JP2013071444A - 変形状態分析方法、樹脂成形体変形改善方法、及び樹脂成形体軽量化方法 - Google Patents
変形状態分析方法、樹脂成形体変形改善方法、及び樹脂成形体軽量化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013071444A JP2013071444A JP2011214664A JP2011214664A JP2013071444A JP 2013071444 A JP2013071444 A JP 2013071444A JP 2011214664 A JP2011214664 A JP 2011214664A JP 2011214664 A JP2011214664 A JP 2011214664A JP 2013071444 A JP2013071444 A JP 2013071444A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- deformation
- resin molded
- molded body
- resin
- analysis method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- 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
- B29C45/7693—Measuring, controlling or regulating using rheological models of the material in the mould, e.g. finite elements method
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/10—Geometric CAD
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
- G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2113/00—Details relating to the application field
- G06F2113/22—Moulding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Architecture (AREA)
- Software Systems (AREA)
Abstract
【解決手段】変形する樹脂成形体について、樹脂成形体を微小領域に分割し位相最適化法を用い、所定の拘束条件、所定の制約条件の下で目的関数の最適化を行うことで樹脂成形体の変形状態を分析する変形状態分析方法であって、所定の拘束条件を、樹脂成形体の変形量の傾向とし、所定の制約条件を、各微小領域の変形が樹脂成形体の変形に寄与する程度を表す寄与率とし、目的関数の最適化では、樹脂成形体の剛性の低下を最小化するように最適化を行う。
【選択図】図1
Description
本発明の変形状態分析方法の一例について、図1のフローチャートを用いて説明する。図1のフローチャートに示すように、本実施形態の変形状態分析方法は、変形量取得ステップ(S1)、位相最適化法用のモデル作成ステップ(S2)、制約条件及び材料物性の設定ステップ(S3)、位相最適化法による計算ステップ(S4)を備える。
本実施形態では、位相最適化法による計算ステップ(S4)に用いる拘束条件が、樹脂成形体の変形量の傾向(変形の傾向を表す分布)である。変形量の傾向とは、変形の傾向を指し、変形量以外には例えば変形量に係数を乗じたもの等が挙げられる。本ステップでは、変形量の傾向を取得するために変形量を導出する。
位相最適化法用のモデル作成ステップ(S2)は、樹脂成形体を微小な領域に分割して、位相最適化法の実施に必要なモデルを作成する。例えば、先ず、CADインターフェース等を利用して、樹脂成形体の形状をパソコン等に取り込む、あるいはCADシステムにより樹脂成形体の形状を作成し、モデル化範囲を設定する。次いで、要素分割プリプロセッサ等で有限要素法等の要素分割を行うことで樹脂成形体を複数の領域に分割して、解析用のモデルを作成する。
制約条件及び材料物性の設定ステップ(S3)では、各微小領域の変形が樹脂成形体の変形に寄与する程度を表す寄与率(本実施形態の制約条件である)について、具体的な閾値の値を設定する。また、位相最適化法による計算ステップ(S4)での寄与率の計算に用いる物性値を設定する。なお、ここで寄与率とは[1−(制約条件を満たしつつ削除可能な体積/元の形状の体積)]×100(%)である。
位相最適化法による計算ステップでは、変形量取得ステップ(S1)で取得した変形量の傾向を、位相最適化法用のモデル作成ステップ(S2)で作成したモデルに適用し、上記で設定した物性パラメータを用い、寄与率の閾値を制約条件として、目的関数が最小になるように最適化を行う。本発明においては、樹脂成形体の剛性の低下を最小化するように最適化が行われる。
本発明の樹脂成形体の変形を改善する方法は、樹脂成形体が外力により変形させられる場合に樹脂成形体の形状を変更して変形し難くしたり、反り変形等の樹脂成形体の膨張、収縮により変形する場合に樹脂成形体の形状を変更して変形し難くしたりすることができる。
変形原因分析では、上記の変形状態分析方法で得られた分析結果から、変形の原因となる部分を特定する。上記の通り、分析結果には変形に大きく関与する部分が示されているため、関与の大きい領域(通常、複数の微小領域の集合である)を変形の原因となる可能性のある領域として特定する。続いて、特定した領域の中から、その領域での樹脂成形体の厚み、形状等を考慮して、変形の原因となる箇所を推測する。「変形に大きく関与する部分」とは、一般的に、変形状態分析方法で導出した寄与率が、平均値以上の微小領域を含む範囲である。
改善案の検証ステップでは、変形原因分析及び改善案作成ステップ(S5)で作成した改善案が適切な改善案であるか否かについて検証する。例えば、改良を施した樹脂成形体について、CAE解析等の解析を行い、解析により改善の効果を確認する方法、また、実際に成形を行い、樹脂成形体の変形抑制の効果を確認する方法で検証ステップを行うことができる。
本発明の樹脂成形体の軽量化方法は、樹脂成形体を変形させずに樹脂成形体から余分な部分を取り除き軽量化する方法である。
上記の変形状態分析方法で得られた分析結果から、樹脂成形体の変形に関与の大きい領域(通常、複数の微小領域の集合である)、関与の小さい領域を精度良く区別することができる。これを利用して、樹脂成形体の変形に関与の小さい領域の少なくとも一部を削減する軽量化案を作成する。ここで、変形に大きく関与する領域とは、一般的に、変形状態分析方法で導出した寄与率が、平均値以上の微小領域を含む範囲である。
軽量化検証ステップでは、軽量化案作成ステップ(S7)で作成した軽量化案が適切な軽量化案であるか否かについて検証する。例えば、軽量化案により、一部を削減した樹脂成形体について、CAE解析等の解析を行い、解析により軽量化による変形の発生の有無を確認する方法、また、実際に成形を行い、樹脂成形体に変形が発生するか否かを確認する方法で軽量化検証ステップ(S8)を行うことができる。
Claims (8)
- 変形する樹脂成形体について、樹脂成形体を微小領域に分割し位相最適化法を用い、所定の拘束条件、所定の制約条件の下で目的関数の最適化を行うことで樹脂成形体の変形状態を分析する変形状態分析方法であって、
前記所定の拘束条件は、樹脂成形体の変形量の傾向であり、
前記所定の制約条件は、各微小領域の変形が樹脂成形体の変形に寄与する程度を表す寄与率であり
前記目的関数の最適化は、樹脂成形体の剛性の低下を最小化するように最適化を行う変形状態分析方法。 - 前記変形量は、有限要素法を用いて導出された請求項1に記載の変形状態分析方法。
- 前記変形量は、実測値である請求項1に記載の変形状態分析方法。
- 各微小領域での変形量に1を超える係数を乗じて算出した値を、前記樹脂成形体の変形量として用いる請求項1から3のいずれかに記載の変形状態分析方法。
- 請求項1から4のいずれかに記載の変形状態分析方法で導出した寄与率が、平均値以上の微小領域を含む範囲の形状を変更することにより、樹脂成形体の変形を抑制する樹脂成形体変形改善方法。
- 樹脂成形体における前記寄与率が平均以上の微小領域を含む範囲の形状の変更の態様と、前記変更の態様により変化する樹脂成形体の変形の態様と、の関係を予め複数導出し、
前記複数の関係に基づいて、寄与率が平均値以上の微小領域を含む範囲の形状を変更する請求項5に記載の樹脂成形体変形改善方法。 - 請求項1から4のいずれかに記載の変形状態分析方法で導出した寄与率が、平均値以上の微小領域を含む範囲の形状を変更する形状変更工程と、
前記形状変更工程後に、樹脂成形体を製造し変形状態を確認する確認工程と、
樹脂成形体の変形量が所定の値以上の場合には、前記変形量が所定の値以下になるまで、前記形状の変更の態様を変えて、前記形状変更工程と前記確認工程とを繰り返し行う樹脂成形体変形改善方法。 - 請求項1から4のいずれかに記載の変形状態分析方法で導出した寄与率が、平均値以下の微小領域を含む範囲の少なくとも一部を削減することにより、樹脂成形体を軽量化する樹脂成形体軽量化方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011214664A JP5800655B2 (ja) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | 樹脂成形体変形改善方法及び樹脂成形体軽量化方法 |
PCT/JP2012/069740 WO2013046920A1 (ja) | 2011-09-29 | 2012-08-02 | 変形状態分析方法、樹脂成形体変形改善方法、及び樹脂成形体軽量化方法 |
CN201280047377.1A CN103826825B (zh) | 2011-09-29 | 2012-08-02 | 变形状态分析方法、树脂成形体变形改善方法、以及树脂成形体轻量化方法 |
US14/348,478 US9659117B2 (en) | 2011-09-29 | 2012-08-02 | Deformation state analysis method, resin molded article deformation improvement method, and resin molded article weight reduction method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011214664A JP5800655B2 (ja) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | 樹脂成形体変形改善方法及び樹脂成形体軽量化方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013071444A true JP2013071444A (ja) | 2013-04-22 |
JP5800655B2 JP5800655B2 (ja) | 2015-10-28 |
Family
ID=47994973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011214664A Active JP5800655B2 (ja) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | 樹脂成形体変形改善方法及び樹脂成形体軽量化方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9659117B2 (ja) |
JP (1) | JP5800655B2 (ja) |
CN (1) | CN103826825B (ja) |
WO (1) | WO2013046920A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103568163A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-02-12 | 常熟市汽车饰件股份有限公司 | 一种注塑产品快速反变形修模方法 |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6659407B2 (ja) * | 2016-03-07 | 2020-03-04 | 株式会社東芝 | 解析装置、解析方法および解析プログラム |
CN108920780B (zh) * | 2018-06-14 | 2022-11-22 | 湖南文理学院 | 一种基于应变能的车身结构优化设计方法 |
CN109543287B (zh) * | 2018-11-20 | 2023-04-07 | 深能南京能源控股有限公司 | 基于遗传算法的风电机组基础尺寸优化方法 |
JP7407642B2 (ja) | 2020-03-31 | 2024-01-04 | 東レエンジニアリング株式会社 | 設計支援装置および設計支援方法 |
JP7335212B2 (ja) * | 2020-09-02 | 2023-08-29 | 株式会社豊田自動織機 | 押出樹脂シートの中間加工方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004167686A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-17 | Kanto Auto Works Ltd | 樹脂成形品の剛性構造決定方法 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10138310A (ja) * | 1996-11-08 | 1998-05-26 | Honda Motor Co Ltd | 射出成形機の最適成形条件決定方法 |
JP2004268428A (ja) | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Toray Ind Inc | そり影響領域分析方法およびその装置ならびにプログラムおよびその記憶媒体ならびに射出成形品の製造方法 |
DE102004015530A1 (de) * | 2003-03-31 | 2004-11-11 | Sumitomo Chemical Co., Ltd. | Verfahren zum Designen einer Form, Verfahren zum Herstellen eines Spritzgießformteils, Programm und Spritzgießvorrichtung |
JP4052468B2 (ja) * | 2003-11-17 | 2008-02-27 | 関東自動車工業株式会社 | 樹脂成形品の剛性構造決定方法 |
JP2005169766A (ja) | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Toyota Motor Corp | 金型最適化装置、金型最適化プログラム、及び、金型最適化制御プログラム |
JP2007004238A (ja) | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Canon Software Inc | 解析支援装置および解析支援方法およびプログラム |
JP4403277B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2010-01-27 | 国立大学法人 北海道大学 | 凸多面体に対する重心座標を用いた自由形状変形システム |
JP4590377B2 (ja) | 2006-07-14 | 2010-12-01 | 関東自動車工業株式会社 | 樹脂成形品の剛性最適化解析プログラム及びその記録媒体 |
JP4803809B2 (ja) * | 2006-08-01 | 2011-10-26 | 本田技研工業株式会社 | 構造最適化方法 |
US8277924B2 (en) * | 2006-09-12 | 2012-10-02 | Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation | Panel-shaped molded product |
JP4592104B2 (ja) | 2007-05-07 | 2010-12-01 | 関東自動車工業株式会社 | 樹脂成形品の剛性構造決定装置 |
-
2011
- 2011-09-29 JP JP2011214664A patent/JP5800655B2/ja active Active
-
2012
- 2012-08-02 WO PCT/JP2012/069740 patent/WO2013046920A1/ja active Application Filing
- 2012-08-02 US US14/348,478 patent/US9659117B2/en active Active
- 2012-08-02 CN CN201280047377.1A patent/CN103826825B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004167686A (ja) * | 2002-11-15 | 2004-06-17 | Kanto Auto Works Ltd | 樹脂成形品の剛性構造決定方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103568163A (zh) * | 2013-11-06 | 2014-02-12 | 常熟市汽车饰件股份有限公司 | 一种注塑产品快速反变形修模方法 |
CN103568163B (zh) * | 2013-11-06 | 2015-11-18 | 常熟市汽车饰件股份有限公司 | 一种注塑产品快速反变形修模方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2013046920A1 (ja) | 2013-04-04 |
CN103826825B (zh) | 2015-08-26 |
US20150005916A1 (en) | 2015-01-01 |
US9659117B2 (en) | 2017-05-23 |
JP5800655B2 (ja) | 2015-10-28 |
CN103826825A (zh) | 2014-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5800655B2 (ja) | 樹脂成形体変形改善方法及び樹脂成形体軽量化方法 | |
Stupnytskyy | Features of functionally-oriented engineering technologies in concurrent environment | |
JP5241310B2 (ja) | 成形品の変形形状の予測方法とその装置、変形形状の予測プログラムとその記憶媒体 | |
JP2015111359A (ja) | 設計プログラム、設計装置及び設計方法 | |
JP5911466B2 (ja) | プレス成形におけるドローモデル判定方法及びシステム | |
JP2011014060A (ja) | 数値解析方法および数値解析装置 | |
Chakraborty et al. | Automatic determination of parting directions, parting lines and surfaces for two-piece permanent molds | |
JP6949415B2 (ja) | 金型cadモデルデータ作成装置及び金型cadモデルデータ作成方法 | |
JP6061982B2 (ja) | 異方性樹脂成形体の構造解析方法 | |
JP2007253495A (ja) | 成形条件の設定方法、プログラムおよび射出成形機 | |
JP5349859B2 (ja) | 成形品形状の予測方法、成形品の製造方法、成形品形状の予測プログラムとその記憶媒体 | |
JP5134259B2 (ja) | そり変形解析方法およびそのプログラムならびにそり変形解析装置 | |
JP4544556B2 (ja) | 射出成形品製造パラメータ決定支援システム | |
JP5899004B2 (ja) | 成形品そり変形予測装置、成形品そり変形予測方法及び成形品そり変形予測プログラム | |
JP5889077B2 (ja) | 成形品収縮変形予測装置、成形品収縮変形予測方法及び成形品収縮変形予測プログラム | |
JP6618069B2 (ja) | 複合成形品の設計支援装置、複合成形品の製造方法、コンピュータ・ソフトウェア、記憶媒体 | |
JP6804801B2 (ja) | 樹脂成形品のそり変形防止設計方法、プログラム、記録媒体、および樹脂成形品のそり変形防止設計装置 | |
WO2023195419A1 (ja) | 成形不良予測方法、成形不良低減方法、成形不良予測プログラム及び成形不良低減プログラム | |
JP7440438B2 (ja) | 公差解析システム | |
US11741270B2 (en) | Computer aided design (CAD)-based foam part generation for seat designs | |
Rosnitschek et al. | Combining Structural Optimization and Process Assurance in Implicit Modelling for Casting Parts. Materials 2021, 14, 3715 | |
JP2007268763A (ja) | 樹脂成形品の取付位置特定方法及びその製造方法 | |
CN107134012B (zh) | 基于布尔运算与逆向工程精确修改原cad模型的方法 | |
JP2022081208A (ja) | 樹脂成形品解析方法、プログラム、記録媒体および樹脂成形品解析装置 | |
Metwally et al. | Implementing simulation driven product development for thermoforming of an instrument panel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140130 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140924 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150407 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150605 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150818 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150825 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5800655 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |