JP2007038600A - 樹脂成形品の組付け状態予測方法、樹脂成形品の組付け状態予測装置、及び、樹脂成形品の組付け状態予測プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】樹脂成形品を当該樹脂成形品の支持体に組付けた際における、前記樹脂成形品の組付け状態を予測する、樹脂成形品の組付け状態予測方法であって、樹脂成形品(フロントバンパー1)の成形時に前記樹脂成形品に発生する変形量である、成形時変形量を予測する第一ステップ、前記樹脂成形品が成形後に熱の影響を受けることで、前記樹脂成形品に発生し得る変形量である、熱変形量を予測する第二ステップ、前記樹脂成形品を前記支持体に組付ける際に生じる変形量である、組付け時変形量を予測する第三ステップ、前記成形時変形量、前記熱変形量、及び、前記組付け時変形量から、前記樹脂成形品の前記支持体に対する組付け状態を予測する第四ステップ、を実行する。
【選択図】図3
Description
つまり、例をもって説明すると、図1に示すごとく、自動車の製造において、樹脂成形品であるフロントバンパー1を、該フロントバンパー1の支持体である金属のフレーム2に固定した場合において、前記フロントバンパー1の組付け後の外観、見栄えがどのようになるかを予測する、といった技術である。
この予測が可能となれば、図の例において、フロントバンパー1とヘッドランプ3の間に生じる隙間8や、段差を予測することが可能となり、組付け後の製品の外観、見栄えといった、いわゆる、「組付け品質」をシミュレーションすることができるようになる。
特に、近年では、「組付け品質」の更なる向上が要求されており、このシミュレーションが可能となれば、外観、見栄えの点において、より高品質な製品を提供することが可能となる。
樹脂成形品を当該樹脂成形品の支持体に組付けた際における、前記樹脂成形品の組付け状態を予測する、樹脂成形品の組付け状態予測方法であって、
前記樹脂成形品の成形時に前記樹脂成形品に発生する変形量である、成形時変形量を予測する第一ステップ、
前記樹脂成形品が成形後に熱の影響を受けることで、前記樹脂成形品に発生し得る変形量である、熱変形量を予測する第二ステップ、
前記樹脂成形品を前記支持体に組付ける際に生じる変形量である、組付け時変形量を予測する第三ステップ、
前記成形時変形量、前記熱変形量、及び、前記組付け時変形量から、前記樹脂成形品の前記支持体に対する組付け状態を予測する第四ステップ、を実行することとするものである。
前記第四ステップの後に、前記樹脂成形品に隣接して配置される部品について、当該部品を規定の位置に組付ける際に生じる、当該部品の前記規定の位置からのズレ量を予測する第五ステップ、を実行することとするものである。
前記第五ステップの後に、前記樹脂成形品の自重によって発生する変形量である、自重変形量を予測する第六ステップ、を実行することとするものである。
前記第六ステップの後に、前記樹脂成形品と、前記部品の相対位置関係を予測する第七ステップ、を実行することとするものである。
前記第六ステップ、又は、前記第七ステップの後に、前記樹脂成形品、及び、前記部品の組付け後の外観を自由曲面データにて再現する第八ステップ、を実行することとするものである。
樹脂成形品を当該樹脂成形品の支持体に組付けた際における、前記樹脂成形品の組付け状態を予測する、樹脂成形品の組付け状態予測装置であって、
3次元CADデータを格納する記憶装置と、
前記3次元CADデータの演算処理を行うCAD演算部と、
前記3次元CADデータからメッシュデータを生成するCAE演算部とを具備し、
前記CAE演算部にて、
樹脂成形品の成形時に前記樹脂成形品に発生する変形量である、成形時変形量を予測し、
前記樹脂成形品が成形後に熱の影響を受けることで、前記樹脂成形品に発生し得る変形量である、熱変形量を予測し、
前記樹脂成形品を前記支持体に組付ける際に生じる変形量である、組付け時変形量を予測し、
前記成形時変形量、前記熱変形量、及び、前記組付け時変形量から、前記樹脂成形品の前記支持体に対する組付け状態を予測する構成とするものである。
前記CAE演算部にて、
前記樹脂成形品に隣接して配置される部品について、当該部品を規定の位置に組付ける際に生じる、当該部品の前記規定の位置からのズレ量を予測することとするものである。
前記CAE演算部にて、
前記樹脂成形品の自重によって発生する変形量である、自重変形量を予測することとするものである。
前記CAE演算部にて、
前記樹脂成形品と、前記部品の相対位置関係を予測することとするものである。
前記樹脂成形品の組付け状態予測装置は、
前記メッシュデータから自由曲面データを生成する自由曲面データ演算部を具備し、
前記自由曲面データ演算部にて、
前記樹脂成形品、及び、前記部品の組付け後の外観を自由曲面データにて再現することとするものである。
樹脂成形品を当該樹脂成形品の支持体に組付けた際における、前記樹脂成形品の組付け状態を予測するために、コンピュータを、
樹脂成形品の成形時に前記樹脂成形品に発生する変形量である、成形時変形量を予測する手段、
前記樹脂成形品が成形後に熱の影響を受けることで、前記樹脂成形品に発生し得る変形量である、熱変形量を予測する手段、
前記樹脂成形品を前記支持体に組付ける際に生じる変形量である、組付け時変形量を予測する手段、
前記成形時変形量、前記熱変形量、及び、前記組付け時変形量から、前記樹脂成形品の前記支持体に対する組付け状態を予測する手段、
として機能させるための樹脂成形品の組付け状態予測プログラムとするものである。
前記コンピュータを、前記樹脂成形品に隣接して配置される部品について、当該部品を規定の位置に組付ける際に生じる、当該部品の前記規定の位置からのズレ量を予測する手段として機能させるプログラムとするものである。
前記コンピュータを、前記樹脂成形品の自重によって発生する変形量である、自重変形量を予測する手段として機能させるプログラムとするものである。
前記コンピュータを、前記樹脂成形品と、前記部品の相対位置関係を予測する手段として機能させるプログラムとするものである。
前記コンピュータを、前記樹脂成形品、及び、前記部品の組付け後の外観を自由曲面データにて再現する手段として機能させるプログラムとするものである。
樹脂成形品の組付け状態を予測することができ、この結果をもとに、前記成形時変形量、前記熱変形量、及び、前記組付け時変形量の調整を図ることにより、樹脂成形品の組付け状態を調整し、組付け後の製品の外観、見栄えといった、いわゆる、「組付け品質」の向上を図ることができる。
予測した部品のズレ量を反映したメッシュデータを、CAE解析によって出力し、この出力結果を参考にして、前記部品等の製作誤差の調整の検討を図ることができ、前記部品に関する組付け後の製品の外観、見栄えといった、いわゆる、「組付け品質」の向上を図ることができる。
自重変形量を反映したメッシュデータを、CAE解析によって出力するとともに、この出力結果を参考にして、前記樹脂成形品の形状や重量等の設計変更を図ることができ、前記樹脂成形品の自重に関連して影響を受ける組付け後の製品の外観、見栄えといった、いわゆる、「組付け品質」の向上を図ることができる。
予測結果を参考にしつつ、前記樹脂成形品の前記成形時変形量、前記熱変形量、及び、前記組付け時変形量の各パラメータの調整や、前記部品の製作誤差の調整を図ることで、前記樹脂成形品と部品の相対位置関係を調整する調整する、即ち、組付け状態を調整することが可能となり、組付け後の製品の外観、見栄えといった、いわゆる、「組付け品質」の向上を図ることができる。
より滑らかな曲面により外観・見栄えを再現することができ、これにより、組付け状態の外観・見栄えをより現実に近い形でシミュレーションすることが可能となる。
以上の構成は、パーソナルコンピュータや、ワークステーションの構成で実現することができるものであり、例えば、前記CAD演算部12、前記CAE演算部13、及び、自由曲面データ演算部14については、市販のソフトウェアと周知のハードウエアの構成にて実現することができる。
即ち、図3に示すごとく、
樹脂成形品を当該樹脂成形品の支持体に組付けた際における、前記樹脂成形品の組付け状態を予測する、樹脂成形品の組付け状態予測方法であって、
樹脂成形品であるフロントバンパー1の成形時に前記フロントバンパー1に発生する変形量である、成形時変形量を予測する第一ステップ、
前記フロントバンパー1が成形後に熱の影響を受けることで、前記フロントバンパー1に発生し得る変形量である、熱変形量を予測する第二ステップ、
前記フロントバンパー1を前記フレーム2に組付ける際に生じる変形量である、組付け時変形量を予測する第三ステップ、
前記成形時変形量、前記熱変形量、及び、前記組付け時変形量から、前記フロントバンパー1の前記フレーム2に対する組付け状態を予測する第四ステップ、を実行することとするものである。
まず、第一ステップにおいては、樹脂成形品の射出成形時に発生する変形を、成形時変形量として定義し、この成形時変形量をCAE解析により予測するものである。換言すれば、成形時変形量が、組付け状態に影響を与えるパラメータとして設定され、このパラメータの値を予測しようとするものである。
この現象に着目し、この第一ステップにおいて、成形時変形量を予測するものである。
この現象に着目し、この第二ステップにおいて、熱変形量を予測するものである。
この現象に着目し、この第三ステップにおいて、組付け時変形量を予測するものである。
尚、この組付け時変形量は、樹脂成形品が可撓性を有することに起因するものである。
そして、この出力結果を参考にしつつ、前記成形時変形量、前記熱変形量、及び、前記組付け時変形量の各パラメータの調整することで、フロントバンパー1の組付け状態を調整することが可能となり、組付け後の製品の外観、見栄えといった、いわゆる、「組付け品質」の向上を図ることができる。尚、実際の評価においては、組付け品質が最も悪いケースが参酌されることとなる。
即ち、図3に示すごとく、前記第四ステップの後に、前記フロントバンパー1に隣接して配置される部品であるヘッドランプ3について、当該ヘッドランプ3を規定の位置に組付ける際に生じる、当該ヘッドランプ3の前記規定の位置からのズレ量を予測する第五ステップ、を実行することとするものである。
この第五ステップにおいて対象とする部品(ヘッドランプ3)は、前記第一〜第四ステップにおいて対象とする可撓性の有る樹脂成形品とは異なり、大きな成形時変形量、熱変形量、組付け時変形量が発生しないものであるため、製作誤差(バラツキ)に着目してズレ量を予測することとするものである。
そして、この出力結果を参考にして、前記部品やフレームの製作誤差の調整の検討を図ることができ、前記部品に関する組付け後の製品の外観、見栄えといった、いわゆる、「組付け品質」の向上を図ることができる。尚、実際の評価においては、組付け品質が最も悪いケースが参酌されることとなる。
即ち、図3に示すごとく、前記第五ステップの後に、前記樹脂成形品の自重によって発生する変形量である、自重変形量を予測する第六ステップ、を実行することとするものである。
この自重による変形を考慮することによって、実際の組付け状態をより正確にシミュレーション(予測・再現)することができる。
そして、この第六ステップにより予測した自重変形量を反映したメッシュデータを、CAE解析によって出力するとともに、この出力結果を参考にして、前記樹脂成形品の形状や重量等の設計変更を図ることができ、前記樹脂成形品の自重に関連して影響を受ける組付け後の製品の外観、見栄えといった、いわゆる、「組付け品質」の向上を図ることができる。尚、実際の評価においては、組付け品質が最も悪いケースが参酌されることとなる。
即ち、図3に示すごとく、前記第六ステップの後に、前記樹脂成形品と、前記部品の相対位置関係を予測する第七ステップ、を実行することとするものである。
このため、組付け状態を総合的に評価することができるものとなる。
即ち、前記第六ステップ、又は、前記第七ステップの後に、前記樹脂成形品、及び、前記部品の組付け後の外観を自由曲面データにて再現する第八ステップ、を実行することとするものである。
即ち、樹脂成形品を当該樹脂成形品の支持体に組付けた際における、前記樹脂成形品の組付け状態を予測する、樹脂成形品の組付け状態予測装置であって、
図2及び図3に示すごとく、
3次元CADデータを格納する記憶装置15と、
前記3次元CADデータの演算処理を行うCAD演算部12と、
前記3次元CADデータからメッシュデータを生成するCAE演算部13とを具備し、
前記CAE演算部13にて、
樹脂成形品であるフロントバンパー1の成形時に前記フロントバンパー1に発生する変形量である、成形時変形量を予測し、
前記フロントバンパー1が成形後に熱の影響を受けることで、前記フロントバンパー1に発生し得る変形量である、熱変形量を予測し、
前記フロントバンパー1を前記フレーム2に組付ける際に生じる変形量である、組付け時変形量を予測し、
前記成形時変形量、前記熱変形量、及び、前記組付け時変形量から、前記フロントバンパー1の前記フレーム2に対する組付け状態を予測する構成とするものである。
前記CAE演算部13にて、
前記樹脂成形品であるフロントバンパー1に隣接して配置される部品であるヘッドランプ3について、当該ヘッドランプ3を規定の位置に組付ける際に生じる、当該ヘッドランプ3の前記規定の位置からのズレ量を予測することとするものである。
前記CAE演算部13にて、
前記樹脂成形品の自重によって発生する変形量である、自重変形量を予測することとするものである。
前記CAE演算部13にて、
前記樹脂成形品と、前記部品の相対位置関係を予測することとするものである。
前記樹脂成形品の組付け状態予測装置は、
前記メッシュデータから自由曲面データを生成する自由曲面データ演算部14を具備し、
前記自由曲面データ演算部14にて、
前記樹脂成形品、及び、前記部品の組付け後の外観を自由曲面データにて再現することとするものである。
即ち、樹脂成形品を当該樹脂成形品の支持体に組付けた際における、前記樹脂成形品の組付け状態を予測するために、コンピュータを、
図2及び図3に示すごとく、
樹脂成形品であるフロントバンパー1の成形時に前記フロントバンパー1に発生する変形量である、成形時変形量を予測する手段、
前記フロントバンパー1が成形後に熱の影響を受けることで、前記フロントバンパー1に発生し得る変形量である、熱変形量を予測する手段、
前記フロントバンパー1を前記フレーム2に組付ける際に生じる変形量である、組付け時変形量を予測する手段、
前記成形時変形量、前記熱変形量、及び、前記組付け時変形量から、前記フロントバンパー1の前記フレーム2に対する組付け状態を予測する手段、
として機能させるための樹脂成形品の組付け状態予測プログラムとするものである。
前記コンピュータを、前記樹脂成形品であるフロントバンパー1に隣接して配置される部品であるヘッドランプ3について、当該ヘッドランプ3を規定の位置に組付ける際に生じる、当該ヘッドランプ3の前記規定の位置からのズレ量を予測する手段として機能させるプログラムとするものである。
前記コンピュータを、前記樹脂成形品の自重によって発生する変形量である、自重変形量を予測する手段として機能させるプログラムとするものである。
前記コンピュータを、前記樹脂成形品と、前記部品の相対位置関係を予測する手段として機能させるプログラムとするものである。
前記コンピュータを、前記樹脂成形品、及び、前記部品の組付け後の外観を自由曲面データにて再現する手段として機能させるプログラムとするものである。
2 フレーム
3 ヘッドランプ
4 フレーム
8 隙間
9 段差
Claims (15)
- 樹脂成形品を当該樹脂成形品の支持体に組付けた際における、前記樹脂成形品の組付け状態を予測する、樹脂成形品の組付け状態予測方法であって、
前記樹脂成形品の成形時に前記樹脂成形品に発生する変形量である、成形時変形量を予測する第一ステップ、
前記樹脂成形品が成形後に熱の影響を受けることで、前記樹脂成形品に発生し得る変形量である、熱変形量を予測する第二ステップ、
前記樹脂成形品を前記支持体に組付ける際に生じる変形量である、組付け時変形量を予測する第三ステップ、
前記成形時変形量、前記熱変形量、及び、前記組付け時変形量から、前記樹脂成形品の前記支持体に対する組付け状態を予測する第四ステップ、を実行する、
樹脂成形品の組付け状態予測方法。 - 前記第四ステップの後に、前記樹脂成形品に隣接して配置される部品について、当該部品を規定の位置に組付ける際に生じる、当該部品の前記規定の位置からのズレ量を予測する第五ステップ、を実行する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の樹脂成形品の組付け状態予測方法。 - 前記第五ステップの後に、前記樹脂成形品の自重によって発生する変形量である、自重変形量を予測する第六ステップ、を実行する、
ことを特徴とする、請求項2に記載の樹脂成形品の組付け状態予測方法。 - 前記第六ステップの後に、前記樹脂成形品と、前記部品の相対位置関係を予測する第七ステップ、を実行する、
ことを特徴とする、請求項3に記載の樹脂成形品の組付け状態予測方法。 - 前記第六ステップ、又は、前記第七ステップの後に、前記樹脂成形品、及び、前記部品の組付け後の外観を自由曲面データにて再現する第八ステップ、を実行する、
ことを特徴とする、請求項3、又は、請求項4に記載の樹脂成形品の組付け状態予測方法。 - 樹脂成形品を当該樹脂成形品の支持体に組付けた際における、前記樹脂成形品の組付け状態を予測する、樹脂成形品の組付け状態予測装置であって、
3次元CADデータを格納する記憶装置と、
前記3次元CADデータの演算処理を行うCAD演算部と、
前記3次元CADデータからメッシュデータを生成するCAE演算部とを具備し、
前記CAE演算部にて、
樹脂成形品の成形時に前記樹脂成形品に発生する変形量である、成形時変形量を予測し、
前記樹脂成形品が成形後に熱の影響を受けることで、前記樹脂成形品に発生し得る変形量である、熱変形量を予測し、
前記樹脂成形品を前記支持体に組付ける際に生じる変形量である、組付け時変形量を予測し、
前記成形時変形量、前記熱変形量、及び、前記組付け時変形量から、前記樹脂成形品の前記支持体に対する組付け状態を予測する構成とする、樹脂成形品の組付け状態予測装置。 - 前記CAE演算部にて、
前記樹脂成形品に隣接して配置される部品について、当該部品を規定の位置に組付ける際に生じる、当該部品の前記規定の位置からのズレ量を予測する、
ことを特徴とする、請求項6に記載の樹脂成形品の組付け状態予測装置。 - 前記CAE演算部にて、
前記樹脂成形品の自重によって発生する変形量である、自重変形量を予測する、
ことを特徴とする、請求項7に記載の樹脂成形品の組付け状態予測装置。 - 前記CAE演算部にて、
前記樹脂成形品と、前記部品の相対位置関係を予測する、
ことを特徴とする、請求項8に記載の樹脂成形品の組付け状態予測装置。 - 前記樹脂成形品の組付け状態予測装置は、
前記メッシュデータから自由曲面データを生成する自由曲面データ演算部を具備し、
前記自由曲面データ演算部にて、
前記樹脂成形品、及び、前記部品の組付け後の外観を自由曲面データにて再現する、
ことを特徴とする、請求項8又は請求項9に記載の樹脂成形品の組付け状態予測装置。 - 樹脂成形品を当該樹脂成形品の支持体に組付けた際における、前記樹脂成形品の組付け状態を予測するために、コンピュータを、
樹脂成形品の成形時に前記樹脂成形品に発生する変形量である、成形時変形量を予測する手段、
前記樹脂成形品が成形後に熱の影響を受けることで、前記樹脂成形品に発生し得る変形量である、熱変形量を予測する手段、
前記樹脂成形品を前記支持体に組付ける際に生じる変形量である、組付け時変形量を予測する手段、
前記成形時変形量、前記熱変形量、及び、前記組付け時変形量から、前記樹脂成形品の前記支持体に対する組付け状態を予測する手段、
として機能させるための、樹脂成形品の組付け状態予測プログラム。 - 前記コンピュータを、前記樹脂成形品に隣接して配置される部品について、当該部品を規定の位置に組付ける際に生じる、当該部品の前記規定の位置からのズレ量を予測する手段として機能させる、
ことを特徴とする、請求項11に記載の樹脂成形品の組付け状態予測プログラム。 - 前記コンピュータを、前記樹脂成形品の自重によって発生する変形量である、自重変形量を予測する手段として機能させる、
ことを特徴とする、請求項12に記載の樹脂成形品の組付け状態予測プログラム。 - 前記コンピュータを、前記樹脂成形品と、前記部品の相対位置関係を予測する手段として機能させる、
ことを特徴とする、請求項13に記載の樹脂成形品の組付け状態予測プログラム。 - 前記コンピュータを、前記樹脂成形品、及び、前記部品の組付け後の外観を自由曲面データにて再現する手段として機能させる、
ことを特徴とする、請求項13又は請求項14に記載の樹脂成形品の組付け状態予測プログラム。
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