festgelegt sind, werden auf
einer Oberfläche des Formteils Unregelmäßigkeiten
(auf die hier nachstehend als „Verformung” Bezug
genommen wird) erzeugt.
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Dann
wurde in den letzten Jahren ein Simulationssystem entwickelt, das
die Erzeugung einer derartigen Verformung im Voraus überprüft
(siehe z. B.
JP-A-10-138310 ).
Genauer gesagt wird in einem Simulationssystem, das in
JP-A-10-138310 beschrieben
ist, ein Verformungsgrad, der in einem Formteil erzeugt werden wird,
durch eine CAE-Analyse vorhergesagt, und die Formungsbedingungen
werden wiederholt neu festgelegt, und die Formen werden von einem
CAD-System neu konstruiert, bis der Verformungsgrad innerhalb einen
vorbestimmten Wert fällt. Durch Vorhersagen einer Erzeugung
einer Verformung unter Verwendung des Simulationssystems, bevor
Formen tatsächlich hergestellt werden, ist es möglich,
Kosten und die Zeit zu verringern, die andernfalls notwendig wären,
um die Formen herzustellen.
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Im Übrigen
wird in
JP-A-10-138310 eine
unregelmäßige Größe einer Referenzoberfläche
des Formteils als ein Verformungsgrad definiert, und dieser Verformungsgrad
wird ferner basierend auf Ergebnissen berechnet, die aus einer CAE-Analyse
eines Dickenwerts, eines Druckintegrationswerts, der Fließtemperatur
und der Unter-Druck-Setzungszeit erhalten werden. Mit dem Verformungsgrad,
der durch diese Simulation berechnet wird, konnte jedoch eine tatsächliche
Verformung nicht mit guter Genauigkeit reproduziert werden, und
daher ist ein Simulationssystem erwünscht, das eine Erzeugung einer
Verformung mit höherer Genauigkeit vorhersagen kann.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Beispielhafte
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung behandeln
die vorangehenden Themen und andere Themen, die vorstehend nicht beschrieben
sind. Jedoch ist es nicht erforderlich, dass die vorliegende Erfindung
die vorstehend beschriebenen Probleme beseitigt, und folglich können manche Implementierungen
der vorliegenden Erfindung die vorstehend beschriebenen spezifischen Probleme
nicht beseitigen.
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Es
ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Erzeugungsverfahren
für ein analytisches Modell zum Erzeugen eines analytischen
Modells mit hoher analytischer Genauigkeit bereitzustellen, das
die Dicke eines tatsächlichen Formteils reproduzieren kann.
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Gemäß einem
oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zum Erzeugen eines analytischen Modells zum Analysieren einer Form
eines Formteils bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: (a) dreidimensionales
Messen der Form des Formteils, um Formdaten zu erhalten; (b) Teilen
der Formdaten in zwei Oberflächen, die eine Dicke des Formteils
definieren; (c) Berechnen einer Abweichung zwischen den geteilten
zwei Oberflächen als Dickendaten; (d) Beziehen der Dickendaten auf
die Formdaten; (e) Erzeugen eines Formmodells des Formteils aus
auf das Formteil bezogenen CAD-Daten; (f) Verbinden des Formmodells
mit den Formdaten; und (g) Weitergeben der Dickendaten, die entsprechend
dem Verbindungsschritt (f) auf die Formdaten bezogen sind, an das
Formmodell, wodurch das analytische Modell erzeugt wird.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung können die auf dem tatsächlichen
Formteil basierenden Dickendaten an das analytische Modell weitergegeben werden,
wodurch die Wirkungen der tatsächlichen Einspannkraft und
eines Fehlers, der beim Befestigen der zwei Formen erzeugt wird,
in dem analytischen Modell widergespiegelt werden können.
Folglich ist es möglich, das analytische Modell, das die
Dicke des tatsächlichen Formteils reproduzieren kann, mit
hoher analytischer Genauigkeit zu erzeugen.
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Gemäß einem
oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt
(f): Verbinden von Koordinatenpunktgruppen des Formmodells, die
aus den Formdaten abgeleitet werden, mit Koordinatenpunktgruppen
der Formdaten, die aus den Formdaten abgeleitet werden. Der Schritt
(g) umfasst: Weitergeben der auf die Formdaten bezogenen Dickendaten
an einen Koordinatenpunkt des Formmodells, das am nächsten
zu einer Koordinatenposition der Formdaten ist.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung können die Dickendaten leicht an
eine passende Position der Formdaten weitergegeben werden, wodurch
es möglich ist, das analytische Modell, das die Dicke des
tatsächlichen Formteils reproduzieren kann, mit einer hohen
analytischen Genauigkeit zu erzeugen.
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Gemäß einem
oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung umfasst der Schritt
(d): Beziehen der Dickendaten auf die Formdaten einer der zwei Oberflächen,
und der Schritt (f) umfasst: Verbinden der Formdaten der genannten
einen Oberfläche mit einem Abschnitt des Formmodells, der
der einen Oberfläche entspricht.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung können die Formdaten und das Formmodell
mit hoher Genauigkeit miteinander verbunden werden, und ferne können
die Dickendaten in einer sichergestellten Weise dem Formmodell weitergegeben
werden. Daher ist es möglich, das analytische Modell, das
die Dicke des tatsächlichen Formteils reproduzieren kann, mit
hoher analytischer Genauigkeit zu erzeugen.
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Außerdem
ist es ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Simulationssystem
bereitzustellen, das die Erzeugung eines Formungsfehlers mit hoher Genauigkeit
erfassen kann.
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Gemäß einem
oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung wird ein Simulationssystem zum
Vorhersagen eines Formungsfehlers eines Harzprodukts durch die Simulation
eines Verfahrens zur Herstellung eines Harzprodukts durch Spritzgießen
bereitgestellt. Das System umfasst: einen Fluiditätsanalyse-Ausführungsabschnitt,
der eine Fluiditätsanalyse eines geschmolzenen Harzes ausführt, das
unter gewissen Formungsbedingungen in eine Produktform eingespritzt
wird; einen tatsächliche Masse-Berechnungsabschnitt für
die tatsächliche Masse, der eine tatsächliche
Masse des geschmolzenen Harzes für jedes Element basierend
auf dem Ergebnis der Fluiditätsanalyse berechnet; einen
benötigte Masse-Berechnungsabschnitt, der eine benötigte
Masse des geschmolzenen Harzes für jedes Element basierend
auf dem Ergebnis der Fluiditätsanalyse berechnet; einen
ideale Masse-Berechnungsabschnitt, der eine ideale Harzmasse des
geschmolzenen Harzes für jedes Element berechnet; und einen
Formungsfehlerbestimmungsabschnitt, der einen Formungsfehler für
jedes Element basierend auf einem Index bestimmt, der durch Dividieren
einer Abweichung zwischen der tatsächlichen Masse und der benötigten
Masse durch die ideale Masse berechnet wird.
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Gemäß einem
oder mehreren Aspekten der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren
zur Vorhersage eines Formungsfehlers eines Harzprodukts durch die
Simulation eines Verfahrens zur Herstellung eines Harzprodukts durch
Spritzgießen bereitgestellt. Das Verfahren umfasst: (a)
Ausführen einer Fluiditätsanalyse eines geschmolzenen
Harzes, das unter gewissen Formungsbedingungen in eine Produktform
eingespritzt wird; (b) Berechnen einer tatsächlichen Masse
des geschmolzenen Harzes für jedes Element basierend auf
dem Ergebnis der Fluiditätsanalyse; (c) Berechnen einer
benötigten Masse des geschmolzenen Harzes für
jedes Element basierend auf dem Ergebnis der Fluiditätsanalyse;
(d) Berechnen einer idealen Harzmasse des geschmolzenen Harzes für
jedes Element; und (f) Bestimmen eines Formungsfehlers für
jedes Element basierend auf einem Index, der durch Dividieren einer
Abweichung zwischen der tatsächlichen Masse und der benötigten
Masse durch die ideale Masse berechnet wird.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann durch Bestimmen des Formungsfehlers
für jedes Element basierend auf dem Index, der berechnet
wird, indem die Aufmerksamkeit auf die Menge des geschmolzenen Harzes
für jedes Element gerichtet wird, die Erzeugung eines Formungsfehlers
mit hoher Genauigkeit erfasst werden. Außerdem können durch
Bestimmen der Formen der Formen und der Formungsbedingungen durch
die Simulation, um einen Formungsfehler zu verhindern, Zeit und
Kosten für die Herstellung von Formen verringert werden, während
die Qualität von Produkten erhöht wird.
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Gemäß dem
Simulationssystem der Erfindung kann durch Bestimmen eines Formungsfehlers in
jedem Element basierend auf dem Index, der bestimmt wird, indem
die Aufmerksamkeit auf die Menge des geschmolzenen Harzes für
jedes Element gerichtet wird, das Auftreten eines Formungsfehlers
mit hoher Genauigkeit erfasst werden. Außerdem können
durch Ausführen der Simulation, um Gießformen und
Formungsbedingungen in einer derartigen Weise zu bestimmen, dass
kein Formungsfehler auftritt, Zeit und Kosten, die für
die Herstellung von Formen benötigt werden, verringert
werden, während die Qualität von Formprodukten
erhöht wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
in Gesamtblockdiagramm eines Erzeugungssystems für ein
analytisches Modell gemäß einer ersten beispielhaften
Ausführungsform der Erfindung;
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2 ist
ein Flussdiagramm, das Arbeitsgänge des Erzeugungsverfahrens
eines analytischen Modells gemäß der ersten beispielhaften
Ausführungsform zeigt;
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3A bis 3E sind
erklärende Diagramme, welche die Details der Arbeitsgänge
in den Schritten 11 bis 16 in 2 zeigen;
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4A bis 4C sind
erklärende Diagramme, welche die Details der Arbeitsgänge
in den Schritten 21 bis 23 in 2 zeigen;
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5A bis 5C sind
erklärende Diagramme, welche die Details der Arbeitsgänge
in den Schritten 31 bis 33 in 2 zeigen;
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6 ist
ein Blockdiagramm, das einen schematischen Aufbau eines Simulationssystems gemäß einer
zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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7 ist
ein Diagramm, das ein spezifisches Beispiel für Gießformdaten
gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform
zeigt;
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8A bis 8C sind
Diagramme, die ein spezifisches Verfahren zur Herstellung eines
Harzprodukts durch tatsächliches Spritzgießen
zeigen;
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9 ist
ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Bestimmen eines Formungsfehlers
durch eine Spritzgießsimulation gemäß der
zweiten beispielhaften Ausführungsform zeigt;
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10 ist
ein Diagramm, das ein dreieckiges Element gemäß der
zweiten beispielhaften Ausführungsform zeigt;
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11 ist
ein Diagramm, das die Aufbauten von PVT-Kurven gemäß der
zweiten beispielhaften Ausführungsform zeigt; und
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12 ist
ein Diagramm, das die Ergebnisse der Spritzgießsimulation
gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform
zeigt.
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Detaillierte Beschreibung
beispielhafter Ausführungsformen
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Erste beispielhafte Ausführungsform
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Als
eine erste beispielhafte Ausführungsform der Erfindung
werden ein Erzeugungssystem für ein analytisches Modell
zum Erzeugen eines analytischen Modells zum Analysieren einer Form
eines Harzformteils und ein Erzeugungsverfahren für ein analytisches
Modell, das durch das vorstehende System ausgeführt wird,
unter Bezug auf 1 bis 5C beschrieben.
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Zuerst
wird nun Bezug nehmend auf 1 ein Gesamtaufbau
beschrieben. Ein Erzeugungssystem für ein analytisches
Modell gemäß dieser Ausführungsform umfasst
eine Steuerung 1 und eine dreidimensionale Messvorrichtung 2,
die mit der Steuerung 1 verbunden ist.
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Die
Steuerung 1 ist zum Beispiel ein Prozessor, der aus einem
allgemeinen Computersystem, wie etwa einem PC oder einer Arbeitsstation
bzw. Work Station gebildet ist und wenigstens einen Polygondatenverarbeitungsteil 11 und
einen Punktgruppendatenverarbeitungsteil 12 umfasst. Außerdem umfasst
die Steuerung 1 einen Anzeigeteil 15 und einen
Eingabeteil 16 und kann durch einen (nicht gezeigten) Eingangs-/Ausgangsanschluss
mit externen Einrichtungen verbunden werden.
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Die
dreidimensionale Messvorrichtung 2 ist eine Vorrichtung
zum Messen einer Oberflächenform eines Formteils P und
Ausgeben der Form der gemessenen Oberfläche als Punktgruppendaten.
Zum Beispiel wird eine optische dreidimensionale Messvorrichtung
als die dreidimensionale Messvorrichtung 2 verwendet. Die
optische dreidimensionale Messvorrichtung misst eine Oberflächenform
in einem berührungslosen Zustand mittels der Interferenz mit
reflektiertem Licht, das durch Strahlen eines Laserstrahls auf die
Oberfläche des Formteils P erzeugt wird.
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Der
Polygondatenverarbeitungsteil 11 der Steuerung 1 ist
ein Verarbeitungsteil zum Ausführen eines Arbeitsgangs
des Editieren von Polygondaten, und genau gesagt kann der Polygondatenverarbeitungsteil 11 die
Integration oder Separation eines Polygons editieren. Außerdem
hat der Polygondatenverarbeitungsteil 11 eine zusätzliche
Funktion zum Umwandeln von Punktgruppendaten in Polygondaten.
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Insbesondere
führt der Polygondatenverarbeitungsteil 11 einen
Arbeitsgang zum Umwandeln von Punktgruppendaten, die von der dreidimensionalen
Messvorrichtung 2 ausgegeben werden, in Polygondaten eines
Formteils P (die Formdaten der Erfindung entsprechen), einen Arbeitsgang
zum Teilen der Polygondaten in zwei Oberflächen, welche
die Dicke des Formteils P definieren, und einen Arbeitsgang zum
Berechnen einer Abweichung der geteilten Oberflächen als
Dickendaten aus. Der Polygondatenverarbeitungsteil 11 führt
einen Arbeitsgang zum Erzeugen von Polygondaten aus den CAD-Daten aus.
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Der
Punktgruppendaten-Verarbeitungsteil 12 der Steuerung 1 ist
ein Verarbeitungsteil, der einen Arbeitsgang zum Editieren der Punktgruppendaten ausführt.
Genau gesagt führt der Punktgruppendaten-Verarbeitungsteil 12 einen
Arbeitsgang zum Verarbeiten von Koordinatenwerten, welche die Punktgruppendaten
aufbauen, und Vektorwerten, welche die Koordinatenwerte miteinander
verbinden, aus. Außerdem hat der Punktgruppendaten-Verarbeitungsteil 12 eine
zusätzliche Funktion zum Umwandeln von Polygondaten in
Punktgruppendaten.
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Insbesondere
führt der Punktgruppendaten-Verarbeitungsteil 12 einen
Punktgruppierungsarbeitsgang zum Extrahieren von Koordinatenpunkten in
drei Richtungen X, Y, Z aus den Polygondaten des Formteils P, einen
Modellverbindungsarbeitsgang zum Berechnen von Entfernungen zwischen
den Koordinatenpunkten, um einen nächsten Koordinatenpunkt
zu extrahieren, und einen Dickenweitergabearbeitsgang zum Austauschen
von Dickendaten aus.
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Außerdem
ist der Anzeigeteil 15, den die Steuerung 1 umfasst,
eine Anzeige, auf der die Verfahrensergebnisse der Steuerung 1 angezeigt
werden sollen. Außerdem ist der Eingabeteil 16 eine
Tastatur oder eine Maus, welche der Benutzer beim Eingeben von Anweisungen
und anderen Eingaben in die Steuerung 1 verwendet.
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Ferner
kann die Steuerung 1 CAD-Daten eines Formteils oder von ähnlichem
aufnehmen und die Verarbeitungsergebnisse der Steuerung 1 durch den
(nicht gezeigten) Eingangs-/Ausgangsanschluss ausgeben.
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Außerdem
können in dieser Ausführungsform die jeweiligen
Verarbeitungsteile 11, 12 durch Hardware, wie
etwa eine CPU, einen ROM, einen RAM aufgebaut sein, und diese CPU,
ROM, RAM und ähnliche können durch gemeinsame
Hardware aufgebaut sein, oder ein Teil oder ihre Gesamtheit kann
aus verschiedener Hardware aufgebaut sein.
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Als
nächstes wird unter Bezugnahme auf das in 2 gezeigte
Flussdiagramm das Erzeugungsverfahren für das analytische
Modell beschrieben.
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In
dem Erzeugungsverfahren für ein analytisches Modell gemäß dieser
Ausführungsform beziehen sich die Arbeitsgänge
(Schritte 11 bis 16) auf ein Versuchsformteil
P, das experimentell unter Verwendung von Formen für das
Spritzgießen eines Harzformteils ausgebildet wird, und
die Arbeitsgänge (Schritte 21 bis 23)
basieren auf CAD-Daten, in denen Konstruktionswerte des Harzformteils
aufgezeichnet sind. Die Arbeitsgänge (Schritte 11 bis 16) und
die Arbeitsgänge (Schritte 21 bis 23)
werden parallel durchgeführt.
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Zuerst
werden die Arbeitsgänge, die sich auf das Versuchsformteil
P beziehen, beschrieben.
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Wenn
ein Versuchsformteil P abgeschlossen ist, führt der Benutzer
unter Verwendung der dreidimensionalen Messvorrichtung 2 eine
dreidimensionale Messung an dem Versuchsformteil P durch. In der
dreidimensionalen Messung wird, wie in 3A gezeigt,
eine Verschmelzung auf dem Versuchsformteil P durchgeführt,
um Messpunkte zu spezifizieren, und alle Oberflächen des
Versuchsformteils P werden dann dreidimensional gemessen. Dann erhält die
Steuerung 1 nacheinander Punktgruppendaten über
jede gemessene Oberfläche, die von der dreidimensionalen
Messvorrichtung 2 ausgegeben werden (Schritt 11).
Die Punktgruppendaten sind Koordinatenpunktgruppendaten, in denen
Koordinatenpunkte in einem dreidimensionalen Koordinatensystem spezifiziert
sind.
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Als
nächstes wandelt der Polygondatenverarbeitungsteil 11 der
Steuerung 1 die Punktgruppendaten in Formdaten um, die
aus Polygondaten mit einem vorbestimmten Volumen gebildet sind,
(Schritt 12) und teilt die Formdaten dann in eine äußere Oberfläche
P1 und eine innere Oberfläche P2, von denen jede, wie in 3B gezeigt,
die Dicke des Versuchsformteils definiert (Schritt 13).
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Als
nächstes berechnet der Polygondatenverarbeitungsteil 11 eine
Entfernung (Abweichung) zwischen der äußeren Oberfläche
P1 und der inneren Oberfläche P2 als Dickendaten t (Schritt 14). Dann
werden die Dickendaten t, wie durch numerische Werte in 3C gezeigt,
auf Formdaten jedes Polygons bezogen, die auf der äußeren
Oberfläche P1 gelegen sind (Schritt 15).
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Als
nächstes führt der Punktgruppendaten-Verarbeitungsteil 12 einen
Punktgruppierungsarbeitsgang zum Umwandeln der Formdaten (der Polygondaten)
des Versuchsformteils P in Koordinatenpositionen in einem XYZ-Koordinatensystem
aus (Schritt 16). Genau gesagt werden in diesem Punktgruppierungsarbeitsgang,
wie in 3D gezeigt, Schnittpunkte zwischen
Gitterlinien, die in konstanten Abständen in X-, Y-, Z-Richtungen
bereitgestellt sind, und die Formdaten als Koordinatenpunktgruppen
extrahiert, und Dickendaten, die sich auf die Formdaten der äußeren
Oberfläche P1 beziehen, werden auf jeden Koordinatenpunkt
portiert. Die Dickendaten werden nicht nur auf Koordinatenpunkte portiert,
die der äußeren Oberfläche P1 entsprechen, sondern
auch auf alle Koordinatenpunkte (Koordinatenpunkte auf der inneren
Oberfläche P2), welche die Dicke bilden.
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Das
Portieren der Dickendaten wird für alle Schnittpunkte durchgeführt,
wodurch, wie in 3D gezeigt, Koordinatenpunktgruppendaten
des Versuchsformteils P erhalten werden können. In den Punktgruppendaten
werden die jeweiligen Dickendaten t zu den jeweiligen Koordinatenpunkten
in dem dreidimensionalen Koordinatensystem aus X, Y, Z addiert.
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Als
nächstes wird nachstehend der Betrieb basierend auf CAD-Daten
beschrieben.
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Wenn
die Steuerung 1 CAD-Daten erhält, in denen Konstruktionswerte
des Harzformteils aufgezeichnet sind (Schritt 21), erzeugt
der Polygondatenverarbeitungsteil 11 ein Formmodell aus
den CAD-Daten (Schritt 22). Wie in 4A gezeigt,
ist das Formmodell ein Modell P', das durch eine Dreiecksmasche
gebildet wird, welche eine minimale Einheit eines Polygons darstellt.
Obwohl nicht gezeigt, wird außerdem eine Dicke t' (ein
Konstruktionswert) eines Abschnitts, der jede Dreiecksmasche umfasst, die
aus den CAD-Daten berechnet wird, auf jede Dreiecksmasche bezogen.
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Als
nächstes wandelt der Punktgruppendaten-Verarbeitungsteil 12,
wie in 4B gezeigt, eine Schwerpunktposition
jeder Dreiecksmasche in Koordinatenpunktgruppendaten in dem XYZ-Koordinatensystem
um (Schritt 23). Dieses Verfahren wird für alle Dreiecksmaschen
durchgeführt, wobei Koordinatenpunktgruppendaten des Formmodells
P', wie in 4C gezeigt, erhalten werden
können. In den Punktgruppendaten werden die Dickendaten
t', die sich auf jede Dreiecksmasche beziehen, zu Koordinatenpunktpositionen
in der dreidimensionalen Koordinate von X, Y und Z addiert.
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Als
nächstes führt die Steuerung 1 die folgenden
Arbeitsgänge (Schritte 31 bis 33) basierend auf
den Arbeitsgängen (Schritte 11 bis 16),
welche für das Versuchsformteil P durchgeführt
wurden, und die Arbeitsgänge (Schritte 21 bis 23),
die für die CAD-Daten durchgeführt werden, aus.
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Wie
beispielhaft in 5A gezeigt, führt zuerst
der Punktgruppendaten-Verarbeitungsteil 12 einen Modellverbindungsarbeitsgang
(Schritt 31) zum Verbinden der Koordinatengruppendaten
des Versuchsformteils P, die in Schritt 16 erhalten wurden, mit
den Koordinatenpunktgruppendaten des Formmodells P' durch, welche
in Schritt 23 erhalten wurden. Wie insbesondere in 5B gezeigt,
wird ein Koordinatenpunkt (x', y', z') des Formmodells P' extrahiert,
und dann wird ein zu dem derart extrahierten Koordinatenpunkt nächster
Koordinatenpunkt (x2, y2, z2) aus den Koordinatenpunkten (x1, y,
z1), (x2, y2, z2), ... des Versuchsmodellteils P gesucht.
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Dann
gibt der Punktgruppendaten-Verarbeitungsteil 12 Dickendaten
t2, die auf den nächsten Koordinatenpunkt (x2, y2, z2)
portiert sind, als Dickendaten des Koordinatenpunkts (x', y', z')
des Formmodells P' (Schritt 32) weiter. Insbesondere werden
die Dickendaten t', welche die Koordinatenpunktgruppe des Formmodells
P' besitzt, in die derart weitergegebenen Dickendaten t2 umgewandelt.
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Dann
führt der Punktgruppendaten-Verarbeitungsteil 12 die
vorstehend beschriebenen Arbeitsgänge für alle
Koordinatenpunkte des Formmodells P' durch und wandelt danach, wie
in 5C gezeigt, die Koordinatenpunktgruppendaten des
Formmodells P' in die ursprünglichen Dreiecksmaschendaten um,
während er die weitergegebenen Dickendaten portiert (Schritt 33).
Auf dese Weise wird die Reihe von Arbeitsgängen beendet.
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Durch
diese Reihe von Arbeitsgängen kann das analytische Modell
erzeugt werden, in welchem dem Formmodell P' die Dickendaten basierend
auf dem tatsächlichen Versuchsformteil P gegeben werden,
wodurch Wirkungen einer tatsächlichen Einspannkraft und
eines beim Befestigen der zwei Formen erzeugten Fehlers in dem analytischen
Modell widergespiegelt werden können. Auf diese Weise ist es
möglich, das analytische Modell, das die Dicke eines tatsächlichen
Formteils reproduzieren kann, mit hoher analytischer Genauigkeit
zu machen.
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In
dem Schritt 32 dieser Ausführungsform wird der
nächste Koordinatenpunkt des Versuchsformteils P aus den
jeweiligen Koordinatenpunkten des Formmodells P' gesucht, um die
Dickendaten weiterzugeben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht
darauf beschränkt. Zum Beispiel kann ein konstanter Schwellwert
in Bezug auf die Entfernung bereitgestellt werden, so dass der Koordinatenpunkt des
Versuchsformteils P innerhalb des Bereichs des Schwellwerts gesucht
wird. Durch Verwenden dieses Aufbaus kann das Weitergeben von Dickendaten
vermieden werden, falls kein passender Koordinatenpunkt des Versuchsformteils
P relativ zu dem Koordinatenpunkt des Formmodells P' existiert.
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Außerdem
werden in dieser Ausführungsform der Modellverbindungsarbeitsgang
und der Dickenweitergabearbeitsgang in den Schritten 31, 32 für
alle Koordinatenpunkte des Formmodells P' ausgeführt. Jedoch
können die Dickendaten im Voraus nur den Koordinatenpunkten
des Versuchsformteils P und der äußeren Oberfläche
P1 des Formmodells P' gegeben werden, und die Verbindungs- und Dickenweitergabearbeitsgänge
können nur für die Koordinatenpunkte auf der äußeren
Oberfläche P1 ausgeführt werden. Da in diesem
Fall nur die Koordinatenpunkte der äußeren Oberfläche
P1 verarbeitet werden, kann das Weitergeben der Dickendaten leicht
implementiert werden, indem die Verarbeitungszeit verkürzt
wird. Außerdem müssen die weitergegebenen Dickendaten
in diesem Fall von Koordinatenpunkten, die der äußeren
Oberfläche P1 entsprechen, auf Koordinatenpunkte auf der
inneren Oberfläche P2 des Formmodells P', welche dessen Dicke
definieren, portiert werden.
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Zweite beispielhafte Ausführungsform
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Nachstehend
wird hier eine zweite beispielhafte Ausführungsform der
Erfindung basierend auf den Zeichnungen beschrieben. 6 ist
ein Blockdiagramm, das einen schematischen Aufbau eines Simulationssystems 100 gemäß der
zweiten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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Das
Simulationssystem 100 umfasst: eine Eingabeeinheit 200,
durch die der Bediener verschiedene Daten und Anweisungen eingibt;
eine arithmetische Einheit 300 zum Ausführen verschiedener
Arten von arithmetischen Operationen; und eine Anzeigeeinheit 600 für
Anzeigebilder. Wie nachstehend im Detail beschrieben wird, wird
in dem Simulationssystem 100 durch den vorstehend beschriebenen
Hardwareaufbau ein Verfahren zur Herstellung eines Harzprodukts
durch Spritzgießen simuliert, wodurch die Erzeugung eines
Formungsfehlers in dem Harzprodukt vorhergesagt wird.
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Die
Eingabeeinheit 200 ist durch Hardware, wie etwa eine Tastatur
oder eine Maus, aufgebaut, die von dem Bediener bedient werden kann.
Daten oder Anweisungen, die in die Eingabeeinheit 200 eingegeben
werden, werden in die arithmetische Einheit 300 eingegeben.
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Die
Anzeigeeinheit 600 ist durch Hardware, wie etwa einen Röhrenmonitor
oder eine Flüssigkristallanzeige, die Bilder darauf anzeigen
kann, aufgebaut. Zum Beispiel wird ein Bild in Bezug auf die Ergebnisse
einer Spritzgießsimulation, das später beschrieben
wird (z. B. ein Bild, das von der arithmetischen Einheit 300 ausgegeben
wird), auf einem Anzeigeteil der Anzeigeeinheit 600 angezeigt.
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Die
arithmetische Einheit 300 umfasst eine Speichereinheit 400 und
eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) 500. Die Speichereinheit 400 ist
durch einen RAM, einen ROM und eine Festplatte aufgebaut. Die zentrale
Prozessoreinheit (CPU) 500 führt verschiedene
Arten von Programmen basierend auf Daten, die in der Speichereinheit 400 gespeichert
sind, und Daten, die von der Eingabeeinheit 200 eingegeben
werden, aus.
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Neben
einem Systemprogramm, das sich auf die Ausführung der Spritzgießsimulation
bezieht, das später beschrieben wird, sind verschiedene
Arten von Daten, auf die bei der Ausführung der Simulation
Bezug genommen wird (z. B. Gießformdaten, Harzeigenschaftsdaten
und Formungsbedingungsdaten) in der Speichereinheit 400 der
arithmetischen Einheit 300 gespeichert.
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Die
Gießformdaten sind dreidimensionale Formdaten von Formen,
die beim Spritzgießen verwendet werden, und Daten werden
von einem CAD-System konstruiert oder modifiziert.
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7 ist
ein Diagramm, das ein spezifisches Beispiel für die Gießformdaten
zeigt. In dieser Ausführungsform wird hier nachstehend,
wie in 7 gezeigt, der Fall, in dem eine Stoßstange
B eines Fahrzeugs durch Spritzgießen hergestellt wird,
beschrieben.
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Wie
in 7 gezeigt, sind neben dreidimensionalen Daten,
die sich auf die Dicke und Form des Formteils beziehen, Informationen über
Positionen von mehreren Anspritzpunkten G1, G2, G3, G4, aus denen
geschmolzenes Harz eingespritzt wird, und Informationen über
Positionen von mehreren Fließkanälen R1, R2, R3
in den Gießformdaten enthalten.
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Zurück
zu 6 kehrend umfassen die Formungsbedingungen einen
Zustand des geschmolzenen Harzes oder einen Zustand der Formen nach dem
Durchführen des Spritzgießens. Der Aufbau der Formungsbedingungsdaten
wird später im Detail beschrieben.
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Die
Harzeigenschaftsdaten beziehen sich auf die Eigenschaften eines
Harzes, das beim Spritzgießen verwendet wird. Genauer gesagt
umfassen die Harzeigenschaftsdaten neben Daten über die physikalischen
Eigenschaften des Harzes, wie etwa die spezifische Wärme,
die Wärmeleitfähigkeit, die Verfestigungstemperatur,
den Youngschen Modul und das Poisson-Verhältnis des Harzes,
Daten, die sich auf eine PVT-Kurve beziehen (siehe 11), welche
den Harzdruck, das spezifische Volumen und die Temperatur aufeinander
beziehen.
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8A bis 8C zeigen
Diagramme, die ein spezifisches Verfahren zur Herstellung eines Harzprodukts
durch tatsächliches Spritzgießen zeigen. Wie in 8A bis 8C gezeigt,
wird das Spritzgießen aus bis zu drei Schritten, die einen
Füllschritt (8A), einen Verweildruckanwendungs-/Kühlschritt
(8B) und einen Formöffnungsschritt (8C)
umfassen, gebildet.
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In
dem Füllschritt wird eine bewegliche Form 910 an
eine feste Form 920 gespannt, um einen Hohlraum C zwischen
der beweglichen Form 910 und der festen Form 920 zu
bilden. Ferner wird ein geschmolzenes Harz durch eine (nicht gezeigte)
Einspritzvorrichtung unter vorbestimmten Formungsbedingungen in
den Hohlraum C gefüllt. Hier wird beim Füllen
des geschmolzenen Harzes ein Verweildruck mit einem vorbestimmten
Druck auf das geschmolzene Harz in dem Hohlraum C angewendet.
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Während
in dem Verweildruckanwendungs-/Kühlschritt der Verweildruck
auf das geschmolzene Harz in dem Hohlraum C angewendet wird, wird
das geschmolzene Harz gekühlt. Auf diese Weise verfestigt
sich das geschmolzene Harz allmählich und schrumpft.
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In
dem Formöffnungsschritt werden die Formen geöffnet,
nachdem sich das geschmolzene Harz verfestigt hat, und dann wird
ein Formteil aus dem Inneren der Formen entfernt.
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In
dem Spritzgießverfahren, wie vorstehend beschrieben, wird
als eine Hauptursache dafür, dass in dem Formteil eine
Verformung erzeugt wird, angenommen, dass die Menge des geschmolzenen
Harzes nicht ausreichend ist. Nämlich wird in dem Füllschritt
unter Berücksichtigung einer wahrscheinlichen Schrumpfung
des geschmolzenen Harzes in dem Nachverweildruckanwendungs-/Kühlschritt
eine größere Menge des geschmolzenen Harzes als
das Volumen des Hohlraums C in den Hohlraum C gefüllt, während
der Verweildruck angewendet wird. In dem Fall, dass die in diesem
Schritt gefüllte Menge des geschmolzenen Harzes jedoch
relativ zu der benötigten Menge nicht ausreichend ist,
schrumpft das Formteil in der Dicke stärker als auf die
erforderliche Dicke, was in der Erzeugung der Verformung resultiert.
Dann wird in dem Spritzgießsimulationssystem dieser Ausführungsform,
wie nachstehend beschrieben, eine Formungsfehlererkennung vorgenommen, indem
besondere Aufmerksamkeit auf die Menge des geschmolzenen Harzes
gerichtet wird, die in Formen gefüllt wird, welche in einer
imaginären Weise festgelegt werden.
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Das
Spritzgießsimulationssystem dieser Ausführungsform
wird hier nachstehend im Detail beschrieben. 9 ist ein
Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Bestimmen eines Formungsfehlers
eines Formteils unter Verwendung des Spritzgießsimulationssystems
zeigt.
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In
dem Schritt S10 werden Gießformdaten aus der Speichereinheit
eingelesen.
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In
dem Schritt S20 werden Harzeigenschaftsdaten aus der Speichereinheit
eingelesen.
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In
dem Schritt S30 werden die Formungsbedingungsdaten festgelegt. Als
Formungsbedingungsdaten werden Daten, die in der Speichereinheit
gespeichert sind, oder Daten, die von der Eingabeeinheit eingegeben
werden, verwendet. Genau gesagt umfassen die Formungsbedingungsdaten
neben der Einspritztemperatur, dem Einspritzdurchsatz und dem Einspritzdruck
des geschmolzenen Harzes bei seinem Einspritzen in das Innere der
Formen Daten, die für eine Fluiditätsanalyse benötigt
werden, wie etwa eine Formtemperatur, ein Verweildruckprofil.
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Als
nächstes wird in den Schritten S40 bis S80 eine Fluiditätsanalyse
des geschmolzenen Harzes, das in das Innere der Formen, die in einer
imaginären Weise festgelegt werden, eingespritzt wird, basierend
auf den Gießformdaten, Harzeigenschaftsdaten und Formungsbedingungsdaten
ausgeführt. In der Fluiditätsanalyse wird eine
Zeitreihenanalyse für Änderungen in dem Verhalten
und dem Zustand des geschmolzenen Harzes in dem Füllschritt und
dem Verweildruckanwendungs-/Kühlschritt ausgeführt.
Eine Ausgabe dieser Fluiditätsanalyse umfasst zum Beispiel
eine Massenverteilung, Druckverteilung und Temperaturverteilung
des geschmolzenen Harzes innerhalb der Formen. Nachstehend werden
hier spezifische Schritte beschrieben.
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In
dem Schritt S40 wird die Einspritzung von geschmolzenem Harz unter
Formungsbedingungen begonnen, die in dem vorstehend beschriebenen Schritt
festgelegt werden.
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In
dem Schritt S50 wird bestimmt, ob der Druck des geschmolzenen Harzes über
der gesamten Fläche der Formen einen Schwellwert überschritten
hat oder nicht. Dieser Schwellwert wird festgelegt, um zu bestimmen,
ob das geschmolzene Harz unter einem ausreichenden Druck in die
Formen gefüllt wurde. Genauer gesagt wird der Schwellwert
abhängig von der Dicke und der Form des Formteils zum Beispiel
innerhalb eines Bereichs von etwa 20 MPa bis etwa 30 MPa festgelegt.
Wenn die Bestimmung Ja ist, versteht sich, dass das Füllen
des geschmolzenen Harzes abgeschlossen wurde, und das Verfahren
geht zu dem Schritt S60. Wenn die Bestimmung im Gegensatz dazu Nein
ist, wird bestimmt, dass das geschmolzene Harz innerhalb der Formen fließt
oder sich bewegt, die Einspritzung des geschmolzenen Harzes wird
dazu gebracht, fortgesetzt zu werden.
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In
dem Schritt S60 wird die Einspritzung des geschmolzenen Harzes ansprechend
auf die Bestimmung in dem Schritt S50, dass das Füllen
des geschmolzenen Harzes abgeschlossen wurde, beendet. Ferner wird
das Kühlen des geschmolzenen Harzes begonnen, und das Verfahren,
in dem der Zustand des geschmolzenen Harzes sich ändert,
wird analysiert.
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Insbesondere
wird das geschmolzene Harz innerhalb der Formen, wie in 10 gezeigt,
in mehrere dreieckige Elemente Ei (i = 1, 2, ...) geteilt, und eine Änderung über
die Zeit in dem Zustand (Harztemperatur Ti, Harzmasse Mi, Harzdruck
Pi) des geschmolzenen Harzes wird für jedes Element Ei
analysiert.
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In
dem Schritt S70 werden eine Harztemperatur Ti und eine Harzmasse
Mi zu der Zeit, wenn der Druck Pi „0” wird, für
jedes Element Ei aufgezeichnet. Außerdem wird auf die Zeit,
wenn der Druck Pi „0” wird, als eine Einrichtzeit
Bezug genommen. Außerdem wird hier nachstehend auf die
Harzmasse Mi zu der Einrichtzeit ti als eine tatsächliche
Masse Mi Bezug genommen.
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In
dem Schritt S80 wird bestimmt, ob der Druck Pi aller Elemente Ei
(i = 1, 2, ...) „0” geworden ist. Das heißt,
es wird bestimmt, ob die Aufzeichnung der Harztemperatur Ti, der
tatsächlichen Masse Mi und der Einrichtzeit ti für
alle Elemente Ei abgeschlossen ist. Wenn die Bestimmung Ja ist,
geht das Verfahren zu Schritt S90, während das Verfahren
zu Schritt S70 geht, wenn die Entscheidung Nein ist.
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In
dem Schritt S90 werden jeweils ein Elementvolumen Vi jedes Elements
Ei, ein spezifisches Volumen SVi jedes Elements Ei bei der Temperatur
Ti und ein spezifisches Volumen SV0i bei Raumtemperatur (zum Beispiel
25°C) oder nach dem Einrichten des geschmolzenen Harzes
berechnet.
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Genau
gesagt wird das Elementvolumen Vi jedes Elements Ei, wie in 10 gezeigt,
durch Multiplizieren einer Oberfläche Si mit einer Dicke
Wi berechnet.
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Außerdem
werden das spezifische Volumen SVi bei der Temperatur Ti und das
spezifische Volumen SV0i nach dem Einrichten des geschmolzenen Harzes
basierend auf einer PVT-Kurve berechnet, welche den Druck, das spezifische
Volumen und die Temperatur des geschmolzenen Harzes, wie in 11 gezeigt,
miteinander in Beziehung setzt.
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In
dem Schritt S100 wird eine benötigte Harzmasse NMi des
geschmolzenen Harzes für jedes Element Ei berechnet. Die
benötigte Harzmasse NMi ist eine physikalische Größe,
welche die Masse des Elements Ei anzeigt, wenn das geschmolzene Harz
zur Zeit ti in das Element Ei gefüllt wird. Die benötigte
Harzmasse NMi wird berechnet, indem das Elementvolumen Vi, wie durch
den folgenden Ausdruck (1) gezeigt, durch das spezifische Volumen
SVi dividiert wird. Benötigte
Masse NMi = Elementvolumen Vi/Spezifisches Volumen SVi (1)
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In
dem Schritt S110 wird eine ideale Harzmasse IMi jedes Elements Ei
nach dem Einrichten des geschmolzenen Harzes berechnet. Diese ideale Harzmasse
IMi st eine physikalische Größe, welche die Harzmasse
des Elements Ei nach dem Einrichten des geschmolzenen Harzes anzeigt,
und wird berechnet, indem das Elementvolumen Vi, wie durch den folgenden
Ausdruck (2) gezeigt, durch das spezifische Volumen SV0i nach dem
Einrichten des geschmolzenen Harzes dividiert wird. Ideale Harzmasse IMi = Elementvolumen Vi/Spezifisches
Volumen SV0i (2)
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In
dem Schritt S120 wird ein Verformungsindex DIi, welcher den Verformungsgrad
in jedem Element Ei anzeigt, berechnet. Der Verformungsindex DIi
wird erhalten, indem die Werte, die durch Subtrahieren der benötigten
Harzmasse NMi von der tatsächlichen Harzmasse Mi erhalten
werden, wie in dem folgenden Ausdruck (3) gezeigt, durch die ideale Harzmasse
IMi dividiert werden. Verformungsindex
DIi = (Tatsächliche Harzmasse Mi – Benötigte
Harzmasse NMi)/Ideale Harzmasse IMi (3)
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In
dem vorstehenden Ausdruck (3) zeigt der Zähler des Verformungsindex
DIi die Größe des Überschusses oder das
unzureichend gefüllte Harz nach dem Spritzgießen
an. Wenn folglich die tatsächliche Harzmasse Mi weniger
als die benötigte Harzmasse NMi ist, nimmt der Verformungsindex
DIi einen negativen Wert an. Je höher der Verformungsgrad
wird, desto kleiner wird deswegen der Wert des Verformungsindex
DIi. Indem er ferner durch die ideale Harzmasse IMi dividiert wird,
welche einen theoretischen Wert der Harzmenge nach dem Einrichten des
geschmolzenen Harzes anzeigt, kann der Verformungsindex DIi als
ein unendlich dimensionaler Index definiert werden, der anzeigt,
ob der Grad jedes Elements Ei überhöht oder unzureichend
ist.
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In
dem Schritt S130 wird ein Formungsfehler basierend auf dem Verformungsindex
DIi für jedes Element Ei bestimmt. Genauer gesagt wird
der Verformungsindex DIi mit einem Bestimmungsschwellwert TH verglichen,
und wenn der Verformungsindex DIi kleiner als der Bestimmungsschwellwert
TH ist, wird bestimmt, dass eine Verformung in dem Element Ei stattgefunden
hat. Das heißt, es wird bestimmt, dass ein Formungsfehler
darin stattgefunden hat.
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Wenn
hier bestimmt wird, dass ein Formungsfehler stattgefunden hat, mit
anderen Worten, wenn ein Element vorhanden ist, in dem der Verformungsindex
kleiner als der Bestimmungsschwellwert TH ist, werden im Wesentlichen
die Modifikation der Formungsbedingungsdaten und der Gießformdaten und
die Ausführung der Schritte S10 bis S130 wiederholt durchgeführt,
bis der Verformungsindex den Bestimmungsschwellwert TH in allen
Elementen übersteigt.
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12 ist
ein Diagramm, welches das Ergebnis der vorstehend beschriebenen
Spritzgießsimulation zeigt. Die Ordinatenachse bezeichnet
einen Verformungsindex jedes Elements, der durch die Ergebnisse
der Simulation berechnet wird. Die Abszissenachse bezeichnet einen
tatsächlichen Verformungsbetrag jedes Elements.
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Wie
in dem Diagramm gezeigt, kann erkannt werden, dass es eine klare
Korrelation zwischen den Verformungsindizes und den tatsächlichen Verformungsbeträgen
gibt. Je kleiner nämlich der Verformungsindex wird, desto
größer wird der Verformungsbetrag. Mit dem Diagramm
wird nachgewiesen, dass der Verformungsindex für die Bestimmung des
Auftretens einer Verformung nützlich ist.
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Außerdem
wird der Bestimmungsschwellwert TH relativ zu dem Verformungsindex
derart festgelegt, so dass nachdem eine Korrelation zwischen dem
Verformungsindex und dem tatsächlichen Verformungsbetrag
induziert wird, ein tatsächlicher Verformungsbetrag kleiner
als ein gewünschter Wert wird.
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Gemäß der
Ausführungsform wird die Fluiditätsanalyse für
das geschmolzene Harz, das unter den vorbestimmen Formungsbedingungen
eingespritzt wird, ausgeführt. Dann werden basierend auf den
Ergebnissen der Analyse die tatsächliche Harzmasse Mi des
geschmolzenen Harzes jedes Elements Ei, das in die Formen, die in
der imaginären Weise festgelegt werden, gefüllt
wird, und die benötigte Harzmasse NMi des geschmolzenen
Harzes jedes Elements Ei berechnet. Ferner wird die ideale Harzmasse
IMi des geschmolzenen Harzes jedes Elements Ei berechnet, und der
Verformungsindex DIi wird berechnet, indem die Abweichung zwischen der
tatsächlichen Harzmasse Mi und der benötigten Harzmasse
NMi durch die ideale Harzmasse IMi dividiert wird, wodurch der Formungsfehler
in jedem Element Ei basierend auf dem Verformungsindex DIi bestimmt
wird. Auf diese Weise kann durch Bestimmen des Formungsfehlers in
jedem Element Ei basierend auf dem Verformungsindex DIi, der berechnet
wird, indem die Aufmerksamkeit auf die Menge des geschmolzenen Harzes
jedes Elements Ei gerichtet wird, das Auftreten des Formungsfehlers
mit hoher Genauigkeit erfasst werden. Außerdem können durch
Ausführen der Simulation, um die Gießformen und
die Formungsbedingungen zu bestimmen, die den Formungsfehler vermeiden
können, die Zeit und die Kosten, die erforderlich sind,
um Formen herzustellen, verringert werden, während die
Qualität von Formprodukten erhöht wird.
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In
dem Simulationssystem der Ausführungsform ist es durch
Erzeugen der Formungsbedingungsdaten und der Gießformdaten,
welche die Basis der Simulation bilden, und wiederholtes Durchführen
der Spritzgießsimulation der Schritte S10 bis S130 und
der Modifikation der Formungsbedingungsdaten und der Gießformdaten
möglich, die Formungsbedingungen und Gießformen
zu bestimmen, die frei von einem Formungsfehler sind. Nämlich
ist es in dem Simulationssystem der Ausführungsform möglich,
die Formungsbedingungen und Gießformen, die frei von einem
Formungsfehler sind, zu bestimmen, ohne Testprobenformen herzustellen
und Testprobenprodukte herzustellen, die durch die Testprobenformen
gefertigt werden. Jedoch können die Formungsbedingungen
und die Gießformen, die frei von einem Formungsfehler sind,
bestimmt werden, indem das Simulationssystem dieser Ausführungsform
in Kombination mit der tatsächlichen Herstellung von Testprobenformen
und Testprobenprodukten verwendet wird.
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In
diesem Fall werden die Ergebnisse der Testprobenformen und Produkte
bevorzugt widergespiegelt, wenn die Spritzgießsimulation
einmal ausgeführt wird und die Formungsbedingungsdaten
und die Gießformdaten dann basierend auf den Ergebnissen
der in der Simulation durchgeführten Bestimmung modifiziert
werden. Genauer gesagt werden basierend auf den Ergebnissen der
in der Spritzgießsimulation vorgenommenen Bestimmungen
zuerst Testprobenformen hergestellt, und ferner werden Testprobenprodukte
unter Verwendung der Testprobenformen hergestellt. Dann werden die
Dicken der jeweiligen Elemente in den Testprobenprodukten gemessen,
und die Formungsbedingungsdaten und die Gießformdaten werden
basierend auf den gemessenen Werten modifiziert. Durch Nutzen der
Informationen über tatsächliche Testprobenprodukte
beim Durchführen der Modifizierung der Daten wird es möglich,
die Formungsbedingungen und die Gießformen, die frei von
einem Formungsfehler sind, effizienter, das heißt, in einer
kurzen Zeitspanne, zu bestimmen.
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Während
die vorliegende Erfindung unter Bezug auf gewisse ihrer beispielhaften
Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, wird von Fachleuten
der Technik verstanden werden, dass verschiedene Änderungen
in der Form und den Details daran vorgenommen werden können,
ohne vom Geist und Bereich der Erfindung, wie in den beigefügten
Patentansprüchen definiert, abzuweichen. Es wird daher
darauf abgezielt, in den beigefügten Patentansprüchen
alle derartigen Änderungen und Modifikationen abzudecken,
wie sie in den echten Geist und Bereich der vorliegenden Erfindung
fallen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2008-205201 [0001]
- - JP 2009-077531 [0001]
- - JP 2005-196245 A [0003]
- - JP 10-138310 A [0007, 0007, 0008]