JP2000185324A - 金型のキャビティ形状創成方法 - Google Patents
金型のキャビティ形状創成方法Info
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
る三次元形状物体の成形用の金型形状を簡便に創成す
る。 【解決手段】 CADを用いて作成された三次元形状デ
ータに基づく製品形状aに対して成形品の収縮率に基づ
いた補正を行うことで金型のキャビティ形状を創成する
にあたり、製品形状aに適用する異方性収縮率bの決
定、製品形状a中の上記収縮率bの適用が適当でない部
分の有無の判定、適当でない部分についてその部位cを
特定して選択、部位cに適用する等方性収縮率dの決
定、製品形状aから部位cを別の部品形状として取り出
す段階と、製品形状aに対して異方性収縮率bに基づく
補正、別形状として取り出した部位cに対して等方性収
縮率dに基づく補正、そして補正後の製品形状aに補正
後の別形状の部位cを再配置して最終形状を構築する段
階とから成る。
Description
て既に作成済みの三次元製品形状データから、成形用の
金型形状を創成する金型のキャビティ形状創成方法に関
するものである。
却されて硬化する過程において収縮が生じることから、
金型のキャビティ形状は上記収縮を考慮したものとして
創成しなくてはならない。
樹脂の材質によって決定されるが、一部の成形材料には
金型内部において流動する方向とこれに直交する方向と
で収縮率が異なる性質を有するものがあり、このような
異方性収縮を行うものに対しては、各方向に異なる収縮
率を当てはめてキャビティ形状を決定することになる。
縮を行うものに対する形状決定について示された一例で
あり、ここには収縮率が異なる方向にまたがるコーナー
曲面の円弧の補正についても示されている。
行うものにおいても、異方性収縮をしない部分やさせて
はいけない部分を含む場合があるが、このような部分が
存在する場合、従来は設計者がその都度、該当部分につ
いて形状を修正することで対処していた。
円弧の補正は、x、y2方向についての収縮率Sx,S
yに基づく二次元での補正であり、設計者による修正を
必要としていないが、三次元形状データに対する利用を
考慮していない。
であって、その目的とするところは異方性収縮部分と等
方性収縮部分とが混在する三次元形状物体の成形用の金
型形状を簡便に創成することができる金型のキャビティ
形状創成方法を提供するにある。
型のキャビティ形状創成方法は、CADを用いて作成さ
れた三次元形状データに基づく製品形状aに対して成形
品の収縮率に基づいた補正を行うことで金型のキャビテ
ィ形状を創成するにあたり、製品形状aに適用する異方
性収縮率bを決定する段階と、製品形状a中の上記収縮
率bの適用が適当でない部分の有無を判定する段階と、
上記適当でない部分についてその部位cを特定して選択
する段階と、部位cに適用する等方性収縮率dを決定す
る段階と、製品形状aから部位cを別の部品形状として
取り出す段階と、製品形状aに対して異方性収縮率bに
基づく補正を行う段階と、別形状として取り出した部位
cに対して等方性収縮率dに基づく補正を行う段階と、
補正後の製品形状aに補正後の別形状の部位cを再配置
して最終形状を構築する段階とから成ることに特徴を有
している。
定は、製品形状aの三次元CADデータから成形材料名
を抽出して、この成形材料名をキーワードにデータベー
スから収縮特性を検索して、製品形状aが異方性収縮を
すると示された場合、製品形状aと予め設置された成形
材料を注入するゲート位置とから成形材料の流れ方向の
総和の方向uとこれに直交する方向vとを算出し、成形
材料名をキーワードにデータベースから上記uv各方向
についての収縮率bu,bvデータを得るようにすれば
よい。
創成履歴を抽出し、予めデータベースに登録されている
形状eをキーにして、抽出した形状創成履歴から形状e
の形状創成履歴に類するものを選択する段階と、収縮率
bと形状eをキーにして、別のデータベースに登録され
ている判定条件を検索し、形状eに収縮率bを適用する
のが適当かどうか判定する段階と、判定の結果、適当で
なかった場合に収縮率bと形状eをキーにして、さらに
別のデータベースに登録されている収縮率換算表を検索
して形状eに適当な収縮率dを決定する段階と、選択さ
れた形状創成履歴から創成される部位cを、この形状創
成履歴を再現して別形状データとして取り出す段階とを
有するものとしてもよい。
ンピュータディスプレーに表示し、表示された形状の中
から収縮率bで収縮処理を行うには適当でない部位を視
認する段階と、視認した部位を構成している面の全てを
マウス等のポインティングデバイスで選択する段階と、
選択された面を用いて別形状データとして部位cを作成
する段階とを有したものとしてもよい。
部位cの収縮処理後の形状の重心fを求める段階と、収
縮処理後の製品形状aの中における部位cの形状の重心
gを求める段階と、製品形状aの形状データから部位c
の形状データを削除する段階と、 製品形状aに部位c
の形状を再配置する際の配置基準点として、重心fを重
心gに重ねる形で再配置する段階と、製品形状aに部位
cを結合した最終形状を再構築する段階とを有したもの
としたり、あるいは予めデータベースに登録されている
形状毎の特性を検索して、収縮処理前の部位cの形状創
成履歴から特定のパラメータhの値iを抜き出す段階
と、抽出したパラメータhの値iに製品形状aの収縮率
bで収縮処理を施した値jを算出する段階と、部位cの
形状創成履歴の中のパラメータhの値をiからjに置き
かえる段階と、更新した形状創成履歴に従って部位cの
形状を再構築する段階と、製品形状aの形状データから
部位cの形状データを削除する段階と、製品形状aに部
位cの形状を再配置する段階と、製品形状aに部位cを
結合した最終形状を再構築する段階とを有しているもの
としてもよい。
形状毎の特性を検索して、製品形状aの形状創成履歴か
ら部位cの形状創成の基点となった製品形状aの構成要
素kを選択する段階と、製品形状aの形状データから部
位cの形状データを削除する段階と、製品形状aの構成
要素kに対して部位cの形状創成履歴に従って再加工を
実行して最終形状を再構築する段階とを有したものとし
てもよい。
基づいて詳述すると、図1は本発明に係る金型のキャビ
ティ形状創成方法の基本フローを示しており、CADを
用いて作成された三次元形状データに基づく製品形状a
に対し、まず三次元CADデータから成形材料名を抽出
してデータベースを参照することで製品形状aに適用す
る異方性収縮率b(bu,bv)を決定する。そして、
製品形状a中の上記収縮率b(bu,bv)の適用が適
当でない部分の有無を判定して、有りと判定した場合に
はその部位cを特定選択し(図2(b))、部位cに適用
する等方性収縮率dをデータベースを参照して決定す
る。
b(bu,bv)に基づく補正を行うとともに、製品形
状aから別の部品形状として取り出した部位cに対して
等方性収縮率dに基づく補正を行う(図2(c))。そし
て、補正後の製品形状aから部位cの形状データをいっ
たん削除(図2(d))し、その後、補正後の別形状の部
位cを再配置(図2(e)(f))して最終形状を構築するの
である。
bの決定についての詳細を示すフローであり、製品形状
aの三次元CADデータから成形材料名を抽出して、こ
の成形材料名をキーワードにデータベースから収縮特性
を検索する。この検索結果で製品形状aが異方性収縮を
すると示された場合、製品形状aと予め設置された成形
材料を注入するゲートG位置(図4参照)とから成形材
料の流れ方向の総和の方向uとこれに直交する方向vと
を算出し、成形材料名をキーワードにデータベースから
上記uv各方向についての収縮率bu,bvデータを得
る。
は、次のように行えばよい。すなわち、図5に示すよう
に、製品形状aの三次元CADデータから形状創成履歴
を抽出する。図2に示した製品形状aの場合の形状創成
履歴は、たとえば図6に示すように、 1)底面の断面を作成して目的の高さzまで押し出し処
理(図6(a)(b)) 2)上面に穴の断面を作成して押出処理による切除(穴
開け)(図6(c)(d)) 3)上面のエッジsに対して半径rのフィレット付与処
理(図6(e)(f)) 4)形状全体に収縮率bによる収縮処理 となっている。
る形状eをキーにして、上記の抽出した形状創成履歴か
ら形状eの形状創成履歴に類するものを選択する。たと
えば、図2に示した部位cは(小径の)丸孔形状である
が、データベース中に 「形状A1;フィレット処理した形状:収縮特徴;異方
性収縮処理せず」 「形状B3;半径3mm以内の丸孔形状:収縮特徴;異
方性収縮処理せず」 「形状C6;断面積30mm2以内の穴形状:収縮特
徴;異方性収縮処理せず」 というデータがあり、形状B3についての形状創成履歴
中に「上面に穴の断面を作成し、押し出し処理による切
除(穴明け)を行う」というデータがある場合、部位c
についての形状創成履歴が形状B3についての形状創成
履歴に類することから、形状B3についての上記の収縮
特徴に基づき、異方性収縮率bの適用をやめ、さらに収
縮率bと形状eをキーにして、別のデータベースに登録
されている収縮率換算表(図7参照)を検索して適当な
収縮率d(du,dv:du=dv)を決定する。ま
た、図8に示すように、選択された形状創成履歴から創
成される部位cを、この形状創成履歴を再現して別形状
データとして取り出す。
品形状aをコンピュータディスプレーに表示し、表示さ
れた形状の中から収縮率bで収縮処理を行うには適当で
ない部位cの面の全てを設計者がマウス等のポインティ
ングデバイスで選択することで抽出して、選択された面
を用いて別形状データとして部位cを作成するようにし
てもよい。図9〜図11はこの場合を示しており、ここ
では図10に示すような形状創成履歴のものについて、
突起部分を選択すれば、図11に示すような別形状デー
タが作成されることを示している。
処理を行った後は、補正後の製品形状aに補正後の別形
状の部位cを再配置することで最終形状を構築するわけ
であるが、この再配置は次のようにして行うのが好まし
い。すなわち、図12及び図13に示すように、別形状
データとして取り出された部位cの収縮処理後の形状の
重心fを求めるとともに、収縮処理後の製品形状aの中
における部位cの形状の重心gを求める。そして、製品
形状aの形状データから部位cの形状データをいったん
削除した後、重心fを重心gに重ねることで配置基準点
を定めて、再配置するのである。この後、製品形状aに
部位cを結合した最終形状を再構築する。
にあたっては、図14のフローに示すようにしてもよ
い。すなわち、予めデータベースに登録されている形状
毎の特性を検索して、収縮処理前の部位cの形状創成履
歴から特定のパラメータh(部位cが図2に示すように
孔形状である場合は半径と高さがパラメータとなるが、
このうちの高さ方向とする)の値iを抜き出し、この値
iについては製品形状aの収縮率b(bu,bv)のう
ちの高さ方向の収縮率であるbvで収縮処理を施した値
jを算出して、部位cの形状創成履歴の中のパラメータ
hの値をiからjに置きかえ、更新した形状創成履歴に
従って部位cの形状を再構築するのである。他のパラメ
ータ(半径)については、もちろん収縮率dを適用す
る。この後は、製品形状aの形状データから部位cの形
状データを削除し、製品形状aに再構築した部位cの形
状を再配置して製品形状aに部位cを結合した最終形状
を再構築する。
6に示したような前述の形状創成履歴では、その最終段
階で収縮処理を適用していたのに対して、ここでは、予
めデータベースに登録されている形状毎の特性を検索し
て、製品形状aの形状創成履歴から部位c(この例では
フィレット処理形状)の形状創成の基点となった製品形
状aの構成要素kを選択し、製品形状aの形状データか
ら部位cの形状データを削除し、製品形状aの構成要素
kに対して部位cの形状創成履歴に従って再加工を実行
して最終形状を再構築するのである。つまり、形状創成
履歴からフィレット付与処理を削除した状態で収縮処理
を行ってしまい、その後、フィレット付与処理を行うと
ともに、この時のフィレット処理形状の再配置の基点を
エッジsに置くのである。
収縮する場合の金型のキャビティ形状の創成にあたり、
等方性収縮する部分を設定することができるようにして
いるために、成形品の形状や他の制約条件に柔軟に対応
することができるものであり、従って、異方性収縮部分
と等方性収縮部分とが混在する三次元形状物体の成形用
の金型形状を簡便に創成することができる。
ある。
る。
る。
である。
Claims (7)
- 【請求項1】 CADを用いて作成された三次元形状デ
ータに基づく製品形状aに対して成形品の収縮率に基づ
いた補正を行うことで金型のキャビティ形状を創成する
にあたり、 製品形状aに適用する異方性収縮率bを決定する段階
と、 製品形状a中の上記収縮率bの適用が適当でない部分の
有無を判定する段階と、 上記適当でない部分についてその部位cを特定して選択
する段階と、 部位cに適用する等方性収縮率dを決定する段階と、 製品形状aから部位cを別の部品形状として取り出す段
階と、 製品形状aに対して異方性収縮率bに基づく補正を行う
段階と、 別形状として取り出した部位cに対して等方性収縮率d
に基づく補正を行う段階と、 補正後の製品形状aに補正後の別形状の部位cを再配置
して最終形状を構築する段階とから成ることを特徴とす
る金型のキャビティ形状創成方法。 - 【請求項2】 製品形状aに適用する異方性収縮率bを
決定するにあたり、製品形状aの三次元CADデータか
ら成形材料名を抽出して、この成形材料名をキーワード
にデータベースから収縮特性を検索して、製品形状aが
異方性収縮をすると示された場合、製品形状aと予め設
置された成形材料を注入するゲート位置とから成形材料
の流れ方向の総和の方向uとこれに直交する方向vとを
算出し、 成形材料名をキーワードにデータベースから上記uv各
方向についての収縮率bu,bvデータを得ることを特
徴とする請求項1記載の金型のキャビティ形状創成方
法。 - 【請求項3】 製品形状aの三次元CADデータから形
状創成履歴を抽出し、予めデータベースに登録されてい
る形状eをキーにして、抽出した形状創成履歴から形状
eの形状創成履歴に類するものを選択する段階と、 収縮率bと形状eをキーにして、別のデータベースに登
録されている判定条件を検索し、形状eに収縮率bを適
用するのが適当かどうか判定する段階と、 判定の結果、適当でなかった場合に収縮率bと形状eを
キーにして、さらに別のデータベースに登録されている
収縮率換算表を検索して形状eに適当な収縮率dを決定
する段階と、 選択された形状創成履歴から創成される部位cを、この
形状創成履歴を再現して別形状データとして取り出す段
階とを有していることを特徴とする請求項1記載の金型
のキャビティ形状創成方法。 - 【請求項4】 製品形状aをコンピュータディスプレー
に表示し、表示された形状の中から収縮率bで収縮処理
を行うには適当でない部位を視認する段階と、視認した
部位を構成している面の全てをマウス等のポインティン
グデバイスで選択する段階と、 選択された面を用いて別形状データとして部位cを作成
する段階とを有していることを特徴とする請求項1記載
の金型のキャビティ形状創成方法。 - 【請求項5】 別形状データとして取り出された部位c
の収縮処理後の形状の重心fを求める段階と、 収縮処理後の製品形状aの中における部位cの形状の重
心gを求める段階と、製品形状aの形状データから部位
cの形状データを削除する段階と、 製品形状aに部位cの形状を再配置する際の配置基準点
として、重心fを重心gに重ねる形で再配置する段階
と、 製品形状aに部位cを結合した最終形状を再構築する段
階とを有していることを特徴とする請求項1記載の金型
のキャビティ形状創成方法。 - 【請求項6】 予めデータベースに登録されている形状
毎の特性を検索して、収縮処理前の部位cの形状創成履
歴から特定のパラメータhの値iを抜き出す段階と、 抽出したパラメータhの値iに製品形状aの収縮率bで
収縮処理を施した値jを算出する段階と、 部位cの形状創成履歴の中のパラメータhの値をiから
jに置きかえる段階と、更新した形状創成履歴に従って
部位cの形状を再構築する段階と、 製品形状aの形状データから部位cの形状データを削除
する段階と、 製品形状aに部位cの形状を再配置する段階と、 製品形状aに部位cを結合した最終形状を再構築する段
階とを有していることを特徴とする請求項1記載の金型
のキャビティ形状創成方法。 - 【請求項7】 予めデータベースに登録されている形状
毎の特性を検索して、製品形状aの形状創成履歴から部
位cの形状創成の基点となった製品形状aの構成要素k
を選択する段階と、 製品形状aの形状データから部位cの形状データを削除
する段階と、 製品形状aの構成要素kに対して部位cの形状創成履歴
に従って再加工を実行して最終形状を再構築する段階と
を有していることを特徴とする請求項1記載の金型のキ
ャビティ形状創成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36395698A JP3622543B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 金型のキャビティ形状創成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36395698A JP3622543B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 金型のキャビティ形状創成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000185324A true JP2000185324A (ja) | 2000-07-04 |
JP3622543B2 JP3622543B2 (ja) | 2005-02-23 |
Family
ID=18480617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36395698A Expired - Fee Related JP3622543B2 (ja) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | 金型のキャビティ形状創成方法 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3622543B2 (ja) |
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- 1998-12-22 JP JP36395698A patent/JP3622543B2/ja not_active Expired - Fee Related
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