JPH07205249A - 溶融材料の金型冷却解析による評価方法 - Google Patents
溶融材料の金型冷却解析による評価方法Info
- Publication number
- JPH07205249A JPH07205249A JP1702394A JP1702394A JPH07205249A JP H07205249 A JPH07205249 A JP H07205249A JP 1702394 A JP1702394 A JP 1702394A JP 1702394 A JP1702394 A JP 1702394A JP H07205249 A JPH07205249 A JP H07205249A
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- cooling
- mold
- analysis
- mold cooling
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- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 所定の成形金型に対する金型冷却解析におい
て、所定の冷却条件に対する適正な冷却時間、冷媒温
度、冷媒流量の設定範囲を評価判定する方法を提供す
る。 【構成】 金型形状および冷却管配置をモデル化し、数
値解析法を使用して解析を行い、成形サイクル中の金型
冷却過程について製品・金型に対する温度分布および冷
却孔に対する温度分布などを求め溶融材料の金型成形に
おける金型冷却状態を評価する方法において、一定の金
型冷却条件について、複数の冷却時間を設定して解析を
行い、得られた演算結果により、成形サイクル完了時の
製品要素の固化率を金型冷却時間を変数とした関数とし
て求め、これらの関数をグラフィック表示することによ
り所定の金型冷却条件に対する適正な金型冷却時間を評
価判定することを特徴とする。
て、所定の冷却条件に対する適正な冷却時間、冷媒温
度、冷媒流量の設定範囲を評価判定する方法を提供す
る。 【構成】 金型形状および冷却管配置をモデル化し、数
値解析法を使用して解析を行い、成形サイクル中の金型
冷却過程について製品・金型に対する温度分布および冷
却孔に対する温度分布などを求め溶融材料の金型成形に
おける金型冷却状態を評価する方法において、一定の金
型冷却条件について、複数の冷却時間を設定して解析を
行い、得られた演算結果により、成形サイクル完了時の
製品要素の固化率を金型冷却時間を変数とした関数とし
て求め、これらの関数をグラフィック表示することによ
り所定の金型冷却条件に対する適正な金型冷却時間を評
価判定することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、樹脂等の溶融材料を
射出して金型成形するに際し、高品質の成形品を得るた
めの最適射出成形条件、特に、金型冷却過程における冷
却時間、冷媒温度、冷媒流量を評価判定する方法に係
り、所定の金型冷却条件での適正金型冷却時間、冷媒温
度、冷媒流量を判定する評価方法に関する。
射出して金型成形するに際し、高品質の成形品を得るた
めの最適射出成形条件、特に、金型冷却過程における冷
却時間、冷媒温度、冷媒流量を評価判定する方法に係
り、所定の金型冷却条件での適正金型冷却時間、冷媒温
度、冷媒流量を判定する評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】樹脂等の溶融材料を射出成形する工程を
金型冷却解析により計算する場合、金型形状をモデル化
した解析モデルを用い、境界要素法、差分法等の数値解
析法により演算する方法が一般に利用されている。この
ような金型冷却解析法では、解析に用いる材料データお
よび形成条件として金型温度、樹脂温度、充填速度、保
圧時間、冷却時間、型開時間、冷媒温度、冷媒流量を入
力して数値解析を行うことにより、金型表面の温度分
布、冷却孔内の圧力損失等の解析結果を得ることができ
る。
金型冷却解析により計算する場合、金型形状をモデル化
した解析モデルを用い、境界要素法、差分法等の数値解
析法により演算する方法が一般に利用されている。この
ような金型冷却解析法では、解析に用いる材料データお
よび形成条件として金型温度、樹脂温度、充填速度、保
圧時間、冷却時間、型開時間、冷媒温度、冷媒流量を入
力して数値解析を行うことにより、金型表面の温度分
布、冷却孔内の圧力損失等の解析結果を得ることができ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の金型冷
却解析法では、解析に用いた成形条件が適正であったか
どうか、また、幾つか解析した入力条件のうち最も適切
なものはどれか等の判定手段は知られておらず、よっ
て、どの成形条件が最適であるかを複数の解析結果を基
に判定するには、解析結果と実際に成形した結果を対比
させることによって得られる経験的ノウハウが必要であ
った。このように従来の金型冷却解析の結果からは、金
型の温度分布のバランスなどの予測はできるが、最適な
冷却時間、冷媒温度、冷媒流量を予測するのは困難であ
った。
却解析法では、解析に用いた成形条件が適正であったか
どうか、また、幾つか解析した入力条件のうち最も適切
なものはどれか等の判定手段は知られておらず、よっ
て、どの成形条件が最適であるかを複数の解析結果を基
に判定するには、解析結果と実際に成形した結果を対比
させることによって得られる経験的ノウハウが必要であ
った。このように従来の金型冷却解析の結果からは、金
型の温度分布のバランスなどの予測はできるが、最適な
冷却時間、冷媒温度、冷媒流量を予測するのは困難であ
った。
【０００４】従来の金型冷却解析方法は、解析に用いる
金型形状に対し経験的に得られた冷却条件（冷却時間、
冷媒温度、冷媒流量等）を入力して得られた解析結果に
より、金型の形状つまり冷却管の配置や冷却管径の適否
を判定することを主な目的として利用されており、冷却
条件の適否の判定については試みられていない。
金型形状に対し経験的に得られた冷却条件（冷却時間、
冷媒温度、冷媒流量等）を入力して得られた解析結果に
より、金型の形状つまり冷却管の配置や冷却管径の適否
を判定することを主な目的として利用されており、冷却
条件の適否の判定については試みられていない。
【０００５】しかしながら、このような金型冷却解析
は、実際に金型を作成する前に、コンピュータ内でシミ
ュレーションすることにより、高品質な成形品を生産す
るための必要条件を求めることを目的とするものであ
り、適正な金型形状に関する情報（冷却管配置、冷却管
径等）を得るだけでなく、更に、適正な冷却条件の範囲
や最適な冷却条件の算出も同時に行われることが望まれ
ている。従って、本発明の目的は、所定の成形金型に対
する金型冷却解析において、所定の冷却条件に対する適
正な冷却時間、冷媒温度、冷媒流量の設定範囲を評価判
定する方法を提供することにある。
は、実際に金型を作成する前に、コンピュータ内でシミ
ュレーションすることにより、高品質な成形品を生産す
るための必要条件を求めることを目的とするものであ
り、適正な金型形状に関する情報（冷却管配置、冷却管
径等）を得るだけでなく、更に、適正な冷却条件の範囲
や最適な冷却条件の算出も同時に行われることが望まれ
ている。従って、本発明の目的は、所定の成形金型に対
する金型冷却解析において、所定の冷却条件に対する適
正な冷却時間、冷媒温度、冷媒流量の設定範囲を評価判
定する方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述した目的
を達成するため、金型形状および冷却管配置をモデル化
し、複数の要素に分割した解析モデルを、境界要素法、
差分法等の数値解析法を使用して解析を行い、成形サイ
クル中の金型冷却過程について製品、金型に対する温度
分布等および冷却孔に対する温度分布等を求め、溶融材
料の金型成形における金型冷却状態を評価する方法にお
いて、所定の金型冷却条件に対し、製品要素の固化率を
複数の冷却時間または冷媒温度または冷媒流量を設定し
て解析を行い、得られた演算結果により、製品要素の固
化率を冷却時間または冷媒温度または冷媒流量を変数と
した関数として求め、これらの関数をグラフィック表示
することにより所定の冷却条件における適正な冷却時間
または冷媒温度または冷媒流量の設定範囲を評価判定す
ることを特徴としている。
を達成するため、金型形状および冷却管配置をモデル化
し、複数の要素に分割した解析モデルを、境界要素法、
差分法等の数値解析法を使用して解析を行い、成形サイ
クル中の金型冷却過程について製品、金型に対する温度
分布等および冷却孔に対する温度分布等を求め、溶融材
料の金型成形における金型冷却状態を評価する方法にお
いて、所定の金型冷却条件に対し、製品要素の固化率を
複数の冷却時間または冷媒温度または冷媒流量を設定し
て解析を行い、得られた演算結果により、製品要素の固
化率を冷却時間または冷媒温度または冷媒流量を変数と
した関数として求め、これらの関数をグラフィック表示
することにより所定の冷却条件における適正な冷却時間
または冷媒温度または冷媒流量の設定範囲を評価判定す
ることを特徴としている。
【０００７】
【作用】本発明の金型冷却解析の評価方法によれば、設
定した冷却時間または冷媒温度または冷媒流量による金
型冷却解析の結果より、製品要素の固化率を冷媒温度ま
たは冷媒流量を変数とした関数として求め、これら関数
をディスプレイ装置にグラフィック表示することによ
り、所定の冷却条件に対する適正な冷却時間または冷媒
温度または冷媒流量を評価判定することができる。
定した冷却時間または冷媒温度または冷媒流量による金
型冷却解析の結果より、製品要素の固化率を冷媒温度ま
たは冷媒流量を変数とした関数として求め、これら関数
をディスプレイ装置にグラフィック表示することによ
り、所定の冷却条件に対する適正な冷却時間または冷媒
温度または冷媒流量を評価判定することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の金型冷却解析の評価方法の実
施例について、添付図を参照しながら詳細に説明する。
本発明において、所定の成形品の形状モデルについて金
型冷却解析を行う手順は、従来のシミュレーション法と
同じである。すなわち、図１および図２に示すように、
まず成形品形状および冷却管配置をモデル化し、次にこ
のモデルを微小要素に分割することにより解析モデルを
作成する。図１において、４−１は１次スプルのモデ
ル、４−２はランナーのモデル化、４−３は２次スプル
のモデル化、４−４は製品部分のモデル化を示す。また
図において、５−１は固定側金型の冷却管、５−２は移
動側金型の冷却管を示す。ここで、使用する樹脂の材料
データ、樹脂温度、金型温度、充填速度および金型冷却
条件等の解析条件を入力し、有限差分法および境界要素
法を用いて解析を実行する。ここまでが従来の金型冷却
解析の実行手順である。図３に成形品形状モデル４と冷
却管５ａ，５ｂの位置関係を示す。
施例について、添付図を参照しながら詳細に説明する。
本発明において、所定の成形品の形状モデルについて金
型冷却解析を行う手順は、従来のシミュレーション法と
同じである。すなわち、図１および図２に示すように、
まず成形品形状および冷却管配置をモデル化し、次にこ
のモデルを微小要素に分割することにより解析モデルを
作成する。図１において、４−１は１次スプルのモデ
ル、４−２はランナーのモデル化、４−３は２次スプル
のモデル化、４−４は製品部分のモデル化を示す。また
図において、５−１は固定側金型の冷却管、５−２は移
動側金型の冷却管を示す。ここで、使用する樹脂の材料
データ、樹脂温度、金型温度、充填速度および金型冷却
条件等の解析条件を入力し、有限差分法および境界要素
法を用いて解析を実行する。ここまでが従来の金型冷却
解析の実行手順である。図３に成形品形状モデル４と冷
却管５ａ，５ｂの位置関係を示す。
【０００９】次に、本実施例においては、まず、所定の
金型冷却条件を固定し、冷却時間を変数としそれぞれの
冷却時間について順次解析演算を行ない、設定した冷却
時間に対する製品要素の固化率を求め、この結果得られ
たデータをグラフ化し、図４に示す製品要素の固化率を
縦軸とし、設定冷却時間を横軸とした特性曲線図を得
る。
金型冷却条件を固定し、冷却時間を変数としそれぞれの
冷却時間について順次解析演算を行ない、設定した冷却
時間に対する製品要素の固化率を求め、この結果得られ
たデータをグラフ化し、図４に示す製品要素の固化率を
縦軸とし、設定冷却時間を横軸とした特性曲線図を得
る。
【００１０】以上の手順を冷媒温度および冷媒流量につ
いても行い、同様に図５および図６に示す特性曲線を得
る。図５において、縦軸は製品要素の固化率、横軸は冷
媒温度であり、図６において、縦軸は製品要素の固化
率、横軸は冷媒流量を示している。このように得られた
特性曲線図をグラフィック表示することにより、所定の
金型冷却条件における適正な冷却時間を明確に把握する
ことができ、その範囲を評価判定することができ、所定
の成形品形状の適正な金型冷却条件を容易に決定するこ
とができる。
いても行い、同様に図５および図６に示す特性曲線を得
る。図５において、縦軸は製品要素の固化率、横軸は冷
媒温度であり、図６において、縦軸は製品要素の固化
率、横軸は冷媒流量を示している。このように得られた
特性曲線図をグラフィック表示することにより、所定の
金型冷却条件における適正な冷却時間を明確に把握する
ことができ、その範囲を評価判定することができ、所定
の成形品形状の適正な金型冷却条件を容易に決定するこ
とができる。
【００１１】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、各
変数に対する製品が固化するための必要最小限の金型冷
却条件を容易に推測することができ、成形サイクル短縮
化への効果も大きい。従って、特定成形品形状モデルお
よび特定の冷却回路に関する金型冷却解析に際し、高品
質の成形品を得るための金型冷却条件を簡単なグラフィ
ック表示で容易に判定することができるようになり、金
型冷却解析法に及ぼす効果は極めて大きい。
変数に対する製品が固化するための必要最小限の金型冷
却条件を容易に推測することができ、成形サイクル短縮
化への効果も大きい。従って、特定成形品形状モデルお
よび特定の冷却回路に関する金型冷却解析に際し、高品
質の成形品を得るための金型冷却条件を簡単なグラフィ
ック表示で容易に判定することができるようになり、金
型冷却解析法に及ぼす効果は極めて大きい。
【図１】成形品形状モデルを微少要素に分割した解析モ
デル図である。
デル図である。
【図２】冷却管を微少要素に分割した解析モデル図であ
る。
る。
【図３】成形品形状モデルと冷却管の位置関係を示した
図である。
図である。
【図４】図１および図２に示す解析モデルにおける本発
明に係わる金型冷却解析の評価方法の実施例を示すもの
で、設定冷却時間に対する製品の固化率を示す特性曲線
図である。
明に係わる金型冷却解析の評価方法の実施例を示すもの
で、設定冷却時間に対する製品の固化率を示す特性曲線
図である。
【図５】図１および図２に示す解析モデルにおける本発
明に係わる金型冷却解析の評価方法の実施例を示すもの
で、設定冷媒温度に対する製品の固化率を示す特性曲線
図である。
明に係わる金型冷却解析の評価方法の実施例を示すもの
で、設定冷媒温度に対する製品の固化率を示す特性曲線
図である。
【図６】図１および図２に示す解析モデルにおける本発
明に係わる金型冷却解析の評価方法の実施例を示すもの
で、設定冷媒流量に対する製品の固化率を示す特性曲線
図である。
明に係わる金型冷却解析の評価方法の実施例を示すもの
で、設定冷媒流量に対する製品の固化率を示す特性曲線
図である。
４−１ １次スプルのモデル ４−２ ランナーのモデル化 ４−３ ２次スプルのモデル化 ４−４ 製品部分のモデル化 ５−１ 固定側金型の冷却 ５−２ 移動側金型の冷却管
Claims (3)
- 【請求項１】 金型形状および冷却管配置をモデル化
し、境界要素法、差分法等の数値解析法を使用して解析
を行い、成形サイクル中の金型冷却過程について製品・
金型に対する温度分布および冷却孔に対する温度分布な
どを求め溶融材料の金型成形における金型冷却状態を評
価する方法において、一定の金型冷却条件について、複
数の冷却時間を設定して解析を行い、得られた演算結果
により、成形サイクル完了時の製品要素の固化率を金型
冷却時間を変数とした関数として求め、これらの関数を
グラフィック表示することにより所定の金型冷却条件に
対する適正な金型冷却時間を評価判定することを特徴と
する溶融材料の金型冷却解析による評価方法。 - 【請求項２】 成形サイクル完了時の製品要素の固化率
を冷媒温度を変数とした関数として求め適正な冷媒温度
を評価判定することを特徴とする請求項１記載の溶融材
料の金型冷却解析による評価方法。 - 【請求項３】 成形サイクル完了時の製品要素の固化率
を冷媒流量を変数とした関数として求め適正な冷媒流量
を評価判定することを特徴とする請求項１または２記載
の溶融材料の金型冷却解析による評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1702394A JPH07205249A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 溶融材料の金型冷却解析による評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1702394A JPH07205249A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 溶融材料の金型冷却解析による評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07205249A true JPH07205249A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=11932406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1702394A Pending JPH07205249A (ja) | 1994-01-17 | 1994-01-17 | 溶融材料の金型冷却解析による評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07205249A (ja) |
-
1994
- 1994-01-17 JP JP1702394A patent/JPH07205249A/ja active Pending
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