JP2023054760A - 樹脂成形解析方法、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】成形品の形状に応じて精度よく成形品の樹脂の流動解析を行うことが可能な樹脂成形解析方法を提供する。【解決手段】この樹脂成形解析方法は、樹脂成形時の樹脂の流動解析を行う工程と、流動解析の解析結果と、樹脂成形品の実測値とに基づいて、流動解析の解析結果を実測値に合うように補正するための、流動解析における補正する対象パラメータおよび補正値を含む補正手法を複数取得する工程と、取得した補正手法を用いて任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程と、を備える。【選択図】図８

Description

この発明は、樹脂成形解析方法、プログラムおよび記録媒体に関する。

従来、樹脂成形解析方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、樹脂成形時の樹脂の流動解析を行う樹脂成形解析方法が開示されている。この特許文献１の樹脂成形解析方法では、射出成形機の固有の機差（個体差）を補正することにより、樹脂成形品の品質を精度よく予測するように構成されている。具体的には、個々の射出成形機に応じて成形条件としてのパラメータを調整して解析を行うように構成されている。

特開２０２０－１５７６２９号公報

上記特許文献１の樹脂成形解析方法では、個々の射出成形機に応じて成形条件としてのパラメータを調整して解析を行っているため、射出成形機の固有の機差（個体差）に対応するように成形条件としてのパラメータを適した値に調整することが可能であるものの、成形品の形状に対応するように成形条件としてのパラメータを適した値に調整することは困難である。このため、成形品の形状に応じて精度よく成形品の樹脂の流動解析を行うことが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、成形品の形状に応じて精度よく成形品の樹脂の流動解析を行うことが可能な樹脂成形解析方法、プログラムおよび記録媒体を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による樹脂成形解析方法は、樹脂成形時の樹脂の流動解析を行う工程と、流動解析の解析結果と、樹脂成形品の実測値とに基づいて、流動解析の解析結果を実測値に合うように補正するための、流動解析における補正する対象パラメータおよび補正値を含む補正手法を複数取得する工程と、取得した補正手法を用いて任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程と、を備える。

この発明の第１の局面による樹脂成形解析方法では、上記のように、流動解析の解析結果を実測値に合うように補正するための、流動解析における補正する対象パラメータおよび補正値を含む補正手法を複数取得し、取得した補正手法を用いて任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う。これにより、成形品の形状に応じて対象パラメータを補正して樹脂の流動解析を行うことができるので、成形品の形状に応じて精度よく成形品の樹脂の流動解析を行うことができる。

上記第１の局面による樹脂成形解析方法において、好ましくは、任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程は、補正手法を用いて、任意の形状の成形品の所定位置における対象パラメータを設定して、解析処理を行うことを含む。このように構成すれば、任意の形状の成形品に対して、取得した補正手法の状態が類似する所定位置に対して対象パラメータの補正を行い樹脂の流動解析を行うことができるので、任意の形状の成形品に対する樹脂の流動解析に対する対象パラメータを容易に補正して設定することができる。

この場合、好ましくは、任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程は、任意の形状の成形品に対して、樹脂の流動長、成形品の肉厚、金型におけるコア側またはキャビティ側の領域判別、異方性収縮、成形品の端部からの距離、ノズル部からの距離、金型温度ばらつき、成形品のリブ部、成形品のボス部、冷却水管に対する位置、突き出しピンに対する位置、およびパーティングライン面に対する位置のうち少なくとも１つに基づいて、流動解析の所定位置を決定して、補正手法を用いて解析処理を行うことを含む。このように構成すれば、樹脂の流動長、成形品の肉厚、金型におけるコア側またはキャビティ側の領域判別、異方性収縮、成形品の端部からの距離、ノズル部からの距離、金型温度ばらつき、成形品のリブ部、成形品のボス部、冷却水管に対する位置、突き出しピンに対する位置、およびパーティングライン面に対する位置のうち少なくとも１つに基づいて、樹脂の流動状態が共通する所定位置を容易に決定することができる。

上記第１の局面による樹脂成形解析方法において、好ましくは、補正手法を複数取得する工程は、流動解析の解析結果と、樹脂成形品の実測値とに基づいて、解析結果と実測値との差の大きさを示す指標としての感度を取得し、感度に基づいて、補正手法を取得する。このように構成すれば、解析結果と実測値との差を示す指標としての感度が大きい位置について対象パラメータを補正することができるので、流動解析の解析結果を実測値に容易に近づけることができる。

上記第１の局面による樹脂成形解析方法において、好ましくは、任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程は、補正手法を用いて、流動解析における補正する対象パラメータとして、樹脂の流動特性、樹脂の物性値およびそり変形用パラメータのうち少なくとも１つを設定して、解析処理を行う。このように構成すれば、対象パラメータとして、樹脂の流動特性、樹脂の物性値またはそり変形用パラメータを補正して、成形品の形状に応じて精度よく成形品の樹脂の流動解析を行うことができる。

この発明の第２の局面によるプログラムは、第１の局面による樹脂成形解析方法をコンピュータに実行させる。

この発明の第２の局面によるプログラムでは、上記第１の局面による樹脂成形解析方法をコンピュータに実行させることにより、成形品の形状に応じて精度よく成形品の樹脂の流動解析を行うことができる。

この発明の第３の局面による記憶媒体は、第２の局面によるプログラムが記録され、コンピュータにより読み取り可能である。

この発明の第３の局面による記憶媒体では、上記第２の局面によるプログラムを記録させることにより、成形品の形状に応じて精度よく成形品の樹脂の流動解析を行うことが可能なコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することができる。

本発明によれば、上記のように、成形品の形状に応じて精度よく成形品の樹脂の流動解析を行うことができる。

一実施形態による樹脂成形解析方法を実施するための構成例を示したブロック図である。 一実施形態による成形品の形状の例を示した図である。 一実施形態による成形品の樹脂注入時の充填パターンの例を示した図である。 一実施形態による成形品のそり変形例を示した図である。 一実施形態による成形品の評価位置を説明するための図である。 一実施形態による成形品の感度分布の例を示した図である。 一実施形態による成形品の収縮歪の補正の例を示した図である。 一実施形態による拡張パラメータの取得処理を説明するためのフローチャートである。 一実施形態による拡張パラメータを用いた解析処理を説明するためのフローチャートである。 一実施形態による充填パターン解析処理を説明するためのフローチャートである。 一実施形態による充填パターンの例を示した図である。 一実施形態による成形品の円筒の真円度の評価例を説明するための図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１～図１１を参照して、一実施形態による樹脂成形解析方法について説明する。

本実施形態による樹脂成形解析方法は、成形品の流動解析を行い、成形品の状態を予測する方法である。具体的には、成形品の不良の発生を予測する方法である。

（装置構成例）
本実施形態による樹脂成形解析方法は、コンピュータ１にプログラム３ａを実行させることにより実施することができる。樹脂成形解析方法は、たとえば、図１に示すような装置構成によって実施可能である。コンピュータ１は、プログラム３ａを実行可能に構成されている。コンピュータ１にプログラム３ａを実行させることにより、樹脂成形解析装置１００が構成されている。コンピュータ１にプログラム３ａを実行させることにより行われる処理の一部または全部が、専用の演算回路等のハードウェアによって行われてもよい。

図１の構成例では、コンピュータ１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などからなる１または複数のプロセッサ２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）および記憶装置などを含んだ記憶部３とを備える。記憶装置は、たとえば、ハードディスクドライブや半導体記憶装置などである。

コンピュータ１は、記憶部３に記憶されたプログラム３ａをプロセッサ２に実行させることにより、樹脂成形解析を行うことが可能である。プログラム３ａは、記録媒体７から読み出される他、インターネットなどのネットワークやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの伝送経路８を介して外部サーバなどから提供されてもよい。記録媒体７は、光学ディスク、磁気ディスク、不揮発性半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、プログラム３ａが記録されている。

記憶部３には、プログラム３ａの他、樹脂成形解析を行うために利用される各種の解析用データ３ｂが記憶されている。解析用データ３ｂは、樹脂成形条件情報および樹脂成形品の特性を含む樹脂成形情報、成形時の樹脂の状態と成形品の特性の詳細とのシミュレーションを行う際のパラメータ、製品カテゴリ情報、形状特徴量、最適なパラメータの群、誤差率、解析に用いる数値データ、解析条件のデータなどが記憶されている。

また、コンピュータ１は、液晶表示装置などの表示部４、キーボードおよびマウスなどの入力装置からなる入力部５、記録媒体７からプログラム３ａや各種データを読み取るための読取部６を備えている。読取部６は、記録媒体７の種類に応じたリーダ装置などである。解析条件のデータは、入力部５を用いてユーザが入力することができる。解析用データ３ｂは、ユーザが作成した記録媒体から読み出したり、ユーザが外部サーバなどに作成しておいて、伝送経路８を介して外部サーバから取得したりしてもよい。

（樹脂成形解析方法）
次に、樹脂成形解析方法について説明する。本実施形態では、流動解析における補正する対象パラメータおよび補正値を含む補正手法を複数取得し、取得した補正手法を用いて補正を行い任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う。

樹脂解析方法では、成形品が複数の解析メッシュ（小さな要素）に分割された解析メッシュ情報と、材料のデータと、成形条件と、解析パラメータとが入力されて、入力された情報に基づいて射出成形の解析が行われる。そして、解析結果として、樹脂の充填パターン、樹脂の圧力、温度、樹脂の配向、物性、そり変形、真円度、充填パターン、幾何公差、外観不良発生予測位置（ウエルド、ヒケ、フローマーク、焼け、シルバーストリーク）などの情報が出力される。

たとえば、解析を行うために入力される情報は、製品カテゴリ情報（用途、分野）、解析（計算）メッシュ情報（要素タイプ、要素数、節点数、分割条件、要素品質）、樹脂データ（樹脂メーカ、グレード名、ベースレジン、潜熱、固化温度、密度、比熱、熱伝導率、溶融粘度、ＰＶＴデータ、弾性率、ポアソン比、線膨張係数、成形収縮率、機械的強度、強化材物性、強化材含有率、粘弾性特性（プロニー級数、シフトファクター）、光学特性（応力光学係数、光弾性係数、屈折率、分子構造、ゲル化反応率、硬化反応熱））、成形条件（時間、充填率、圧力上限、スクリュー位置、スクリュー速度、流量、計量位置、樹脂温度、金型温度、ＶＰ切替タイミング、保圧力、保圧時間、型内冷却条件、サイクルタイム）、金型条件（ノズル位置、ゲート位置、パーティング面、ゲート点数、ランナーレイアウト、冷却回路、突き出しピン配置）、境界条件（ノズル部の流量・圧力、熱伝達率、雰囲気温度、雰囲気湿度）、成形機情報（成形機メーカ名、成形機型番、最大射出速度、最大射出圧力、最大保持圧力、スクリュー径、最大型締力、最大射出容量）、成形品の剛性情報などの情報を含む。

解析パラメータは、解析を行わせるユーザにより設定することが可能である。しかし、パラメータが多様化し複雑になる場合、パラメータの値を設定するユーザの技量により解析結果が異なることになる。

ここで、シミュレーションにおいて用いられる数理モデルは、実現象のすべてを反映しているわけではなく、モデル化誤差が発生する。実現象においては、樹脂のロット違いによる物性値への影響や、金型内の熱伝達係数など、常に値が一定ではなく、ばらつきが含まれているものも多いと考えられる。しかし、その事実を厳密に把握することは困難であるため、理想状態を仮定して、時間的および空間的に一定数値を設定する場合も多く、それらの影響も誤差要因となる。

たとえば、射出成形品のそり変形が実測値と予測値（解析結果）が合わない場合を考える。原因調査のためには、まずは解析と実測とで差異因子を特定しなければならない。解析は計算途中のデータを保存することにより、後からデータを取り出して検証することは可能である。一方、実際の成形品は、溶融樹脂が金型内に流し込まれ、冷やされて取り出されるまでの履歴情報が残っているわけではないので、両者を比較することは困難である。その結果、実測値と解析値との差異原因を特定することは通常困難である。

解析ソフト側には、精度調整用に、解析に補正をかけるための解析用パラメータが準備されている。解析用パラメータの値を調整をすることにより、解析に補正をかけて実測値をあわせるようなパラメータの推定を行うことも可能である。最適なパラメータを効率よく推定するためには、様々な検討がなされている。たとえば、射出成形シミュレーションとパラメトリック最適化を組み合わせて、パラメータ値を少しずつ変化させた値で射出成形シミュレーションを計算し、最も誤差が小さいものを採用してもよい。

また、射出成形シミュレーションは、制御変数（入力値）と目的変数（出力値）が強い非線形性を持つことが知られている。非線形性の強い場合のパラメータ推定法として、たとえば、多層ニューラルネットワークのような機械学習の手法を用いてもよい。

ここで、本実施形態では、樹脂成形解析方法は、樹脂成形時の樹脂の流動解析を行う工程と、流動解析の解析結果と、樹脂成形品の実測値とに基づいて、流動解析の解析結果を実測値に合うように補正するための、流動解析における補正する対象パラメータおよび補正値を含む補正手法を複数取得する工程と、取得した補正手法を用いて任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程と、を備える。なお、実測値は、たとえば、当該射出成形品に類する成形品の測定値や、経験値、推定値などであってもよい。

つまり、補正手法としての補正する対象パラメータおよび補正値を、取得することにより、新たな解析を行う際に、同様の条件（形状、成形条件、使用樹脂が類似する条件）について、取得した補正手法を用いることにより、精度よく解析を行うためのパラメータを設定することが可能である。

また、本実施形態では、任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程は、補正手法を用いて、任意の形状の成形品の所定位置における対象パラメータを設定して、解析処理を行うことを含む。たとえば、任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程は、任意の形状の成形品に対して、樹脂の流動長、成形品の肉厚、金型におけるコア側またはキャビティ側の領域判別、異方性収縮、成形品の端部からの距離、ノズル部からの距離、金型温度ばらつき、成形品のリブ部、成形品のボス部、冷却水管に対する位置、突き出しピンに対する位置、およびパーティングライン面に対する位置のうち少なくとも１つに基づいて、流動解析の所定位置を決定して、補正手法を用いて解析処理を行うことを含む。

ここで、任意の形状の成形品の所定位置の決定には、キャビティやランナーの位置に基づく形状、樹脂の特性、成形条件から、条件が近似する補正手法が選択されて対象パラメータが設定される。

また、補正手法を複数取得する工程は、流動解析の解析結果と、樹脂成形品の実測値とに基づいて、解析結果と実測値との差の大きさを示す指標としての感度を取得し、感度に基づいて、補正手法を取得する。感度は、設計目標値に基づく目的関数の値を所定の値にするパラメータの改善の方向性を示す指標である。感度は、以下のようにして取得される。まず、初期状態の解析条件に対して、順解析を実施する。そして、順解析の結果と、設計目標値との差から導かれる目的関数を設定する。目的関数を最小化または最大化するような設計パラメータの感度を逆解析により求める。また、感度は、流動解析における解析条件の変化に対する設計目標値への影響度といえる。

なお、物理量が時間に依存する非定常問題においては、指定した時間ステップごとに、感度の解析が行われてもよい。

また、任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程は、補正手法を用いて、流動解析における補正する対象パラメータとして、樹脂の流動特性、樹脂の物性値およびそり変形用パラメータのうち少なくとも１つを設定して、解析処理を行う。樹脂の流動特性は、たとえば、ＭＦＲ、ＭＶＲ、溶融粘度、流動長、融点、ガラス転移点、スパイラルフロー金型を用いた流動長測定結果である。また、樹脂の物性値は、たとえば、密度、比熱、熱伝導率、弾性率、ポアソン比、線膨張係数、ＰＶＴ特性、成形収縮率、強化材の特性である。また、そり変形用パラメータは、たとえば、収縮歪を補正、剛性を補正、金型拘束効果、充填材配向を補正、ノズル部境界条件（温度・圧力）を補正、応力緩和を補正、熱伝達係数の調整、収縮開始判定に関するパラメータである。なお、対象パラメータは、上記のような樹脂の流動特性、樹脂の物性値およびそり変形用パラメータの値そのものであってもよいし、上記のような樹脂の流動特性、樹脂の物性値およびそり変形用パラメータの値に基づくものであってもよい。また、対象パラメータは、上記に例示したものに限られない。

また、パラメータを最適化する場合に、１つの種類の解析結果と対応する測定結果（実測値）とに基づいて、パラメータを最適化してもよいし、複数の種類の解析結果と対応する各々の測定結果（実測値）とが合致するように、パラメータを最適化してもよい。たとえば、流動解析において、金型冷却解析を行い、充填解析を行い、保圧冷却解析および収縮そり解析と繊維配向解析とを並行して行う。この場合において、複数の解析結果と測定結果とを合致させるように、パラメータを同時に求めてもよい。

ここで、成形品の形状の一例として、箱型のモデルの成形品の場合について説明する。

図３に示す例では、箱型の成形品は、底面部から樹脂が注入されて成形される。そして、充填パターンは、図３のようになる。また、この箱型のモデルの場合、図４に示すように、箱型の側面部が内側に反るようにそり変形する。なお、変形量は、実際の値に対して強調して表示している（数十倍に拡大して表示している）。

また、箱型のモデルの内倒れ量を評価するための評価位置が設定される。評価位置は、たとえば、図５に示すように、箱型のモデルの側面部の各々の中央付近が設定される。設定された評価位置において、解析結果と、実測値とが比較されて、内倒れ量（そり量）の差が求められる。なお、図５の例では、４か所の位置において、解析結果と実測値との差を求めて、感度解析を行っている。ここで、本技術は出来るだけ多くの測定点における解析結果と実測値との差の情報をもとに、感度解析をする方が、全体的な変形結果を精度よく再現することが可能である。そこで、３次元測定器で全領域の多くの測定点の変位測定をした結果を用いて、感度解析を行うことが好ましい。図５の例は、説明を簡易化するために、あえて測定点を少なくしている。

また、そり変形は、解析値を実測値をもとに、解析結果が実測値と良好な一致を示すように補正することにより、実測値と解析値との差異が比較される。図６に示すように、実測値と解析値との差である強制変位を付与して、感度解析が行われる。これにより、感度分布が求められる。感度値が大きい位置は、実測値と解析値との差を補正するために、改善（補正）が必要である場所を示す。この感度の情報に基づいて、感度値の大きさに応じてオリジナルの解析結果の歪み分布の補正を行う。なお、感度値には、プラス、０、マイナスの値が含まれる。感度の大小に応じて、歪みを増加または減少させる。たとえば、オリジナルの解析結果の収縮歪み分布に感度分布を加味して補正を付与することにより、そり解析が実施される。そして、そり解析の結果を確認し、しきい値内に解析結果が収まるまで解析が繰り返される。

図７に示すように、オリジナルの収縮歪分布は、補正後において、改善されることがわかる。ここで、修正後の解析結果とオリジナルの解析結果との収縮歪の分布や量は、オリジナルの解析結果を実測値に一致させるための補正場所や程度を表現している。たとえば、箱型のモデルであれば、箱の内側は、金型内で蓄熱しやすい特徴があり、箱のサイズに関わらず補正方法としては、同様に利用できる場合が多い。そのため、補正に要する歪分布を見ることにより、一般化可能な範囲で内容をパラメータ化することが可能である。パラメータ化の方法でいえば、補正後歪をゲートからの距離、肉厚、コア側またはキャビティ側、樹脂の流速ベクトル等の情報から、元の歪の改善方向グループに分ける。そして、パラメータ化された方法を、新規のモデルの流動解析に適用して解析を行う。

図１２に示すように、円筒形状の成形品の真円度を評価する例の場合、実測値と補正前の解析結果とに基づいて、解析結果が実測値に対して近づくようにパラメータを補正する。

（拡張パラメータ取得処理）
図８を参照して、流動解析を行う際の条件を補正する拡張パラメータ（補正手法）を取得する処理について説明する。なお、この処理は、コンピュータ１（プロセッサ２）により実行される。

図８のステップＳ１において、射出成形のシミュレーションが実行されて、解析結果（そり変形結果）のオリジナルデータが取得される。ステップＳ２において、評価位置における実測値と解析結果の値とが比較される。

ステップＳ３において、評価位置における実測値と解析結果の値とが所定のしきい値以上に差異があるか否かが判断される。差異があれば、ステップＳ４に進み、差異がなければ（所定のしきい値よりも小さければ）、拡張パラメータ（補正手法）を取得する処理が終了される。

ステップＳ４において、各評価位置において、解析結果の値と実測値との変位量の差（強制変位量）が求められる。ステップＳ５において、解析結果のオリジナルデータの物性分布と強制変位量とを用いて、感度解析が行われて、感度分布が求められる。

ステップＳ６において、感度分布を用いて解析結果が実測値と一致する補正歪み量分布が更新される。なお、補正歪み量分布は、各位置において補正後収縮歪εが求められて、更新される。ステップＳ７において、解析結果のオリジナルの物性データと補正後収縮歪とを用いて、そり変形が実測値と解析結果が等しくなるための係数αが求められる。具体的には、そり解析が繰り返し実行されることにより適した係数αが求められる。

ステップＳ８において、補正後収縮歪がルールベースに基づいて、拡張パラメータ（補正手法）に変換される。なお、ルールベースは、製品形状の各要素ごとに、製品モデルにおける位置を汎用的に表現するため、対象パラメータの組み合わせで表現するものである。ルールベースは、たとえば、流動長がＸａで、肉厚がＹａの場所というような表現の組み合わせである。ステップＳ９において、拡張パラメータ（補正手法）が記憶部３に記憶される。その後、拡張パラメータ（補正手法）を取得する処理が終了される。

（拡張パラメータを用いた解析処理）
図９を参照して、流動解析を行う際の条件を補正する拡張パラメータ（補正手法）を用いた解析処理について説明する。なお、この処理は、コンピュータ１（プロセッサ２）により実行される。

図９のステップＳ１１において、シミュレーションが開始される。ステップＳ１２において、予め取得されて記憶された拡張パラメータ（補正手法）を用いるか否かの選択を受け付ける。

ステップＳ１３において、拡張パラメータを用いるか否かを判断し、拡張パラメータを用いる場合は、ステップＳ１４に進み、拡張パラメータを用いない場合は、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１４において、複数の拡張パラメータ（補正手法）が登録された登録済リストから利用する拡張パラメータの選択を受け付ける。または、成形品の形状の特徴量の類似度から自動的に利用する拡張パラメータ（補正手法）が選択される。

ステップＳ１５において、解析結果のオリジナルの収縮歪の計算完了後、拡張パラメータ（補正手法）を考慮して、収縮歪の補正が行われる。そして、ステップＳ１６において、そり解析の実行が行われる。その後、拡張パラメータ（補正手法）を用いた解析処理が終了される。

（充填パターン解析処理）
図１０および図１１を参照して、充填パターン解析処理について説明する。なお、この処理は、コンピュータ１（プロセッサ２）により実行される。また、充填パターン（流動パターン）解析処理では、解析結果と実測値との差を比較して、両者の値が一致するように流動パターン（流れ方）が調整パラメータにより調整される。これにより、充填パターン解析における補正手法が取得される。

図１１に示すモデルでは、ゲートから樹脂が流入して、トレースライン（流線軌跡）に沿って型内を樹脂が流れ、樹脂到達点に到達する。ここで、一般的に、射出成形解析で用いられる樹脂の溶融粘度のデータは、キャピラリーレオメータ（測定器）により計測される数値を、粘度モデル式に当てはめて、解析時に利用する場合が多い。しかし、溶融粘度というのは、測定方法によって違いがあることがわかっており、物性値のような材料に対して、単一の値が厳密に決まることはなく、測定方法などで数値が変化するある程度幅を持った値のデータである。したがって、エッジフローのような現象が再現できないのは、既存の粘度モデル式では表現できない現象が発生している可能性がある。

なお、エッジフローとは、成形品の射出成形時のエッジ部が先行して流れる現象であり、外観不良などの原因となりうる。エッジフローは、ランナー部におけるせん断発熱層がキャビティに流入する場合に、体積保存からエッジ部の高温層が厚くなることにより発生する。また、エッジフローの発生の度合いの差異は、樹脂材料（たとえば、ＰＰ、ＰＭＭＡなど）の物性（粘度の温度依存性）の影響による。たとえば、ＰＭＭＡのようにせん断速度に対する粘度の値が温度により変わる樹脂材料の場合、ＰＰのようにせん断速度に対する粘度の値が温度によりあまり変わらない樹脂材料の場合よりも、エッジフローが発生しやすい。

そこで、樹脂材料に応じて、補正手法を取得し、取得した補正手法を用いて、エッジ周辺を流れているトレースライン上の流動コンダクタンス、または、その周辺の樹脂データの粘度モデルを調整することにより、エッジフローの現象を、シミュレーションにより精度よく再現することが可能である。

図１０のステップＳ２１において、射出成形のシミュレーションが実行されて、解析結果（充填パターン）が取得される。ステップＳ２２において、実測結果（ショートショット）と解析結果とを比較し、樹脂到達点ごとに流れ方の差異が計算される。ここで、実際に樹脂を充填する場合、途中の状態を正確に把握することができないため、樹脂を充填する量をあえて少なくして（ショートショットの状態にして）、途中の状態で止まるように樹脂を充填して実測結果を取得している。

ステップＳ２２では、解析結果と、実測結果とを比較して、流れ方の差を改善することになる。また、別の方法として、ユーザが想定した流れ方を入力する画面を用意しておいて、その流れ方との差を使って、解析の計算を行ってもよい。この場合、ユーザが想定した流れ方を入力する画面は、たとえば、各節点の樹脂到達点の順番や到達時間などを設定する画面である。これにより、ユーザが流れ方を定義することができるので、その差を使った計算をすることが可能である。

ステップＳ２３において、実測結果の値と解析結果の値とが所定のしきい値以上に差異があるか否かが判断される。差異があれば、ステップＳ２４に進み、差異がなければ（所定のしきい値よりも小さければ）、充填パターン解析処理が終了される。

ステップＳ２４において、流れ方に差異が見られる樹脂到達点からゲートまでの流線軌跡（トレースライン）が計算される。ここで、トレースラインとは、ゲートから流れてきた溶融樹脂がどのような経路で樹脂到達点に到達したかを可視化する結果のことである。

ステップＳ２５において、各トレースラインを構成する要素（節点）情報や解析モデル内での位置情報が取得される。なお、全部の構成節点においてトレースラインを求めて、以降の計算対象領域にしてもよいし、計算負荷を減らすために、流れ方に顕著な差が見られる場所のみを計算対象領域にしてもよい。また、モデル内の位置情報は、たとえば、エッジ部（端部）からの距離、肉厚情報、分岐部（リブ部）に基づいて取得される。

ステップＳ２６において、各トレースライン上の流動コンダクタンス算出式や樹脂データを変更する。その後、ステップＳ２１に戻る。

（本実施形態の効果）
本実施形態の効果について説明する。

本実施形態では、上記のように、流動解析の解析結果を実測値に合うように補正するための、流動解析における補正する対象パラメータおよび補正値を含む補正手法を複数取得し、取得した補正手法を用いて任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う。これにより、成形品の形状に応じて対象パラメータを補正して樹脂の流動解析を行うことができるので、成形品の形状に応じて精度よく成形品の樹脂の流動解析を行うことができる。

また、本実施形態では、上記のように、任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程は、補正手法を用いて、任意の形状の成形品の所定位置における対象パラメータを設定して、解析処理を行うことを含む。これにより、任意の形状の成形品に対して、取得した補正手法の状態が類似する所定位置に対して対象パラメータの補正を行い樹脂の流動解析を行うことができるので、任意の形状の成形品に対する樹脂の流動解析に対する対象パラメータを容易に補正して設定することができる。

また、本実施形態では、上記のように、任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程は、任意の形状の成形品に対して、樹脂の流動長、成形品の肉厚、金型におけるコア側またはキャビティ側の領域判別、異方性収縮、成形品の端部からの距離、ノズル部からの距離、金型温度ばらつき、成形品のリブ部、成形品のボス部、冷却水管に対する位置、突き出しピンに対する位置、およびパーティングライン面に対する位置のうち少なくとも１つに基づいて、流動解析の所定位置を決定して、補正手法を用いて解析処理を行うことを含む。これにより、樹脂の流動長、成形品の肉厚、金型におけるコア側またはキャビティ側の領域判別、異方性収縮、成形品の端部からの距離、ノズル部からの距離、金型温度ばらつき、成形品のリブ部、成形品のボス部、冷却水管に対する位置、突き出しピンに対する位置、およびパーティングライン面に対する位置のうち少なくとも１つに基づいて、樹脂の流動状態が共通する所定位置を容易に決定することができる。

また、本実施形態では、上記のように、補正手法を複数取得する工程は、流動解析の解析結果と、樹脂成形品の実測値とに基づいて、解析結果と実測値との差の大きさを示す指標としての感度を取得し、感度に基づいて、補正手法を取得する。これにより、解析結果と実測値との差を示す指標としての感度が大きい位置について対象パラメータを補正することができるので、流動解析の解析結果を実測値に容易に近づけることができる。

また、本実施形態では、上記のように、任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程は、補正手法を用いて、流動解析における補正する対象パラメータとして、樹脂の流動特性、樹脂の物性値およびそり変形用パラメータのうち少なくとも１つを設定して、解析処理を行う。これにより、対象パラメータとして、樹脂の流動特性、樹脂の物性値またはそり変形用パラメータを補正して、成形品の形状に応じて精度よく成形品の樹脂の流動解析を行うことができる。

（変形例）
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、説明の便宜上、コンピュータの処理動作を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、コンピュータの処理動作を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

また、上記実施形態では、解析結果と実測値との差の大きさを示す指標としての感度を取得し、感度に基づいて、補正手法を取得する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、感度を取得せずに、補正手法を取得してもよい。たとえば、パラメータの値を変更しながら、解析結果と実測値との差を確認して、その差が小さくなるように、繰り返し計算を行って補正手法を取得するようにしてもよい。

１ コンピュータ
３ａ プログラム
７ 記録媒体

Claims (7)

1. 樹脂成形時の樹脂の流動解析を行う工程と、
   流動解析の解析結果と、樹脂成形品の実測値とに基づいて、流動解析の解析結果を実測値に合うように補正するための、流動解析における補正する対象パラメータおよび補正値を含む補正手法を複数取得する工程と、
   取得した前記補正手法を用いて任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程と、を備える、樹脂成形解析方法。
2. 任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程は、前記補正手法を用いて、任意の形状の成形品の所定位置における対象パラメータを設定して、解析処理を行うことを含む、請求項１に記載の樹脂成形解析方法。
3. 任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程は、任意の形状の成形品に対して、樹脂の流動長、成形品の肉厚、金型におけるコア側またはキャビティ側の領域判別、異方性収縮、成形品の端部からの距離、ノズル部からの距離、金型温度ばらつき、成形品のリブ部、成形品のボス部、冷却水管に対する位置、突き出しピンに対する位置、およびパーティングライン面に対する位置のうち少なくとも１つに基づいて、流動解析の前記所定位置を決定して、前記補正手法を用いて解析処理を行うことを含む、請求項２に記載の樹脂成形解析方法。
4. 補正手法を複数取得する工程は、流動解析の解析結果と、樹脂成形品の実測値とに基づいて、解析結果と実測値との差の大きさを示す指標としての感度を取得し、感度に基づいて、前記補正手法を取得する、請求項１～３のいずれか１項に記載の樹脂成形解析方法。
5. 任意の形状の成形品の樹脂の流動解析を行う工程は、前記補正手法を用いて、流動解析における補正する対象パラメータとして、樹脂の流動特性、樹脂の物性値およびそり変形用パラメータのうち少なくとも１つを設定して、解析処理を行う、請求項１～４のいずれか１項に記載の樹脂成形解析方法。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載された樹脂成形解析方法をコンピュータに実行させる、プログラム。
7. 請求項６に記載のプログラムが記録され、コンピュータにより読み取り可能な、記録媒体。

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