JPH08258128A - 成形型の形状決定方法、成形型のエア溜り位置解析装置、成形型の製造方法、成形品の製造方法およびブロー型成形過程の解析装置 - Google Patents
成形型の形状決定方法、成形型のエア溜り位置解析装置、成形型の製造方法、成形品の製造方法およびブロー型成形過程の解析装置Info
- Publication number
- JPH08258128A JPH08258128A JP7066261A JP6626195A JPH08258128A JP H08258128 A JPH08258128 A JP H08258128A JP 7066261 A JP7066261 A JP 7066261A JP 6626195 A JP6626195 A JP 6626195A JP H08258128 A JPH08258128 A JP H08258128A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- parison
- mold
- shape model
- molding die
- shape
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims abstract description 132
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000071 blow moulding Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000003860 storage Methods 0.000 title abstract description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 39
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 13
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000003856 thermoforming Methods 0.000 claims description 9
- 238000004088 simulation Methods 0.000 abstract description 8
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 29
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
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
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
-
- 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
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
- B29C33/3835—Designing moulds, e.g. using CAD-CAM
-
- 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
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C49/62—Venting means
-
- 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
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
- B29C49/04—Extrusion blow-moulding
-
- 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
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/42—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C49/42398—Simulation of the blow-moulding process
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ブロー型成形において、成形型に設けるエア抜
き孔の位置と数とを、実際に成形型を試作することなく
コンピュータによるシミュレーションを用いて決定する
方法を提供する。 【構成】成形機から押し出されたパリソンの初期形状の
モデルと目的の製品形状をもとに作成された成形型内部
に彫られるキャビティ形状のモデルをコンピュータに入
力データとして入力し、ブロー成形における成形工程の
シミュレーションをコンピュータにより行うことによっ
て予測されるパリソンと成形型との接触状態から、成形
の過程でパリソンと成形型の間に生じるエア溜まりの位
置を予測し、この結果をもとに成形型に設けるエア抜き
孔の位置と数を試作を行う前に決定する。
き孔の位置と数とを、実際に成形型を試作することなく
コンピュータによるシミュレーションを用いて決定する
方法を提供する。 【構成】成形機から押し出されたパリソンの初期形状の
モデルと目的の製品形状をもとに作成された成形型内部
に彫られるキャビティ形状のモデルをコンピュータに入
力データとして入力し、ブロー成形における成形工程の
シミュレーションをコンピュータにより行うことによっ
て予測されるパリソンと成形型との接触状態から、成形
の過程でパリソンと成形型の間に生じるエア溜まりの位
置を予測し、この結果をもとに成形型に設けるエア抜き
孔の位置と数を試作を行う前に決定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ブロー成形、熱成
形、真空成形などのブロー型成形用の成形型の製作にあ
たり、成形時の材料と型の接触をコンピュータによりシ
ミュレートし、成形時に発生するエア溜まり部を予測す
ることでエア抜き孔の位置等の成形型の形状を決定する
方法、エア溜り位置の解析装置およびかかる方法により
決定された形状を有する成形型を製造する方法、かかる
成形型を用いて成形品を製造する方法等に関する。
形、真空成形などのブロー型成形用の成形型の製作にあ
たり、成形時の材料と型の接触をコンピュータによりシ
ミュレートし、成形時に発生するエア溜まり部を予測す
ることでエア抜き孔の位置等の成形型の形状を決定する
方法、エア溜り位置の解析装置およびかかる方法により
決定された形状を有する成形型を製造する方法、かかる
成形型を用いて成形品を製造する方法等に関する。
【０００２】
【従来の技術】ブロー成形は、図７および図９に示す型
締め工程とエア吹き込み工程によって樹脂等成形品の成
形をおこなうものである。型締め工程においては、成形
機のダイ４が溶融樹脂の袋状の膜（以下「パリソン」と
いう。）５を押出し、成形型６が左右からパリソン５を
はさみこむ。図９(a) は型締めが完了した状態を示すモ
デル断面図である。型締めが完了すると、エア吹き込み
工程に入り、成形機からエア８が吹き込まれる。吹き込
まれたエア８により、パリソン５が膨張し、パリソン５
の各部が順次成形型６に接触してその表面形状に成形さ
れる。エア吹き込み工程の最終段階で、成形型６とパリ
ソン５との間にエアが溜まる。これは、エア吹き込み工
程の開始段階で成形型６が形成するキャビティの内側
（パリソンの外側）にとどまっていたわずかなエアが集
められて残るためである。このエアを除去しなければパ
リソン５がエアの溜まった部位に達することができず、
所望の成形品を製造することができない。そこで、エア
が溜まる位置に孔やパーティングライン（以下、本発明
において、この２つを総称して「エア抜き孔」と称す
る。）を設けてエア抜き孔からエアを逃がしてやる必要
がある。
締め工程とエア吹き込み工程によって樹脂等成形品の成
形をおこなうものである。型締め工程においては、成形
機のダイ４が溶融樹脂の袋状の膜（以下「パリソン」と
いう。）５を押出し、成形型６が左右からパリソン５を
はさみこむ。図９(a) は型締めが完了した状態を示すモ
デル断面図である。型締めが完了すると、エア吹き込み
工程に入り、成形機からエア８が吹き込まれる。吹き込
まれたエア８により、パリソン５が膨張し、パリソン５
の各部が順次成形型６に接触してその表面形状に成形さ
れる。エア吹き込み工程の最終段階で、成形型６とパリ
ソン５との間にエアが溜まる。これは、エア吹き込み工
程の開始段階で成形型６が形成するキャビティの内側
（パリソンの外側）にとどまっていたわずかなエアが集
められて残るためである。このエアを除去しなければパ
リソン５がエアの溜まった部位に達することができず、
所望の成形品を製造することができない。そこで、エア
が溜まる位置に孔やパーティングライン（以下、本発明
において、この２つを総称して「エア抜き孔」と称す
る。）を設けてエア抜き孔からエアを逃がしてやる必要
がある。
【０００３】また、このようなブロー成形では、柔軟な
固体であるパリソンが成形型内の閉じた空間の中でスム
ーズに膨張し、成形型表面に密着するようにエア抜きを
行なう必要がある。しかし、エア抜き孔をむやみに多数
設けると外観の不良につながり、一方、エア抜き孔が少
なすぎると成形型への転写性が低下したり表面にしわや
折れが発生したりする。これは、主としてパリソンが薄
肉の柔軟な固体であることによる。
固体であるパリソンが成形型内の閉じた空間の中でスム
ーズに膨張し、成形型表面に密着するようにエア抜きを
行なう必要がある。しかし、エア抜き孔をむやみに多数
設けると外観の不良につながり、一方、エア抜き孔が少
なすぎると成形型への転写性が低下したり表面にしわや
折れが発生したりする。これは、主としてパリソンが薄
肉の柔軟な固体であることによる。
【０００４】したがって、成形型の設計においては、成
形品の形状から決定されるキャビティの基本形状だけで
なく、上記エア抜き孔の位置や数の決定が重要な要素と
なっている。
形品の形状から決定されるキャビティの基本形状だけで
なく、上記エア抜き孔の位置や数の決定が重要な要素と
なっている。
【０００５】また、ブロー成形に類似した成形方法とし
て熱成形がある。この熱成形では、パリソンは袋状でな
く単なる平膜形状であり、上記型締め工程がなく、エア
吹き込みによって成形型の壁面にパリソンを押し付けて
成形する。
て熱成形がある。この熱成形では、パリソンは袋状でな
く単なる平膜形状であり、上記型締め工程がなく、エア
吹き込みによって成形型の壁面にパリソンを押し付けて
成形する。
【０００６】従来、これらのブロー成形および熱成形等
のブロー型成形において成形型等の作製は、製品設計を
もとに、成形型の設計と製作を行ない、設計者の経験に
よりエア抜き孔の位置と数を決定して試作加工を行って
いた。そして、得られた製品を評価することによりエア
抜き孔の位置と数が適切なものであるかどうかを判断
し、不適切であるならばエア抜き孔の位置と数を変更
後、改めて加工を行う。そして得られる製品を再び評価
して適当な位置と数であったかどうか判断し、この作業
を熟練技術者が幾度か繰り返すことにより効率よく良質
の製品が成形できるエア抜き孔設定位置と数を見いだす
ようにしていた。
のブロー型成形において成形型等の作製は、製品設計を
もとに、成形型の設計と製作を行ない、設計者の経験に
よりエア抜き孔の位置と数を決定して試作加工を行って
いた。そして、得られた製品を評価することによりエア
抜き孔の位置と数が適切なものであるかどうかを判断
し、不適切であるならばエア抜き孔の位置と数を変更
後、改めて加工を行う。そして得られる製品を再び評価
して適当な位置と数であったかどうか判断し、この作業
を熟練技術者が幾度か繰り返すことにより効率よく良質
の製品が成形できるエア抜き孔設定位置と数を見いだす
ようにしていた。
【０００７】しかしながら、このような熟練技術者の経
験と勘に基づく試作の繰り返しにたよるやり方では、労
力負担が大きく、開発に要する費用、期間も大きなもの
となり、さらには経験の浅い技術者による成形型設計が
困難であるという問題点があった。
験と勘に基づく試作の繰り返しにたよるやり方では、労
力負担が大きく、開発に要する費用、期間も大きなもの
となり、さらには経験の浅い技術者による成形型設計が
困難であるという問題点があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題点を鑑みてなされたものであって、その第１
の目的は熟練技術者による試作の繰り返しによらずとも
簡易に最適なエア抜き孔の位置と数が決定できる方法を
提供することにある。
従来の問題点を鑑みてなされたものであって、その第１
の目的は熟練技術者による試作の繰り返しによらずとも
簡易に最適なエア抜き孔の位置と数が決定できる方法を
提供することにある。
【０００９】また、本発明の第２の目的は、ブロー型の
成形におけるパリソンと成形型との間のエア溜り位置の
解析を容易に行なう装置を提供することにある。
成形におけるパリソンと成形型との間のエア溜り位置の
解析を容易に行なう装置を提供することにある。
【００１０】また、本発明の第３の目的は、最適な位置
にエア抜き孔を有する成形型の製造方法およびかかる成
形型によって成形品を製造する方法を提供することにあ
る。
にエア抜き孔を有する成形型の製造方法およびかかる成
形型によって成形品を製造する方法を提供することにあ
る。
【００１１】また、本発明の第４の目的は、ブロー型成
形におけるパリソンと成形型の接触状態の推移を実験す
ることなく解析し、ブロー成形の適切な成形条件を簡単
に求めることができるブロー型成形過程の解析装置を提
供することにある。
形におけるパリソンと成形型の接触状態の推移を実験す
ることなく解析し、ブロー成形の適切な成形条件を簡単
に求めることができるブロー型成形過程の解析装置を提
供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の骨子は以下のとおりである。
の本発明の骨子は以下のとおりである。
【００１３】本発明の成形型の形状決定方法は、パリソ
ンの一方の側と他方の側との雰囲気の圧力差により該パ
リソンが変形しながら押し付けられる成形型の基本形状
に基づいてキャビティ形状モデルを作成し、パリソンの
初期形状に基づいて複数の微小要素からなるパリソン形
状モデルを作成し、該パリソン形状モデルの各微小要素
と前記キャビティ形状モデルとの相対運動に基づいて前
記成形型と前記パリソンとの接触状態の時間的変化を求
め、該接触状態の時間的変化に基づいて前記成形型と前
記パリソンとの間に形成されるエア溜り位置を求め、該
エア溜り位置に対応する成形型の部位にエア抜き孔位置
を設定することを特徴としている。
ンの一方の側と他方の側との雰囲気の圧力差により該パ
リソンが変形しながら押し付けられる成形型の基本形状
に基づいてキャビティ形状モデルを作成し、パリソンの
初期形状に基づいて複数の微小要素からなるパリソン形
状モデルを作成し、該パリソン形状モデルの各微小要素
と前記キャビティ形状モデルとの相対運動に基づいて前
記成形型と前記パリソンとの接触状態の時間的変化を求
め、該接触状態の時間的変化に基づいて前記成形型と前
記パリソンとの間に形成されるエア溜り位置を求め、該
エア溜り位置に対応する成形型の部位にエア抜き孔位置
を設定することを特徴としている。
【００１４】また、本発明の成形型の形状決定方法の好
ましい態様は、上記の成形型の形状決定方法により、ブ
ロー成形、熱成形または真空成形に用いる成形型の形状
を決定することを特徴としている。
ましい態様は、上記の成形型の形状決定方法により、ブ
ロー成形、熱成形または真空成形に用いる成形型の形状
を決定することを特徴としている。
【００１５】また、本発明の成形型エア溜り位置解析装
置は、パリソンの一方の側と他方の側との雰囲気の圧力
差により該パリソンが変形しながら押し付けられる成形
型の基本形状に基づくキャビティ形状モデルのデータ入
力を受け付けるキャビティ形状モデルデータ入力手段
と、パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素から
なるパリソン形状モデルのデータ入力を受け付けるパリ
ソン形状モデルデータ入力手段と、該パリソン形状モデ
ルデータ入力手段により入力されたパリソン形状モデル
の各微小要素および前記キャビティ形状モデルデータ入
力手段により入力されたキャビティ形状モデルの相対運
動を求める相対運動算出手段と、求められた該相対運動
に基づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状態の時
間的変化を求める接触状態算出手段と、求められた該接
触状態の時間的変化に基づいて前記成形型と前記パリソ
ンとの間に形成されるエア溜り位置を求めるエア溜り位
置算出手段とを備えてなることを特徴としている。
置は、パリソンの一方の側と他方の側との雰囲気の圧力
差により該パリソンが変形しながら押し付けられる成形
型の基本形状に基づくキャビティ形状モデルのデータ入
力を受け付けるキャビティ形状モデルデータ入力手段
と、パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素から
なるパリソン形状モデルのデータ入力を受け付けるパリ
ソン形状モデルデータ入力手段と、該パリソン形状モデ
ルデータ入力手段により入力されたパリソン形状モデル
の各微小要素および前記キャビティ形状モデルデータ入
力手段により入力されたキャビティ形状モデルの相対運
動を求める相対運動算出手段と、求められた該相対運動
に基づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状態の時
間的変化を求める接触状態算出手段と、求められた該接
触状態の時間的変化に基づいて前記成形型と前記パリソ
ンとの間に形成されるエア溜り位置を求めるエア溜り位
置算出手段とを備えてなることを特徴としている。
【００１６】また、本発明の成形型の製造方法は、パリ
ソンの一方の側と他方の側との雰囲気の圧力差により該
パリソンが変形しながら押し付けられる成形型の基本形
状に基づいてキャビティ形状モデルを作成し、前記パリ
ソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなるパリ
ソン形状モデルを作成し、該パリソン形状モデルの各微
小要素と前記キャビティ形状モデルとの相対運動に基づ
いて前記成形型と前記パリソンとの接触状態の時間的変
化を求め、該接触状態の時間的変化に基づいて前記成形
型と前記パリソンとの間に形成されるエア溜り位置を求
め、該エア溜り位置に対応する成形型の部位にエア抜き
孔位置を決定し、決定した該エア抜き孔位置にエア抜き
孔を設けた成形型を作製することを特徴としている。
ソンの一方の側と他方の側との雰囲気の圧力差により該
パリソンが変形しながら押し付けられる成形型の基本形
状に基づいてキャビティ形状モデルを作成し、前記パリ
ソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなるパリ
ソン形状モデルを作成し、該パリソン形状モデルの各微
小要素と前記キャビティ形状モデルとの相対運動に基づ
いて前記成形型と前記パリソンとの接触状態の時間的変
化を求め、該接触状態の時間的変化に基づいて前記成形
型と前記パリソンとの間に形成されるエア溜り位置を求
め、該エア溜り位置に対応する成形型の部位にエア抜き
孔位置を決定し、決定した該エア抜き孔位置にエア抜き
孔を設けた成形型を作製することを特徴としている。
【００１７】また、本発明の成形品の製造方法は、パリ
ソンの一方の側と他方の側との雰囲気の圧力差により該
パリソンが変形しながら押し付けられる成形型の基本形
状に基づいてキャビティ形状モデルを作成し、前記パリ
ソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなるパリ
ソン形状モデルを作成し、該パリソン形状モデルの各微
小要素と前記キャビティ形状モデルとの相対運動に基づ
いて前記成形型と前記パリソンとの接触状態の時間的変
化を求め、該接触状態の時間的変化に基づいて前記成形
型と前記パリソンとの間に形成されるエア溜り位置を求
め、該エア溜り位置に対応する成形型の部位にエア抜き
孔位置を決定し、決定した該エア抜き孔位置にエア抜き
孔を設けた成形型を作製し、該成形型を用いて成形品を
製造することを特徴としている。
ソンの一方の側と他方の側との雰囲気の圧力差により該
パリソンが変形しながら押し付けられる成形型の基本形
状に基づいてキャビティ形状モデルを作成し、前記パリ
ソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなるパリ
ソン形状モデルを作成し、該パリソン形状モデルの各微
小要素と前記キャビティ形状モデルとの相対運動に基づ
いて前記成形型と前記パリソンとの接触状態の時間的変
化を求め、該接触状態の時間的変化に基づいて前記成形
型と前記パリソンとの間に形成されるエア溜り位置を求
め、該エア溜り位置に対応する成形型の部位にエア抜き
孔位置を決定し、決定した該エア抜き孔位置にエア抜き
孔を設けた成形型を作製し、該成形型を用いて成形品を
製造することを特徴としている。
【００１８】また、本発明のブロー型成形過程の解析装
置は、パリソンの一方の側と他方の側との雰囲気の圧力
差により該パリソンが変形しながら押し付けられる成形
型の基本形状に基づくキャビティ形状モデルのデータ入
力を受け付けるキャビティ形状モデルデータ入力手段
と、パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素から
なるパリソン形状モデルのデータ入力を受け付けるパリ
ソン形状モデルデータ入力手段と、該パリソン形状モデ
ルデータ入力手段により入力されたパリソン形状モデル
の各微小要素および前記キャビティ形状モデルデータ入
力手段により入力されたキャビティ形状モデルの相対運
動を求める相対運動算出手段と、求められた該相対運動
に基づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状態の時
間的変化を求める接触状態算出手段とを備えてなること
を特徴としている。
置は、パリソンの一方の側と他方の側との雰囲気の圧力
差により該パリソンが変形しながら押し付けられる成形
型の基本形状に基づくキャビティ形状モデルのデータ入
力を受け付けるキャビティ形状モデルデータ入力手段
と、パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素から
なるパリソン形状モデルのデータ入力を受け付けるパリ
ソン形状モデルデータ入力手段と、該パリソン形状モデ
ルデータ入力手段により入力されたパリソン形状モデル
の各微小要素および前記キャビティ形状モデルデータ入
力手段により入力されたキャビティ形状モデルの相対運
動を求める相対運動算出手段と、求められた該相対運動
に基づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状態の時
間的変化を求める接触状態算出手段とを備えてなること
を特徴としている。
【００１９】
【作用】以下、本発明を図面を参照しながらブロー成形
の場合を例にとって詳細に説明する。なお、熱成形の場
合は、型締め工程がないだけでその他は同様である。
の場合を例にとって詳細に説明する。なお、熱成形の場
合は、型締め工程がないだけでその他は同様である。
【００２０】この発明では、まず成形機から押し出され
たパリソンの初期形状を、たとえば、図１の様な複数個
の微小要素の集合体としてモデル化する。ここでは、要
素を構成する節点の座標のデータの集合と各要素を構成
する節点の番号より成る要素データの集合とをファイル
として作成して、このファイルを初期パリソン形状モデ
ルデータとしている。このようなモデルデータは、形状
データを入力し、微小要素分割を行なうプリプロセッサ
などによって作成してもよい。
たパリソンの初期形状を、たとえば、図１の様な複数個
の微小要素の集合体としてモデル化する。ここでは、要
素を構成する節点の座標のデータの集合と各要素を構成
する節点の番号より成る要素データの集合とをファイル
として作成して、このファイルを初期パリソン形状モデ
ルデータとしている。このようなモデルデータは、形状
データを入力し、微小要素分割を行なうプリプロセッサ
などによって作成してもよい。
【００２１】一方、成形する製品の形状をもとにして、
成形型内部に彫られたキャビティの基本形状を、図２の
様な複数個の微小要素の集合体として表現し、この形状
を表すデータをパリソン形状データと同様に作成する。
こうして作成されたデータをキャビティ形状モデルデー
タという。このキャビティ形状モデルデータとは、成形
する製品の形状から決定されるキャビティの形状の情報
を含むデータであって、これから解析あるいは決定しよ
うとしているエア抜き孔等の成形工程の都合で決定され
る詳細な形状の情報を含まないものであってもよい。ま
た、かかる詳細な形状の情報が含まれていても上記のよ
うな基本形状の情報が含まれておればよい。
成形型内部に彫られたキャビティの基本形状を、図２の
様な複数個の微小要素の集合体として表現し、この形状
を表すデータをパリソン形状データと同様に作成する。
こうして作成されたデータをキャビティ形状モデルデー
タという。このキャビティ形状モデルデータとは、成形
する製品の形状から決定されるキャビティの形状の情報
を含むデータであって、これから解析あるいは決定しよ
うとしているエア抜き孔等の成形工程の都合で決定され
る詳細な形状の情報を含まないものであってもよい。ま
た、かかる詳細な形状の情報が含まれていても上記のよ
うな基本形状の情報が含まれておればよい。
【００２２】上述した形状データを作成した後、これら
のデータをコンピュータに入力し、この入力にもとづい
てブロー成形の型による型締めからエア吹き込みの工程
までのパリソンと成形型との相対運動を計算により算出
する。
のデータをコンピュータに入力し、この入力にもとづい
てブロー成形の型による型締めからエア吹き込みの工程
までのパリソンと成形型との相対運動を計算により算出
する。
【００２３】具体的には、パリソンが、ブロー成形の成
形過程で受ける外力と変形に伴い発生する歪から生じる
内力を求めて、この力をもとに次のような運動方程式を
導く。
形過程で受ける外力と変形に伴い発生する歪から生じる
内力を求めて、この力をもとに次のような運動方程式を
導く。
【００２４】
【数１】 および、
【数２】 ここで、ａは加速度ベクトル、ｕは変位ベクトル、[
Ｍ］は質量マトリックス、Ｐは外力ベクトル、Ｑは要素
の歪により発生する内力ベクトルである。
Ｍ］は質量マトリックス、Ｐは外力ベクトル、Ｑは要素
の歪により発生する内力ベクトルである。
【００２５】式(1) および(2) から時刻ｔにおける各節
点の加速度を求める。このとき得られた加速度ａは変位
ｕの時間ｔによる２階微分（ｄ2 ｕ／ｄｔ2 ）であるか
ら加速度ａを時間積分することにより微小時間△ｔ秒後
の変位△ｕを求めることができる。ここで用いる時間積
分法には中央差分法が好ましい。
点の加速度を求める。このとき得られた加速度ａは変位
ｕの時間ｔによる２階微分（ｄ2 ｕ／ｄｔ2 ）であるか
ら加速度ａを時間積分することにより微小時間△ｔ秒後
の変位△ｕを求めることができる。ここで用いる時間積
分法には中央差分法が好ましい。
【００２６】上記の手法により求めた△ｔ秒後のパリソ
ンモデルを構成する全ての節点の変位から、パリソンの
変形を求めることができる。この操作を繰り返すこと
で、ブロー型成形におけるパリソンの変形をシミュレー
トする。
ンモデルを構成する全ての節点の変位から、パリソンの
変形を求めることができる。この操作を繰り返すこと
で、ブロー型成形におけるパリソンの変形をシミュレー
トする。
【００２７】この計算の中で、ブロー成形の場合は、成
形型による型締め工程では成形型のパリソンに対する移
動にともなうパリソンと型の接触を、エア吹き込み工程
ではパリソンの膨張による型との接触を節点と型表面と
の幾何学的位置関係の時間的変化から逐次判定する。ま
た、熱成形等型締め工程がない場合は、エア吹き込み工
程についてのみ上記判定を行なう。
形型による型締め工程では成形型のパリソンに対する移
動にともなうパリソンと型の接触を、エア吹き込み工程
ではパリソンの膨張による型との接触を節点と型表面と
の幾何学的位置関係の時間的変化から逐次判定する。ま
た、熱成形等型締め工程がない場合は、エア吹き込み工
程についてのみ上記判定を行なう。
【００２８】さて、エア溜り位置の解析は以下のように
して行なう。エア吹き込みによるパリソンの型内での膨
張にともない、パリソンと型との間に有限個の閉じた空
間ができて、型締め完了時にパリソンと型の隙間に残っ
たエアは、ここに集まり、溜まることになる。この位置
がエア溜り位置となる。
して行なう。エア吹き込みによるパリソンの型内での膨
張にともない、パリソンと型との間に有限個の閉じた空
間ができて、型締め完了時にパリソンと型の隙間に残っ
たエアは、ここに集まり、溜まることになる。この位置
がエア溜り位置となる。
【００２９】図３はこのようなエア溜りの様子を、パリ
ソン５と成形型６を２次元断面で表示したもので、成形
型６のコーナー部分にエア溜まり９ができる様子を模式
的に表したものである。ここではパリソン５がエア吹き
込みによる膨張により、成形型６に次第に接触し、エア
溜まり９の大きさが次第に小さくなり、溜まったエアが
圧縮され、パリソン５に対し膨張の妨げとなる反力を発
生する。このエアを除去しなければ成形不良の原因とな
るため、成形型の外に逃がしてやる必要がある。
ソン５と成形型６を２次元断面で表示したもので、成形
型６のコーナー部分にエア溜まり９ができる様子を模式
的に表したものである。ここではパリソン５がエア吹き
込みによる膨張により、成形型６に次第に接触し、エア
溜まり９の大きさが次第に小さくなり、溜まったエアが
圧縮され、パリソン５に対し膨張の妨げとなる反力を発
生する。このエアを除去しなければ成形不良の原因とな
るため、成形型の外に逃がしてやる必要がある。
【００３０】エア溜まりができた後、この空間はパリソ
ンの膨張、型との接触とともに小さくなり、これにとも
なってエアを逃がす必要があるのだが、ここで、エアを
型の外に逃がすためのエア抜き孔は、エア溜まりが小さ
くなって最終的に帰着する点、言い換えれば、エア溜ま
りを形成する空間の中でパリソンが最後に接触する型上
の点にエア抜きの孔を設ければスムーズなエア抜きが可
能となる。
ンの膨張、型との接触とともに小さくなり、これにとも
なってエアを逃がす必要があるのだが、ここで、エアを
型の外に逃がすためのエア抜き孔は、エア溜まりが小さ
くなって最終的に帰着する点、言い換えれば、エア溜ま
りを形成する空間の中でパリソンが最後に接触する型上
の点にエア抜きの孔を設ければスムーズなエア抜きが可
能となる。
【００３１】そこで、前述したパリソンと成形型との相
対運動の算出と、これに基づいてパリソンと成形型との
接触状態の時間的変化を求める。得られた上記接触状態
の時間的変化から、図３に示したようなパリソンの成形
型と接触した部分が接触していない部分を取り囲み、こ
れによって成形型とパリソンの間に閉じた空間ができた
部分をエア溜まりとしてコンピュータによって自動的に
抽出する。さらにこのエア溜まりの縮小過程を追跡し
て、この領域のパリソンが最後に成形型と接触する位置
を求めて、この位置を型に設けるエア抜き孔の設定すべ
き位置として外部出力する。これにより、エア抜き孔の
成形型内の３次元的な設定位置を求めることができる。
対運動の算出と、これに基づいてパリソンと成形型との
接触状態の時間的変化を求める。得られた上記接触状態
の時間的変化から、図３に示したようなパリソンの成形
型と接触した部分が接触していない部分を取り囲み、こ
れによって成形型とパリソンの間に閉じた空間ができた
部分をエア溜まりとしてコンピュータによって自動的に
抽出する。さらにこのエア溜まりの縮小過程を追跡し
て、この領域のパリソンが最後に成形型と接触する位置
を求めて、この位置を型に設けるエア抜き孔の設定すべ
き位置として外部出力する。これにより、エア抜き孔の
成形型内の３次元的な設定位置を求めることができる。
【００３２】このとき、パリソンと成形型との間のエア
の圧力が変化しない（もしくは、この部位のエアが存在
しない）ものとして計算する。これはエア抜きが適切に
行われている状態でエア吹き込みを行なうことをシミュ
レートしていることに相当する。この計算により後で決
定されるエア抜き孔位置にエア抜き孔が設けられれば、
この条件が実際のエア吹き込み工程の状況と一致するか
らである。
の圧力が変化しない（もしくは、この部位のエアが存在
しない）ものとして計算する。これはエア抜きが適切に
行われている状態でエア吹き込みを行なうことをシミュ
レートしていることに相当する。この計算により後で決
定されるエア抜き孔位置にエア抜き孔が設けられれば、
この条件が実際のエア吹き込み工程の状況と一致するか
らである。
【００３３】また、パリソンと成形型の間のエアの実際
の圧力の変化を考慮して計算してもよい。この場合、あ
らかじめエア抜き孔の位置を設定しておけば、そのエア
抜き穴の配置の場合に実際にパリソンと成形型とがどの
ように接触するかを解析することができる。この場合、
与えられたエア抜き孔の配置が最適のものでない場合に
発生するパリソンのしわや折れといった欠陥、または製
品の設計上不可避な左記欠陥の発生の様子を解析するこ
とができる。射出成形のように流体樹脂が成形型に充填
される型の成形方法ではこのような欠陥が発生しにく
く、また発生を予測する場合にも上記のような樹脂と成
形型の間の実際の圧力の変化を考慮する必要性が低い。
の圧力の変化を考慮して計算してもよい。この場合、あ
らかじめエア抜き孔の位置を設定しておけば、そのエア
抜き穴の配置の場合に実際にパリソンと成形型とがどの
ように接触するかを解析することができる。この場合、
与えられたエア抜き孔の配置が最適のものでない場合に
発生するパリソンのしわや折れといった欠陥、または製
品の設計上不可避な左記欠陥の発生の様子を解析するこ
とができる。射出成形のように流体樹脂が成形型に充填
される型の成形方法ではこのような欠陥が発生しにく
く、また発生を予測する場合にも上記のような樹脂と成
形型の間の実際の圧力の変化を考慮する必要性が低い。
【００３４】本発明をブロー成形に応用したブロー型成
形過程の解析装置および成形型の決定方法の一実施態様
例について図に基づいて説明する。図４は本実施態様例
のハードウェア構成を示す図である。コンピュータ１０
１に入力装置１０３、表示装置１０４および補助記憶装
置１０２が接続されている。入力装置１０３により、た
とえば解析するブロー成形品または熱成形品の成形条件
と３次元的な成形型形状モデル、パリソン形状モデルの
データの入力が受け入れられ、こうしたデータは補助記
憶装置１０２に格納される。オペレータの指示によりコ
ンピュータ１０１がこのデータを内部のＲＡＭ（ランダ
ムアクセスメモリ）に読み込み、解析を行う。得られた
解析結果はたとえば表示装置１０４により表示される。
必要に応じて、オペレータが成形条件等を変更し再び解
析を行うことができる。また、解析結果の出力はプリン
タ装置に対して行ってもよく、補助記憶装置１０２に格
納してもよい。この場合はたとえば別の解析装置の入力
データとしてこの出力を利用することもできる。
形過程の解析装置および成形型の決定方法の一実施態様
例について図に基づいて説明する。図４は本実施態様例
のハードウェア構成を示す図である。コンピュータ１０
１に入力装置１０３、表示装置１０４および補助記憶装
置１０２が接続されている。入力装置１０３により、た
とえば解析するブロー成形品または熱成形品の成形条件
と３次元的な成形型形状モデル、パリソン形状モデルの
データの入力が受け入れられ、こうしたデータは補助記
憶装置１０２に格納される。オペレータの指示によりコ
ンピュータ１０１がこのデータを内部のＲＡＭ（ランダ
ムアクセスメモリ）に読み込み、解析を行う。得られた
解析結果はたとえば表示装置１０４により表示される。
必要に応じて、オペレータが成形条件等を変更し再び解
析を行うことができる。また、解析結果の出力はプリン
タ装置に対して行ってもよく、補助記憶装置１０２に格
納してもよい。この場合はたとえば別の解析装置の入力
データとしてこの出力を利用することもできる。
【００３５】図５は本実施態様例の概略手順を示すため
のフローチャートである。手順としては、まずパリソン
と成形型の有限要素モデル等を作成し（ステップ１）、
これをコンピュータに入力（ステップ２）、あわせて成
形条件、解析条件の入力を行う（ステップ３）。このデ
ータをもとにブロー成形の型締め工程のシミュレーショ
ンを実施し（ステップ４）、次にエア吹き込み工程のシ
ミュレーションを実施する（ステップ５）。そして、こ
のシミュレーション結果からパリソンと型の接触状態の
データを出力して（ステップ６）、最終的にこの結果か
ら型に設けるエア抜き孔を決定する（ステップ７）。
のフローチャートである。手順としては、まずパリソン
と成形型の有限要素モデル等を作成し（ステップ１）、
これをコンピュータに入力（ステップ２）、あわせて成
形条件、解析条件の入力を行う（ステップ３）。このデ
ータをもとにブロー成形の型締め工程のシミュレーショ
ンを実施し（ステップ４）、次にエア吹き込み工程のシ
ミュレーションを実施する（ステップ５）。そして、こ
のシミュレーション結果からパリソンと型の接触状態の
データを出力して（ステップ６）、最終的にこの結果か
ら型に設けるエア抜き孔を決定する（ステップ７）。
【００３６】また図６は本実施態様例の構成を示すブロ
ックダイアグラムである。本実施態様例は、目的とする
製品の形状データから作成された成形型の内部に彫られ
たキャビティ形状モデルデータ（成形型データ）とパリ
ソン形状モデルデータを読み込み、解析用データを作成
するデータ入力部１と、ここで与えられた入力データに
基づき、ブロー成形の成形型による型締め工程のシミュ
レーションを行う成形型型締め工程解析部２と、型締め
終了後のエア吹き込み工程のシミュレーションを行うエ
ア吹き込み工程解析部３と、解析部２と３の結果からパ
リソンと成形型との接触データを作成するパリソンと成
形型の接触解析部４と、接触解析部４の結果をもとにエ
ア抜き孔の位置を決定するエアぬき孔位置決定部５とを
備えている。
ックダイアグラムである。本実施態様例は、目的とする
製品の形状データから作成された成形型の内部に彫られ
たキャビティ形状モデルデータ（成形型データ）とパリ
ソン形状モデルデータを読み込み、解析用データを作成
するデータ入力部１と、ここで与えられた入力データに
基づき、ブロー成形の成形型による型締め工程のシミュ
レーションを行う成形型型締め工程解析部２と、型締め
終了後のエア吹き込み工程のシミュレーションを行うエ
ア吹き込み工程解析部３と、解析部２と３の結果からパ
リソンと成形型との接触データを作成するパリソンと成
形型の接触解析部４と、接触解析部４の結果をもとにエ
ア抜き孔の位置を決定するエアぬき孔位置決定部５とを
備えている。
【００３７】上記の構成の実施態様例による樹脂成形シ
ミュレーション動作について、次に説明する。
ミュレーション動作について、次に説明する。
【００３８】データ入力部１は、あらかじめ用意した目
的の製品を成形するための成形型のキャビティ形状モデ
ルデータとパリソン形状モデルデータから幾何形状デー
タを読みとり、これとは別に入力された成形条件から樹
脂成形解析用データを作成する部分である。
的の製品を成形するための成形型のキャビティ形状モデ
ルデータとパリソン形状モデルデータから幾何形状デー
タを読みとり、これとは別に入力された成形条件から樹
脂成形解析用データを作成する部分である。
【００３９】成形型型締め工程解析部２は、ブロー成形
における型締め工程のシミュレーションを行う部分であ
る。ここでは、図７のようにダイ４から押し出されたパ
リソン５の外側に位置した成形型６が型締め完了位置ま
で移動することによるパリソン５の変形を、パリソン５
各部と成形型６各部との相対的運動を解析することによ
りパリソン５の形状変化を計算する。
における型締め工程のシミュレーションを行う部分であ
る。ここでは、図７のようにダイ４から押し出されたパ
リソン５の外側に位置した成形型６が型締め完了位置ま
で移動することによるパリソン５の変形を、パリソン５
各部と成形型６各部との相対的運動を解析することによ
りパリソン５の形状変化を計算する。
【００４０】図８は成形型型締め工程解析部２における
解析の手順例を示したフローチャートである。成形型型
締め工程の解析では、はじめに、データ入力部１で作成
された解析用データを読み込む（ステップ１）。次に、
図７のように成形型６がパリソン５を間において開いた
状態を設定する（ステップ２）。続いて成形型を型締め
の方向に微小距離△Ｌだけ移動させる（ステップ３）。
このときの成形型の移動によるパリソンと成形型との接
触を判定する（ステップ４）。そしてこの△Ｌの移動の
間のパリソンの変形を計算する（ステップ５）。△Ｌの
移動により成形型が閉じ、型締めが完了したかどうかを
チェックする（ステップ６）。このとき型締めが完了し
ていない場合はふたたびステップ３にもどって計算を繰
り返す。この操作を最終的に成形型型締めが完了するま
で繰り返した後、成形型が完全に閉まった状態になった
時点で成形型型締め工程解析は終了となる。
解析の手順例を示したフローチャートである。成形型型
締め工程の解析では、はじめに、データ入力部１で作成
された解析用データを読み込む（ステップ１）。次に、
図７のように成形型６がパリソン５を間において開いた
状態を設定する（ステップ２）。続いて成形型を型締め
の方向に微小距離△Ｌだけ移動させる（ステップ３）。
このときの成形型の移動によるパリソンと成形型との接
触を判定する（ステップ４）。そしてこの△Ｌの移動の
間のパリソンの変形を計算する（ステップ５）。△Ｌの
移動により成形型が閉じ、型締めが完了したかどうかを
チェックする（ステップ６）。このとき型締めが完了し
ていない場合はふたたびステップ３にもどって計算を繰
り返す。この操作を最終的に成形型型締めが完了するま
で繰り返した後、成形型が完全に閉まった状態になった
時点で成形型型締め工程解析は終了となる。
【００４１】エア吹き込み工程解析部３は、エア吹き込
みによるパリソンの膨張とこれにともなう成形型との接
触のシミュレーションを行う部分である。図９は成形型
型締め完了からエア吹き込みによる成形過程を模式的に
表したものであり、ここではパリソン５が吹き込まれた
エア８によって成形型６に押し当てられている様子が表
されている。
みによるパリソンの膨張とこれにともなう成形型との接
触のシミュレーションを行う部分である。図９は成形型
型締め完了からエア吹き込みによる成形過程を模式的に
表したものであり、ここではパリソン５が吹き込まれた
エア８によって成形型６に押し当てられている様子が表
されている。
【００４２】図１０はエア吹き込み工程解析部における
解析の手順例を示したフローチャートである。エア吹き
込み工程の解析では、はじめに、データ入力部１で作成
された解析用データを読み込む（ステップ１）。次に、
成形型型締め工程解析部２で行ったシミュレーションに
より得られた型締めによるパリソン変形データを読み込
む（ステップ２）。続いてエア吹き込み時のパリソン内
部圧力の上昇による成形型内部でのパリソンの膨張を求
める（ステップ３）。そしてステップ３にともなうパリ
ソンと成形型との接触を判定し、接触が認められた場合
にはパリソンの接触部分を成形型表面で拘束する（ステ
ップ４）。ここで、パリソンの節点が全て成形型に接触
を完了したかを判定し、完了していない場合にはステッ
プ３にもどって計算を繰り返す（ステップ５）。パリソ
ンの全ての節点が成形型に接触を完了した時点でエア吹
き込み工程の解析を終了する。
解析の手順例を示したフローチャートである。エア吹き
込み工程の解析では、はじめに、データ入力部１で作成
された解析用データを読み込む（ステップ１）。次に、
成形型型締め工程解析部２で行ったシミュレーションに
より得られた型締めによるパリソン変形データを読み込
む（ステップ２）。続いてエア吹き込み時のパリソン内
部圧力の上昇による成形型内部でのパリソンの膨張を求
める（ステップ３）。そしてステップ３にともなうパリ
ソンと成形型との接触を判定し、接触が認められた場合
にはパリソンの接触部分を成形型表面で拘束する（ステ
ップ４）。ここで、パリソンの節点が全て成形型に接触
を完了したかを判定し、完了していない場合にはステッ
プ３にもどって計算を繰り返す（ステップ５）。パリソ
ンの全ての節点が成形型に接触を完了した時点でエア吹
き込み工程の解析を終了する。
【００４３】接触状態解析部４は、解析部２、３の結果
からパリソンと成形型の接触の進行状態をもとめる部分
である。すなわち、パリソンと成形型との相対運動の計
算結果に基づき、パリソンモデルの各微小要素と成形型
モデルの各点の空間的位置が一致したらパリソンが成形
型に接触したものと判断する。当該微小要素の成形型に
対する位置を拘束し、以降の相対運動を計算するように
する。相対運動の計算の最後に成形型に接触した部位の
近傍がエア溜り位置であり、この部位に対応する成形型
の位置にエア抜き孔位置を設定する。
からパリソンと成形型の接触の進行状態をもとめる部分
である。すなわち、パリソンと成形型との相対運動の計
算結果に基づき、パリソンモデルの各微小要素と成形型
モデルの各点の空間的位置が一致したらパリソンが成形
型に接触したものと判断する。当該微小要素の成形型に
対する位置を拘束し、以降の相対運動を計算するように
する。相対運動の計算の最後に成形型に接触した部位の
近傍がエア溜り位置であり、この部位に対応する成形型
の位置にエア抜き孔位置を設定する。
【００４４】このようにして成形型のエア抜き孔の位置
を決定し、こうして決定された位置にエア抜き孔を有す
る成形型を作製する。このようにして作製された成形型
を用いて成形品を製造すると、適切な位置でエア抜きが
行われるため、不良品が発生することが少ない。
を決定し、こうして決定された位置にエア抜き孔を有す
る成形型を作製する。このようにして作製された成形型
を用いて成形品を製造すると、適切な位置でエア抜きが
行われるため、不良品が発生することが少ない。
【００４５】本発明においてブロー型成形としては、上
述のブロー成形および熱成形およびパリソン外部の型内
圧力を低下させてパリソンを型に押しつける真空成形が
ある。
述のブロー成形および熱成形およびパリソン外部の型内
圧力を低下させてパリソンを型に押しつける真空成形が
ある。
【００４６】
【実施例】上記の実施態様例のブロー型成形過程の解析
装置により本発明の成形型の形状決定方法に基づいてエ
ア抜き孔を設けた成形型を製造し、この成形型により成
形品を成形した例を以下に説明する。目的製品として図
２に示した角型容器を用いた。
装置により本発明の成形型の形状決定方法に基づいてエ
ア抜き孔を設けた成形型を製造し、この成形型により成
形品を成形した例を以下に説明する。目的製品として図
２に示した角型容器を用いた。
【００４７】角型容器をブロー成形するための図２のよ
うな成形型キャビティモデル７の形状データと図１のよ
うな初期パリソン形状データ９と成形条件がデータ入力
部１に読み込ませた。ここでは、初期パリソンは均一肉
厚の円筒形状を用いているが、パリソン５が成形機のダ
イ４から押し出された直後から型締めに入る直前までの
パリソン５の形状の変化を求めてもよく、また、この状
態を実験により求めてもよい。
うな成形型キャビティモデル７の形状データと図１のよ
うな初期パリソン形状データ９と成形条件がデータ入力
部１に読み込ませた。ここでは、初期パリソンは均一肉
厚の円筒形状を用いているが、パリソン５が成形機のダ
イ４から押し出された直後から型締めに入る直前までの
パリソン５の形状の変化を求めてもよく、また、この状
態を実験により求めてもよい。
【００４８】これをもとに成形型型締め工程解析部２に
より型締めによるパリソン変形のシミュレーションを行
なった。図１１〜１４はこの型締め工程におけるパリソ
ン５の形状変化の様子を模式的に示す図である（成形型
は図示しない）。このように円筒状のパリソンは成形型
の移動にともない上下端が成形型と接触し、この部分が
成形型に固着してともに移動し、成形型が閉まった状態
で、パリソン５は袋状になった。
より型締めによるパリソン変形のシミュレーションを行
なった。図１１〜１４はこの型締め工程におけるパリソ
ン５の形状変化の様子を模式的に示す図である（成形型
は図示しない）。このように円筒状のパリソンは成形型
の移動にともない上下端が成形型と接触し、この部分が
成形型に固着してともに移動し、成形型が閉まった状態
で、パリソン５は袋状になった。
【００４９】つづいて、この結果を初期データとしてエ
ア吹き込み工程の解析を行なった。この工程の解析部に
より、エア吹き込みによる内圧の上昇によって袋状のパ
リソンは膨張し、成形型内壁と順次接触し、成形型内に
彫られたキャビティの形に変形する様子が算出された
（図１５〜１８）。
ア吹き込み工程の解析を行なった。この工程の解析部に
より、エア吹き込みによる内圧の上昇によって袋状のパ
リソンは膨張し、成形型内壁と順次接触し、成形型内に
彫られたキャビティの形に変形する様子が算出された
（図１５〜１８）。
【００５０】工程解析部２、３によるシミュレーション
結果から接触状態解析部４によりパリソンと成形型の接
触の進行状況を求め、エア抜き孔位置決定部によりエア
溜まりの発生状況を図１９のように表示および出力し
た。図１９はパリソンの成形型との接触を等高線表示し
たもので、図中の等高線の数字は接触の順番を示してい
る。ここでは、等高線１００１、１００２、１００
３．．．の順に成形型に接触する。そして、最終的に等
高線１００６が形成する図中斜線で示した領域にエアが
集まることになる。したがって、この結果からパリソン
の膨張にともなって成形型とパリソンの間にできるエア
溜まりの位置は容器コーナー部であることが予測され
た。
結果から接触状態解析部４によりパリソンと成形型の接
触の進行状況を求め、エア抜き孔位置決定部によりエア
溜まりの発生状況を図１９のように表示および出力し
た。図１９はパリソンの成形型との接触を等高線表示し
たもので、図中の等高線の数字は接触の順番を示してい
る。ここでは、等高線１００１、１００２、１００
３．．．の順に成形型に接触する。そして、最終的に等
高線１００６が形成する図中斜線で示した領域にエアが
集まることになる。したがって、この結果からパリソン
の膨張にともなって成形型とパリソンの間にできるエア
溜まりの位置は容器コーナー部であることが予測され
た。
【００５１】こうして見出された、エア抜き孔設定位置
１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８の８
箇所にエア抜き孔を設けた成形型を製造した。こうして
製造した成形型を用いて上記の角型容器を製造したとこ
ろ、エア抜きを適切に行なうことができ、不良品の発生
が少なかった。
１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８の８
箇所にエア抜き孔を設けた成形型を製造した。こうして
製造した成形型を用いて上記の角型容器を製造したとこ
ろ、エア抜きを適切に行なうことができ、不良品の発生
が少なかった。
【００５２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の成形型
の形状決定方法によれば、ブロー型成形において、コン
ピュータによるシミュレーションによって成形型内の３
次元的なエア抜き孔位置を決定することができ、これに
より熟練技術者による試作の繰り返しを減らすことがで
きる。その結果、成形型の開発期間、および開発費用を
軽減することが可能となり、最適なエア抜き孔の設定に
より優れた製品の成形が可能となる。
の形状決定方法によれば、ブロー型成形において、コン
ピュータによるシミュレーションによって成形型内の３
次元的なエア抜き孔位置を決定することができ、これに
より熟練技術者による試作の繰り返しを減らすことがで
きる。その結果、成形型の開発期間、および開発費用を
軽減することが可能となり、最適なエア抜き孔の設定に
より優れた製品の成形が可能となる。
【００５３】また、本発明の成形型のエア溜り位置解析
装置、ブロー型成形におけるエア溜り位置の解析を、実
際に成形型を試作することなく容易に実施することがで
きる。
装置、ブロー型成形におけるエア溜り位置の解析を、実
際に成形型を試作することなく容易に実施することがで
きる。
【００５４】また、本発明の成形型の製造方法および成
形品の製造方法によれば、熟練技術者が試作を繰り返す
ことなく適切な位置にエア抜き孔を有する成形型を製造
することができ、適切にエア抜きされた状態で成形品を
製造することができ、不良品の発生を低減することがで
きる。
形品の製造方法によれば、熟練技術者が試作を繰り返す
ことなく適切な位置にエア抜き孔を有する成形型を製造
することができ、適切にエア抜きされた状態で成形品を
製造することができ、不良品の発生を低減することがで
きる。
【００５５】また、本発明のブロー型成形過程の解析装
置によれば、ブロー型成形におけるパリソンと成形型の
接触状態の推移を実験することなく解析することができ
る。これにより、ブロー成形の適切な成形条件を簡単に
求めることができる。
置によれば、ブロー型成形におけるパリソンと成形型の
接触状態の推移を実験することなく解析することができ
る。これにより、ブロー成形の適切な成形条件を簡単に
求めることができる。
【図１】本発明の一実施態様例を適用した例における初
期パリソン形状モデルを示す図である。
期パリソン形状モデルを示す図である。
【図２】本発明の一実施態様例を適用した例における角
型容器の成形型キャビティモデルを示す図である。
型容器の成形型キャビティモデルを示す図である。
【図３】ブロー型成形におけるエア溜まりの発生の様子
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施態様例の解析装置のハードウェ
ア構成例を示す図である。
ア構成例を示す図である。
【図５】本発明の一実施態様例における手順を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図６】本発明の一実施態様例の機能構成を示すブロッ
クダイアグラムである。
クダイアグラムである。
【図７】ブロー成形における型締め前のパリソンと成形
型の状態を示すモデル図である。
型の状態を示すモデル図である。
【図８】本発明の一実施態様例における型締め工程解析
部のフローチャートである。
部のフローチャートである。
【図９】ブロー成形における型締め完了からエア吹き込
みまでの成形の様子を示す模式図である。
みまでの成形の様子を示す模式図である。
【図１０】本発明の一実施態様例におけるエア吹き込み
工程解析部３のフローチャートである。
工程解析部３のフローチャートである。
【図１１】本発明の一実施例における成形型による型締
め工程でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
め工程でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
【図１２】本発明の一実施例における成形型による型締
め工程でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
め工程でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
【図１３】本発明の一実施例における成形型による型締
め工程でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
め工程でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
【図１４】本発明の一実施例における成形型による型締
め工程でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
め工程でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
【図１５】本発明の一実施例におけるエア吹き込み工程
でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
【図１６】本発明の一実施例におけるエア吹き込み工程
でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
【図１７】本発明の一実施例におけるエア吹き込み工程
でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
【図１８】本発明の一実施例におけるエア吹き込み工程
でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
でのパリソンの変形挙動を示すモデル図である。
【図１９】本発明の一実施例におけるエア抜き孔位置決
定部の出力結果を示す図である。
定部の出力結果を示す図である。
４：ダイ ５：パリソン ６：成形型 ７：パリソン ８：吹き込みエア ９：エア溜まり １１：エア抜き孔設定位置 １２：エア抜き孔設定位置 １３：エア抜き孔設定位置 １４：エア抜き孔設定位置 １５：エア抜き孔設定位置 １６：エア抜き孔設定位置 １７：エア抜き孔設定位置 １８：エア抜き孔設定位置 １０１：コンピュータ １０２：補助記憶装置 １０３：入力装置 １０４：表示装置 １００１〜１００６：接触の順番を表す等高線
Claims (6)
- 【請求項１】パリソンの一方の側と他方の側との雰囲気
の圧力差により該パリソンが変形しながら押し付けられ
る成形型の基本形状に基づいてキャビティ形状モデルを
作成し、パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素
からなるパリソン形状モデルを作成し、該パリソン形状
モデルの各微小要素と前記キャビティ形状モデルとの相
対運動に基づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状
態の時間的変化を求め、該接触状態の時間的変化に基づ
いて前記成形型と前記パリソンとの間に形成されるエア
溜り位置を求め、該エア溜り位置に対応する成形型の部
位にエア抜き孔位置を設定することを特徴とする成形型
の形状決定方法。 - 【請求項２】請求項１の成形型の形状決定方法により、
ブロー成形、熱成形または真空成形に用いる成形型の形
状を決定することを特徴とする成形型の形状決定方法。 - 【請求項３】パリソンの一方の側と他方の側との雰囲気
の圧力差により該パリソンが変形しながら押し付けられ
る成形型の基本形状に基づくキャビティ形状モデルのデ
ータ入力を受け付けるキャビティ形状モデルデータ入力
手段と、パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素
からなるパリソン形状モデルのデータ入力を受け付ける
パリソン形状モデルデータ入力手段と、該パリソン形状
モデルデータ入力手段により入力されたパリソン形状モ
デルの各微小要素および前記キャビティ形状モデルデー
タ入力手段により入力されたキャビティ形状モデルの相
対運動を求める相対運動算出手段と、求められた該相対
運動に基づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状態
の時間的変化を求める接触状態算出手段と、求められた
該接触状態の時間的変化に基づいて前記成形型と前記パ
リソンとの間に形成されるエア溜り位置を求めるエア溜
り位置算出手段とを備えてなることを特徴とする成形型
エア溜り位置解析装置。 - 【請求項４】パリソンの一方の側と他方の側との雰囲気
の圧力差により該パリソンが変形しながら押し付けられ
る成形型の基本形状に基づいてキャビティ形状モデルを
作成し、前記パリソンの初期形状に基づいて複数の微小
要素からなるパリソン形状モデルを作成し、該パリソン
形状モデルの各微小要素と前記キャビティ形状モデルと
の相対運動に基づいて前記成形型と前記パリソンとの接
触状態の時間的変化を求め、該接触状態の時間的変化に
基づいて前記成形型と前記パリソンとの間に形成される
エア溜り位置を求め、該エア溜り位置に対応する成形型
の部位にエア抜き孔位置を決定し、決定した該エア抜き
孔位置にエア抜き孔を設けた成形型を作製することを特
徴とする成形型の製造方法。 - 【請求項５】パリソンの一方の側と他方の側との雰囲気
の圧力差により該パリソンが変形しながら押し付けられ
る成形型の基本形状に基づいてキャビティ形状モデルを
作成し、前記パリソンの初期形状に基づいて複数の微小
要素からなるパリソン形状モデルを作成し、該パリソン
形状モデルの各微小要素と前記キャビティ形状モデルと
の相対運動に基づいて前記成形型と前記パリソンとの接
触状態の時間的変化を求め、該接触状態の時間的変化に
基づいて前記成形型と前記パリソンとの間に形成される
エア溜り位置を求め、該エア溜り位置に対応する成形型
の部位にエア抜き孔位置を決定し、決定した該エア抜き
孔位置にエア抜き孔を設けた成形型を作製し、該成形型
を用いて成形品を製造することを特徴とする成形品の製
造方法。 - 【請求項６】パリソンの一方の側と他方の側との雰囲気
の圧力差により該パリソンが変形しながら押し付けられ
る成形型の基本形状に基づくキャビティ形状モデルのデ
ータ入力を受け付けるキャビティ形状モデルデータ入力
手段と、パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素
からなるパリソン形状モデルのデータ入力を受け付ける
パリソン形状モデルデータ入力手段と、該パリソン形状
モデルデータ入力手段により入力されたパリソン形状モ
デルの各微小要素および前記キャビティ形状モデルデー
タ入力手段により入力されたキャビティ形状モデルの相
対運動を求める相対運動算出手段と、求められた該相対
運動に基づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状態
の時間的変化を求める接触状態算出手段とを備えてなる
ことを特徴とするブロー型成形過程の解析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7066261A JPH08258128A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 成形型の形状決定方法、成形型のエア溜り位置解析装置、成形型の製造方法、成形品の製造方法およびブロー型成形過程の解析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7066261A JPH08258128A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 成形型の形状決定方法、成形型のエア溜り位置解析装置、成形型の製造方法、成形品の製造方法およびブロー型成形過程の解析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08258128A true JPH08258128A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=13310745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7066261A Pending JPH08258128A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 成形型の形状決定方法、成形型のエア溜り位置解析装置、成形型の製造方法、成形品の製造方法およびブロー型成形過程の解析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08258128A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1134065A2 (en) * | 2000-03-07 | 2001-09-19 | Kao Corporation | Method and apparatus for designing molds, extruder dies and cores |
| JP2020082550A (ja) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ加硫金型の設計方法、コンピュータプログラム及び設計装置 |
| JP2020163729A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 東レエンジニアリング株式会社 | シミュレーション装置、シミュレーション方法、プログラムおよび記憶媒体 |
-
1995
- 1995-03-24 JP JP7066261A patent/JPH08258128A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1134065A2 (en) * | 2000-03-07 | 2001-09-19 | Kao Corporation | Method and apparatus for designing molds, extruder dies and cores |
| EP1134065A3 (en) * | 2000-03-07 | 2003-04-16 | Kao Corporation | Method and apparatus for designing molds, extruder dies and cores |
| JP2020082550A (ja) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 住友ゴム工業株式会社 | タイヤ加硫金型の設計方法、コンピュータプログラム及び設計装置 |
| JP2020163729A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 東レエンジニアリング株式会社 | シミュレーション装置、シミュレーション方法、プログラムおよび記憶媒体 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5458825A (en) | Utilization of blow molding tooling manufactured by sterolithography for rapid container prototyping | |
| EP2427835B1 (en) | Simulation of ejection after mold filling | |
| WO1997037823A1 (fr) | Procede et appareil de conception de moule | |
| JPH07234888A (ja) | ３次元構造体を製造するようシステムを作動する方法及び３次元構造体製造装置 | |
| Au et al. | Conformal cooling channel design and CAE simulation for rapid blow mould | |
| CN102165451A (zh) | 成形模拟方法、成形模拟装置、程序、存储介质及基于模拟结果的成形方法 | |
| US7588435B2 (en) | Apparatus for generating an injection speed pattern | |
| JPH10138310A (ja) | 射出成形機の最適成形条件決定方法 | |
| JPH08258128A (ja) | 成形型の形状決定方法、成形型のエア溜り位置解析装置、成形型の製造方法、成形品の製造方法およびブロー型成形過程の解析装置 | |
| EP1134065A2 (en) | Method and apparatus for designing molds, extruder dies and cores | |
| JPH1071642A (ja) | 柔軟膜体変形過程の解析方法および装置ならびにブロータイプ成形過程の解析方法および装置ならびにブロータイプ成形品の製造方法 | |
| JP3233980B2 (ja) | ブロー成形の成形制御システムおよび成形制御方法 | |
| JP2002219523A (ja) | プレス成形解析方法 | |
| JPH10255077A (ja) | 解析モデルの生成方法および装置ならびに射出成形過程の解析方法 | |
| JP2955509B2 (ja) | 金型の設計方法および装置 | |
| CN108509669A (zh) | 一种多工步自动翻边产品的cae分析方法和系统 | |
| JP4932693B2 (ja) | 金型モデルの作成方法 | |
| Jirathearanat et al. | Virtual processing–application of rapid prototyping for visualization of metal forming processes | |
| JP2001205683A (ja) | 射出成形プロセスのシミュレーション装置、方法および記憶媒体 | |
| 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 | |
| JP6269338B2 (ja) | 中空体の製造方法 | |
| JPH11195054A (ja) | 物品形状の変形度の表示方法、表示装置、成形品の製造方法、記憶媒体 | |
| JP2003320577A (ja) | ブロー成形材料挙動の数値解析方法および装置 | |
| JP2957503B2 (ja) | 金型の設計方法 | |
| JP6603466B2 (ja) | プレス成形シミュレーション方法、プログラム、記憶媒体、および装置 |