JP2001205683A - 射出成形プロセスのシミュレーション装置、方法および記憶媒体 - Google Patents
射出成形プロセスのシミュレーション装置、方法および記憶媒体Info
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- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/76—Measuring, controlling or regulating
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 成形品形状、成形条件、材料物性、金型構造
などの設計項目の最適化を検討できる射出成形プロセス
のシミュレーション装置を提供する。 【解決手段】 成形加工条件データを用いて、充填過
程、保圧過程、型内冷却過程を解析し、全ての微小要素
での充填速度が予め指定された値よりも小さくなるまで
の樹脂挙動データを算出する（Ｓ２）。型が開いている
間、型内の冷却解析を行い、ホットランナ部などに残存
する樹脂の温度、圧力、密度などの挙動データを算出す
る（Ｓ３）。この挙動データと、１つ前の成形サイクル
の挙動データとの比較の結果、その変化量が小さい場
合、各微小要素の変形開始点から温度、圧力が安定する
までの熱歪みデータを算出する（Ｓ７）。成形品が常温
かつ大気圧の状態に安定するまでの拘束条件による内部
応力の解析を行い、これに伴う歪みデータを算出する
（Ｓ８）。最終成形品の形状変形量を算出する（Ｓ
９）。
などの設計項目の最適化を検討できる射出成形プロセス
のシミュレーション装置を提供する。 【解決手段】 成形加工条件データを用いて、充填過
程、保圧過程、型内冷却過程を解析し、全ての微小要素
での充填速度が予め指定された値よりも小さくなるまで
の樹脂挙動データを算出する（Ｓ２）。型が開いている
間、型内の冷却解析を行い、ホットランナ部などに残存
する樹脂の温度、圧力、密度などの挙動データを算出す
る（Ｓ３）。この挙動データと、１つ前の成形サイクル
の挙動データとの比較の結果、その変化量が小さい場
合、各微小要素の変形開始点から温度、圧力が安定する
までの熱歪みデータを算出する（Ｓ７）。成形品が常温
かつ大気圧の状態に安定するまでの拘束条件による内部
応力の解析を行い、これに伴う歪みデータを算出する
（Ｓ８）。最終成形品の形状変形量を算出する（Ｓ
９）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、成形金型
をモデル化して、充填、保圧流動、型内冷却、自然冷却
のプロセスにおける熱可塑性樹脂の温度、圧力、密度な
どの状態量の変化を予測し、成形中および成形品そのも
のの不良を判定して、成形品形状、成形条件、材料物
性、金型構造などの設計項目を検討する射出成形プロセ
スのシミュレーション装置、方法および記憶媒体に関す
る。
をモデル化して、充填、保圧流動、型内冷却、自然冷却
のプロセスにおける熱可塑性樹脂の温度、圧力、密度な
どの状態量の変化を予測し、成形中および成形品そのも
のの不良を判定して、成形品形状、成形条件、材料物
性、金型構造などの設計項目を検討する射出成形プロセ
スのシミュレーション装置、方法および記憶媒体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、射出成形において充填から保圧冷
却、型内冷却および離型後の自然冷却過程を経た後の成
形品の寸法変化を解析するシステムが多く知られている
（特公平６−２２８４０号公報、特開平６−５５５９７
号公報参照）。このようなシステムを用いてシミュレー
ションを行う場合、スプル、ランナおよび成形品モデル
の各部分に対し、成形材料から金型への熱の移動を考慮
するための熱的な境界条件を与える必要がある。
却、型内冷却および離型後の自然冷却過程を経た後の成
形品の寸法変化を解析するシステムが多く知られている
（特公平６−２２８４０号公報、特開平６−５５５９７
号公報参照）。このようなシステムを用いてシミュレー
ションを行う場合、スプル、ランナおよび成形品モデル
の各部分に対し、成形材料から金型への熱の移動を考慮
するための熱的な境界条件を与える必要がある。
【０００３】溶融状態にある成形材料が金型のキャビテ
ィ内への充填開始から終了まで、さらに十分に冷却され
た後に離型するまでの間、成形材料、金型、冷却管内の
冷媒、雰囲気の各々の間の複雑な熱の移動を境界条件と
して与えるためには、温度規定、熱流束や熱伝導などの
代表的な伝熱の基本形態で表現する必要がある。
ィ内への充填開始から終了まで、さらに十分に冷却され
た後に離型するまでの間、成形材料、金型、冷却管内の
冷媒、雰囲気の各々の間の複雑な熱の移動を境界条件と
して与えるためには、温度規定、熱流束や熱伝導などの
代表的な伝熱の基本形態で表現する必要がある。
【０００４】特に、ホットランナ装置が用いられている
場合、スプル、ランナ部の周辺は、成形材料が溶融状態
を保つように制御されるので、装置が複雑となり、しか
もさまざまなタイプがあるので、熱境界条件の表現も複
雑となる。
場合、スプル、ランナ部の周辺は、成形材料が溶融状態
を保つように制御されるので、装置が複雑となり、しか
もさまざまなタイプがあるので、熱境界条件の表現も複
雑となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、充填過
程から保圧冷却過程を経て、型開き、離型された後、再
度、充填するまでの１つの成形サイクルの中での熱的な
挙動は定常的なものではなく、さらに成形サイクルを１
つの単位で見ても、熱的に安定するまでにはいくつもの
成形サイクルを重ねる必要があるので、その中での熱的
挙動を前述したような伝熱の基本形態だけで正確かつ十
分に表現することは困難である。
程から保圧冷却過程を経て、型開き、離型された後、再
度、充填するまでの１つの成形サイクルの中での熱的な
挙動は定常的なものではなく、さらに成形サイクルを１
つの単位で見ても、熱的に安定するまでにはいくつもの
成形サイクルを重ねる必要があるので、その中での熱的
挙動を前述したような伝熱の基本形態だけで正確かつ十
分に表現することは困難である。
【０００６】特に、ホットランナ装置を用いた金型の場
合、最初の成形サイクルでは、ホットランナ部が空洞
（樹脂が残留していない）であるが、２回目の成形サイ
クル以降では、前回のサイクルから残留する樹脂を考慮
する必要があり、その熱的挙動を正確に表現することは
さらに困難であった。
合、最初の成形サイクルでは、ホットランナ部が空洞
（樹脂が残留していない）であるが、２回目の成形サイ
クル以降では、前回のサイクルから残留する樹脂を考慮
する必要があり、その熱的挙動を正確に表現することは
さらに困難であった。
【０００７】そこで、本発明は、上記実情を考慮してな
されたものであり、成形品形状およびホットランナ部を
含む成形金型をモデル化して、充填、保圧流動、型内冷
却、自然冷却のプロセスにおける熱可塑性樹脂の温度、
圧力、密度などの状態量の変化をより正確に予測するこ
とにより、成形中および成形品そのものの不良を判定し
て、成形品形状、成形条件、材料物性、金型構造などの
設計項目の最適化を検討することができる射出成形プロ
セスのシミュレーション装置、方法および記憶媒体を提
供することを目的とする。
されたものであり、成形品形状およびホットランナ部を
含む成形金型をモデル化して、充填、保圧流動、型内冷
却、自然冷却のプロセスにおける熱可塑性樹脂の温度、
圧力、密度などの状態量の変化をより正確に予測するこ
とにより、成形中および成形品そのものの不良を判定し
て、成形品形状、成形条件、材料物性、金型構造などの
設計項目の最適化を検討することができる射出成形プロ
セスのシミュレーション装置、方法および記憶媒体を提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の射出成形プロセスのシミ
ュレーション装置は、成形品形状およびホットランナ部
をモデル化し、射出成形プロセスに用いられる成形条
件、成形材料などの設計項目を評価する射出成形プロセ
スのシミュレーション装置において、前記成形材料であ
る樹脂の充填から型開きまでの充填、保圧流動および型
内冷却解析と、成形品取り出し後、型を閉じて次の充填
が始まるまでの型内の熱解析とを行う解析手段と、該解
析の結果、型開き以降の前記ホットランナ部内の樹脂の
状態量を１成形サイクルの状態量として算出する状態量
算出手段と、前回の成形サイクルで算出された状態量と
今回の成形サイクルで算出された状態量を比較する比較
手段と、該比較の結果、前記状態量の変化が所定値以下
である場合、成形品の各部の充填速度が所定値以下にな
った時点の状態量を特定する状態量特定手段と、前記時
点から成形品が常温かつ大気圧の状態に安定するまでの
状態量の変化を算出し、該算出された状態量の変化に基
づき、熱歪みを算出する熱歪み算出手段と、前記算出さ
れた熱歪みに基づき、前記成形品の形状変形量を算出す
る形状変形量算出手段とを備えたことを特徴とする。
に、本発明の請求項１に記載の射出成形プロセスのシミ
ュレーション装置は、成形品形状およびホットランナ部
をモデル化し、射出成形プロセスに用いられる成形条
件、成形材料などの設計項目を評価する射出成形プロセ
スのシミュレーション装置において、前記成形材料であ
る樹脂の充填から型開きまでの充填、保圧流動および型
内冷却解析と、成形品取り出し後、型を閉じて次の充填
が始まるまでの型内の熱解析とを行う解析手段と、該解
析の結果、型開き以降の前記ホットランナ部内の樹脂の
状態量を１成形サイクルの状態量として算出する状態量
算出手段と、前回の成形サイクルで算出された状態量と
今回の成形サイクルで算出された状態量を比較する比較
手段と、該比較の結果、前記状態量の変化が所定値以下
である場合、成形品の各部の充填速度が所定値以下にな
った時点の状態量を特定する状態量特定手段と、前記時
点から成形品が常温かつ大気圧の状態に安定するまでの
状態量の変化を算出し、該算出された状態量の変化に基
づき、熱歪みを算出する熱歪み算出手段と、前記算出さ
れた熱歪みに基づき、前記成形品の形状変形量を算出す
る形状変形量算出手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】請求項２に記載の射出成形プロセスのシミ
ュレーション装置は、請求項１に係る射出成形プロセス
のシミュレーション装置において、前記時点から成形品
が常温かつ大気圧の状態に安定するまでの拘束条件によ
る内部応力変化量を算出し、該算出された内部応力変化
量に相当する内部応力歪みを算出する内部応力歪み算出
手段を備え、前記形状変形量算出手段は、前記算出され
た内部応力歪みに基づき、前記成形品の形状変形量を算
出することを特徴とする。
ュレーション装置は、請求項１に係る射出成形プロセス
のシミュレーション装置において、前記時点から成形品
が常温かつ大気圧の状態に安定するまでの拘束条件によ
る内部応力変化量を算出し、該算出された内部応力変化
量に相当する内部応力歪みを算出する内部応力歪み算出
手段を備え、前記形状変形量算出手段は、前記算出され
た内部応力歪みに基づき、前記成形品の形状変形量を算
出することを特徴とする。
【００１０】請求項３に記載の射出成形プロセスのシミ
ュレーション装置は、請求項１または請求項２に係る射
出成形プロセスのシミュレーション装置において、前記
状態量算出手段は、初回の成形サイクルでは、前記ホッ
トランナ部の入口から成形品の全ての各部までを樹脂が
充填される対象として、前記状態量を算出し、２回目以
降の成形サイクルでは、前記ホットランナ部の出口から
成形品の全ての各部までを樹脂が充填される対象とし
て、前記状態量を算出することを特徴とする。
ュレーション装置は、請求項１または請求項２に係る射
出成形プロセスのシミュレーション装置において、前記
状態量算出手段は、初回の成形サイクルでは、前記ホッ
トランナ部の入口から成形品の全ての各部までを樹脂が
充填される対象として、前記状態量を算出し、２回目以
降の成形サイクルでは、前記ホットランナ部の出口から
成形品の全ての各部までを樹脂が充填される対象とし
て、前記状態量を算出することを特徴とする。
【００１１】請求項４に記載の射出成形プロセスのシミ
ュレーション装置は、請求項３に係る射出成形プロセス
のシミュレーション装置において、前記比較の結果、前
記状態量の変化が所定値より大きい場合、今回の成形サ
イクルで算出された状態量を前回の成形サイクルで算出
された状態量に設定し、再度、前記比較手段による比較
を繰り返すことを特徴とする。
ュレーション装置は、請求項３に係る射出成形プロセス
のシミュレーション装置において、前記比較の結果、前
記状態量の変化が所定値より大きい場合、今回の成形サ
イクルで算出された状態量を前回の成形サイクルで算出
された状態量に設定し、再度、前記比較手段による比較
を繰り返すことを特徴とする。
【００１２】請求項５に記載の射出成形プロセスのシミ
ュレーション装置では、請求項１に係る射出成形プロセ
スのシミュレーション装置において、前記１成形サイク
ルの状態量は、型開き以降の前記ホットランナ部内の樹
脂の圧力、温度、密度を含むことを特徴とする。
ュレーション装置では、請求項１に係る射出成形プロセ
スのシミュレーション装置において、前記１成形サイク
ルの状態量は、型開き以降の前記ホットランナ部内の樹
脂の圧力、温度、密度を含むことを特徴とする。
【００１３】請求項６に記載の射出成形プロセスのシミ
ュレーション方法は、成形品形状およびホットランナ部
をモデル化し、射出成形プロセスに用いられる成形条
件、成形材料などの設計項目を評価する射出成形プロセ
スのシミュレーション方法において、前記成形材料であ
る樹脂の充填から型開きまでの充填、保圧流動および型
内冷却解析と、成形品取り出し後、型を閉じて次の充填
が始まるまでの型内の熱解析とを行う工程と、該解析の
結果、型開き以降の前記ホットランナ部内の樹脂の状態
量を１成形サイクルの状態量として算出する工程と、前
回の成形サイクルで算出された状態量と今回の成形サイ
クルで算出された状態量を比較する工程と、該比較の結
果、前記状態量の変化が所定値以下である場合、成形品
の各部の充填速度が所定値以下になった時点の状態量を
特定する工程と、前記時点から成形品が常温かつ大気圧
の状態に安定するまでの状態量の変化を算出し、該算出
された状態量の変化に基づき、熱歪みを算出する工程
と、前記算出された熱歪みに基づき、前記成形品の形状
変形量を算出する工程とを有することを特徴とする。
ュレーション方法は、成形品形状およびホットランナ部
をモデル化し、射出成形プロセスに用いられる成形条
件、成形材料などの設計項目を評価する射出成形プロセ
スのシミュレーション方法において、前記成形材料であ
る樹脂の充填から型開きまでの充填、保圧流動および型
内冷却解析と、成形品取り出し後、型を閉じて次の充填
が始まるまでの型内の熱解析とを行う工程と、該解析の
結果、型開き以降の前記ホットランナ部内の樹脂の状態
量を１成形サイクルの状態量として算出する工程と、前
回の成形サイクルで算出された状態量と今回の成形サイ
クルで算出された状態量を比較する工程と、該比較の結
果、前記状態量の変化が所定値以下である場合、成形品
の各部の充填速度が所定値以下になった時点の状態量を
特定する工程と、前記時点から成形品が常温かつ大気圧
の状態に安定するまでの状態量の変化を算出し、該算出
された状態量の変化に基づき、熱歪みを算出する工程
と、前記算出された熱歪みに基づき、前記成形品の形状
変形量を算出する工程とを有することを特徴とする。
【００１４】請求項７に記載の射出成形プロセスのシミ
ュレーション方法は、請求項６に係る射出成形プロセス
のシミュレーション方法において、前記時点から成形品
が常温かつ大気圧の状態に安定するまでの拘束条件によ
る内部応力変化量を算出し、該算出された内部応力変化
量に相当する内部応力歪みを算出する工程を有し、前記
形状変形量を算出する工程では、前記算出された内部応
力歪みに基づき、前記成形品の形状変形量を算出するこ
とを特徴とする。
ュレーション方法は、請求項６に係る射出成形プロセス
のシミュレーション方法において、前記時点から成形品
が常温かつ大気圧の状態に安定するまでの拘束条件によ
る内部応力変化量を算出し、該算出された内部応力変化
量に相当する内部応力歪みを算出する工程を有し、前記
形状変形量を算出する工程では、前記算出された内部応
力歪みに基づき、前記成形品の形状変形量を算出するこ
とを特徴とする。
【００１５】請求項８に記載の射出成形プロセスのシミ
ュレーション方法は、請求項６または請求項７に係る射
出成形プロセスのシミュレーション方法において、前記
状態量を算出する工程では、初回の成形サイクル時、前
記ホットランナ部の入口から成形品の全ての各部までを
樹脂が充填される対象として、前記状態量を算出し、２
回目以降の成形サイクル時、前記ホットランナ部の出口
から成形品の全ての各部までを樹脂が充填される対象と
して、前記状態量を算出することを特徴とする。
ュレーション方法は、請求項６または請求項７に係る射
出成形プロセスのシミュレーション方法において、前記
状態量を算出する工程では、初回の成形サイクル時、前
記ホットランナ部の入口から成形品の全ての各部までを
樹脂が充填される対象として、前記状態量を算出し、２
回目以降の成形サイクル時、前記ホットランナ部の出口
から成形品の全ての各部までを樹脂が充填される対象と
して、前記状態量を算出することを特徴とする。
【００１６】請求項９に記載の射出成形プロセスのシミ
ュレーション方法は、請求項８に係る射出成形プロセス
のシミュレーション方法において、前記比較の結果、前
記状態量の変化が所定値より大きい場合、今回の成形サ
イクルで算出された状態量を前回の成形サイクルで算出
された状態量に設定し、再度、状態量の比較を繰り返す
ことを特徴とする。
ュレーション方法は、請求項８に係る射出成形プロセス
のシミュレーション方法において、前記比較の結果、前
記状態量の変化が所定値より大きい場合、今回の成形サ
イクルで算出された状態量を前回の成形サイクルで算出
された状態量に設定し、再度、状態量の比較を繰り返す
ことを特徴とする。
【００１７】請求項１０に記載の射出成形プロセスのシ
ミュレーション方法では、請求項６に係る射出成形プロ
セスのシミュレーション方法において、前記１成形サイ
クルの状態量は、型開き以降の前記ホットランナ部内の
樹脂の圧力、温度、密度を含むことを特徴とする。
ミュレーション方法では、請求項６に係る射出成形プロ
セスのシミュレーション方法において、前記１成形サイ
クルの状態量は、型開き以降の前記ホットランナ部内の
樹脂の圧力、温度、密度を含むことを特徴とする。
【００１８】請求項１１に記載の記憶媒体は、成形品形
状およびホットランナ部をモデル化し、射出成形プロセ
スに用いられる成形条件、成形材料などの設計項目を評
価する射出成形プロセスのシミュレーション装置を構築
するコンピュータによって実行されるプログラムを格納
する記憶媒体において、前記プログラムは、前記成形材
料である樹脂の充填から型開きまでの充填、保圧流動お
よび型内冷却解析と、成形品取り出し後、型を閉じて次
の充填が始まるまでの型内の熱解析とを行う手順と、該
解析の結果、型開き以降の前記ホットランナ部内の樹脂
の状態量を１成形サイクルの状態量として算出する手順
と、前回の成形サイクルで算出された状態量と今回の成
形サイクルで算出された状態量を比較する手順と、該比
較の結果、前記状態量の変化が所定値以下である場合、
成形品の各部の充填速度が所定値以下になった時点の状
態量を特定する手順と、前記時点から成形品が常温かつ
大気圧の状態に安定するまでの状態量の変化を算出し、
該算出された状態量の変化に基づき、熱歪みを算出する
手順と、前記算出された熱歪みに基づき、前記成形品の
形状変形量を算出する手順とを含むことを特徴とする。
状およびホットランナ部をモデル化し、射出成形プロセ
スに用いられる成形条件、成形材料などの設計項目を評
価する射出成形プロセスのシミュレーション装置を構築
するコンピュータによって実行されるプログラムを格納
する記憶媒体において、前記プログラムは、前記成形材
料である樹脂の充填から型開きまでの充填、保圧流動お
よび型内冷却解析と、成形品取り出し後、型を閉じて次
の充填が始まるまでの型内の熱解析とを行う手順と、該
解析の結果、型開き以降の前記ホットランナ部内の樹脂
の状態量を１成形サイクルの状態量として算出する手順
と、前回の成形サイクルで算出された状態量と今回の成
形サイクルで算出された状態量を比較する手順と、該比
較の結果、前記状態量の変化が所定値以下である場合、
成形品の各部の充填速度が所定値以下になった時点の状
態量を特定する手順と、前記時点から成形品が常温かつ
大気圧の状態に安定するまでの状態量の変化を算出し、
該算出された状態量の変化に基づき、熱歪みを算出する
手順と、前記算出された熱歪みに基づき、前記成形品の
形状変形量を算出する手順とを含むことを特徴とする。
【００１９】請求項１２に記載の記憶媒体では、請求項
１１に係る記憶媒体において、前記プログラムは、前記
時点から成形品が常温かつ大気圧の状態に安定するまで
の拘束条件による内部応力変化量を算出し、該算出され
た内部応力変化量に相当する内部応力歪みを算出する手
順を含み、前記形状変形量を算出する手順では、前記算
出された内部応力歪みに基づき、前記成形品の形状変形
量を算出することを特徴とする。
１１に係る記憶媒体において、前記プログラムは、前記
時点から成形品が常温かつ大気圧の状態に安定するまで
の拘束条件による内部応力変化量を算出し、該算出され
た内部応力変化量に相当する内部応力歪みを算出する手
順を含み、前記形状変形量を算出する手順では、前記算
出された内部応力歪みに基づき、前記成形品の形状変形
量を算出することを特徴とする。
【００２０】請求項１３に記載の記憶媒体では、請求項
１１または請求項１２に係る記憶媒体において、前記プ
ログラムは、前記状態量を算出する手順では、初回の成
形サイクル時、前記ホットランナ部の入口から成形品の
全ての各部までを樹脂が充填される対象として、前記状
態量を算出し、２回目以降の成形サイクル時、前記ホッ
トランナ部の出口から成形品の全ての各部までを樹脂が
充填される対象として、前記状態量を算出することを特
徴とする。
１１または請求項１２に係る記憶媒体において、前記プ
ログラムは、前記状態量を算出する手順では、初回の成
形サイクル時、前記ホットランナ部の入口から成形品の
全ての各部までを樹脂が充填される対象として、前記状
態量を算出し、２回目以降の成形サイクル時、前記ホッ
トランナ部の出口から成形品の全ての各部までを樹脂が
充填される対象として、前記状態量を算出することを特
徴とする。
【００２１】請求項１４に記載の記憶媒体は、請求項１
３に係る記憶媒体において、前記比較の結果、前記状態
量の変化が所定値より大きい場合、今回の成形サイクル
で算出された状態量を前回の成形サイクルで算出された
状態量に設定し、再度、状態量の比較を繰り返すことを
特徴とする。
３に係る記憶媒体において、前記比較の結果、前記状態
量の変化が所定値より大きい場合、今回の成形サイクル
で算出された状態量を前回の成形サイクルで算出された
状態量に設定し、再度、状態量の比較を繰り返すことを
特徴とする。
【００２２】請求項１５に記載の記憶媒体では、請求項
１１に係る記憶媒体において、前記１成形サイクルの状
態量は、型開き以降の前記ホットランナ部内の樹脂の圧
力、温度、密度を含むことを特徴とする。
１１に係る記憶媒体において、前記１成形サイクルの状
態量は、型開き以降の前記ホットランナ部内の樹脂の圧
力、温度、密度を含むことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の射出成形プロセスのシミ
ュレーション装置、方法および記憶媒体の実施の形態に
ついて説明する。
ュレーション装置、方法および記憶媒体の実施の形態に
ついて説明する。
【００２４】図１は射出成形プロセスのシュミレーショ
ン装置の構成を示すブロック図である。解析モデル＆各
種条件データ入力部１１は、金型および成形品形状モデ
ル、樹脂データおよび成形条件データを入力する。そし
て、入力されたデータを解析モデル＆解析条件データ記
憶部２１に送って記憶する。成形樹脂の型内挙動解析部
１２は、解析モデル＆解析条件データ記憶部２１に記憶
されている情報を基に、充填解析、保圧流動、型内冷却
解析を順次行い、射出成形プロセス中の成形材料の温
度、圧力、密度（比容積）、充填速度、せん断速度、せ
ん断応力の変化を算出する。そして、その算出結果を成
形樹脂の型内挙動データ記憶部２２に送って記憶する。
ン装置の構成を示すブロック図である。解析モデル＆各
種条件データ入力部１１は、金型および成形品形状モデ
ル、樹脂データおよび成形条件データを入力する。そし
て、入力されたデータを解析モデル＆解析条件データ記
憶部２１に送って記憶する。成形樹脂の型内挙動解析部
１２は、解析モデル＆解析条件データ記憶部２１に記憶
されている情報を基に、充填解析、保圧流動、型内冷却
解析を順次行い、射出成形プロセス中の成形材料の温
度、圧力、密度（比容積）、充填速度、せん断速度、せ
ん断応力の変化を算出する。そして、その算出結果を成
形樹脂の型内挙動データ記憶部２２に送って記憶する。
【００２５】充填速度判定部１３は、成形樹脂の型内挙
動データ記憶部２２に記憶されている成形樹脂の型内挙
動データ中の充填速度の変化を確認し、各々の微小要素
中の速度のスカラ量が予め登録されている値よりも小さ
くなる時点を探す。そして、その時点をその微小要素の
変形開始点とみなし、その時点の成形樹脂データを変形
開始点の成形樹脂データ記憶部２３に送って記憶する。
動データ記憶部２２に記憶されている成形樹脂の型内挙
動データ中の充填速度の変化を確認し、各々の微小要素
中の速度のスカラ量が予め登録されている値よりも小さ
くなる時点を探す。そして、その時点をその微小要素の
変形開始点とみなし、その時点の成形樹脂データを変形
開始点の成形樹脂データ記憶部２３に送って記憶する。
【００２６】型開き中の型内残存樹脂挙動解析部１４
は、変形開始点の成形樹脂データ記憶部２３に記憶され
ている情報を基に、成形品取り出しのために型が開いて
いる間、型内のホットランナ部などに残存する樹脂の温
度、圧力、密度の変化を算出する。そして、その算出結
果を型内残存樹脂挙動データ記憶部２４に送って記憶す
る。
は、変形開始点の成形樹脂データ記憶部２３に記憶され
ている情報を基に、成形品取り出しのために型が開いて
いる間、型内のホットランナ部などに残存する樹脂の温
度、圧力、密度の変化を算出する。そして、その算出結
果を型内残存樹脂挙動データ記憶部２４に送って記憶す
る。
【００２７】型内残存樹脂挙動データ判定部１５は、型
内残存樹脂挙動データ記憶部２４に記憶されている最新
の情報と１つ前の成形サイクルの情報との比較を行う。
ここで、両者のデータの違いが大きい（つまり、データ
の差が所定値より大きい）場合、もしくは１つ前の成形
サイクルの情報が存在しない場合、型内残存樹脂挙動デ
ータ解析部１４は、型内残存樹脂挙動データ記憶部２４
に記憶されている最新の情報を初期条件として、再度、
成形樹脂の型内挙動解析部１２を起動する。
内残存樹脂挙動データ記憶部２４に記憶されている最新
の情報と１つ前の成形サイクルの情報との比較を行う。
ここで、両者のデータの違いが大きい（つまり、データ
の差が所定値より大きい）場合、もしくは１つ前の成形
サイクルの情報が存在しない場合、型内残存樹脂挙動デ
ータ解析部１４は、型内残存樹脂挙動データ記憶部２４
に記憶されている最新の情報を初期条件として、再度、
成形樹脂の型内挙動解析部１２を起動する。
【００２８】冷却収縮歪み解析部１６は、変形開始点の
成形樹脂データ記憶部２３に記憶されている各々の微小
要素の変形開始点の温度、圧力、密度などのデータを基
に熱歪みシミュレーションを行い、冷却過程での収縮に
よる熱歪み量を算出する。そして、その算出結果を冷却
収縮による熱歪みデータ記憶部２５に送って記憶する。
成形樹脂データ記憶部２３に記憶されている各々の微小
要素の変形開始点の温度、圧力、密度などのデータを基
に熱歪みシミュレーションを行い、冷却過程での収縮に
よる熱歪み量を算出する。そして、その算出結果を冷却
収縮による熱歪みデータ記憶部２５に送って記憶する。
【００２９】内部応力歪み解析部１７は、変形開始点の
成形樹脂データ記憶部２３に記憶されている各々の微小
要素の変形開始点の温度、圧力、密度などのデータ、お
よび冷却収縮による熱歪みデータ記憶部２５に記憶され
ている冷却過程での成形収縮による熱歪みデータを基
に、成形品が常温かつ大気圧の状態に安定するまでの型
拘束、イジェクタピンなどの突出しによる離型など、さ
まざまな拘束条件による内部応力変化を算出し、これに
伴う歪み量を算出する。そして、その算出結果を内部応
力変化による歪みデータ記憶部２６に送って記憶する。
成形樹脂データ記憶部２３に記憶されている各々の微小
要素の変形開始点の温度、圧力、密度などのデータ、お
よび冷却収縮による熱歪みデータ記憶部２５に記憶され
ている冷却過程での成形収縮による熱歪みデータを基
に、成形品が常温かつ大気圧の状態に安定するまでの型
拘束、イジェクタピンなどの突出しによる離型など、さ
まざまな拘束条件による内部応力変化を算出し、これに
伴う歪み量を算出する。そして、その算出結果を内部応
力変化による歪みデータ記憶部２６に送って記憶する。
【００３０】形状変形解析部１８は、冷却収縮による熱
歪みデータ記憶部２５に記憶されている冷却過程での成
形収縮による熱歪みデータ、および内部応力変化による
歪みデータ記憶部２６に記憶されているさまざまな拘束
条件による内部応力変化データとこれに伴う歪みデータ
を基に、最終成形品の反り、ヒケを始めとする形状変形
量の算出を行う。そして、そのデータを形状変形データ
記憶部２７に送って記憶する。
歪みデータ記憶部２５に記憶されている冷却過程での成
形収縮による熱歪みデータ、および内部応力変化による
歪みデータ記憶部２６に記憶されているさまざまな拘束
条件による内部応力変化データとこれに伴う歪みデータ
を基に、最終成形品の反り、ヒケを始めとする形状変形
量の算出を行う。そして、そのデータを形状変形データ
記憶部２７に送って記憶する。
【００３１】つぎに、上記構成を有する射出成形プロセ
スシュミレーション装置の動作について示す。図２は射
出成形プロセスのシュミレーション装置の動作処理手順
を示すフローチャートである。この処理プログラムは、
射出成形プロセスのシュミレーション装置として構築さ
れた、後述するコンピュータシステム内の外部メモリに
格納され、ＣＰＵによって実行される。
スシュミレーション装置の動作について示す。図２は射
出成形プロセスのシュミレーション装置の動作処理手順
を示すフローチャートである。この処理プログラムは、
射出成形プロセスのシュミレーション装置として構築さ
れた、後述するコンピュータシステム内の外部メモリに
格納され、ＣＰＵによって実行される。
【００３２】まず、解析モデル＆解析条件データ入力部
１１により、金型および成形品形状を、有限要素法、境
界要素法、差分法を含む数値解析法で使えるような微小
要素に分割して金型および成形品形状モデル（解析モデ
ル）を表すメッシュデータを作成する。図４は微小要素
に分割された金型および成形品形状モデルを示す図であ
る。尚、図では、裏返した状態で金型および成形品形状
モデル３１が示されている。この金型および成形品形状
モデル３１は、縦２５０ｍｍ×横１００ｍｍ×高さ１５
ｍｍの寸法を有する箱形をしており、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に
それぞれ１６×８×３個に仕切られた微小要素３１ａ群
に分割されている。また、金型および成形品形状モデル
３１の下面３１ｂには、ホットランナ部３１ｃが形成さ
れている。
１１により、金型および成形品形状を、有限要素法、境
界要素法、差分法を含む数値解析法で使えるような微小
要素に分割して金型および成形品形状モデル（解析モデ
ル）を表すメッシュデータを作成する。図４は微小要素
に分割された金型および成形品形状モデルを示す図であ
る。尚、図では、裏返した状態で金型および成形品形状
モデル３１が示されている。この金型および成形品形状
モデル３１は、縦２５０ｍｍ×横１００ｍｍ×高さ１５
ｍｍの寸法を有する箱形をしており、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に
それぞれ１６×８×３個に仕切られた微小要素３１ａ群
に分割されている。また、金型および成形品形状モデル
３１の下面３１ｂには、ホットランナ部３１ｃが形成さ
れている。
【００３３】また、解析モデル＆解析条件データ入力部
１１により、計算に用いる樹脂の粘性、ＰＶＴ（圧力、
比容積、温度）や機械的物性などのデータ、および射
出、保圧、冷却条件などの各種成形条件データ（解析条
件データ）を作成する（ステップＳ１）。図３は解析条
件データを示すテーブルである。ここでは、解析条件デ
ータとして、成形材料をポリスチレン、成形樹脂温度を
２１０℃、金型表面温度を４０℃、充填速度を６０ｃｍ
3／ｓｅｃ、充填後の保持圧力を９００ｋｇ／ｃｍ2、圧
力保持時間を２秒、肉厚として基本肉厚を１．５ｍｍ、
リブ肉厚を１．０ｍｍに設定した場合を示す。
１１により、計算に用いる樹脂の粘性、ＰＶＴ（圧力、
比容積、温度）や機械的物性などのデータ、および射
出、保圧、冷却条件などの各種成形条件データ（解析条
件データ）を作成する（ステップＳ１）。図３は解析条
件データを示すテーブルである。ここでは、解析条件デ
ータとして、成形材料をポリスチレン、成形樹脂温度を
２１０℃、金型表面温度を４０℃、充填速度を６０ｃｍ
3／ｓｅｃ、充填後の保持圧力を９００ｋｇ／ｃｍ2、圧
力保持時間を２秒、肉厚として基本肉厚を１．５ｍｍ、
リブ肉厚を１．０ｍｍに設定した場合を示す。
【００３４】成形樹脂の型内挙動解析部１２により、解
析モデル＆解析条件データ入力部１１で作成したデータ
を用いて、樹脂が型内を充填する過程、ゲートシールま
での保圧過程、その後の型内冷却過程を解析し、充填速
度判定部１３により全ての微小要素での充填速度が予め
指定された値よりも小さくなるまでの樹脂挙動データを
算出する（ステップＳ２）。図５は各微小要素における
充填速度を示す図である。図中、各微小要素の充填速度
３２は矢印で示されている。
析モデル＆解析条件データ入力部１１で作成したデータ
を用いて、樹脂が型内を充填する過程、ゲートシールま
での保圧過程、その後の型内冷却過程を解析し、充填速
度判定部１３により全ての微小要素での充填速度が予め
指定された値よりも小さくなるまでの樹脂挙動データを
算出する（ステップＳ２）。図５は各微小要素における
充填速度を示す図である。図中、各微小要素の充填速度
３２は矢印で示されている。
【００３５】さらに、型開き中の型内残存樹脂挙動解析
部１４により、成形品取り出しのために型が開いている
間、型内の冷却解析を行い、ホットランナ部３１ｃなど
に残存する樹脂の温度、圧力、密度などの挙動データを
算出する（ステップＳ３）。そして、現在の成形サイク
ルが最初の成形サイクルであるか否かを判別する（ステ
ップＳ４）。最初の成形サイクルである場合、無条件に
ステップＳ２の処理に戻り、成形樹脂の型内挙動解析部
１２により、再度、樹脂の充填、保圧、型内冷却解析を
行う。
部１４により、成形品取り出しのために型が開いている
間、型内の冷却解析を行い、ホットランナ部３１ｃなど
に残存する樹脂の温度、圧力、密度などの挙動データを
算出する（ステップＳ３）。そして、現在の成形サイク
ルが最初の成形サイクルであるか否かを判別する（ステ
ップＳ４）。最初の成形サイクルである場合、無条件に
ステップＳ２の処理に戻り、成形樹脂の型内挙動解析部
１２により、再度、樹脂の充填、保圧、型内冷却解析を
行う。
【００３６】一方、ステップＳ４で２回目以降の成形サ
イクルである場合、ホットランナ部３１ｃなどに残存す
る樹脂の温度、圧力、密度などの挙動データと、１つ前
の成形サイクルでのホットランナ部３１ｃなどに残存す
る樹脂の挙動データとの比較を行う（ステップＳ５）。
イクルである場合、ホットランナ部３１ｃなどに残存す
る樹脂の温度、圧力、密度などの挙動データと、１つ前
の成形サイクルでのホットランナ部３１ｃなどに残存す
る樹脂の挙動データとの比較を行う（ステップＳ５）。
【００３７】比較の結果、その変化量が大きい（つま
り、挙動データの変化量が所定値を越えて収束していな
い）か否かを判別し（ステップＳ６）、その変化量が大
きい場合（収束していない場合）、ステップＳ２の処理
に戻って成形樹脂の型内挙動解析部１２により、再度、
樹脂の充填、保圧、型内冷却解析を行う。
り、挙動データの変化量が所定値を越えて収束していな
い）か否かを判別し（ステップＳ６）、その変化量が大
きい場合（収束していない場合）、ステップＳ２の処理
に戻って成形樹脂の型内挙動解析部１２により、再度、
樹脂の充填、保圧、型内冷却解析を行う。
【００３８】一方、その変化量が小さい場合（つまり、
所定値以下となって収束している場合）、冷却収縮歪み
解析部１６により、型内外での冷却過程の熱歪み解析を
行い、各々の微小要素の変形開始点から温度、圧力が安
定するまでの熱歪みデータを算出する（ステップＳ
７）。
所定値以下となって収束している場合）、冷却収縮歪み
解析部１６により、型内外での冷却過程の熱歪み解析を
行い、各々の微小要素の変形開始点から温度、圧力が安
定するまでの熱歪みデータを算出する（ステップＳ
７）。
【００３９】図６は解析モデルのホットランナ部３１ｃ
に樹脂が残留している状態を示す図である。図７は図６
の解析モデルのホットランナ部３１ｃにおける温度分布
を示すグラフである。図中、「◆」は最初の成形サイク
ル後の温度を示し、「■」は収束した成形サイクル後の
温度を示す。最初の成形サイクルより収束した（変化量
が小さくなった）後の方が全体的に温度が高くなってい
る。また、内部応力歪み解析部１７により、成形品が常
温かつ大気圧の状態に安定するまでの型拘束、イジェク
タピンなどの突出しによる離型など、さまざまな拘束条
件による内部応力の解析を行い、内部応力変化に伴う歪
みデータを算出する（ステップＳ８）。
に樹脂が残留している状態を示す図である。図７は図６
の解析モデルのホットランナ部３１ｃにおける温度分布
を示すグラフである。図中、「◆」は最初の成形サイク
ル後の温度を示し、「■」は収束した成形サイクル後の
温度を示す。最初の成形サイクルより収束した（変化量
が小さくなった）後の方が全体的に温度が高くなってい
る。また、内部応力歪み解析部１７により、成形品が常
温かつ大気圧の状態に安定するまでの型拘束、イジェク
タピンなどの突出しによる離型など、さまざまな拘束条
件による内部応力の解析を行い、内部応力変化に伴う歪
みデータを算出する（ステップＳ８）。
【００４０】以上の計算終了後、形状変形解析部１８に
より、熱歪みデータおよび内部応力歪みデータから最終
成形品の反り、ヒケを始めとする形状変形量の算出を行
い（ステップＳ９）、処理を終了する。図８は表側から
視た最終成形品の形状変形量を示す図である。
より、熱歪みデータおよび内部応力歪みデータから最終
成形品の反り、ヒケを始めとする形状変形量の算出を行
い（ステップＳ９）、処理を終了する。図８は表側から
視た最終成形品の形状変形量を示す図である。
【００４１】図９は解析モデルの長手方向のＡ−Ａ’稜
線を示す図である。図１０は図９のＡ−Ａ’稜線上にお
ける最終成形品のｚ方向の反り量を示すグラフである。
このグラフには、実際の測定データ、および内部応力歪
みを考慮しないで計算したデータも示されている。この
計算例では、ホットランナ部３１ｃ内の残留樹脂の挙動
を解析することによって、実際の値により近いものにな
っていることがわかる。
線を示す図である。図１０は図９のＡ−Ａ’稜線上にお
ける最終成形品のｚ方向の反り量を示すグラフである。
このグラフには、実際の測定データ、および内部応力歪
みを考慮しないで計算したデータも示されている。この
計算例では、ホットランナ部３１ｃ内の残留樹脂の挙動
を解析することによって、実際の値により近いものにな
っていることがわかる。
【００４２】この部品設計に示すように、成形加工後の
より正確な形状変形量を予測することにより、設計値の
評価が容易になり、設計者の熟練度によらず、誰でも最
適な設計を行うことが可能である。
より正確な形状変形量を予測することにより、設計値の
評価が容易になり、設計者の熟練度によらず、誰でも最
適な設計を行うことが可能である。
【００４３】尚、上記実施形態では、説明を簡単にする
ために、縦壁で囲まれた比較的ベース面の広い箱型の樹
脂成形品について示したが、これに限定されるものでは
なく、任意の３次元形状の樹脂成形品に対して適用可能
である。
ために、縦壁で囲まれた比較的ベース面の広い箱型の樹
脂成形品について示したが、これに限定されるものでは
なく、任意の３次元形状の樹脂成形品に対して適用可能
である。
【００４４】また、図１で示した射出成形プロセスのシ
ミュレーション装置の機能的構成の各部は、コンピュー
タがプログラムを実行することにより具体的に実現され
る。そして、本発明はシステムあるいは装置にプログラ
ムを供給することによって達成される場合にも適用でき
ることはいうまでもない。この場合、本発明を達成する
ためのソフトウェアによって表されるプログラムを格納
した記憶媒体をシステムあるいは装置に読み出すことに
よってそのシステムあるいは装置が本発明の効果を享受
することが可能となる。図１１は上記実施形態の射出成
形プロセスのシミュレーション装置を実現するためのコ
ンピュータシステムの概略的構成を示す図である。この
コンピュータシステムは、周知のＣＰＵ８１、ＲＯＭ８
２、ＲＡＭ８３、Ｉ／Ｏインターフェース８４を有する
コンピュータ本体８５と、キーボード８６、ＣＲＴディ
スプレイ８７、外部メモリ８８およびプリンタ８９とか
ら構成されており、ＣＰＵ８１が外部メモリ８８に記憶
された各種プログラムモジュールを実行することによ
り、シミュレーション装置の各部の機能を実現する。
ミュレーション装置の機能的構成の各部は、コンピュー
タがプログラムを実行することにより具体的に実現され
る。そして、本発明はシステムあるいは装置にプログラ
ムを供給することによって達成される場合にも適用でき
ることはいうまでもない。この場合、本発明を達成する
ためのソフトウェアによって表されるプログラムを格納
した記憶媒体をシステムあるいは装置に読み出すことに
よってそのシステムあるいは装置が本発明の効果を享受
することが可能となる。図１１は上記実施形態の射出成
形プロセスのシミュレーション装置を実現するためのコ
ンピュータシステムの概略的構成を示す図である。この
コンピュータシステムは、周知のＣＰＵ８１、ＲＯＭ８
２、ＲＡＭ８３、Ｉ／Ｏインターフェース８４を有する
コンピュータ本体８５と、キーボード８６、ＣＲＴディ
スプレイ８７、外部メモリ８８およびプリンタ８９とか
ら構成されており、ＣＰＵ８１が外部メモリ８８に記憶
された各種プログラムモジュールを実行することによ
り、シミュレーション装置の各部の機能を実現する。
【００４５】図１２は記憶媒体としての外部メモリ８８
のメモリマップを示す図である。外部メモリ８８には、
図２のフローチャートに示す射出成形プロセスのシュミ
レーションプログラムモジュールなどが格納されてい
る。プログラムモジュールを供給する記憶媒体として
は、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光デ
ィスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、Ｄ
ＶＤ、磁気テープ、不揮発性のメモリカードなどを用い
ることができる。
のメモリマップを示す図である。外部メモリ８８には、
図２のフローチャートに示す射出成形プロセスのシュミ
レーションプログラムモジュールなどが格納されてい
る。プログラムモジュールを供給する記憶媒体として
は、例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光デ
ィスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、Ｄ
ＶＤ、磁気テープ、不揮発性のメモリカードなどを用い
ることができる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、射出成形品の成形時に
発生する反りやヒケを始めとする形状変化をより正確に
予測することができる。したがって、金型を作製して成
形実験を行わなくても、成形後の形状変化が少ない成形
品を得るための設計パラメータ（成形品形状、使用材
料、金型構造、成形条件、…… など）を決定すること
ができる。これにより、量産検討期間を大幅に短縮する
ことができ、引いては設計から量産開始期間の短縮と製
品コストの削減を図ることができる。
発生する反りやヒケを始めとする形状変化をより正確に
予測することができる。したがって、金型を作製して成
形実験を行わなくても、成形後の形状変化が少ない成形
品を得るための設計パラメータ（成形品形状、使用材
料、金型構造、成形条件、…… など）を決定すること
ができる。これにより、量産検討期間を大幅に短縮する
ことができ、引いては設計から量産開始期間の短縮と製
品コストの削減を図ることができる。
【００４７】このように、成形品形状およびホットラン
ナを含む成形金型をモデル化して、充填、保圧流動、型
内冷却、自然冷却のプロセスにおける熱可塑性樹脂の温
度、圧力、密度などの状態量の変化をより正確に予測
し、成形中および成形品そのものの不良を判定して、成
形品形状、成形条件、材料物性、金型構造などの設計項
目の最適化を検討することができる。
ナを含む成形金型をモデル化して、充填、保圧流動、型
内冷却、自然冷却のプロセスにおける熱可塑性樹脂の温
度、圧力、密度などの状態量の変化をより正確に予測
し、成形中および成形品そのものの不良を判定して、成
形品形状、成形条件、材料物性、金型構造などの設計項
目の最適化を検討することができる。
【図１】射出成形プロセスのシュミレーション装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図２】射出成形プロセスのシュミレーション装置の動
作処理手順を示すフローチャートである。
作処理手順を示すフローチャートである。
【図３】解析条件データを示すテーブルである。
【図４】微小要素に分割された金型および成形品形状モ
デルを示す図である。
デルを示す図である。
【図５】各微小要素における充填速度を示す図である。
【図６】解析モデルのホットランナ部３１ｃに樹脂が残
留している状態を示す図である。
留している状態を示す図である。
【図７】図６の解析モデルのホットランナ部３１ｃにお
ける温度分布を示すグラフである。
ける温度分布を示すグラフである。
【図８】表側から視た最終成形品の形状変形量を示す図
である。
である。
【図９】解析モデルの長手方向のＡ−Ａ’稜線を示す図
である。
である。
【図１０】図９のＡ−Ａ’稜線上における最終成形品の
ｚ方向の反り量を示すグラフである。
ｚ方向の反り量を示すグラフである。
【図１１】上記実施形態の射出成形プロセスのシミュレ
ーション装置を実現するためのコンピュータシステムの
概略的構成を示す図である。
ーション装置を実現するためのコンピュータシステムの
概略的構成を示す図である。
【図１２】記憶媒体としての外部メモリ８８のメモリマ
ップを示す図である。
ップを示す図である。
１１ 解析モデル＆解析条件データ入力部 １２ 成形樹脂の型内挙動解析部 １３ 充填速度判定部 １４ 型開き中の型内残存樹脂挙動解析部 １５ 型内残存樹脂挙動データ判定部 １６ 冷却収縮歪み解析部 １７ 内部応力歪み解析部 １８ 形状変形解析部 ３１ 金型および成形品形状モデル（解析モデル） ３１ａ 微小要素 ３１ｃ ホットランナ部 ８１ ＣＰＵ ８８ 外部メモリ
Claims (15)
- 【請求項１】 成形品形状およびホットランナ部をモデ
ル化し、射出成形プロセスに用いられる成形条件、成形
材料などの設計項目を評価する射出成形プロセスのシミ
ュレーション装置において、 前記成形材料である樹脂の充填から型開きまでの充填、
保圧流動および型内冷却解析と、成形品取り出し後、型
を閉じて次の充填が始まるまでの型内の熱解析とを行う
解析手段と、 該解析の結果、型開き以降の前記ホットランナ部内の樹
脂の状態量を１成形サイクルの状態量として算出する状
態量算出手段と、 前回の成形サイクルで算出された状態量と今回の成形サ
イクルで算出された状態量を比較する比較手段と、 該比較の結果、前記状態量の変化が所定値以下である場
合、成形品の各部の充填速度が所定値以下になった時点
の状態量を特定する状態量特定手段と、 前記時点から成形品が常温かつ大気圧の状態に安定する
までの状態量の変化を算出し、該算出された状態量の変
化に基づき、熱歪みを算出する熱歪み算出手段と、 前記算出された熱歪みに基づき、前記成形品の形状変形
量を算出する形状変形量算出手段とを備えたことを特徴
とする射出成形プロセスのシミュレーション装置。 - 【請求項２】 前記時点から成形品が常温かつ大気圧の
状態に安定するまでの拘束条件による内部応力変化量を
算出し、該算出された内部応力変化量に相当する内部応
力歪みを算出する内部応力歪み算出手段を備え、 前記形状変形量算出手段は、前記算出された内部応力歪
みに基づき、前記成形品の形状変形量を算出することを
特徴とする請求項１記載の射出成形プロセスのシミュレ
ーション装置。 - 【請求項３】 前記状態量算出手段は、初回の成形サイ
クルでは、前記ホットランナ部の入口から成形品の全て
の各部までを樹脂が充填される対象として、前記状態量
を算出し、２回目以降の成形サイクルでは、前記ホット
ランナ部の出口から成形品の全ての各部までを樹脂が充
填される対象として、前記状態量を算出することを特徴
とする請求項１または請求項２記載の射出成形プロセス
のシミュレーション装置。 - 【請求項４】 前記比較の結果、前記状態量の変化が所
定値より大きい場合、今回の成形サイクルで算出された
状態量を前回の成形サイクルで算出された状態量に設定
し、再度、前記比較手段による比較を繰り返すことを特
徴とする請求項３記載の射出成形プロセスのシミュレー
ション装置。 - 【請求項５】 前記１成形サイクルの状態量は、型開き
以降の前記ホットランナ部内の樹脂の圧力、温度、密度
を含むことを特徴とする請求項１記載の射出成形プロセ
スのシミュレーション装置。 - 【請求項６】 成形品形状およびホットランナ部をモデ
ル化し、射出成形プロセスに用いられる成形条件、成形
材料などの設計項目を評価する射出成形プロセスのシミ
ュレーション方法において、 前記成形材料である樹脂の充填から型開きまでの充填、
保圧流動および型内冷却解析と、成形品取り出し後、型
を閉じて次の充填が始まるまでの型内の熱解析とを行う
工程と、 該解析の結果、型開き以降の前記ホットランナ部内の樹
脂の状態量を１成形サイクルの状態量として算出する工
程と、 前回の成形サイクルで算出された状態量と今回の成形サ
イクルで算出された状態量を比較する工程と、 該比較の結果、前記状態量の変化が所定値以下である場
合、成形品の各部の充填速度が所定値以下になった時点
の状態量を特定する工程と、 前記時点から成形品が常温かつ大気圧の状態に安定する
までの状態量の変化を算出し、該算出された状態量の変
化に基づき、熱歪みを算出する工程と、 前記算出された熱歪みに基づき、前記成形品の形状変形
量を算出する工程とを有することを特徴とする射出成形
プロセスのシミュレーション方法。 - 【請求項７】 前記時点から成形品が常温かつ大気圧の
状態に安定するまでの拘束条件による内部応力変化量を
算出し、該算出された内部応力変化量に相当する内部応
力歪みを算出する工程を有し、 前記形状変形量を算出する工程では、前記算出された内
部応力歪みに基づき、前記成形品の形状変形量を算出す
ることを特徴とする請求項６記載の射出成形プロセスの
シミュレーション方法。 - 【請求項８】 前記状態量を算出する工程では、初回の
成形サイクル時、前記ホットランナ部の入口から成形品
の全ての各部までを樹脂が充填される対象として、前記
状態量を算出し、２回目以降の成形サイクル時、前記ホ
ットランナ部の出口から成形品の全ての各部までを樹脂
が充填される対象として、前記状態量を算出することを
特徴とする請求項６または請求項７記載の射出成形プロ
セスのシミュレーション方法。 - 【請求項９】 前記比較の結果、前記状態量の変化が所
定値より大きい場合、今回の成形サイクルで算出された
状態量を前回の成形サイクルで算出された状態量に設定
し、再度、状態量の比較を繰り返すことを特徴とする請
求項８記載の射出成形プロセスのシミュレーション方
法。 - 【請求項１０】 前記１成形サイクルの状態量は、型開
き以降の前記ホットランナ部内の樹脂の圧力、温度、密
度を含むことを特徴とする請求項６記載の射出成形プロ
セスのシミュレーション方法。 - 【請求項１１】 成形品形状およびホットランナ部をモ
デル化し、射出成形プロセスに用いられる成形条件、成
形材料などの設計項目を評価する射出成形プロセスのシ
ミュレーション装置を構築するコンピュータによって実
行されるプログラムを格納する記憶媒体において、 前記プログラムは、 前記成形材料である樹脂の充填から型開きまでの充填、
保圧流動および型内冷却解析と、成形品取り出し後、型
を閉じて次の充填が始まるまでの型内の熱解析とを行う
手順と、 該解析の結果、型開き以降の前記ホットランナ部内の樹
脂の状態量を１成形サイクルの状態量として算出する手
順と、 前回の成形サイクルで算出された状態量と今回の成形サ
イクルで算出された状態量を比較する手順と、 該比較の結果、前記状態量の変化が所定値以下である場
合、成形品の各部の充填速度が所定値以下になった時点
の状態量を特定する手順と、 前記時点から成形品が常温かつ大気圧の状態に安定する
までの状態量の変化を算出し、該算出された状態量の変
化に基づき、熱歪みを算出する手順と、前記算出された
熱歪みに基づき、前記成形品の形状変形量を算出する手
順とを含むことを特徴とする記憶媒体。 - 【請求項１２】 前記プログラムは、前記時点から成形
品が常温かつ大気圧の状態に安定するまでの拘束条件に
よる内部応力変化量を算出し、該算出された内部応力変
化量に相当する内部応力歪みを算出する手順を含み、 前記形状変形量を算出する手順では、前記算出された内
部応力歪みに基づき、前記成形品の形状変形量を算出す
ることを特徴とする請求項１１記載の記憶媒体。 - 【請求項１３】 前記プログラムは、前記状態量を算出
する手順では、初回の成形サイクル時、前記ホットラン
ナ部の入口から成形品の全ての各部までを樹脂が充填さ
れる対象として、前記状態量を算出し、２回目以降の成
形サイクル時、前記ホットランナ部の出口から成形品の
全ての各部までを樹脂が充填される対象として、前記状
態量を算出することを特徴とする請求項１１または請求
項１２記載の記憶媒体。 - 【請求項１４】 前記比較の結果、前記状態量の変化が
所定値より大きい場合、今回の成形サイクルで算出され
た状態量を前回の成形サイクルで算出された状態量に設
定し、再度、状態量の比較を繰り返すことを特徴とする
請求項１３記載の記憶媒体。 - 【請求項１５】 前記１成形サイクルの状態量は、型開
き以降の前記ホットランナ部内の樹脂の圧力、温度、密
度を含むことを特徴とする請求項１１記載の記憶媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000016948A JP2001205683A (ja) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | 射出成形プロセスのシミュレーション装置、方法および記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000016948A JP2001205683A (ja) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | 射出成形プロセスのシミュレーション装置、方法および記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001205683A true JP2001205683A (ja) | 2001-07-31 |
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ID=18544006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000016948A Withdrawn JP2001205683A (ja) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | 射出成形プロセスのシミュレーション装置、方法および記憶媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001205683A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003080575A (ja) * | 2001-09-13 | 2003-03-19 | Toray Ind Inc | 射出成形品の設計パラメータ決定方法およびその装置 |
| US7502714B2 (en) | 2004-08-17 | 2009-03-10 | Fujitsu Limited | Device, method and program for optimization analysis |
| JP2012520193A (ja) * | 2009-05-07 | 2012-09-06 | マグマ ギエッセレイテクノロジ ゲーエムベーハー | 充填成形後の突き出しのシミュレーション |
| CN104228012A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-12-24 | 郑州轻工业学院 | 一种注塑件加工参数与变形关系的高精度估算方法 |
| CN109878046A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-06-14 | 莫尔信息技术有限公司 | 一种注塑生产优化方法 |
| CN110076974A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-08-02 | 甘肃机电职业技术学院 | 基于增材制造技术的注塑模具随形冷却水道的设计方法 |
| WO2021257112A1 (en) * | 2020-06-15 | 2021-12-23 | iMFLUX Inc. | Largest empty corner rectangle based process development |
| CN114516137A (zh) * | 2020-11-19 | 2022-05-20 | 美的集团股份有限公司 | 注塑模具的设计方法、注塑方法及注塑模具 |
-
2000
- 2000-01-26 JP JP2000016948A patent/JP2001205683A/ja not_active Withdrawn
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| CN109878046B (zh) * | 2019-02-27 | 2021-06-18 | 莫尔信息技术有限公司 | 一种注塑生产优化方法 |
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| US11642822B2 (en) | 2020-06-15 | 2023-05-09 | iMFLUX Inc. | Largest empty corner rectangle based process development |
| CN114516137A (zh) * | 2020-11-19 | 2022-05-20 | 美的集团股份有限公司 | 注塑模具的设计方法、注塑方法及注塑模具 |
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