JP2003112349A - Method and apparatus for analyzing injection molding as well as injection molding analytical program - Google Patents

Method and apparatus for analyzing injection molding as well as injection molding analytical program

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JP2003112349A
JP2003112349A JP2001307332A JP2001307332A JP2003112349A JP 2003112349 A JP2003112349 A JP 2003112349A JP 2001307332 A JP2001307332 A JP 2001307332A JP 2001307332 A JP2001307332 A JP 2001307332A JP 2003112349 A JP2003112349 A JP 2003112349A
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聡 澤田
Katsuya Sakaba
克哉 坂場
Keiko Suda
恵子 須田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for analyzing in which a flow analysis in the step of manufacturing a molding having an insert by injection molding is accurately, easily and rapidly performed and to provide a computer program for realizing such an analyzing method. SOLUTION: The method for analyzing the injection molding comprises the steps of performing the flow analysis by dividing into a plurality of time steps and predicting the deformed state of the insert due to a flowing pressure. The method further comprises the steps of correcting the channel of the flowing matter from the displacing amount of the insert, and performing the flow analysis of the next step. This is performed until the flow is completed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インサート成形品
の射出成形解析方法及び装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an injection molding analysis method and apparatus for insert molded products.

【0002】[0002]

【従来の技術】インサート成形品とは、樹脂射出成形を
例にとった場合、図8に示すように金属金具等の、いわ
ゆるインサート物を金型内に置き、ここに樹脂を射出成
形する工程(いわゆるオーバーモールド)により得られ
る、インサート物と樹脂の一体化された成形品である。
2. Description of the Related Art In the case of resin injection molding as an example, an insert molded product is a process in which a so-called insert such as a metal fitting is placed in a mold as shown in FIG. 8 and a resin is injection molded therein. It is a molded product obtained by (so-called overmolding) in which the insert and the resin are integrated.

【0003】従来、インサート物が挿入された成形品を
射出成形により製造する際における、流動物の流動状態
を解析する方法としては、インサート物を変形しない障
害物と見なしていた。すなわち、インサート物を流路を
形成する壁の一部として設定し、その周りにオーバーモ
ールドされる流動物に対してのみ、流動解析や変形解析
が行われていた。
Conventionally, as a method of analyzing the flow state of a fluid when manufacturing a molded article into which the insert has been inserted by injection molding, the insert has been regarded as an undeformed obstacle. That is, the insert was set as a part of the wall forming the flow path, and the flow analysis and the deformation analysis were performed only on the fluid overmolded around it.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなインサート成形の流動解析では、実際の流動パター
ンが、流動解析による予測と食い違ったり、流動解析の
結果に基づいて成形品の変形予測を行なうにあたって
も、実際の状態と合わないという問題があった。
However, in such an insert molding flow analysis, the actual flow pattern may be inconsistent with the prediction by the flow analysis, or the deformation of the molded product may be predicted based on the result of the flow analysis. However, there was a problem that it did not match the actual state.

【0005】本発明は、以上の様な状況を鑑みなされた
もので、インサート物を有する成形品を射出成形で製造
する過程における流動解析を正確に、容易にかつ迅速に
行なうことのできる解析方法及び装置ならびにそのよう
な解析方法を実現するコンピュータプログラムを提供す
ることを目的としている。
The present invention has been made in view of the above situation, and an analysis method capable of accurately, easily and quickly performing flow analysis in the process of manufacturing a molded article having an insert by injection molding. And an apparatus and a computer program for realizing such an analysis method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、インサート物
を有する成形品を射出成形で製造する過程における流動
解析を行なうに際して、インサート物の初期形状データ
および流動物の流路の初期形状データを設定する初期解
析形状データ設定工程と、前記流路における流動物の流
動解析を実行する流動解析工程と、前記流動解析工程に
より求められた流動によって生じる流動圧によるインサ
ート物の変形状態を解析するインサート物変形解析工程
を有することを特徴とする射出成形解析方法である。
According to the present invention, when performing a flow analysis in the process of manufacturing a molded article having an insert by injection molding, the initial shape data of the insert and the initial shape data of the flow path of the fluid are obtained. An initial analysis shape data setting step for setting, a flow analysis step for executing a flow analysis of a fluid in the flow path, and an insert for analyzing a deformed state of the insert due to a flow pressure generated by the flow obtained by the flow analysis step It is an injection molding analysis method characterized by having an object deformation analysis step.

【0007】また、本発明は、インサート物を有する成
形品を射出成形で製造する過程における流動解析を行な
う射出成形解析装置であって、インサート物の初期形状
データおよび流動物の流路の初期形状データを設定する
初期解析形状データ設定手段と、前記流路における流動
物の流動解析を実行する流動解析手段と、前記流動解析
手段により求められた流動によって生じる流動圧による
インサート物の変形状態を解析するインサート物変形解
析手段を有することを特徴とする射出成形解析装置であ
る。
The present invention is also an injection molding analysis device for performing flow analysis in the process of manufacturing a molded article having an insert by injection molding, wherein the initial shape data of the insert and the initial shape of the flow path of the fluid. Initial analysis shape data setting means for setting data, flow analysis means for executing flow analysis of fluid in the flow path, and analysis of deformation state of insert due to flow pressure generated by flow obtained by the flow analysis means The injection molding analysis apparatus is characterized by having insert deformation analysis means for

【0008】さらに、本発明は、上記の流動解析方法の
各工程をコンピュータを用いて実行するためのプログラ
ムおよびそれを記憶したコンピュータ読み取り可能な記
憶媒体である。
Further, the present invention is a program for executing each step of the above-described flow analysis method by using a computer, and a computer-readable storage medium storing the program.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】発明者らは、インサート成形の流
動解析において、実際の流動パターンが、流動解析によ
る予測と食い違うことの原因を検討した。その結果、前
述のように従来のインサート成形における流動解析方法
は、インサート物を変形しない障害物と見なしていた
が、実際には流動物の流動によって生じる流動圧によっ
てインサート物が変形しており、それにともなって、流
路の形状も、初期の形状とは変化することによる影響が
大きいことを見出した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the flow analysis of insert molding, the inventors examined the cause of the actual flow pattern being inconsistent with the prediction by the flow analysis. As a result, as described above, the conventional flow analysis method in insert molding considers the insert as an obstacle that does not deform, but in reality, the insert is deformed by the flow pressure generated by the flow of the fluid, Along with that, it was found that the shape of the flow path was also greatly affected by the change from the initial shape.

【0010】本発明において、初期解析形状データ設定
工程は、インサート物の初期形状データを設定するとと
もに、金型の形状およびインサート物の初期形状から流
動物の流路の初期形状を求めて初期形状データを設定す
る。形状データは、I-DEAS(SDRC社)などの形状入力ソ
フトを用いて作成される。
In the present invention, in the initial analysis shape data setting step, the initial shape data of the insert is set, and the initial shape of the flow path of the fluid is obtained from the shape of the mold and the initial shape of the insert. Set the data. The shape data is created using shape input software such as I-DEAS (SDRC).

【0011】流動解析工程においては、まず、前記流路
における流動物の流動解析を、流路の初期形状データに
基づいて実行する。
In the flow analysis step, first, the flow analysis of the fluid in the flow channel is executed based on the initial shape data of the flow channel.

【0012】流動解析は、流路形状データ、粘度などの
流動物の流動特性データや温度、入口速度などの成形条
件を与えることで、TIMON(東レ)、MOLDFLOW(モール
ドフロー社)、Star-CD(シーディー・アダプコ社)な
どの流動解析ソフトで実行される。流動解析によって、
流路における流動物の流動速度や流動によって生じる流
動圧などの流動状態が求められる。
Flow analysis is performed by giving flow shape data, flow characteristic data such as viscosity, and molding conditions such as temperature and inlet velocity to obtain TIMON (Toray), MOLDFLOW (Moldflow), Star-CD. It is executed by flow analysis software such as (C-Adapco). By flow analysis,
A flow state such as a flow velocity of the fluid in the flow channel or a flow pressure generated by the flow is required.

【0013】インサート物変形解析工程においては、流
動解析工程により求められたインサート物周辺の流動圧
がインサート物に与える影響を計算して実行される。変
形解析は、インサート物の金型内での設置方法を拘束条
件とし、流動圧を荷重条件として、NASTRAN(MSC社)や
ABAQUS(HKS社)などの構造解析ソフトを使って実施さ
れる。ここで、インサート物の金型内での設置方法と
は、インサート物を金型内に設置する際に、どの箇所を
どのように固定するかという条件のことである。
In the insert deformation analysis step, the influence of the flow pressure around the insert obtained on the flow analysis step on the insert is calculated and executed. Deformation analysis uses NASTRAN (MSC) and NASTRAN (MSC) as constraints with the installation method of the insert in the mold and the flow pressure as the load condition.
Conducted using structural analysis software such as ABAQUS (HKS). Here, the installation method of the insert in the mold refers to a condition of how to fix the insert when installing the insert in the mold.

【0014】このように、インサート物の変形状態を解
析することによって、成形中のインサート物の変形によ
る流路の変化を計算できるようになる。具体的には、流
動解析工程における解析結果を複数の時間ステップに分
けて出力し、1時間ステップごとにインサート物変形解
析工程によりインサート物の変形を解析し、流路形状デ
ータ修正工程により流路の形状データを修正し、前記修
正された流路の形状データに基づいて次の時間ステップ
の流動解析を実行する。これにより、従来のインサート
物を変形しない障害物と見なして流動解析を行なう流動
解析方法に比べて、より実際の流動状況と適合する流動
解析を行なうことができる。
As described above, by analyzing the deformation state of the insert, it becomes possible to calculate the change in the flow path due to the deformation of the insert during molding. Specifically, the analysis result in the flow analysis process is output in a plurality of time steps, the deformation of the insert is analyzed by the insert deformation analysis process at each hour step, and the flow path shape data correction process is performed. The shape data is corrected, and the flow analysis at the next time step is executed based on the corrected flow path shape data. As a result, it is possible to perform a flow analysis that is more suitable for an actual flow condition than a flow analysis method that performs a flow analysis by regarding a conventional insert as an undeformed obstacle.

【0015】また、従来のインサート成形においては、
インサート物の変形によって、本来は樹脂でオーバーモ
ールドされているべき部位が表面に露出したりするな
ど、設計通りの成形品が得られない場合があった。これ
に対して、本発明の流動解析方法によれば、インサート
物の変形状態を解析することにより、実際の成形を行な
う前に、成形後のインサート物の形状を予測できる。そ
のため、成形条件や、インサート物の初期形状、インサ
ート物を金型内に設置する際の固定場所等の条件を変更
した場合の、成形後のインサート物の形状をシミュレー
ションすることができる。これにより、適切な条件でイ
ンサート成形を行い、設計通りのインサート成形品を得
ることができるようになった。
In the conventional insert molding,
Due to the deformation of the insert, a portion originally supposed to be overmolded with resin may be exposed on the surface, and a molded product as designed may not be obtained. On the other hand, according to the flow analysis method of the present invention, by analyzing the deformation state of the insert, the shape of the insert after molding can be predicted before actual molding. Therefore, it is possible to simulate the shape of the insert after molding when the molding conditions, the initial shape of the insert, and the conditions such as a fixing place when the insert is installed in the mold are changed. This makes it possible to perform insert molding under appropriate conditions and obtain an insert molded product as designed.

【0016】また、成形品は、成形時に流動物から受け
る熱によって、金型外に突き出された時点では室温より
も大きな温度を有しており、室温まで冷える過程で変形
していく。変形解析工程では、この変形を解析する。発
明者らは、従来のインサート成形品の変形解析工程にお
いて、解析結果と実際の成形品の変形状態が異なること
の原因を検討した。その結果以下のことが分かった。す
なわち、従来のインサート成形品の成形時の変形解析
は、インサート物を剛体として完全に変形なきものとし
て解析していた。しかし、実際には冷える過程で異なる
線膨張率を有するインサート物と流動物とが一体で変形
していく。そのため、インサート物を完全に変形なき剛
体として解析した場合とは、変形状態が異なることが判
明した。
Further, the molded product has a temperature higher than room temperature at the time of being projected out of the mold due to the heat received from the fluid at the time of molding, and deforms in the process of cooling to room temperature. In the deformation analysis process, this deformation is analyzed. The inventors investigated the cause of the difference between the analysis result and the actual deformation state of the molded product in the conventional deformation analysis process of the insert molded product. As a result, the following was found. That is, in the conventional deformation analysis of the insert-molded product at the time of molding, the insert was used as a rigid body and completely deformed. However, in reality, the insert and the fluid having different linear expansion coefficients are integrally deformed in the cooling process. Therefore, it was found that the deformed state was different from that when the insert was analyzed as a rigid body without deformation.

【0017】本発明の射出成形解析方法は、インサート
物を有する成形品を射出成形し、該成形品が金型から突
き出された後の変形状態を解析する変形解析を行なうに
際して、インサート物および流動物の温度変化を解析す
る冷却解析工程と、成形品が冷却される際に生じる成形
品の変形を前記冷却解析工程で求められた温度変化を用
いて、かつ、インサート物および流動物が一体として変
形するものとして解析する変形解析工程を有することが
好ましい。ここで、樹脂等の流動物は、インサート物と
区別するために、固化した後も流動物と呼ぶ。
According to the injection molding analysis method of the present invention, when a molded product having an insert is injection molded and a deformation analysis for analyzing a deformed state after the molded product is ejected from a mold is performed, the insert and the flow are analyzed. Cooling analysis step to analyze the temperature change of the animal, deformation of the molded product that occurs when the molded product is cooled by using the temperature change obtained in the cooling analysis step, and the insert and the fluid are integrated It is preferable to have a deformation analysis step of analyzing as what is deformed. Here, a fluid such as a resin is referred to as a fluid after being solidified in order to distinguish it from an insert.

【0018】本発明において、冷却解析工程は、流動時
の流動物の温度移動を金型とインサート物の密度、比
熱、熱伝導率、熱伝達率などの熱物性と初期温度を考慮
して計算する。金型の初期温度は設定温度、インサート
物の初期温度は室温として温度移動を解析するのが一般
的であるが、熱物性の1つである熱伝達率の正確な値を
求めることが難しいこともあり、簡便のため、金型とイ
ンサート物の表面は一定温度として冷却解析し、突き出
し時の流動物の表面温度を突き出し時のインサート物の
温度として計算しても良い。
In the present invention, in the cooling analysis step, the temperature shift of the fluid during the flow is calculated in consideration of the physical properties such as the density of the mold and the insert, the specific heat, the thermal conductivity, the heat transfer coefficient and the initial temperature. To do. It is common to analyze the temperature shift by setting the initial temperature of the mold as the set temperature and the initial temperature of the insert as room temperature, but it is difficult to obtain an accurate value for the heat transfer coefficient, which is one of the thermophysical properties. Therefore, for simplicity, the surfaces of the mold and the insert may be subjected to cooling analysis with a constant temperature, and the surface temperature of the fluid when ejected may be calculated as the temperature of the insert when ejected.

【0019】変形解析工程では、冷却解析工程で求めら
れた突き出し時の流動物の温度とインサート物の温度を
熱荷重として、流動物とインサート物の弾性率、ポアソ
ン比、線膨張率を考慮して両者が一体となって変形する
と仮定して変形解析を実施し、成形品の変形状態を予測
する。
In the deformation analysis step, the temperature of the fluid at the time of ejection and the temperature of the insert obtained in the cooling analysis step are used as thermal loads, and the elastic modulus, Poisson's ratio and linear expansion coefficient of the fluid and the insert are taken into consideration. As a result, a deformation analysis is performed assuming that both are deformed as a unit and the deformation state of the molded product is predicted.

【0020】流動物が樹脂の場合、ガラス繊維など流動
物の機械特性に異方性を生じさせる物質が含有されるこ
とがあるが、この場合は、繊維の配向解析を実施し異方
性を流動物の機械特性に考慮することでより正確なイン
サート成形品の変形解析が実行できる。
If the fluid is a resin, it may contain a substance such as glass fiber that causes anisotropy in the mechanical properties of the fluid. In this case, the fiber orientation analysis is performed to determine the anisotropy. By considering the mechanical properties of the fluid, a more accurate deformation analysis of the insert molded product can be executed.

【0021】これにより従来は正確に予測出来なかった
インサート成形品の変形解析がより実際に適合した形で
実行できることになる。
As a result, the deformation analysis of the insert-molded product, which could not be predicted accurately in the past, can be executed in a more practically suitable form.

【0022】また、上記成形時の変形解析で用いられた
流動物の異方性特性とインサート物の機械特性を使用
し、流動物とインサート部が一体で変形すると仮定すれ
ば、温度以外の荷重が加えられた場合の、異方性を考慮
したインサート成形品の強度予測を行うことも可能であ
る。
If the anisotropic property of the fluid and the mechanical property of the insert used in the deformation analysis during molding are used and it is assumed that the fluid and the insert part are integrally deformed, a load other than temperature is applied. It is also possible to predict the strength of the insert-molded product in consideration of the anisotropy when added.

【0023】以下、添付図面を参照して、インサート成
形品の流動解析の実施形態を説明する。
An embodiment of flow analysis of an insert molded article will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0024】図1は、本発明のインサート物を考慮した
流動状態を解析する装置の一実施形態を示すブロック図
である。本実施形態例において、(100)はコンピュ
ータ、(101)はキーボード、(102)はマウス、
(103)はディスプレー、(104)は補助記憶装置
である。(104)には、ハードディスク装置の他、M
O,PD,DVD等の取り外し可能な補助記憶装置も利
用可能である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an apparatus for analyzing a flow state in consideration of an insert of the present invention. In this embodiment, (100) is a computer, (101) is a keyboard, (102) is a mouse,
(103) is a display and (104) is an auxiliary storage device. In (104), in addition to the hard disk device, M
Removable auxiliary storage devices such as O, PD, and DVD are also available.

【0025】補助記憶装置には、インサート物とインサ
ート物にオーバーモールドされる流動物の流路の初期形
状データ記憶手段(105)が含まれる。
The auxiliary storage device includes an insert and an initial shape data storage means (105) for the flow path of the fluid to be overmolded on the insert.

【0026】コンピュータ(100)には、インサート
物とインサート物にオーバーモールドされる流動物の流
路の初期形状データ設定手段(106)、流動解析手段
(107)、インサート物の変形解析手段(108)、
インサート物の変形による流動物の流路形状修正手段
(109)が含まれる。
The computer (100) has an initial shape data setting means (106) for a flow path of an insert and a fluid flown overmolded on the insert, a flow analysis means (107), and a deformation analysis means (108) for the insert. ),
A means (109) for correcting the flow path shape of the fluid by the deformation of the insert is included.

【0027】図2に本発明の一実施形態のフローチャー
トを示す。ステップ202の流動解析手段(107)は、
まずステップ201にてインサート物と流動物の流路の形
状データ設定手段(106)で作成された解析用の初期
形状データを読み込み、流動物の流動特性や成形条件を
入力し、複数の出力時間ステップに分けた、最初の時間
ステップの流動解析を実行する。解析に使用されるイン
サート物および流動物の流路形状は、一般的にメッシュ
と呼ばれる節点と要素、要素プロパティ、材料プロパテ
ィなどで構成されるCAE解析用の形状データで定義され
ている。このメッシュは、1次元のビーム要素、2次元
のシェル要素、3次元のソリッド要素のタイプがあり、
本発明で使用される流動物の流路形状としては、ほとん
どがシェル要素またはソリッド要素である。
FIG. 2 shows a flowchart of an embodiment of the present invention. The flow analysis means (107) of step 202 is
First, in step 201, the initial shape data for analysis created by the shape data setting means (106) for the flow path of the insert and the fluid is read, the flow characteristics and molding conditions of the fluid are input, and a plurality of output times are set. Perform a flow analysis of the first time step, divided into steps. The flow path shapes of inserts and fluids used for analysis are defined by CAE analysis shape data, which are generally called meshes and consist of nodes and elements, element properties, and material properties. This mesh has one-dimensional beam element, two-dimensional shell element, three-dimensional solid element type,
Most of the flow passage shapes of the fluid used in the present invention are shell elements or solid elements.

【0028】流動物の流動特性としては、一般的には粘
度、密度、比熱、熱伝導率が考慮される。また、成形条
件としては、流動物の初期温度、流入速度、金型温度な
どが入力される。
Generally, viscosity, density, specific heat and thermal conductivity are considered as the flow characteristics of the fluid. Further, as the molding conditions, the initial temperature of the fluid, the inflow speed, the mold temperature, etc. are input.

【0029】ステップ204は、一つの時間ステップ間の
流動によって生じた流動圧を、該時間ステップ間に流動
が完了しているインサート部のメッシュに付加して荷重
条件とし、金型内でのインサート物の設置方法を拘束条
件としてインサート物の変形状態を解析する。ステップ
205は、前記変形解析されたインサート物の変位量から
流動物の流路を修正、つまり流路形状データを修正し、
ステップ202は、修正された流路形状に対して、次時間
ステップの流動解析を実施する。ステップ202からステ
ップ205までを流動が完了するまで繰り返す。
In step 204, the flow pressure generated by the flow during one time step is added to the mesh of the insert portion where the flow is completed during the time step as a load condition, and the insert in the mold is performed. The deformation state of the insert is analyzed under the constraint of the installation method of the insert. Step
205 corrects the flow path of the fluid from the displacement amount of the insert subjected to the deformation analysis, that is, corrects the flow path shape data,
In step 202, the flow analysis of the next time step is performed on the corrected flow path shape. Steps 202 to 205 are repeated until the flow is completed.

【0030】次に、ステップ205の流動物の流路形状の
修正方法について詳述する。流路がシェル要素で定義さ
れている場合、要素プロパティには肉厚情報が記載され
ている。インサート物の変形解析から計算されたインサ
ート物の変位量を同一位置にある流路を定義しているシ
ェル要素の肉厚データに加算または減算することによ
り、インサート物の変形が反映された流路形状が得られ
る。流路を定義するシェル要素の方線方向をインサート
物に接する方向に作成しておくことで、インサート物の
変形による流路肉厚の加減判定を容易にすることが出来
る。
Next, the method of correcting the flow path shape of the fluid in step 205 will be described in detail. When the flow path is defined by a shell element, the element property has wall thickness information. A flow path that reflects the deformation of the insert by adding or subtracting the displacement amount of the insert calculated from the deformation analysis of the insert to the wall thickness data of the shell element that defines the flow path at the same position. The shape is obtained. By making the direction of the shell element defining the flow path in the direction in which the shell element is in contact with the insert, it is possible to easily determine the increase or decrease of the flow path thickness due to the deformation of the insert.

【0031】流路がソリッド要素で定義されている場
合、インサート物の変形解析から計算されたインサート
物の変位量を同一位置にある流路を定義しているソリッ
ド要素を構成する節点位置に加算して、流路形状を修正
する。インサート物の変位量が大きく、同一位置にある
と見なされたソリッド要素上の節点位置の修正が大きく
なり、自らが属しているソリッド要素形状の品質(アス
ペクト比や捻れ、つぶれ)に影響する場合があるため、
インサート物の変位量を同一位置にあるソリッド要素上
の節点の移動量に合わせて、ソリッド要素の品質を保つ
ように周囲の節点を移動してもよい。周囲の節点の移動
方法としては、FEMAP(SDRC社製)などにも搭載されて
いるラプラシアン法やセントロイダル法がある。
When the flow path is defined by a solid element, the displacement amount of the insert calculated from the deformation analysis of the insert is added to the node position forming the solid element defining the flow path at the same position. Then, the flow path shape is corrected. When the amount of displacement of the insert is large and the correction of the node position on the solid element that is considered to be in the same position becomes large, which affects the quality (aspect ratio, twist, collapse) of the solid element shape to which it belongs. Because there is
The surrounding nodes may be moved so as to maintain the quality of the solid element by matching the displacement amount of the insert with the movement amount of the node on the solid element at the same position. As a method of moving the surrounding nodes, there are the Laplacian method and the centroid method, which are also installed in FEMAP (made by SDRC).

【0032】図3以下に、樹脂射出成形におけるインサ
ート成形品の具体的な流動解析例を示す。
FIG. 3 and subsequent figures show specific flow analysis examples of insert-molded products in resin injection molding.

【0033】図3は、100mm×100mm で肉厚
1mmのインサート物の形状データでソリッド要素にて
作成されている。
FIG. 3 shows the shape data of an insert having a thickness of 100 mm × 100 mm and a thickness of 1 mm, which is formed by solid elements.

【0034】図4は、図3のインサート物の上下面にオ
ーバーモールドされる樹脂流路部の形状データで、80
mm×100mm部分の20mm×30mmの4ヶ所で
インサート物が露出する形状となっている。1辺の大き
さが10mmのシェル要素にて作成され、図4の向かっ
て上面部の流路肉厚が2.5mm、下面部流路肉厚が
2.0mmとなっている。
FIG. 4 shows the shape data of the resin flow path portion overmolded on the upper and lower surfaces of the insert of FIG.
The insert is exposed at four places of 20 mm × 30 mm in the mm × 100 mm portion. It is made of a shell element whose one side has a size of 10 mm, and has a channel wall thickness of 2.5 mm on the upper surface and a channel wall thickness of 2.0 mm on the lower surface as viewed in FIG.

【0035】図5に図4の流路に対して充填時間1se
cでインサート物を考慮せず流動解析を実施した流動パ
ターンと充填完了時の圧力結果を示し、図6に充填時間
1secと同条件下で流動圧によるインサート物の変形
を考慮した流動パターンと充填完了時の圧力結果を示
す。充填パターンは、射出成形の過程での流動先端の進
展状態を0.2sec毎に等高線表示しており、流圧力
結果は充填完了時における流動物の圧力分布を2MPa
毎等高線表示している。
FIG. 5 shows a filling time of 1 se for the flow path of FIG.
In c, the flow pattern was analyzed without considering the insert and the result of the pressure at the time of completion of filling is shown in FIG. 6. In FIG. 6, the flow pattern and filling considering the deformation of the insert under the same conditions as the filling time of 1 sec and the filling The pressure results at completion are shown. In the filling pattern, the state of progress of the flow front in the process of injection molding is displayed in contour lines every 0.2 sec, and the flow pressure result shows the pressure distribution of the fluid at the completion of filling of 2 MPa.
Each contour line is displayed.

【0036】図7に充填率50%時の流動圧によるイン
サート物の変形モードを示す。
FIG. 7 shows the deformation mode of the insert due to the flow pressure when the filling rate is 50%.

【0037】図5から7に示されているように、インサ
ート物を考慮した解析では、流動が速い上面部から受け
る樹脂圧によってインサート物が下面方向に変形するこ
とで下面部の流動肉厚が減じられ、下面部の流動はより
遅く、上面部の流動はより速くなっていることが解析さ
れている。
As shown in FIGS. 5 to 7, in the analysis considering the insert, the resin pressure received from the upper surface where the flow is fast deforms the insert in the lower surface direction, so that the flow thickness of the lower surface portion is reduced. It has been analyzed that the lower surface has slower flow and the upper surface has faster flow.

【0038】上記実施形態例は、コンピュータと、流動
解析を含むプログラムによって実現される。このような
プログラムはフレキシブルディスク、MO、CD−RO
M等のコンピュータ読み取り可能な有形媒体や有線また
は無線のネットワークのような伝送手段を通じて流通さ
れる。
The above embodiment is realized by a computer and a program including a flow analysis. Such programs include flexible disk, MO, CD-RO.
It is distributed through a transmission medium such as a computer-readable tangible medium such as M or a wired or wireless network.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明によれば、インサート物の拘束条
件や形状を変更した場合の流動パターンや成形品の変形
状態の予測を容易かつ迅速に検討することができ、イン
サート物が内包された成形品の製品設計の効率化を図る
ことができる。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, it is possible to easily and speedily predict the flow pattern and the deformation state of a molded product when the restraint conditions and shape of the insert are changed, and the insert is included. It is possible to improve the efficiency of product design of molded products.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態例の構成を示すブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態例のフローチャート図であ
る。
FIG. 2 is a flow chart diagram of an example embodiment of the present invention.

【図3】100×100×1mmのインサート物の形状
データである。
FIG. 3 is shape data of inserts of 100 × 100 × 1 mm.

【図4】図3のインサート物にオーバーモールドされる
流動物の流路形状データである。
4 is flow path shape data of a fluid to be overmolded on the insert of FIG.

【図5】図4の流路に対する流動解析結果(流動パター
ン、圧力分布)である。
5 is a flow analysis result (flow pattern, pressure distribution) for the flow path of FIG.

【図6】図4の流路に対して、流動圧による図3のイン
サート物の変形を考慮した流動解析結果(流動パター
ン、圧力分布)である。
6 is a flow analysis result (flow pattern, pressure distribution) considering deformation of the insert of FIG. 3 due to flow pressure with respect to the flow path of FIG. 4.

【図7】図4の流路に対する充填率が50%時の流動圧
による図3のインサート物の変形解析結果(変形モード
図)である。
7 is a deformation analysis result (deformation mode diagram) of the insert of FIG. 3 due to a flow pressure when the filling rate of the flow path of FIG. 4 is 50%.

【図8】樹脂射出成形で成形されたインサート成形品で
ある。
FIG. 8 is an insert-molded product molded by resin injection molding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 コンピュータ 101 キーボード 102 マウス 103 ディスプレイ 104 補助記憶装置 105 インサート物、流路形状データ記憶手段 106 インサート物、流路形状データ設定手段 107 流動解析手段 108 樹脂圧によるインサート物の変形解析手段 109 流路形状修正手段 100 computers 101 keyboard 102 mice 103 display 104 auxiliary storage 105 Insert, flow path shape data storage means 106 Insert, flow path shape data setting means 107 Flow analysis means 108 Deformation analysis means of insert due to resin pressure 109 flow path shape correction means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F206 AM23 JA07 JB12 JL09 JP30 JQ81    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4F206 AM23 JA07 JB12 JL09 JP30                       JQ81

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インサート物を有する成形品を射出成形で
製造する過程における流動解析を行なうに際して、イン
サート物の初期形状データおよび流動物の流路の初期形
状データを設定する初期解析形状データ設定工程と、前
記流路における流動物の流動解析を実行する流動解析工
程と、前記流動解析工程により求められた流動によって
生じる流動圧によるインサート物の変形状態を解析する
インサート物変形解析工程を有することを特徴とする射
出成形解析方法。
1. An initial analysis shape data setting step of setting initial shape data of an insert and initial shape data of a flow path of a fluid when performing a flow analysis in a process of manufacturing a molded article having an insert by injection molding. And a flow analysis step of performing a flow analysis of the flow material in the flow path, and an insert deformation analysis step of analyzing the deformation state of the insert due to the flow pressure generated by the flow obtained by the flow analysis step. Characteristic injection molding analysis method.
【請求項2】インサート物変形解析工程により求められ
たインサート物の変形に基づいて流路の形状データを修
正する流路形状データ修正工程を有する請求項1記載の
射出成形解析方法。
2. The injection molding analysis method according to claim 1, further comprising a flow path shape data correction step of correcting flow path shape data based on the deformation of the insert material obtained in the insert deformation analysis step.
【請求項3】流動解析工程における解析結果を複数の時
間ステップに分けて出力し、1時間ステップごとにイン
サート物変形解析工程によりインサート物の変形を解析
し、流路形状データ修正工程により流路の形状データを
修正し、前記修正された流路の形状データに基づいて次
の時間ステップの流動解析を実行する工程を繰り返す請
求項2記載の射出成形解析方法。
3. An analysis result in a flow analysis step is divided into a plurality of time steps and output, and the insert deformation is analyzed by an insert deformation analysis step at every hour step, and a flow path shape data correction step is performed. 3. The injection-molding analysis method according to claim 2, wherein the step of correcting the shape data of 1. and repeating the flow analysis of the next time step based on the corrected flow path shape data.
【請求項4】インサート物および流動物の温度変化を解
析する冷却解析工程と、成形品が冷却される際に生じる
成形品の変形を前記冷却解析工程で求められた温度変化
を用い、かつ、インサート物および流動物が一体として
変形するものとして解析する変形解析工程を有する請求
項1記載の射出成形解析方法。
4. A cooling analysis step of analyzing a temperature change of an insert and a fluid, a deformation of a molded article caused when the molded article is cooled, using the temperature change obtained in the cooling analysis step, and The injection molding analysis method according to claim 1, further comprising a deformation analysis step of analyzing that the insert and the fluid are integrally deformed.
【請求項5】インサート物を有する成形品を射出成形で
製造する過程における流動解析を行なう射出成形解析装
置であって、インサート物の初期形状データおよび流動
物の流路の初期形状データを設定する初期解析形状デー
タ設定手段と、前記流路における流動物の流動解析を実
行する流動解析手段と、前記流動解析手段により求めら
れた流動によって生じる流動圧によるインサート物の変
形状態を解析するインサート物変形解析手段を有するこ
とを特徴とする射出成形解析装置。
5. An injection molding analyzer for performing flow analysis in the process of manufacturing a molded article having an insert by injection molding, wherein initial shape data of an insert and flow path initial shape data are set. Initial analysis shape data setting means, flow analysis means for performing flow analysis of the fluid in the flow path, and insert deformation for analyzing the deformation state of the insert due to the flow pressure generated by the flow obtained by the flow analysis means An injection molding analysis device comprising an analysis means.
【請求項6】インサート物の変形に基づいて流路の形状
データを修正する流路形状データ修正手段を有する請求
項5記載の射出成形解析装置。
6. The injection molding analysis apparatus according to claim 5, further comprising flow path shape data correction means for correcting the flow path shape data based on the deformation of the insert.
【請求項7】インサート物および流動物の温度変化を解
析する冷却解析手段と、成形品が冷却される際に生じる
成形品の変形を前記冷却解析工程で求められた温度変化
を用いて、かつ、インサート物および流動物が一体とし
て変形するものとして解析する変形解析手段を有する請
求項5記載の流動解析装置。
7. A cooling analysis means for analyzing a temperature change of an insert and a fluid, and a deformation of the molded product caused when the molded product is cooled, using the temperature change obtained in the cooling analysis step, and The flow analysis apparatus according to claim 5, further comprising deformation analysis means for analyzing that the insert and the fluid are integrally deformed.
【請求項8】請求項1〜4のいずれかに記載の射出成形
解析方法の各工程をコンピュータを用いて実行するため
の射出成形解析プログラム。
8. An injection molding analysis program for executing each step of the injection molding analysis method according to claim 1 by using a computer.
【請求項9】請求項8に記載のプログラムを記憶したコ
ンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
9. A computer-readable storage medium storing the program according to claim 8.
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