JPH09150443A - Apparatus for analyzing fluid-flow process and manufacture of injection molding - Google Patents

Apparatus for analyzing fluid-flow process and manufacture of injection molding

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JPH09150443A
JPH09150443A JP24967296A JP24967296A JPH09150443A JP H09150443 A JPH09150443 A JP H09150443A JP 24967296 A JP24967296 A JP 24967296A JP 24967296 A JP24967296 A JP 24967296A JP H09150443 A JPH09150443 A JP H09150443A
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fluid
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亮 中野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To faithfully reproduce the shape of the flow path of a fluid by using a three-dimensional model by determining flow conductance of the fluid in a narrow width part of a cavity based on the thickness of the narrow width part and obtaining pressure of the fluid in each microelement by the flow conductance. SOLUTION: Thickness of a product of a thin thickness part divided into three-dimensional microelements is set (S3) and the flow conductance K in each microelement is determined (S4). Then, by utilizing the flow conductance K, pressure of an injection molding material in each microelement is obtd. (S5) and graphic processing of it is performed and is displayed by a style of a contour line or a graph (S6). In addition, the obtd. change in pressure is evaluated (S7) and if a result where it is estimated that injection molding can be well performed is obtd., injection molding is performed under the condition of the injection molding to prepare an injection molding (S9). It is possible thereby to faithfully reproduce the shape of a cavity by using a three- dimensional model.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は流体流動過程におけ
る流体の圧力もしくは圧力変化もしくは流動速度の分布
を求め、これにより流体流動過程を解析する解析装置、
解析方法、これら装置または方法を射出成形過程に適用
する解析装置、解析方法およびかかる射出成形過程の解
析方法を用いて射出成形条件を決定して射出成形品を製
造する方法およびかかる方法により製造された射出成形
品に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analyzer for obtaining the distribution of pressure or pressure change or flow velocity of a fluid in a fluid flow process, and analyzing the fluid flow process by the analysis device.
An analysis method, an analysis apparatus that applies these devices or methods to an injection molding process, a method for determining injection molding conditions using the analysis method and an analysis method for such an injection molding process, and a method for manufacturing an injection molded product Related to injection molded products.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に射出成形過程をはじめとする流体
流動過程をコンピュータ・シミュレーションにより再現
する射出成形過程等の解析方法が広く実用化されてい
る。以下流体流動過程の解析方法の具体例として、射出
成形過程の解析方法を中心に説明する。
2. Description of the Related Art Generally, an analysis method such as an injection molding process for reproducing a fluid flow process including an injection molding process by computer simulation has been widely put into practical use. Hereinafter, as a specific example of the analysis method of the fluid flow process, the analysis method of the injection molding process will be mainly described.

【0003】これらの射出成形過程の解析方法は、射出
成形品等の製品開発において高品質化、効率化、低コス
ト化に貢献している。その活用方法などについては、た
とえば特開平3−224712号公報、特開平4−15
2120号公報、特開平4−305424号公報、特開
平4−331125号公報などに開示されている。こう
した射出成形過程の解析方法は、いずれも2次元的なモ
デルを用いて各部の圧力や温度、あるいはせん断応力な
どの変化を求めるものである。
These methods of analyzing the injection molding process have contributed to higher quality, higher efficiency and lower cost in product development of injection molded products and the like. Regarding the utilization method, etc., for example, JP-A-3-224712 and JP-A-4-15.
It is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2120, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-305424, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-331125 and the like. In each of the injection molding process analysis methods, a change in pressure, temperature, shear stress, or the like at each part is obtained using a two-dimensional model.

【0004】これら従来の射出成形過程等の解析方法に
おいては、流体の流れ込むキャビティのモデル(射出成
形品と同一形状を有する成形型のモデル)として2次元
的なモデルを用いているため、キャビティ内部の各部を
多数の三角形または四角形などの2次元的微小要素に分
割し、コンピュータによる数値解析の手法を用いて、各
微小要素における圧力や温度、あるいはせん断応力など
の変化を求めている。
In these conventional methods for analyzing the injection molding process and the like, a two-dimensional model is used as a model of a cavity into which a fluid flows (a model of a mold having the same shape as an injection molded product). Each part of is divided into a number of two-dimensional microelements such as triangles or quadrilaterals, and a numerical analysis method by a computer is used to obtain changes in pressure, temperature, or shear stress in each microelement.

【0005】従来の射出成形過程の解析方法では、キャ
ビティの全体寸法に対してその厚さが薄い場合など、キ
ャビティの形状が2次元図形の組み合わせなどによって
近似できる場合には、精度の高い解析結果を得ることが
できる。
According to the conventional method of analyzing the injection molding process, when the shape of the cavity can be approximated by a combination of two-dimensional figures, such as when the thickness of the cavity is smaller than the overall size of the cavity, a highly accurate analysis result is obtained. Can be obtained.

【0006】しかし、肉厚が5mmを越える製品や全体
寸法が小さいコネクタなどの小物成形品では、肉厚方向
への流動など3次元的な流動の影響が強く現れるために
従来の解析方法では精度良く解析することができなかっ
た。また、薄肉の成形品であっても段差部分やコーナー
部分などの局所的な流動状態を精密に解析するために
は、平面的な要素を用いる従来方法ではほとんど有用な
情報は得ることができなかった。
However, in the case of a product having a wall thickness of more than 5 mm or a small molded product such as a connector having a small overall size, the effect of three-dimensional flow such as flow in the wall thickness direction appears strongly, and therefore the accuracy of the conventional analysis method is high. I couldn't analyze it well. In addition, even in the case of thin-walled molded products, in order to accurately analyze the local flow state such as steps and corners, most useful information cannot be obtained by the conventional method using planar elements. It was

【0007】そこで有限要素法などに代表される一般的
な数値解析手法で用いられるように、3次元的な形状を
有する微小要素を用いてキャビティ内部をモデル化する
(3次元的モデル)ことにより高い精度を得ようとする
試みもなされている。
Therefore, as used in a general numerical analysis method represented by the finite element method or the like, the inside of the cavity is modeled by using a minute element having a three-dimensional shape (three-dimensional model). Attempts have also been made to obtain high accuracy.

【0008】しかし、一般に3次元的なモデルを用いて
精度よい解を得るためには、多数の微小要素を用いてキ
ャビティ内部を細かく分割する必要がある。これは、一
般に形状を微小要素分割して解析する数値解析手法によ
れば、各微小要素内部の圧力などの物理量の分布を線型
近似など単純な関数近似で表現するためであり、物理量
の変化が急峻な領域を単純な関数で近似するためには細
かい微小要素分割が必要となることに起因する。特に金
型表面に接する部分と厚さ中心部分とでは速度の差が大
きいため、精度良く解析するためには厚さ方向につい
て、できれば4層以上への微小要素分割を実施すること
が好ましい。
However, in general, in order to obtain an accurate solution using a three-dimensional model, it is necessary to divide the inside of the cavity into small pieces using a large number of minute elements. This is because, according to a numerical analysis method that generally divides a shape into minute elements and analyzes it, the distribution of the physical quantity such as the pressure inside each minute element is expressed by a simple function approximation such as linear approximation. This is because fine minute element division is required to approximate a steep region with a simple function. In particular, since there is a large difference in speed between the portion in contact with the surface of the mold and the central portion of the thickness, it is preferable to divide the minute element into four or more layers in the thickness direction, if possible, for accurate analysis.

【0009】こうした傾向は成形品が薄肉になるほど顕
著になるが、リブや段差、曲面などの複雑な形状を有す
る薄肉成形品の肉厚方向を多層に分割する解析モデル作
成は困難であり、多大な時間を要する。また、こうして
作成したモデルは非常に多くの微小要素を含むものとな
り、解析に膨大な時間を要することになり実用的でな
い。すなわち薄肉部と厚肉部の両方を有する複雑な形状
の射出成形品では、全体を3次元的微小要素に分割して
解析することは困難であった。
This tendency becomes more remarkable as the thickness of the molded product becomes thinner, but it is difficult to create an analytical model for dividing the thickness direction of a thin molded product having a complicated shape such as ribs, steps, or curved surfaces into multiple layers. Takes a long time. In addition, the model created in this way contains a large number of minute elements, and requires a huge amount of time for analysis, which is not practical. That is, in an injection-molded product having a complicated shape having both a thin portion and a thick portion, it was difficult to divide the whole into three-dimensional minute elements for analysis.

【0010】そこで同一成形品内に薄肉部と厚肉部が混
在する場合、薄肉部を2次元的モデルで分割し、厚肉部
を3次元的モデルで分割する手法も考えられる。しかし
ながら、こうした混合型のモデルは2次元的な微小要素
と3次元的な微小要素との接続部分で実際の形状とは大
きく異なる接続状態となる。
Therefore, when a thin portion and a thick portion coexist in the same molded product, it is possible to divide the thin portion into a two-dimensional model and the thick portion into a three-dimensional model. However, such a mixed type model has a connection state in which the connection between the two-dimensional microelements and the three-dimensional microelements is significantly different from the actual shape.

【0011】すなわち、薄肉部と厚肉部との接続部分
は、本来薄肉部微小要素の肉厚断面全体が厚肉部と接続
しているべきであるが、混合型モデルでは2次元的要素
のエッジ、すなわち三角形または四角形の辺でのみ厚肉
部分と接続していることとなる。このため、混合型では
接続部分近傍で解析精度が低下する恐れがある。
That is, at the connecting portion between the thin wall portion and the thick wall portion, the entire thin section of the thin wall portion microelement should originally be connected to the thick wall portion, but in the mixed type model, a two-dimensional element Only the edges, that is, the sides of the triangle or the quadrangle, are connected to the thick portion. For this reason, in the mixed type, there is a possibility that the analysis accuracy may decrease near the connection part.

【0012】たとえば、図11に示すように薄肉部と厚
肉部とが混在する成形品の場合、図16に示すように従
来型の2次元的微小要素と3次元的微小要素との組合わ
せで表現した場合には、両者の接続部近傍での解析精度
が低下することとなる。
For example, in the case of a molded product in which a thin portion and a thick portion are mixed as shown in FIG. 11, a combination of conventional two-dimensional minute elements and three-dimensional minute elements as shown in FIG. When expressed by, the analysis accuracy in the vicinity of the connecting portion between the two is reduced.

【0013】この様子を図17、図18および図19を
用いて説明する。図18は薄肉部分201を含めて全体
を3次元的な微小要素に分割してモデルを構築した場合
に得られる材料流体の流動の様子を、図19は薄肉部分
204を2次元的な微小要素に分割した場合を示す。実
際の流体の流動の様子は、肉厚が0でないため、図18
に示すように薄肉部分204から厚肉部分202に流れ
る流体203は、肉厚中心部分では薄肉部分201の面
に沿う方向に流れる。したがって、図18のモデル化は
正しい結果を与える蓋然性が高い。一方、図19のモデ
ル化では、図17に示すように、薄肉部分の微小要素2
5と厚肉部分の微小要素24とは2次元的微小要素25
のエッジ26のみで接しているので、流体は図19に示
す206のように放射状に流れるという解析結果を生み
出しやすい。これは事実と異なり、たとえば、厚肉の角
部で流体の流動が成形型壁面に垂直に近い角度でぶつか
ることから射出成形品の表面外観が損なわれるとの結果
を得ることとなり、本来正常に成形できる条件を成形に
適さない条件と誤って判断する原因となりうる。
This situation will be described with reference to FIGS. 17, 18 and 19. FIG. 18 shows the flow of material fluid obtained when a model is constructed by dividing the whole including the thin portion 201 into three-dimensional minute elements, and FIG. 19 shows the thin portion 204 as a two-dimensional minute element. Shows the case of division into. The actual flow of the fluid is as shown in FIG.
As shown in, the fluid 203 flowing from the thin portion 204 to the thick portion 202 flows in the direction along the surface of the thin portion 201 at the central portion of the thickness. Therefore, the modeling of FIG. 18 is likely to give the correct result. On the other hand, in the modeling of FIG. 19, as shown in FIG.
5 and the thick-walled microelements 24 are two-dimensional microelements 25.
Since the edges are in contact with each other only at the edge 26, it is easy to produce an analysis result that the fluid flows radially as shown by 206 in FIG. This is different from the fact, and for example, the result is that the surface appearance of the injection-molded product is impaired because the fluid flow collides with the wall surface of the molding die at an angle close to vertical at the corner of the thick wall. This may cause the molding conditions to be erroneously determined to be unsuitable for molding.

【0014】また、混合型モデルで一定の解析精度を得
るためには、どの部分を2次元的要素でモデル化するべ
きかなど、モデル作成に特殊な知識や技術を要すること
になる。
Further, in order to obtain a certain level of analysis accuracy in the mixed type model, special knowledge and technology are required for model creation, such as which part should be modeled by a two-dimensional element.

【0015】さらに成形品全体が薄肉形状である場合で
も、形状入力の手間を軽減するために製品設計で用いら
れたCAD(Computer Aided Design )データを解析に
活用することが困難であった。すなわち、従来の2次元
的解析手法では、3次元的なCADデータを直接モデル
化の基礎データとすることができず、肉厚中立面(薄肉
部分の各部の肉厚方向の中間点の集合からなる仮想的な
面)を再定義して形状作成をやり直す必要があった。混
合型モデルの場合にも2次元的要素部分に関しては従来
の方法と同様に、肉厚中立面を再定義する必要があるた
め、解析モデル作成に多大な手間がかかり、解析期間が
長期化したり、形状定義に熟練したオペレータを必要と
する点も問題であった。
Further, even if the entire molded product has a thin shape, it has been difficult to utilize CAD (Computer Aided Design) data used in product design for analysis in order to reduce the effort of shape input. That is, in the conventional two-dimensional analysis method, the three-dimensional CAD data cannot be directly used as the basic data for modeling, and the wall thickness neutral plane (the set of intermediate points in the wall thickness direction of each part of the thin wall portion) It was necessary to redefine the virtual surface consisting of () and recreate the shape. Even in the case of the mixed model, it is necessary to redefine the wall thickness neutral plane for the two-dimensional element part as in the conventional method, so that it takes a lot of time and effort to create the analysis model and the analysis period becomes long. Another problem is that it requires an operator who is skilled in defining the shape.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の目的
は、上記問題点に鑑みなされたもので、特に狭幅領域を
含むキャビティを流動する流体流動過程の解析におい
て、3次元的なモデルを用いて流体の流路の形状を忠実
に再現し、なおかつ実用的な計算時間内に精密な解析を
実現する流体流動過程の解析装置および解析方法を提供
することにある。
The first object of the present invention has been made in view of the above problems, and in particular, a three-dimensional model is used in the analysis of a fluid flow process flowing in a cavity including a narrow region. An object of the present invention is to provide an analysis apparatus and an analysis method for a fluid flow process that faithfully reproduces the shape of a fluid flow path by using, and realizes accurate analysis within a practical calculation time.

【0017】また、本発明の第2の目的は、特に薄肉部
を含む射出成形品の射出成形過程の解析において、3次
元的なモデルを用いて成形品の形状を忠実に再現し、な
おかつ実用的な計算時間内に精密な解析を実現する射出
成形過程の解析装置および解析方法を提供することにあ
る。
A second object of the present invention is to faithfully reproduce the shape of the molded product by using a three-dimensional model in the analysis of the injection molding process of the injection molded product including the thin-walled portion, and to use it in practice. An object of the present invention is to provide an analysis device and an analysis method of an injection molding process that realizes a precise analysis within a specific calculation time.

【0018】また、本発明の第3の目的は、かかる射出
成形過程の解析装置を用いて、製品形状、成形型設計、
材料選定などの射出成形条件を決定することにより高品
質な射出成形品を効率良く製造する方法を提供すること
にある。
A third object of the present invention is to use the analyzer for the injection molding process to design the product shape, mold design,
An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing a high-quality injection-molded product by determining injection-molding conditions such as material selection.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の流体の流動過程
の解析装置は、流体の流動するキャビティの少なくとも
一部を多数の微小要素に分割した3次元モデルを構築す
る3次元モデル構築手段と、前記キャビティの狭幅部分
に属する前記各微小要素において流体の流動コンダクタ
ンスκを該狭幅部分の厚みに基づいて決定し、一方、前
記キャビティの広幅部分に属する前記各微小要素におい
て該微小要素がキャビティ壁面に近い位置にある場合は
小さい値となるように流体の流動コンダクタンスκを決
定し遠い位置にある場合は大きい値となるように流体の
流動コンダクタンスκを決定する流動コンダクタンス決
定手段と、該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微
小要素における前記流体の圧力を求める圧力算出手段と
を備えてなることを特徴としている。
A device for analyzing a fluid flow process according to the present invention comprises a three-dimensional model construction means for constructing a three-dimensional model in which at least a part of a cavity in which a fluid flows is divided into a large number of minute elements. , The flow conductance κ of the fluid in each of the microelements belonging to the narrow portion of the cavity is determined based on the thickness of the narrow portion, while the microelement in each of the microelements belonging to the wide portion of the cavity is Flow conductance determining means for determining the flow conductance κ of the fluid so that the fluid conductance κ has a small value when the position is close to the cavity wall surface, and has a large value when the position is far from the cavity wall surface; Pressure calculation means for calculating the pressure of the fluid in each of the minute elements based on the flow conductance κ. It is a symptom.

【0020】本発明の流体の流動過程の解析装置の別の
態様は、流体の流動するキャビティの少なくとも一部を
多数の微小要素に分割した3次元モデルを構築する3次
元モデル構築手段と、前記キャビティの狭幅部分に属す
る前記各微小要素において流体の流動コンダクタンスκ
を該狭幅部分の厚みに基づいて決定し、一方、前記キャ
ビティの広幅部分に属する前記各微小要素において該微
小要素がキャビティ壁面に近い位置にある場合は小さい
値となるように流体の流動コンダクタンスκを決定し遠
い位置にある場合は大きい値となるように流体の流動コ
ンダクタンスκを決定する流動コンダクタンス決定手段
と、該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小要素
における前記流体の圧力変化を求める圧力変化算出手段
とを備えてなることを特徴としている。
Another aspect of the apparatus for analyzing a fluid flow process of the present invention is a three-dimensional model construction means for constructing a three-dimensional model in which at least a part of a fluid flow cavity is divided into a large number of minute elements, and The fluid flow conductance κ of the fluid in each of the minute elements belonging to the narrow portion of the cavity
Is determined based on the thickness of the narrow portion, and on the other hand, in each of the minute elements belonging to the wide portion of the cavity, the flow conductance of the fluid is set to be a small value when the minute element is close to the cavity wall surface. Flow conductance determining means for determining κ and determining the flow conductance κ of the fluid so as to be a large value at a distant position, and a pressure for obtaining a pressure change of the fluid in each of the minute elements based on the flow conductance κ. And a change calculation means.

【0021】本発明の流体の流動過程の解析装置の別の
態様は、流体の流動するキャビティの少なくとも一部を
多数の微小要素に分割した3次元モデルを構築する3次
元モデル構築手段と、前記キャビティの狭幅部分に属す
る前記各微小要素において流体の流動コンダクタンスκ
を該狭幅部分の厚みに基づいて決定し、一方、前記キャ
ビティの広幅部分に属する前記各微小要素において該微
小要素がキャビティ壁面に近い位置にある場合は小さい
値となるように流体の流動コンダクタンスκを決定し遠
い位置にある場合は大きい値となるように流体の流動コ
ンダクタンスκを決定する流動コンダクタンス決定手段
と、該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小要素
における前記流体の流動速度を求める流動速度算出手段
とを備えてなることを特徴としている。
Another aspect of the fluid flow analysis apparatus of the present invention is a three-dimensional model constructing means for constructing a three-dimensional model in which at least a part of a cavity in which a fluid flows is divided into a large number of minute elements, and The fluid flow conductance κ of the fluid in each of the minute elements belonging to the narrow portion of the cavity
Is determined based on the thickness of the narrow portion, and on the other hand, in each of the minute elements belonging to the wide portion of the cavity, the flow conductance of the fluid is set to be a small value when the minute element is close to the cavity wall surface. Flow conductance determining means for determining κ and determining the flow conductance κ of the fluid so as to have a large value at a distant position, and a flow for determining the flow velocity of the fluid in each of the minute elements based on the flow conductance κ It is characterized by comprising a speed calculation means.

【0022】本発明の流体の流動過程の解析方法は、流
体の流動するキャビティの少なくとも一部を多数の微小
要素に分割した3次元モデルを構築し、該各微小要素に
おける流体の流動コンダクタンスκを該各微小要素にお
ける前記キャビティの流動厚みに基づいて決定し、得ら
れた該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小要素
における前記流体の圧力を求め、得られた該圧力により
前記流体の流動過程を解析することを特徴としている。
The method for analyzing a fluid flow process according to the present invention constructs a three-dimensional model in which at least a part of a cavity through which a fluid flows is divided into a large number of microelements, and the fluid flow conductance κ of each microelement is calculated. It is determined based on the flow thickness of the cavity in each micro element, the pressure of the fluid in each micro element is obtained based on the obtained flow conductance κ, and the flow process of the fluid is determined by the obtained pressure. Characterized by analysis.

【0023】本発明の流体の流動過程の解析方法の別の
態様は、流体の流動するキャビティの少なくとも一部を
多数の微小要素に分割した3次元モデルを構築し、前記
各微小要素における流体の流動コンダクタンスκを該各
微小要素における前記キャビティの流動厚みに基づいて
決定し、得られた該流動コンダクタンスκに基づいて前
記各微小要素における前記流体の圧力変化を求め、得ら
れた該圧力変化により前記流体の流動過程を解析するこ
とを特徴としている。
Another aspect of the method for analyzing a fluid flow process of the present invention is to construct a three-dimensional model in which at least a part of a fluid flow cavity is divided into a large number of microelements, and The flow conductance κ is determined based on the flow thickness of the cavity in each of the microelements, the pressure change of the fluid in each of the microelements is obtained based on the obtained flow conductance κ, and the obtained pressure change is used. It is characterized in that the flow process of the fluid is analyzed.

【0024】本発明の流体の流動過程の解析方法の別の
態様は、流体の流動するキャビティの少なくとも一部を
多数の微小要素に分割した3次元モデルを構築し、流体
の前記各微小要素における流動コンダクタンスκを該各
微小要素における前記キャビティの流動厚みに基づいて
決定し、得られた該流動コンダクタンスκに基づいて前
記各微小要素における前記流体の流動速度を求め、得ら
れた該流動速度により前記流体の流動過程を解析するこ
とを特徴としている。
Another aspect of the method for analyzing a fluid flow process according to the present invention is to construct a three-dimensional model in which at least a part of a cavity in which a fluid flows is divided into a large number of microelements, and in each of the microelements of the fluid. The flow conductance κ is determined based on the flow thickness of the cavity in each micro element, the flow velocity of the fluid in each micro element is determined based on the obtained flow conductance κ, and the obtained flow velocity It is characterized in that the flow process of the fluid is analyzed.

【0025】本発明の射出成形過程の解析装置は、射出
成形品の少なくとも一部を多数の微小要素に分割した3
次元モデルを構築する3次元モデル構築手段と、前記射
出成形品の薄肉部分に属する前記各微小要素において射
出成形材料の流動コンダクタンスκを該薄肉部分の厚み
に基づいて決定し、一方、前記射出成形品の厚肉部分に
属する前記各微小要素において該微小要素が成形型表面
に近い位置にある場合は小さい値となるように射出成形
材料の流動コンダクタンスκを決定し遠い位置にある場
合は大きい値となるように射出成形材料の流動コンダク
タンスκを決定する流動コンダクタンス決定手段と、該
流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小要素におけ
る前記射出成形材料の圧力を求める圧力算出手段とを備
えてなることを特徴としている。
In the injection molding process analyzing apparatus of the present invention, at least a part of the injection molded product is divided into a large number of minute elements.
A three-dimensional model constructing means for constructing a three-dimensional model, and the flow conductance κ of the injection molding material in each of the minute elements belonging to the thin-walled portion of the injection-molded product is determined based on the thickness of the thin-walled portion, while the injection molding is performed. The flow conductance κ of the injection molding material is determined so as to have a small value when the microelements are located close to the surface of the mold in each of the microelements belonging to the thick portion of the product, and a large value is located when the microelements are located far from the mold. A flow conductance determining means for determining the flow conductance κ of the injection molding material so as to obtain, and a pressure calculating means for determining the pressure of the injection molding material in each of the minute elements based on the flow conductance κ. It has a feature.

【0026】本発明の射出成形過程の解析装置の別の態
様は、射出成形品の少なくとも一部を多数の微小要素に
分割した3次元モデルを構築する3次元モデル構築手段
と、前記射出成形品の薄肉部分に属する前記各微小要素
において射出成形材料の流動コンダクタンスκを該薄肉
部分の厚みに基づいて決定し、一方、前記射出成形品の
厚肉部分に属する前記各微小要素において該微小要素が
成形型表面に近い位置にある場合は小さい値となるよう
に射出成形材料の流動コンダクタンスκを決定し遠い位
置にある場合は大きい値となるように射出成形材料の流
動コンダクタンスκを決定する流動コンダクタンス決定
手段と、該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小
要素における前記射出成形材料の圧力変化を求める圧力
変化算出手段とを備えてなることを特徴としている。
Another aspect of the injection molding process analyzing apparatus of the present invention is a three-dimensional model constructing means for constructing a three-dimensional model in which at least a part of an injection molded article is divided into a large number of minute elements, and the injection molded article. The flow conductance κ of the injection molding material is determined on the basis of the thickness of the thin-walled portion in each of the micro-elements belonging to the thin-walled portion of The flow conductance κ of the injection molding material is determined so that the value is small when the position is close to the surface of the mold, and the flow conductance κ is determined so that the value is large when the position is far from the mold surface. A determination means and a pressure change calculation means for determining a pressure change of the injection molding material in each of the minute elements based on the flow conductance κ. It is characterized in that it comprises Te.

【0027】本発明の射出成形過程の解析装置の別の態
様は、射出成形品の少なくとも一部を多数の微小要素に
分割した3次元モデルを構築する3次元モデル構築手段
と、前記射出成形品の薄肉部分に属する前記各微小要素
において射出成形材料の流動コンダクタンスκを該薄肉
部分の厚みに基づいて決定し、一方、前記射出成形品の
厚肉部分に属する前記各微小要素において該微小要素が
成形型表面に近い位置にある場合は小さい値となるよう
に射出成形材料の流動コンダクタンスκを決定し遠い位
置にある場合は大きい値となるように射出成形材料の流
動コンダクタンスκを決定する流動コンダクタンス決定
手段と、該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小
要素における前記射出成形材料の流動速度を求める流動
速度算出手段とを備えてなることを特徴としている。
Another embodiment of the injection molding process analyzing apparatus of the present invention is a three-dimensional model constructing means for constructing a three-dimensional model in which at least a part of an injection molded article is divided into a large number of minute elements, and the injection molded article. The flow conductance κ of the injection molding material is determined on the basis of the thickness of the thin-walled portion in each of the micro-elements belonging to the thin-walled portion of The flow conductance κ of the injection molding material is determined so that the value is small when the position is close to the surface of the mold, and the flow conductance κ is determined so that the value is large when the position is far from the mold surface. And a flow velocity calculation unit for determining a flow velocity of the injection molding material in each of the minute elements based on the flow conductance κ. It is characterized in that it comprises Te.

【0028】本発明の射出成形過程の解析装置の好まし
い態様は、前記3次元モデル構築手段は、射出成形品の
CADデータまたはCAD表面データに基づき3次元モ
デルを構築するものであることを特徴としている。
A preferred embodiment of the injection molding process analyzing apparatus of the present invention is characterized in that the three-dimensional model constructing means constructs a three-dimensional model based on CAD data or CAD surface data of an injection-molded article. There is.

【0029】本発明の射出成形過程の解析方法は、射出
成形品の少なくとも一部を多数の微小要素に分割した3
次元モデルを構築し、該各微小要素における射出成形材
料の流動コンダクタンスκを該各微小要素における前記
射出成形品の流動厚みに基づいて決定し、得られた該流
動コンダクタンスκに基づいて前記各微小要素における
前記射出成形材料の圧力を求め、得られた該圧力により
前記射出成形品の射出成形過程を解析することを特徴と
している。
In the method of analyzing the injection molding process of the present invention, at least a part of the injection molded product is divided into a large number of minute elements.
A dimensional model is constructed, the flow conductance κ of the injection molding material in each of the microelements is determined based on the flow thickness of the injection-molded article in each of the microelements, and each of the microscopic values is obtained based on the obtained flow conductance κ. The pressure of the injection molding material in the element is obtained, and the injection molding process of the injection molded article is analyzed by the obtained pressure.

【0030】本発明の射出成形過程の解析方法の別の態
様は、射出成形品の少なくとも一部を多数の微小要素に
分割した3次元モデルを構築し、前記各微小要素におけ
る射出成形材料の流動コンダクタンスκを該各微小要素
における前記射出成形品の流動厚みに基づいて決定し、
得られた該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小
要素における前記射出成形材料の圧力変化を求め、得ら
れた該圧力変化により前記射出成形品の射出成形過程を
解析することを特徴としている。
Another aspect of the method for analyzing the injection molding process of the present invention is to construct a three-dimensional model in which at least a part of an injection molded product is divided into a large number of microelements, and to flow the injection molding material in each of the microelements. Conductance κ is determined based on the flow thickness of the injection molded article in each of the microelements,
It is characterized in that a pressure change of the injection molding material in each of the minute elements is obtained based on the obtained flow conductance κ and the injection molding process of the injection molded article is analyzed by the obtained pressure change.

【0031】本発明の射出成形過程の解析方法の別の態
様は、射出成形品の少なくとも一部を多数の微小要素に
分割した3次元モデルを構築し、射出成形材料の前記各
微小要素における流動コンダクタンスκを該各微小要素
における前記射出成形品の流動厚みに基づいて決定し、
得られた該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小
要素における前記射出成形材料の流動速度を求め、得ら
れた該流動速度により前記射出成形品の射出成形過程を
解析することを特徴としている。
Another aspect of the method for analyzing the injection molding process of the present invention is to construct a three-dimensional model in which at least a part of an injection-molded product is divided into a large number of microelements, and flow the injection molding material in each of the microelements. Conductance κ is determined based on the flow thickness of the injection molded article in each of the microelements,
The flow velocity of the injection molding material in each of the minute elements is obtained based on the obtained flow conductance κ, and the injection molding process of the injection molded article is analyzed by the obtained flow velocity.

【0032】本発明の射出成形過程の解析方法の別の態
様は、射出成形品の少なくとも一部を多数の微小要素に
分割した3次元モデルを構築し、前記射出成形品の薄肉
部分に属する前記各微小要素において射出成形材料の流
動コンダクタンスκを該薄肉部分の厚みに基づいて決定
し、一方、前記射出成形品の厚肉部分に属する前記各微
小要素において流動コンダクタンスκを、前記各微小要
素と成形型表面との最短距離R の増加に伴って増加し、
かつ、前記射出成形材料の材料粘度ηの増加に伴って減
少する関数F(R ,η) により決定し、得られた該流動コ
ンダクタンスκに基づいて前記各微小要素における前記
射出成形材料の圧力を求め、得られた該圧力により前記
射出成形品の射出成形過程を解析することを特徴として
いる。
Another aspect of the injection molding process analysis method of the present invention is to construct a three-dimensional model in which at least a part of an injection molded product is divided into a large number of microelements, and to belong to the thin-walled portion of the injection molded product. The flow conductance κ of the injection molding material in each micro element is determined based on the thickness of the thin portion, while the flow conductance κ of each micro element belonging to the thick portion of the injection molded product is It increases as the shortest distance R to the mold surface increases,
And, the pressure of the injection molding material in each of the microelements is determined by the function F (R, η) that decreases with the increase of the material viscosity η of the injection molding material and the obtained flow conductance κ. It is characterized in that the injection molding process of the injection-molded article is analyzed based on the obtained pressure.

【0033】本発明の射出成形過程の解析方法の別の態
様は、射出成形品の少なくとも一部を多数の微小要素に
分割した3次元モデルを構築し、前記射出成形品の薄肉
部分に属する前記各微小要素において射出成形材料の流
動コンダクタンスκを該薄肉部分の厚みに基づいて決定
し、一方、前記射出成形品の厚肉部分に属する前記各微
小要素において流動コンダクタンスκを、式
Another aspect of the injection molding process analysis method of the present invention is to construct a three-dimensional model in which at least a part of an injection molded product is divided into a large number of microelements, and to belong to the thin-walled portion of the injection molded product. The flow conductance κ of the injection molding material in each microelement is determined based on the thickness of the thin portion, while the flow conductance κ in each microelement belonging to the thick portion of the injection molded product is expressed by

【数2】 (ηは前記射出成形材料の材料粘度、x,y およびz は前
記微小要素の位置を表わす)を解くことにより決定し、
得られた該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小
要素における前記射出成形材料の圧力を求め、得られた
該圧力により前記射出成形品の射出成形過程を解析する
ことを特徴としている。
(Equation 2) (Η represents the material viscosity of the injection molding material, x, y and z represent the positions of the microelements), and
The pressure of the injection molding material in each of the minute elements is obtained based on the obtained flow conductance κ, and the injection molding process of the injection molded article is analyzed by the obtained pressure.

【0034】本発明の射出成形品の製造方法は、射出成
形品の射出成形条件を定め、該射出成形品の少なくとも
一部を多数の微小要素に分割した3次元モデルを構築
し、前記射出成形品の薄肉部分に属する前記各微小要素
において射出成形材料の流動コンダクタンスκを該薄肉
部分の厚みに基づいて決定し、一方、前記射出成形品の
厚肉部分に属する前記各微小要素において該微小要素が
成形型表面に近い位置にある場合は小さい値となるよう
に射出成形材料の流動コンダクタンスκを決定し遠い位
置にある場合は大きい値となるように射出成形材料の流
動コンダクタンスκを決定し、得られた該流動コンダク
タンスκに基づいて前記各微小要素における前記射出成
形材料の圧力を求め、得られた該圧力の分布に基づいて
射出成形条件を最終決定し、該最終決定された該射出成
形条件に基づいて射出成形品を製造することを特徴とし
ている。
In the method for producing an injection-molded product according to the present invention, the injection-molding conditions for the injection-molded product are determined, a three-dimensional model in which at least a part of the injection-molded product is divided into a large number of minute elements is constructed, and the injection molding is performed. The flow conductance κ of the injection molding material is determined based on the thickness of the thin portion in each of the microelements belonging to the thin portion of the article, while the microelement is included in each of the microelements belonging to the thick portion of the injection molded article. When is close to the surface of the mold, the flow conductance κ of the injection molding material is determined to be a small value, and when located at a distant position, the flow conductance κ of the injection molding material is determined to be a large value, The pressure of the injection molding material in each of the minute elements is obtained based on the obtained flow conductance κ, and the final injection molding conditions are determined based on the obtained pressure distribution. And it is characterized in that the production of injection-molded article based on the final determined injection-molding conditions.

【0035】本発明の射出成形品の製造方法の別の態様
は、射出成形品の射出成形条件を定め、該射出成形品の
少なくとも一部を多数の微小要素に分割した3次元モデ
ルを構築し、前記射出成形品の薄肉部分に属する前記各
微小要素において射出成形材料の流動コンダクタンスκ
を該薄肉部分の厚みに基づいて決定し、一方、前記射出
成形品の厚肉部分に属する前記各微小要素において該微
小要素が成形型表面に近い位置にある場合は小さい値と
なるように射出成形材料の流動コンダクタンスκを決定
し遠い位置にある場合は大きい値となるように射出成形
材料の流動コンダクタンスκを決定し、得られた該流動
コンダクタンスκに基づいて前記各微小要素における前
記射出成形材料の圧力変化を求め、得られた該圧力変化
の分布に基づいて射出成形条件を最終決定し、該最終決
定された該射出成形条件に基づいて射出成形品を製造す
ることを特徴としている。
Another embodiment of the method for producing an injection-molded product according to the present invention is to define injection-molding conditions for the injection-molded product and construct a three-dimensional model in which at least a part of the injection-molded product is divided into a large number of minute elements. , The flow conductance κ of the injection molding material in each of the minute elements belonging to the thin portion of the injection molded product.
Is determined based on the thickness of the thin-walled portion, and on the other hand, in each of the minute elements belonging to the thick-walled portion of the injection-molded product, when the minute element is close to the surface of the mold, injection is performed so as to have a small value. The flow conductance κ of the molding material is determined, and the flow conductance κ of the injection molding material is determined so that the flow conductance κ has a large value at a distant position, and the injection molding in each of the microelements is performed based on the obtained flow conductance κ. It is characterized in that the pressure change of the material is obtained, the injection molding condition is finally determined based on the obtained distribution of the pressure change, and the injection molded product is manufactured based on the finally determined injection molding condition.

【0036】本発明の射出成形品の製造方法の別の態様
は、射出成形品の射出成形条件を定め、該射出成形品の
少なくとも一部を多数の微小要素に分割した3次元モデ
ルを構築し、前記射出成形品の薄肉部分に属する前記各
微小要素において射出成形材料の流動コンダクタンスκ
を該薄肉部分の厚みに基づいて決定し、一方、前記射出
成形品の厚肉部分に属する前記各微小要素において該微
小要素が成形型表面に近い位置にある場合は小さい値と
なるように射出成形材料の流動コンダクタンスκを決定
し遠い位置にある場合は大きい値となるように射出成形
材料の流動コンダクタンスκを決定し、得られた該流動
コンダクタンスκに基づいて前記各微小要素における前
記射出成形材料の流動速度分布を求め、得られた該流動
速度の分布に基づいて射出成形条件を最終決定し、該最
終決定された該射出成形条件に基づいて射出成形品を製
造することを特徴としている。
Another aspect of the method for producing an injection-molded product according to the present invention is to define injection-molding conditions for the injection-molded product and construct a three-dimensional model in which at least a part of the injection-molded product is divided into a large number of minute elements. , The flow conductance κ of the injection molding material in each of the minute elements belonging to the thin portion of the injection molded product.
Is determined based on the thickness of the thin-walled portion, and on the other hand, in each of the minute elements belonging to the thick-walled portion of the injection-molded product, when the minute element is close to the surface of the mold, injection is performed so as to have a small value. The flow conductance κ of the molding material is determined, and the flow conductance κ of the injection molding material is determined so that the flow conductance κ has a large value at a distant position, and the injection molding in each of the microelements is performed based on the obtained flow conductance κ. The method is characterized in that a flow velocity distribution of a material is obtained, injection molding conditions are finally determined based on the obtained flow velocity distribution, and an injection molded product is manufactured based on the finally determined injection molding conditions. .

【0037】本発明の射出成形品の製造方法の好ましい
態様は、前記射出成形条件は、前記射出成形品の形状、
成形型形状、材料射出速度、材料温度、成形型温度およ
び射出成形材料のうちのいずれかを含むものであること
を特徴としている。
In a preferred embodiment of the method for producing an injection-molded article of the present invention, the injection-molding conditions are the shape of the injection-molded article,
It is characterized in that it includes any one of a mold shape, a material injection speed, a material temperature, a mold temperature and an injection molding material.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下に、本発明による流体流動過
程の解析装置および解析方法の一例である、射出成形過
程の解析装置、解析方法の好ましい態様の例を図面を参
照しながら詳細に説明する。また、射出成形品の製造方
法の好ましい態様の例を合わせて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an example of a preferred embodiment of an injection molding process analysis apparatus and analysis method, which is an example of a fluid flow process analysis apparatus and analysis method according to the present invention, will be described in detail with reference to the drawings. To do. An example of a preferred embodiment of the method for manufacturing an injection-molded article will be described together.

【0039】図1は、本発明の射出成形過程の解析装置
のハードウェア構成例を示す図である。コンピュータ1
01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、
たとえば解析する射出成形品の射出成形条件と3次元的
なモデルのデータの入力が受け付けられ、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RA
M(ランダムアクセス可能な揮発性メモリ)に読み込
み、解析を行なう。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
が射出成形条件を変更し再び解析を行なうことができ
る。また、解析結果の出力は別途用意したプリンタ装置
に対して行なってもよく、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。
FIG. 1 is a diagram showing a hardware configuration example of an injection molding process analyzing apparatus of the present invention. Computer 1
An input device 103, a display device 104, and an auxiliary storage device 102 are connected to 01. By the input device 103,
For example, the input of the injection molding condition of the injection molded product to be analyzed and the data of the three-dimensional model are accepted, and such data is stored in the auxiliary storage device 102. The computer 101 stores this data in the internal RA according to the operator's instruction.
It is read into M (random accessible volatile memory) and analyzed. The obtained analysis result is displayed on the display device 104, for example. If necessary, the operator can change the injection molding conditions and perform the analysis again. Further, the output of the analysis result may be performed to a separately prepared printer device or may be stored in the auxiliary storage device 102. In this case, for example, this output can be used as input data of another analysis device.

【0040】図2は本発明の射出成形過程の解析装置、
解析方法およびかかる解析装置を利用した射出成形品の
製造方法における手順の例を示したフローチャートであ
る。
FIG. 2 shows an injection molding process analyzing apparatus according to the present invention.
It is the flowchart which showed the example of the procedure in the analysis method and the manufacturing method of the injection molded article using such an analysis device.

【0041】射出成形過程の解析では、はじめに、射出
成形品の射出成形条件(たとえば射出成形品の形状、成
形型形状、材料射出速度、材料温度、成形型温度あるい
は射出成形材料など)を入力する(ステップ1)。次
に、形状をたとえば図6に示したように立体的な微小要
素に分割して製品の3次元モデルを構築する(ステップ
2)。
In the analysis of the injection molding process, first, the injection molding conditions of the injection molded product (for example, the shape of the injection molded product, the mold shape, the material injection speed, the material temperature, the mold temperature or the injection molding material, etc.) are input. (Step 1). Next, the shape is divided into three-dimensional minute elements as shown in FIG. 6, for example, to construct a three-dimensional model of the product (step 2).

【0042】次に3次元的な微小要素に分割された薄肉
部分の製品肉厚を設定する(ステップ3)。 次に各微
小要素における流動コンダクタンスκを決定する(ステ
ップ4)。続いて、ステップ4で決定した各微小要素の
流動コンダクタンスκを利用して、各微小要素における
射出成形材料の圧力(以下「材料圧力」という。)を得
る(ステップ5)。ここで各微小要素の圧力の変化を求
めてもよい。あるいは求めた材料圧力分布から、あるい
は直接に各微小要素における射出成形材料の流動速度を
求めてもよい。こうして得られた解析結果をたとえばグ
ラフィック処理して、等高線あるいはグラフなどの形式
で表示する(ステップ6)。上述のようにプリンタ装置
などに出力してもよい。
Next, the product thickness of the thin portion divided into three-dimensional minute elements is set (step 3). Next, the flow conductance κ in each microelement is determined (step 4). Subsequently, the flow conductance κ of each microelement determined in step 4 is used to obtain the pressure of the injection molding material in each microelement (hereinafter referred to as “material pressure”) (step 5). Here, the change in pressure of each minute element may be obtained. Alternatively, the flow velocity of the injection molding material in each minute element may be directly obtained from the obtained material pressure distribution. The analysis result thus obtained is subjected to, for example, graphic processing and displayed in the form of contour lines or graphs (step 6). You may output to a printer apparatus etc. as mentioned above.

【0043】さらに、こうした射出成形過程の解析結果
を用いて射出成形品を製造する場合は、上記のように得
られた圧力、圧力変化あるいは流動速度を評価する(ス
テップ7)。この評価はたとえば、異常な圧力、圧力変
化あるいは流動速度を得た領域があれば、成形不良が発
生する可能性が高いと判定することにより行なう。も
し、得られた解析結果より成形不良が予測される場合
は、射出成形条件を変更し(ステップ8)、再びステッ
プ1に戻って解析を行なう。こうしたステップをくり返
し、射出成形が良好に行なわれると予測される結果を得
たならば、その射出成形条件により射出成形を行ない、
射出成形品を製造する(ステップ9)。
Further, in the case of manufacturing an injection-molded article by using the analysis result of the injection molding process, the pressure, the pressure change or the flow rate obtained as described above is evaluated (step 7). This evaluation is performed, for example, by determining that there is a high possibility that molding failure will occur if there is a region where an abnormal pressure, pressure change, or flow velocity is obtained. If a molding failure is predicted from the obtained analysis result, the injection molding conditions are changed (step 8), and the procedure returns to step 1 for analysis. If these steps are repeated and the result that the injection molding is expected to be performed well is obtained, the injection molding is performed under the injection molding conditions,
An injection molded article is manufactured (step 9).

【0044】3次元的なモデルを構築する方法として
は、形状データをオペレータが手入力してもよいが、射
出成形品を設計するに際して用いたCADデータを用い
るのが好ましい。この場合、CADの立体情報データを
用いてもよく、表面データを用いてもよい。立体情報デ
ータはCADで設計する際の手順や、各種ポイント、カ
ーブ、サーフェース(表面)、ボリューム等の詳細な情
報よりなるデータであり、CAD装置ごとに定められた
フォーマットを有するデータである。一方、表面データ
は、上記立体情報のうち、特に外表面の形状データのみ
を取り出したもので、多くのCAD装置は、これをサー
フェースデータとして出力する機能を備えている。表面
データの例としては、たとえば、光硬化性樹脂等を用い
てCADなどの電子的な形状情報からその形状を有する
模型を作製するための光造形手法で用いられるSTLフ
ォーマットデータがある。このSTLフォーマットデー
タは、曲面などの立体表面形状を三角形の集合で近似
し、各三角形の頂点座標を出力したデータである。通常
のCADデータでは、特に立体情報についてはソフトウ
ェア間のデータ互換性が低く、同一のソフトウェアであ
ってもバージョンごとに異なる場合があるなど取り扱い
が複雑なことが多い。この点、表面データは、一般に、
比較的単純であり取り扱いが容易である。このCADデ
ータや表面データ等を用いてキャビティの3次元形状を
決定し、微小要素への分解は、有限要素法の計算をする
装置のプリプロセッサ等により自動的に行うのが好まし
い。
As a method for constructing a three-dimensional model, shape data may be manually input by an operator, but it is preferable to use CAD data used when designing an injection molded product. In this case, CAD stereoscopic information data may be used or surface data may be used. The three-dimensional information data is data including detailed information such as a procedure for designing with CAD, various points, curves, surfaces (surfaces), volumes, and the like, and has a format defined for each CAD device. On the other hand, the surface data is obtained by extracting only the shape data of the outer surface from the above-mentioned stereoscopic information, and many CAD devices have a function of outputting this as surface data. Examples of the surface data include STL format data used in a stereolithography method for producing a model having the shape from electronic shape information such as CAD using a photocurable resin or the like. The STL format data is data in which a solid surface shape such as a curved surface is approximated by a set of triangles and the vertex coordinates of each triangle are output. In the case of normal CAD data, the data compatibility between softwares is low especially for stereoscopic information, and even if the same software is used, it may be different depending on the version, and the handling is often complicated. In this regard, surface data is generally
Relatively simple and easy to handle. It is preferable that the three-dimensional shape of the cavity is determined using the CAD data, surface data, etc., and the decomposition into minute elements is automatically performed by a preprocessor or the like of a device that calculates by the finite element method.

【0045】つぎに、各微小要素における材料圧力、圧
力変化および流動速度を求める方法を詳しく説明する。
Next, a method for obtaining the material pressure, the pressure change and the flow velocity in each minute element will be described in detail.

【0046】射出成形における材料圧力を求める方法
は、一般に知られる連続の式(1) を用いる。式(1) は流
体中の任意領域への流入流量と流出流量の総和が零であ
ることを表す式であり、流体を非圧縮性と仮定すること
で成立する。流体が圧縮性を持つ場合には右辺が非零と
なるが、以下の議論は同様に成立する。
As a method for obtaining the material pressure in injection molding, generally known continuous equation (1) is used. Equation (1) is an equation that expresses that the sum of the inflow rate and the outflow rate to an arbitrary region in the fluid is zero, and is established by assuming that the fluid is incompressible. If the fluid has compressibility, the right side is non-zero, but the following arguments hold in the same way.

【0047】[0047]

【数3】 ここで、x 、y 、z は3次元の空間座標であり、U 、V
、W はそれぞれの座標軸方向射出成形材料の流動速度
である。この式1はU 、V 、W を未知変数とする方程式
であり、一般にはこの式および圧力P と流動速度から導
かれるせん断応力とを未知変数とする運動方程式を解く
必要があるとされ、3次元の流動を扱う場合は未知変数
が4個となる。
(Equation 3) Where x, y, z are three-dimensional spatial coordinates, and U, V
, W is the flow velocity of the injection molding material in each coordinate axis direction. This equation 1 is an equation with U, V, and W as unknown variables, and it is generally said that it is necessary to solve this equation and the equation of motion with unknown variables of pressure P and shear stress derived from the flow velocity. When dealing with dimensional flow, there are four unknown variables.

【0048】この式(1) を解くにあたって次に示す式
(2) を使用することにより各方向の流動速度U 、V 、W
を式(1) から消去し、未知変数の数を4個から圧力のみ
の1個に減らすことにより計算時間を大幅に減少するこ
とができる。この場合、3次元モデルを用いた場合の計
算時間は1/16程度となると同時にコンピュータの所
要RAM容量を1/4程度とすることができる。これに
よって初めて実用的な速度と精度を有する3次元の射出
成形過程の解析を可能となった。
In solving this equation (1), the following equation
By using (2), the flow velocity in each direction U, V, W
By eliminating Eq. (1) from Eq. (1) and reducing the number of unknown variables from four to only one pressure, the calculation time can be significantly reduced. In this case, the calculation time when the three-dimensional model is used can be reduced to about 1/16 and the required RAM capacity of the computer can be reduced to about 1/4. This made it possible for the first time to analyze a three-dimensional injection molding process with practical speed and accuracy.

【0049】[0049]

【数4】 上記の式(2) においてκは流動コンダクタンスである。
この式(2) はダルシー流れの式と呼ばれ、多孔質中の浸
透流を表わす式である。すなわち3次元の座標軸x 、y
、z 方向の流動速度U 、V 、W はそれぞれの方向の圧
力勾配などに比例するものと仮定したものである。
(Equation 4) In equation (2) above, κ is the flow conductance.
This equation (2) is called the Darcy flow equation and represents the permeation flow in a porous medium. That is, three-dimensional coordinate axes x and y
It is assumed that the flow velocities U, V, W in the z, z direction are proportional to the pressure gradient in each direction.

【0050】式(2) を式(1) に代入することで次の式
(3) が得られる。
By substituting equation (2) into equation (1), the following equation
(3) is obtained.

【0051】[0051]

【数5】 式(3) は一般の熱伝導を表す方程式と同形である。熱伝
導問題では任意の微小要素分割された領域について、領
域境界の温度T あるいは温度勾配を境界条件として予め
設定すれば、領域内部の温度分布を有限要素法、差分
法、コントロールボリューム法などの数値解析手法によ
り求めることができる。したがって任意の微小要素分割
された領域について、領域境界の圧力P あるいは圧力勾
配を境界条件として設定すれば、熱伝導問題のための解
析手法や解析プログラムを用いることによって式(3) も
同様に解くことが可能であり、材料の圧力分布を求める
ことができる。
(Equation 5) Equation (3) is isomorphic to the general equation for heat conduction. In the heat conduction problem, if the temperature T or the temperature gradient at the region boundary is set as a boundary condition in advance for a region divided into arbitrary minute elements, the temperature distribution inside the region can be calculated by the finite element method, difference method, control volume method, and other numerical values. It can be obtained by an analytical method. Therefore, if the pressure P or pressure gradient at the region boundary is set as a boundary condition for a region divided into arbitrary minute elements, equation (3) can also be solved by using an analysis method or analysis program for the heat conduction problem. It is possible to determine the pressure distribution of the material.

【0052】境界条件の設定方法については、たとえ
ば、材料流入部分では射出圧力値あるいは射出流量より
求められる圧力勾配値を設定し、成形型表面に接する領
域境界では流入流出がないことから圧力勾配零を設定
し、さらに自由表面である流動先端部分の圧力はたとえ
ば大気圧と設定する。
Regarding the method of setting the boundary condition, for example, the pressure gradient value obtained from the injection pressure value or the injection flow rate is set in the material inflow portion, and there is no inflow / outflow at the area boundary in contact with the surface of the molding die. Is set, and the pressure at the free end of the flow, which is the free surface, is set to atmospheric pressure, for example.

【0053】さらに射出成形では材料の充填部分が時間
と共に増加することから、圧力分布も時間と共に変化す
る。このような圧力分布の時間的変化(圧力変化の分
布)は、新たに充填された材料の総量に従って充填領域
形状の変化を求め再び式(3) を解くことで得ることがで
きる。充填領域形状の変化を求める方法としては従来の
射出成形過程の解析方法で用いられているコントロール
ボリューム法やFAN 法(Flow Analysis Network Metho
d)などが用いられる。
Further, in the injection molding, the filling portion of the material increases with time, so that the pressure distribution also changes with time. Such a temporal change in the pressure distribution (distribution of pressure change) can be obtained by finding the change in the shape of the filling region according to the total amount of newly filled material and solving the equation (3) again. The control volume method and the FAN method (Flow Analysis Network Method), which are used in the conventional analysis method of the injection molding process, are used to determine the change in the shape of the filling region.
d) etc. are used.

【0054】また、流動速度は、たとえば、上述のよう
に圧力分布P を求めこれを式(1) に代入することにより
簡単に求めることができる。
The flow velocity can be easily obtained by, for example, obtaining the pressure distribution P as described above and substituting it into the equation (1).

【0055】次に図2のステップ4の流動コンダクタン
スκの決定方法について詳しく説明する。
Next, the method of determining the flow conductance κ in step 4 of FIG. 2 will be described in detail.

【0056】まず、薄肉部分の流動コンダクタンスκを
求める方法について述べる。
First, a method for obtaining the flow conductance κ of the thin portion will be described.

【0057】3次元的なモデル化を行う場合でも、厚肉
部分に比べて厚さが非常の薄い薄肉部分では、当該部分
を構成する微小要素が図12に示したように1層の層構
造(微小要素が3角錐形状のものの場合、3角錐の1個
の面とその面に含まれない頂点とが同時にキャビティに
接している構造を指す。微小要素が6面体形状の場合は
1個の微小要素の対向する面がそれぞれキャビティに接
している構造を指す。2層の層構造とは、1個の微小要
素とその頂点または面に接する別の微小要素の両方がい
ずれかの面または頂点でキャビティに接している構造を
指す。以下同様。)をなすように分割する場合が多い。
これは、当該部分を微小要素の多層(たとえば、4層以
上)構造あるいは一般の厚肉部と同様の純3次元構造に
分解するようにしようとすると、厚肉部分においては、
この部位としては不必要なほど小さい微小要素に分解す
ることとなり、結果的に非常に多数の微小要素からなる
モデルとなり、実用的な計算時間では解析ができなくな
るためである。
Even when three-dimensional modeling is performed, in a thin portion whose thickness is much smaller than that of the thick portion, the minute elements constituting the portion have a single layer structure as shown in FIG. (When the minute element has a shape of a three-sided pyramid, it means a structure in which one surface of the three-sided pyramid and a vertex not included in the surface are in contact with the cavity at the same time. A two-layered layered structure refers to a structure in which the facing surfaces of the microelements are in contact with the cavity, respectively. It refers to the structure that is in contact with the cavity.
This is because when the portion is attempted to be decomposed into a multi-layer (for example, four or more layers) structure of minute elements or a pure three-dimensional structure similar to a general thick portion, in the thick portion,
This is because this part is decomposed into minute elements that are unnecessarily small, resulting in a model consisting of a very large number of minute elements, which makes analysis impossible in a practical calculation time.

【0058】特に、成形品を多数の3次元的な微小要素
に自動的に分割し3次元的なモデルを作成するプリプロ
セッサを用いると、多くの場合、薄肉部分では1〜2層
に分割されることが多い。このような場合、図2のステ
ップ3にて、当該薄肉部分の肉厚を求め、ステップ4で
次の式(4) によりこの領域の流動コンダクタンスκを求
める。
In particular, when a preprocessor for automatically dividing a molded product into a large number of three-dimensional minute elements to create a three-dimensional model is used, the thin-walled portion is often divided into one or two layers. Often. In such a case, in step 3 of FIG. 2, the wall thickness of the thin portion is calculated, and in step 4, the flow conductance κ of this region is calculated by the following equation (4).

【0059】[0059]

【数6】 ここでH は材料流路の厚さ、ηは材料粘度である。(Equation 6) Here, H is the thickness of the material channel, and η is the material viscosity.

【0060】ステップ3での肉厚設定方法としては、た
とえば、以下の方法が考えられる。
As a method for setting the wall thickness in step 3, for example, the following method can be considered.

【0061】(1)薄肉部分の3次元CADデータの肉
厚データを用いる方法。この方法では、3次元CADに
てリブなどの肉厚設定された部分について特に有効で、
正確な肉厚の設定ができる。
(1) A method using the thickness data of the three-dimensional CAD data of the thin portion. In this method, it is particularly effective for a portion where the wall thickness is set by three-dimensional CAD,
Accurate wall thickness can be set.

【0062】(2)薄肉部分の3次元的微小要素につい
て、肉厚データを別途入力する方法。この方法では入力
の手間が生じるが、薄肉要素の選択を確実に行うことが
できる。
(2) A method of separately inputting thickness data for the three-dimensional microelements of the thin portion. Although this method requires time and effort for input, it is possible to reliably select the thin element.

【0063】(3)薄肉部分の3次元的微小要素につい
て、たとえば、1層構造の薄肉部分の場合、3次元的微
小要素が3角錐形状のとき、表面に露出した(金型ある
いはキャビティに接した)三角形面積Sと三角錐体積V
を算出し、肉厚H=3V/Sとして算出する方法。3次元的要
素の2面以上が表面に露出しているときは各面について
H を求め、それらの最小値を採用する。この方法では、
自動的に肉厚を求めることができる。3次元的微小要素
が6面体形状の場合は表面に露出した面の面積Sと6面
体体積Vを算出し、H=V/S で算出する。複数の面が表面
に露出している場合は、各露出面について同様の計算を
行なってその平均値を用いる。2層以上の層構造の場合
は、各層毎に層の厚みを算出し、加算することで求め
る。
(3) Regarding the three-dimensional microelements in the thin portion, for example, in the case of a thin-walled portion having a one-layer structure, when the three-dimensional microelements have a triangular pyramid shape, they are exposed on the surface (contact with a mold or a cavity). Triangle area S and triangle pyramid volume V
To calculate the wall thickness H = 3V / S. If two or more surfaces of a three-dimensional element are exposed on the surface,
Find H and adopt their minimum. in this way,
The wall thickness can be calculated automatically. When the three-dimensional minute element has a hexahedral shape, the area S of the surface exposed on the surface and the hexahedral volume V are calculated, and H = V / S. When multiple surfaces are exposed on the surface, the same calculation is performed for each exposed surface and the average value is used. In the case of a layered structure of two or more layers, the layer thickness is calculated for each layer and added.

【0064】(4)薄肉部分の3次元的微小要素につい
て、表面に露出した面の法線を想定し、この法線が当該
薄肉部分のモデルを通過する距離(法線が上記露出した
面と交わる点および上記表面に対向する薄肉部分のモデ
ルの面との交点の間の距離)を肉厚とする方法。この場
合、微小要素の表面に露出する面に基づいて求めるた
め、微小要素がつぶれた形状のものであっても、影響を
受けない点で(3)の方法よりすぐれている。
(4) As for the three-dimensional microelements of the thin portion, the normal of the surface exposed on the surface is assumed, and the distance that this normal passes through the model of the thin portion (the normal is the exposed surface). The distance between the point of intersection and the point of intersection of the thin wall portion facing the surface and the surface of the model) is defined as the wall thickness. In this case, since it is obtained based on the surface exposed on the surface of the microelement, it is superior to the method (3) in that it is not affected even if the microelement has a crushed shape.

【0065】(5)キャビティ形状を定義するのに用い
たCADから出力される前述の表面データを用いて、
(4)と同様に薄肉部分の表面の法線がモデル内部を通
過する距離を肉厚とする方法。上述の通り、多くのCA
D装置は、3次元的なキャビティの表面の3次元的形状
を特にサーフェースデータとして出力する機能を備えて
おり、上述の通り、表面データでは比較的単純であり、
取り扱いが容易なことが多い。
(5) Using the above-mentioned surface data output from the CAD used to define the cavity shape,
Similar to (4), the wall thickness is the distance that the surface normal of the thin portion passes through the model. As mentioned above, many CAs
The D device has a function of outputting the three-dimensional shape of the surface of the three-dimensional cavity particularly as surface data, and as described above, the surface data is relatively simple,
Often easy to handle.

【0066】次に厚肉部分の流動コンダクタンスκを求
める方法の例について述べる。
Next, an example of a method for obtaining the flow conductance κ of the thick portion will be described.

【0067】本発明者の知見によると、射出成形材料の
流動性は成形型表面から遠ざかるほど高く、近づくほど
低くなる。したがって、一般に流動コンダクタンスを微
小要素が成形型表面(すなわち、キャビティ壁面)に近
い位置にある場合は小さい値となるように、遠い位置に
ある場合は大きい値となるように決定するのが好まし
い。そこで、流動コンダクタンスκが、このような傾向
を示す関数にしたがって変化するものと仮定することに
より解析結果に良好な近似を得ることができる。すなわ
ち、このような場合の流動コンダクタンスκとして、次
に示す式(5) を用いるのが好ましい。
According to the knowledge of the inventor of the present invention, the fluidity of the injection molding material is higher as the distance from the surface of the mold is higher and lower as the distance is closer. Therefore, in general, it is preferable to determine the flow conductance to have a small value when the minute element is located close to the surface of the mold (that is, the cavity wall surface), and to have a large value when the minute element is located far away. Therefore, it is possible to obtain a good approximation to the analysis result by assuming that the flow conductance κ changes according to a function showing such a tendency. That is, it is preferable to use the following equation (5) as the flow conductance κ in such a case.

【0068】[0068]

【数7】 ここでR は各微小要素重心から成形型表面への最短距離
あるいは各微小要素頂点から成形型表面への最短距離で
あり、ηは材料粘度である。
(Equation 7) Here, R is the shortest distance from the center of gravity of each microelement to the mold surface or the shortest distance from each microelement vertex to the mold surface, and η is the material viscosity.

【0069】式(5) の関数F は成形型表面から遠いほ
ど、すなわちR が大きいほど成形型と材料間の摩擦力の
効果が低下するために流動コンダクタンスκが増加し、
また材料粘度ηが大きいほど流動性が低いために流動コ
ンダクタンスκが減少する関数であり、たとえば、κ=a
R/η+bのようにR の増加に対しκは増加し、ηの増加に
対してκは減少するような関数として定義する。この場
合、a は正の比例係数であり、b はR=0 即ち成形型表面
での流動コンダクタンスを示す係数である。これら定数
a およびb は、たとえば、代表的な射出成形品の例など
で実験することなどにより決定する。ここに例示したR/
ηに関する一次式は関数F を明示する最も単純な態様と
して計算時間が短時間に終了する特徴を有する。また、
射出成形品のタイプにより、解析結果と実際の成形の結
果がよく一致する別な形の計算式を用いてもよい。
As the function F of the equation (5) is farther from the surface of the mold, that is, the larger R is, the effect of the frictional force between the mold and the material is decreased, so that the flow conductance κ is increased,
Also, as the material viscosity η is larger, the fluidity is lower, and therefore the flow conductance κ decreases. For example, κ = a
R / η + b is defined as a function such that κ increases with increasing R and κ decreases with increasing η. In this case, a is a positive proportional coefficient and b is R = 0, that is, a coefficient indicating the flow conductance on the surface of the mold. These constants
a and b are determined, for example, by conducting experiments with a typical injection molded product. R / illustrated here
The linear expression regarding η has a characteristic that the calculation time is completed in a short time as the simplest mode in which the function F 1 is specified. Also,
Depending on the type of injection-molded product, another form of calculation formula in which the analysis result and the actual molding result are in good agreement may be used.

【0070】また材料粘度ηは温度とせん断速度などに
従って変化し、式(6) に示すような近似式で表すことが
できる。ここでA 、B 、C は材料に特有の係数であり粘
度測定装置により実験的に求めることができる。式(6)
による材料粘度の近似値を式(5) に代入することによ
り、せん断速度と温度の変化にともなう材料粘度の変化
の影響も流動コンダクタンス計算に簡単に取り入れるこ
とができる。
The material viscosity η changes according to the temperature and the shear rate, and can be expressed by an approximate expression as shown in the equation (6). Here, A, B, and C are coefficients peculiar to the material and can be experimentally obtained by a viscosity measuring device. Equation (6)
By substituting the approximate value of the material viscosity by Eq. (5) into the equation (5), it is possible to easily incorporate the effect of the change in material viscosity due to the change in shear rate and temperature into the flow conductance calculation.

【0071】[0071]

【数8】 また、流動コンダクタンスκは次のようにして求めても
よい。
(Equation 8) Further, the flow conductance κ may be obtained as follows.

【0072】すなわち、本発明者は式(7) に示す微分方
程式を解くことにより流動コンダクタンスκを求める方
法を見いだした。ここでx 、y 、z は3次元空間座標
軸、ηは材料粘度である。
That is, the present inventor found a method of obtaining the flow conductance κ by solving the differential equation shown in the equation (7). Here, x, y, and z are three-dimensional spatial coordinate axes, and η is the material viscosity.

【0073】[0073]

【数9】 本発明者は、この式(7) は粘性力が支配的となる流れの
場における力の釣合を表す方程式である式(8) に式(2)
の第1式を代入して流動速度U を消去し、さらに圧力P
のx 、y 、z に関する2階微分項を省略することによっ
て得られることを見出した。この2階微分項を省略する
ことによって以下に述べる簡便な方法によりκを求める
ことが可能となった。
(Equation 9) The present inventor has found that this equation (7) is an equation expressing the balance of forces in the flow field where the viscous force is dominant,
Substituting the first equation of, the flow velocity U is eliminated, and the pressure P
It was found that it can be obtained by omitting the second derivative terms with respect to x, y, and z of. By omitting this second-order differential term, κ can be obtained by the simple method described below.

【0074】[0074]

【数10】 式(7) は一般の熱伝導を表す方程式と同形である。熱伝
導問題では任意形状の領域について、領域境界の温度T
あるいは温度勾配を境界条件として予め設定すれば、領
域内部の温度分布を有限要素法、境界要素法、差分法、
コントロールボリューム法などの数値解析手法により求
め得ることが知られている。従って領域境界である成形
型表面でのκを零とする境界条件を設定し、式(7) を解
くことにより成形型表面に近いほど小さく、遠いほど大
きいκの分布を熱伝導問題のための解析方法や解析プロ
グラムを用いて得ることができる。なおκ=0の境界条件
は式(1) から明らかなように、成形型表面での速度が0
であると仮定することに相当する。ここで成形型表面で
の材料の滑りを考慮する場合にはκ=0.01mm 2 /(Pa・se
c)などの零でない小さい値を代入することで実現でき
る。
(Equation 10) Equation (7) is isomorphic to the general equation for heat conduction. In the heat conduction problem, the temperature T
Alternatively, if a temperature gradient is set in advance as a boundary condition, the temperature distribution inside the region can be calculated by the finite element method, boundary element method, difference method,
It is known that it can be obtained by a numerical analysis method such as the control volume method. Therefore, by setting a boundary condition that makes κ zero on the surface of the mold, which is the boundary of the region, and solving equation (7), the distribution of κ that is smaller as it is closer to the mold surface and larger as it is farther is set for heat conduction problems. It can be obtained using an analysis method or analysis program. Note that the boundary condition of κ = 0 is that the velocity on the mold surface is 0, as is clear from Equation (1).
Is equivalent to assuming that When considering the slippage of the material on the surface of the mold, κ = 0.01 mm 2 / (Pa ・ se
It can be realized by substituting a small non-zero value such as c).

【0075】また式(6) による材料粘度の近似値を式
(7) に代入することにより、せん断速度と温度の変化に
ともなう材料粘度の変化の影響も流動コンダクタンス計
算に簡単に取り入れることができる。
Further, the approximate value of the material viscosity obtained by the equation (6) is given by
By substituting in (7), the effect of changes in material viscosity due to changes in shear rate and temperature can be easily incorporated into the flow conductance calculation.

【0076】この方法によれば上述の式(5) を用いて流
動コンダクタンスκを決定する方法に比べ、熱伝導方程
式を解く必要が生じるために計算時間はかかるが、任意
の形状に対して精度良く流動コンダクタンスを求めるこ
とが可能となる。また、上述のように式(7) は粘性力が
支配的となる流れの場における力の釣合を表す方程式で
ある式(8)を基礎として導かれたものなので、式(5) を
用いる方法よりも得られる値の物理的な妥当性が高い。
したがって、射出成形品の形状や、微小要素への分割の
モデルなどに影響されず、常に精度良い解析結果を与え
ることができる。
According to this method, as compared with the method of determining the flow conductance κ using the above equation (5), the heat conduction equation needs to be solved, but the calculation time is longer, but the accuracy is higher for any shape. It becomes possible to obtain good flow conductance. As mentioned above, since equation (7) is derived based on equation (8), which is an equation expressing the balance of forces in the flow field where the viscous force is dominant, we use equation (5). The physical validity of the obtained value is higher than that of the method.
Therefore, it is possible to always give accurate analysis results without being influenced by the shape of the injection-molded product or the model of division into minute elements.

【0077】たとえば図3および図4に示すような断面
形状を有する微小要素を用いた場合、式(5) を用いる流
動コンダクタンスの決定方法によれば、図3に示すよう
に規則的に分割された微小要素形状では正確かつ高速に
流動コンダクタンスが決定できるが、図4のように不規
則な微小要素形状では隣合う要素重心位置が成形型表面
に対して一定とならないため、得られる流動コンダクタ
ンスも不正確となる場合がある。もっとも、式(5) のR
として、壁面に最も近い頂点と壁面との距離およびもっ
とも遠い頂点との距離の平均値を用いることなどの平均
化によりこの事情は緩和される。
For example, when a minute element having a cross sectional shape as shown in FIGS. 3 and 4 is used, according to the method of determining the flow conductance using the equation (5), it is regularly divided as shown in FIG. The flow conductance can be determined accurately and at high speed with the minute element shape. However, in the irregular minute element shape as shown in FIG. 4, the adjacent element centroid positions are not constant with respect to the surface of the mold, so that the obtained flow conductance is also obtained. It may be inaccurate. However, R in equation (5)
As a result, this situation is alleviated by averaging such as using the average value of the distance between the apex closest to the wall surface and the wall surface and the farthest apex.

【0078】なお、上記の厚肉部分における流動コンダ
クタンスの決定方法は、3次元的モデルにおける微小要
素が4 層以上の層構造または純3次元的構造となる場合
に特に有効な決定方法である。一方、構築した3次元的
モデルの当該部分に含まれる微小要素がたとえば3 層以
下の層構造を形成するような部位では、既述の薄肉部分
における流動コンダクタンスの決定方法を用いるのがよ
い。特に図12に示したような1層構造の場合では薄肉
部分における方法を用いる。
The method for determining the flow conductance in the thick portion is a particularly effective method when the minute elements in the three-dimensional model have a layered structure of four layers or more or a pure three-dimensional structure. On the other hand, at the site where the microelements included in the part of the constructed three-dimensional model form a layer structure of, for example, three layers or less, it is preferable to use the above-described method of determining the flow conductance in the thin part. Particularly in the case of the one-layer structure as shown in FIG. 12, the method for the thin portion is used.

【0079】一般に、数値解析に使用するための微小要
素分割はプリプロセッサーと呼ばれるソフトウェアによ
り自動的に実施することができ、特に突起部や穴部の多
い複雑形状の製品に対しても容易に分割することができ
る。こうした自動的な分割を行った場合には一般的に微
小要素形状は不規則となるが、式(7) を用いた方法によ
れば微小要素形状の影響を小さく抑えることができ、複
雑な形状の射出成形品に適用しても精度の高い解析が可
能となる。 上記のほかにも流動コンダクタンスを決定
する方法には種々のものがあり、特に特定の形状の場合
に高い計算精度と計算速度を実現する方法が考えられ
る。
Generally, minute element division for use in numerical analysis can be automatically carried out by software called a preprocessor, and particularly even in the case of a product having a complicated shape with many protrusions and holes, division can be easily performed. can do. When such automatic division is performed, the microelement shape is generally irregular, but the method that uses Eq. (7) can suppress the effect of the microelement shape to a small size, and it can Even if it is applied to the injection-molded product, it is possible to perform highly accurate analysis. In addition to the above, there are various methods for determining the flow conductance, and a method that realizes high calculation accuracy and calculation speed, especially in the case of a specific shape, can be considered.

【0080】次に、上述のような方法によって射出成形
過程を解析し、その結果に基づいて射出成形条件を決定
して射出成形品を製造する方法について述べる。
Next, a method of manufacturing the injection-molded article by analyzing the injection-molding process by the above-mentioned method, determining the injection-molding conditions based on the result, and deciding the injection-molding condition will be described.

【0081】上述のようにして与えられた射出成形条件
のもとで射出成形品を製造した場合の材料圧力、圧力変
化あるいは射出成形材料の流動速度の分布を得ることが
できる。このとき、こうした結果は以下のようにして射
出成形条件の変更・決定に活用することができる。
It is possible to obtain the material pressure, the pressure change, or the flow velocity distribution of the injection molding material when an injection molded article is manufactured under the injection molding conditions given as described above. At this time, these results can be utilized for changing / determining the injection molding conditions as follows.

【0082】一般に射出成形では低応力で歪の少ない成
形品を得るために、材料圧力はできるだけ低いことが望
ましく、圧力勾配も極端に急激な部分や極端に勾配の小
さい部分がなくできるだけ均一な勾配であることが好ま
しい。また圧力の時間的変化についても急激な圧力上昇
によるピーク圧力の発生は好ましくない。このような圧
力の判定基準を適用することにより、成形状態の良否を
判定することができる。また、上述のようにして得られ
た流動速度に基づく判定基準を適用することが好ましく
行なわれる。
Generally, in injection molding, in order to obtain a molded product with low stress and little distortion, it is desirable that the material pressure is as low as possible, and the pressure gradient is as uniform as possible without an extremely sharp portion or an extremely small gradient portion. Is preferred. Further, regarding the temporal change of the pressure, it is not preferable that the peak pressure is generated due to the rapid pressure increase. By applying such a pressure determination criterion, it is possible to determine the quality of the molding state. Further, it is preferable to apply the criterion based on the flow velocity obtained as described above.

【0083】成形状態の判定方法としては、ほかに流動
速度勾配、せん断速度や応力、充填領域の進行パターン
などをもとにして判定することもできる。これらのデー
タは、上述の方法により得られる圧力分布、圧力変化あ
るいは流動速度の分布の情報を加工することにより、簡
単に得ることができる。たとえば、微小要素間の速度勾
配をせん断速度とし、せん断速度に材料粘度を乗じるこ
とでせん断応力を求めることができる。また、流動先端
部分の速度より次に充填する部分を順次定めることで充
填領域の進行パターンを解析することができる。
As a method of judging the molding state, it is also possible to judge on the basis of the flow velocity gradient, shear rate and stress, the progress pattern of the filling region and the like. These data can be easily obtained by processing the information of pressure distribution, pressure change or flow velocity distribution obtained by the above-mentioned method. For example, the shear stress can be obtained by setting the velocity gradient between minute elements as the shear rate and multiplying the shear rate by the material viscosity. Further, the progress pattern of the filling region can be analyzed by sequentially determining the portion to be filled next from the speed of the flow front portion.

【0084】上記の判定方法により不良が予想された場
合には、以下に示す方法により成形型設計、製品設計、
成形条件あるいは使用材料を修正することにより、不良
のない射出成形品を製造することができる。
When a defect is predicted by the above determination method, the molding die design, product design,
By modifying the molding conditions or the materials used, it is possible to manufacture injection-molded articles without defects.

【0085】修正方法の第1は、成形型形状を修正し材
料流路などを変更する方法である。ここで成形型形状と
は一般にスプルー、ランナーあるいはゲートと呼ばれ
る、材料の溶融射出ノズルから製品形状部分に至るまで
の材料流路を意味している。たとえばノズルから製品末
端にいたるまでの流動長が長いために圧力損失が大き過
ぎると判定された場合には、ランナーを分岐させて複数
のゲートより製品形状部分に流入させることで流動長を
低下させることができる。
The first modification method is a method of modifying the shape of the mold to change the material flow path and the like. Here, the molding die shape means a material flow path from a material melt injection nozzle to a product shape portion, which is generally called a sprue, runner, or gate. For example, if it is determined that the pressure loss is too large because the flow length from the nozzle to the end of the product is long, the flow length is reduced by branching the runners and flowing them into the product shape part from multiple gates. be able to.

【0086】修正方法の第2は、射出成形品の形状を修
正し、材料流路を変更する方法である。たとえば製品形
状部分での圧力勾配が大きく、大きな流動歪が発生する
ことが予想される場合には、製品肉厚を増すことで圧力
勾配を低下させることができる。
The second modification method is a method of modifying the shape of the injection-molded article and changing the material flow path. For example, when the pressure gradient in the product shape portion is large and a large flow strain is expected to occur, the pressure gradient can be reduced by increasing the product wall thickness.

【0087】修正方法の第3は、材料射出速度、材料温
度あるいは成形型温度などの成形条件を変更する方法で
ある。たとえばある時刻での材料注入口の圧力上昇が激
しく、成形が困難であることが予想される場合には、こ
の時刻での材料射出速度を低下したり、あるいは材料温
度や成形型温度を上げることで圧力上昇を低下させるこ
とができる。
The third correction method is to change the molding conditions such as the material injection speed, the material temperature or the mold temperature. For example, if it is expected that molding will be difficult due to a sharp rise in pressure at the material inlet at a certain time, decrease the material injection speed at this time, or increase the material temperature or mold temperature. The pressure rise can be reduced by.

【0088】修正方法の第4は、射出成形材料を変更を
変更する方法である。たとえば材料圧力損失が激しく、
成形が困難であることが予想される場合には、粘度の低
い良流動性材料に変更することで圧力損失を低下させる
ことができる。
The fourth modification method is to modify the injection molding material. For example, the material pressure loss is severe,
When molding is expected to be difficult, the pressure loss can be reduced by changing to a low-viscosity, good-flowing material.

【0089】以上の修正方法はそれぞれ別個に実施して
も、あるいはいくつかを組み合わせて実施してもよい。
また、エキスパートシステムなどを利用して、上記のよ
うな修正を自動的に行なうのが好ましい。
The above correction methods may be carried out individually or in combination.
Further, it is preferable that the above correction is automatically performed by using an expert system or the like.

【0090】上述のように射出成形条件を再検討し、好
ましい射出成形結果を得ると考えられる条件で再び上記
の射出成形過程の解析装置により解析し、最適な結果を
得る射出成形条件を見出すまでこれを繰り返す。最適な
結果が得られる射出成形条件を見出したならば、その条
件にて射出成形を実施し、射出成形品を製造する。
The injection molding conditions are re-examined as described above, and analyzed again by the above-mentioned analysis apparatus of the injection molding process under the condition that a preferable injection molding result is considered to be obtained, until the injection molding condition for obtaining the optimum result is found. Repeat this. When the injection molding conditions that give the optimum result are found, injection molding is carried out under the conditions to manufacture an injection molded product.

【0091】本発明は、射出成形製品のあらゆる形状に
対して原理的に適用可能であるが、特に3次元的な形状
効果の現れ易い製品に対して特に効果的である。
The present invention can be applied in principle to all shapes of injection-molded products, but is particularly effective for products in which a three-dimensional shape effect is likely to appear.

【0092】3次元的な形状効果の現れ易い製品とは、
肉厚が5mmを越えるような厚肉成形品や、あるいは1
〜2mm程度の薄肉であっても製品全体寸法が10mm
程度の小物成形品で、相対的に肉厚方向への流動の影響
が現れやすいものを指す。また、段差部分やコーナー状
部分の流動など流れが厚さ方向に急変する部位の局所流
動についても3次元的な解析が有効である。
A product which is likely to exhibit a three-dimensional shape effect is
Thick-walled molded products whose wall thickness exceeds 5 mm, or 1
Even if the wall thickness is ~ 2mm, the overall product size is 10mm.
A small molded product of a certain size, which is relatively susceptible to the influence of flow in the thickness direction. A three-dimensional analysis is also effective for local flow in a portion where the flow suddenly changes in the thickness direction, such as flow in a stepped portion or a corner portion.

【0093】本発明において成形型としては、金属を放
電加工などの精密な加工手段により加工した金型などが
用いられる。
In the present invention, as the molding die, a metal mold processed by a precise machining means such as electric discharge machining is used.

【0094】本発明の流体の流動過程の解析装置および
解析方法は、射出成形過程に限らず、一般の流体の流動
過程の解析に好ましく用いることができる。たとえば、
特に押出成形ダイ内の材料流動、押出機スクリュー溝内
流動、混練機内流動などの3次元的な材料流動を伴う流
動過程の解析に適している。
The analysis apparatus and the analysis method of the fluid flow process of the present invention can be preferably used not only for the injection molding process but also for analysis of general fluid flow processes. For example,
In particular, it is suitable for analysis of a flow process involving three-dimensional material flow such as material flow in an extrusion molding die, flow in an extruder screw groove, and flow in a kneader.

【0095】すなわち、丸棒や平板の押出成形、あるい
は異形押出成形の成形時のダイ内流動において、押出流
動時の圧力分布、圧力変化の分布または材料の流動速度
分布を求めることに適用できる。圧力勾配や流動速度が
0 に近い部分では材料の滞留や熱劣化が生じるなど成形
品の品質低下につながるため、滞留部の発生しないよう
ダイ形状などの押出成形条件を決定する必要がある。本
発明はこのような用途にも適している。
That is, it can be applied to obtain the pressure distribution during extrusion flow, the distribution of pressure change, or the flow velocity distribution of material in the flow in the die during extrusion molding of a round bar or flat plate, or profile extrusion molding. Pressure gradient and flow velocity
In a portion close to 0, the quality of the molded product is deteriorated due to retention of material and thermal deterioration, so it is necessary to determine the extrusion molding conditions such as the die shape so as to prevent the retention portion from occurring. The present invention is also suitable for such applications.

【0096】また、射出成形機や押出成形機のスクリュ
ー部分でも同様に、滞留部分の少ないスクリューデザイ
ンなどの条件決定に適用できる。また、押出機型混練機
においてスクリュー溝内のせん断応力分布を算出し、せ
ん断応力値を極大化するための設計に利用することもで
きる。
Similarly, the screw portion of an injection molding machine or an extrusion molding machine can be applied to determine conditions such as a screw design having a small amount of staying portion. It is also possible to calculate the shear stress distribution in the screw groove in an extruder-type kneader and use it for the design for maximizing the shear stress value.

【0097】[0097]

【実施例】以下に、本発明による流体の流動過程解析装
置および解析方法の例である、射出成形過程の解析装
置、解析方法および射出成形品の製造方法の実施例を図
面を参照しながら詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The following is a detailed description with reference to the drawings of an embodiment of a fluid flow process analyzing apparatus and method according to the present invention, which is an injection molding process analyzing apparatus, analysis method and injection molded article manufacturing method. Explained.

【0098】[実施例1]ここでは図5に示すような、
プラスティック製ケースへの実施例について示す。
[Embodiment 1] Here, as shown in FIG.
An example for a plastic case will be described.

【0099】まず図2のステップ1において射出成形条
件(使用材料:ABS樹脂、射出温度:250℃、金型
温度:50℃、充填時間:2sec )を入力した。つづい
てステップ2において射出成形品形状を図6に示すよう
に複数の3次元的微小要素14に分割し、射出成形品の
3次元モデルを構築した。本実施例では、成形品設計に
用いた3次元CADのデータをもとに、有限要素法プリ
プロセッサの自動要素分割機能により3次元的微小要素
を自動的に作成した。エンジニアリングワークステーシ
ョンを用いて要素分割に要した時間は約3分であった。
上述のように、CADの表面データを用いても同様の結
果が得られる。
First, in step 1 of FIG. 2, injection molding conditions (material used: ABS resin, injection temperature: 250 ° C., mold temperature: 50 ° C., filling time: 2 sec) were input. Subsequently, in step 2, the shape of the injection molded product was divided into a plurality of three-dimensional microelements 14 as shown in FIG. 6 to construct a three-dimensional model of the injection molded product. In this embodiment, three-dimensional microelements are automatically created by the automatic element division function of the finite element method preprocessor based on the three-dimensional CAD data used for designing a molded product. The time required for element division using an engineering workstation was about 3 minutes.
Similar results are obtained using CAD surface data, as described above.

【0100】続いて図2のステップ3において薄肉部分
の肉厚H を算出した。肉厚H は、3次元要素の体積Vと
キャビティに接する面の面積Sから式H=3V/Sにより自動
的に求めた。本実施例の成形品は全体が薄肉構造を有し
ているので、すべての微小要素についてこの方法で肉厚
H (2 〜3 mm)を求め、ステップ4においてこのHを
用い式(4) により流動コンダクタンスκを求めた。な
お、肉厚の計算は、CADデータもしくはCADの表面
データから、表面の要素の法線がモデルを通過する距離
によっても同様の計算値が得られる。
Subsequently, in step 3 of FIG. 2, the wall thickness H of the thin wall portion was calculated. The wall thickness H was automatically calculated from the volume V of the three-dimensional element and the area S of the surface in contact with the cavity by the formula H = 3V / S. Since the molded product of this example has a thin structure as a whole, the thickness of all microelements can be measured by this method.
H (2 to 3 mm) was obtained, and in step 4, this H was used to obtain the flow conductance κ by the equation (4). It should be noted that the calculation of the wall thickness can be obtained from the CAD data or the surface data of CAD by the same calculation value depending on the distance that the normal line of the surface element passes through the model.

【0101】続いて図2のステップ5において流動コン
ダクタンスκをもとに式(3) を熱伝導解析と同様の数値
演算プログラムにより解くことで各微小要素における射
出成形中の材料圧力分布を求めた。実際には、このステ
ップ5の結果に基づいて再びステップ4の流動コンダク
タンス決定を行ない、次の瞬間の値を求めることを繰り
返す。ステップ6にてこの結果をグラフィック処理し、
図7のような圧力分布を得た。ここでは各微小要素の圧
力を等高線表示した。ステップ2以下の一連の計算はエ
ンジニアリングワークステーションを用いて約40分程
度で完了した。
Then, in step 5 of FIG. 2, the material pressure distribution during injection molding in each minute element was obtained by solving the equation (3) based on the flow conductance κ by a numerical calculation program similar to the heat conduction analysis. . Actually, the flow conductance in step 4 is determined again based on the result of step 5, and the value at the next moment is obtained repeatedly. Graphically process this result in step 6,
The pressure distribution as shown in FIG. 7 was obtained. Here, the pressure of each microelement is displayed in contour lines. A series of calculations starting from step 2 was completed in about 40 minutes using an engineering workstation.

【0102】得られた圧力分布に基づいてさらに圧力変
化分布(図8)と流動速度分布(図9)とを求めた。さ
らにせん断応力分布なども求めた。得られたこれらの解
析結果によれば、圧力変化は最大30MPa 、流動速度は30
〜200mm/sec 、せん断応力は10000Pa 以下であり射出成
形に特に問題がないと判断されたので、この射出成形品
を製造した。製造された射出成形品は最適な条件で製造
されているため、強度などの特性が優れていた。
Further, based on the obtained pressure distribution, a pressure change distribution (FIG. 8) and a flow velocity distribution (FIG. 9) were obtained. Furthermore, the shear stress distribution was also calculated. According to the obtained results of these analyses, the maximum pressure change is 30 MPa and the flow velocity is 30 MPa.
This injection-molded product was manufactured because it was judged that there was no particular problem in injection molding because the shear stress was ~ 200 mm / sec and the shear stress was 10,000 Pa or less. The manufactured injection-molded product was manufactured under optimum conditions, and thus had excellent properties such as strength.

【0103】もしも、ここでたとえば極端な圧力勾配部
分が発生するなど成形不良が予想される場合には、成形
品形状や成形条件あるいは材料などを変更してステップ
1から繰り返すことにより、適正な製品設計や成形型設
計、成形条件などを得る。
If a defective molding is expected here, for example, an extreme pressure gradient portion is generated, the shape of the molded product, molding conditions, materials, etc. are changed and repeated from step 1 to obtain a proper product. Obtain design, mold design, molding conditions, etc.

【0104】[比較例1]実施例1と同一の射出成形品
について、図10のような2次元的モデルを構築したほ
かは実施例と同様の解析を行なった。このモデル構築に
際しては、3次元的形状を有する各部の肉厚方向中立面
を再定義し、再定義した中立面を2次元的微小要素に分
割し、分割された微小要素に肉厚を設定して作成した。
2次元的微小要素の作成は自動要素分割により、自動的
に実施したが、中立面定義は作業者がマニュアルで入力
する必要があるため、結局モデル化の作業に3時間を要
した。
[Comparative Example 1] With respect to the same injection-molded article as in Example 1, the same analysis as in Example was carried out except that a two-dimensional model as shown in FIG. 10 was constructed. In this model construction, the neutral plane in the thickness direction of each part having a three-dimensional shape is redefined, the redefined neutral plane is divided into two-dimensional microelements, and the thickness is divided into the divided microelements. Created by setting.
The two-dimensional minute elements were created automatically by automatic element division, but the operator needed to manually input the neutral plane definition, so it took 3 hours to model.

【0105】[実施例2]次に、図11に示すような薄
肉部分と厚肉部分とをあわせもつプラスティック成形品
の流動解析を行ない、その結果に基づいて射出成形品を
製造した。モデル構築は図12に示すように、薄肉部分
を含めてすべて3次元的な微小要素に分割することによ
り行なった。射出成形条件は、使用材料をナイロン樹
脂、射出温度を280℃、金型温度を80℃、充填時間
を1秒とした。
Example 2 Next, a flow analysis of a plastic molded product having both a thin portion and a thick portion as shown in FIG. 11 was conducted, and an injection molded product was manufactured based on the result. As shown in FIG. 12, the model construction was performed by dividing the entire thin-walled portion into three-dimensional minute elements. The injection molding conditions were such that the material used was nylon resin, the injection temperature was 280 ° C., the mold temperature was 80 ° C., and the filling time was 1 second.

【0106】図2のステップ2において、エンジニアリ
ングワークステーションにより自動的に要素分割を行な
った。これに要した時間は約1分であった。以下一連の
解析時間はおよそ10分であった。
In step 2 of FIG. 2, the engineering workstation automatically divided the elements. The time required for this was about 1 minute. The following series of analysis time was about 10 minutes.

【0107】流動コンダクタンスは、厚肉部分において
は式(7) を用いて求め、微小要素が1層の層構造を構成
する薄肉部分においては式(4) を用いて求めた。得られ
た圧力分布(最大圧力10MPa )を図13に、圧力変化の
分布(最大圧力変化20MPa/sec )を図14に、材料の流
動速度分布(20〜50mm/sec)を図15にそれぞれ示す。
せん断応力は5000Pa以下であった。いずれも、この形状
の成形品における材料の流動の様子を示すものとして妥
当な結果となっている。
The flow conductance was obtained by using the equation (7) in the thick portion, and by the equation (4) in the thin portion where the minute element constitutes a layer structure of one layer. The obtained pressure distribution (maximum pressure 10 MPa) is shown in FIG. 13, the pressure change distribution (maximum pressure change 20 MPa / sec) is shown in FIG. 14, and the material flow velocity distribution (20-50 mm / sec) is shown in FIG. .
Shear stress was less than 5000Pa. In all cases, the results are reasonable as showing the flow of material in the molded article of this shape.

【0108】その結果、射出成形の実施に差し支えがな
いと判断されたので、成形品を製造し、良好な成形品を
得た。
As a result, it was judged that there was no problem in carrying out the injection molding, so that a molded product was manufactured and a good molded product was obtained.

【0109】[比較例2]実施例2と同一の射出成形品
について、図16に示すように、厚肉部分については3
次元的な微小要素により、薄肉部分については2次元的
な微小要素によりそれぞれ分割したモデルを構築したほ
かは実施例2と同様の方法により解析を行なった。
[Comparative Example 2] Regarding the same injection-molded article as in Example 2, as shown in FIG.
Analysis was performed by the same method as in Example 2 except that a model was constructed in which the thin portion was divided by the two-dimensional minute elements for the thin portion by the dimensional minute elements.

【0110】比較例1の場合と同様に薄肉部分のモデル
化には肉厚方向の中立面の定義を行ったためにモデル化
に時間を要した。
As in the case of Comparative Example 1, it took time to model the thin portion because the neutral plane in the thickness direction was defined.

【0111】また、2次元的なモデル部分と3次元的な
モデル部分の接続部分では、実際の材料の流動と異なる
状況がモデル化されるため、得られた圧力分布等は実施
例2とは異なるものとなった。すなわち、上記接続部分
において異常に高い圧力が発生するとの結果を得た。こ
の結果に基づくと、射出成形条件として問題があると判
定されるおそれがある。
Further, in the connecting portion of the two-dimensional model portion and the three-dimensional model portion, a situation different from the actual material flow is modeled, and thus the obtained pressure distribution and the like are different from those in the second embodiment. It was different. That is, the result was obtained that an abnormally high pressure was generated in the connection portion. Based on this result, it may be determined that there is a problem as the injection molding condition.

【0112】[0112]

【発明の効果】本発明の流体の流動過程の解析装置およ
び解析方法によれば、キャビティの狭幅部分において流
動厚みに基づいて流動コンダクタンスκを求め、これに
より圧力分布などを求めるため、流動解析において、3
次元的なモデルを用いてキャビティの形状を忠実に再現
し、なおかつ実用的な計算時間内に精密な解析行なうこ
とができる。
According to the analyzing apparatus and the analyzing method of the fluid flow process of the present invention, the flow conductance κ is obtained based on the flow thickness in the narrow portion of the cavity, and thus the pressure distribution is obtained. In 3
It is possible to faithfully reproduce the shape of the cavity using a dimensional model, and to perform accurate analysis within a practical calculation time.

【0113】また、本発明の流体の流動過程の解析装置
および解析方法によれば、キャビティの狭幅部分におい
て流動厚みに基づいて流動コンダクタンスκを求め、一
方、広幅部分において式(5) や式(7) といった高速かつ
精密な解法の確立した方程式などを用いて流動コンダク
タンスκを決定するため、流動コンダクタンスκを容易
に求めることができ、実用的な計算時間で精度良い解析
結果を得ることができる。
Further, according to the analyzing apparatus and the analyzing method of the fluid flow process of the present invention, the flow conductance κ is obtained based on the flow thickness in the narrow portion of the cavity, while the equation (5) or the expression is obtained in the wide portion. Since the flow conductance κ is determined using equations that have established a fast and precise solution method such as (7), the flow conductance κ can be easily obtained and accurate analysis results can be obtained in a practical calculation time. it can.

【0114】本発明の射出成形過程の解析装置および解
析方法によれば、薄肉部分において肉厚に基づいて流動
コンダクタンスκを求め、これにより圧力分布などを求
めるため、射出成形品の射出成形過程の解析において、
3次元的なモデルを用いて成形品の形状を忠実に再現
し、なおかつ実用的な計算時間内に精密な解析行なうこ
とができる。
According to the apparatus and method for analyzing the injection molding process of the present invention, the flow conductance κ is obtained based on the wall thickness in the thin portion, and the pressure distribution and the like are thus obtained. In the analysis,
It is possible to faithfully reproduce the shape of the molded product using a three-dimensional model and to perform accurate analysis within a practical calculation time.

【0115】また、本発明の射出成形過程の解析装置お
よび解析方法によれば、薄肉部分において肉厚に基づい
て流動コンダクタンスκを求め、一方、厚肉部分におい
て式(5) や式(7) といった高速かつ精密な解法の確立し
た方程式などを用いて流動コンダクタンスκを決定する
ため、流動コンダクタンスκを容易に求めることがで
き、実用的な計算時間で精度良い解析結果を得ることが
できる。
Further, according to the analyzing apparatus and the analyzing method of the injection molding process of the present invention, the flow conductance κ is obtained based on the wall thickness in the thin portion, while the expression (5) and the expression (7) are obtained in the thick portion. Since the flow conductance κ is determined using an equation or the like that has established a fast and precise solution method, it is possible to easily obtain the flow conductance κ and obtain an accurate analysis result in a practical calculation time.

【0116】また、本発明の射出成形品の製造方法によ
れば、上記のような射出成形過程の解析装置を用いて、
製品形状、成形型設計、材料選定などの射出成形条件を
決定することにより高品質な射出成形品を効率良く製造
することができる。
Further, according to the method for manufacturing an injection-molded article of the present invention, the above-mentioned analysis apparatus for the injection-molding process is used,
By determining injection molding conditions such as product shape, mold design, and material selection, high quality injection molded products can be efficiently manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の流体流動過程(射出成形過程)の解析
装置のハードウェア構成例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a hardware configuration example of a fluid flow process (injection molding process) analysis device of the present invention.

【図2】本発明の射出成形過程の解析方法および射出成
形品の製造方法の手順の例を示すフローチャートであ
る。
FIG. 2 is a flow chart showing an example of a procedure of an injection molding process analysis method and an injection molded article manufacturing method of the present invention.

【図3】本発明において用いる流動コンダクタンスの決
定する方法の一例を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of a method for determining a flow conductance used in the present invention.

【図4】本発明において用いる流動コンダクタンスの決
定する方法の一例を示す概念図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of a method for determining flow conductance used in the present invention.

【図5】本発明の一実施例における解析対象の射出成形
品を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an injection-molded product to be analyzed in an example of the present invention.

【図6】本発明の一実施例における対象の微小要素の決
定の様子を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing how a target minute element is determined in an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例における射出成形品の材料圧
力の分布状態の計算結果を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a calculation result of a material pressure distribution state of an injection-molded article in one example of the present invention.

【図8】本発明の一実施例における射出成形品の材料圧
力の変化の分布状態の計算結果を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a calculation result of a distribution state of changes in material pressure of an injection-molded product in one example of the present invention.

【図9】本発明の一実施例における射出成形品の材料の
流動速度の分布状態の計算結果を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a calculation result of a flow velocity distribution state of a material of an injection-molded article in one example of the present invention.

【図10】従来の方法により図5の射出成形品をモデル
化した場合を示す図である。
10 is a diagram showing a case where the injection-molded article of FIG. 5 is modeled by a conventional method.

【図11】本発明の一実施例における解析対象の射出成
形品を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing an injection-molded product to be analyzed in one example of the present invention.

【図12】本発明の一実施例における対象の微小要素の
決定の様子を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing how a target minute element is determined in an embodiment of the present invention.

【図13】本発明の一実施例における射出成形品の材料
圧力の分布状態の計算結果を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a calculation result of a material pressure distribution state of an injection-molded article in one example of the present invention.

【図14】本発明の一実施例における射出成形品の材料
圧力の変化の分布状態の計算結果を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a calculation result of a distribution state of changes in material pressure of an injection-molded article in one example of the present invention.

【図15】本発明の一実施例における射出成形品の材料
の流動速度の分布状態の計算結果を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a calculation result of a flow velocity distribution state of a material of an injection-molded article in one example of the present invention.

【図16】図11の射出成形品を、薄肉部分を2次元的
な微小要素に、厚肉部分を3次元的な微小要素に分解し
てモデルを構築した様子を示す図である。
16 is a diagram showing a state where a model is constructed by disassembling the thin-walled portion into two-dimensional minute elements and the thick-walled portion into three-dimensional minute elements of the injection-molded article of FIG.

【図17】キャビティを、狭幅部分を2次元的な微小要
素に、広幅部分を3次元的な微小要素に分解してモデル
を構築した様子を説明する図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating a state in which a model is constructed by decomposing a narrow portion into a two-dimensional minute element in a narrow portion and a three-dimensional minute element in a wide portion.

【図18】狭幅部分を含めてキャビティを3次元的な微
小要素に分解してモデルを構築した場合に得られる流体
の流動様子を説明する図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating a fluid flow state obtained when a model is constructed by decomposing a cavity including a narrow portion into three-dimensional minute elements.

【図19】キャビティの狭幅部分を2次元的な微小要素
に分解し、広幅部分を3次元的な微小要素に分解してモ
デルを構築した場合に得られる流体の流動様子を説明す
る図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a fluid flow obtained when a model is constructed by disassembling a narrow portion of a cavity into two-dimensional minute elements and a wide portion into three-dimensional minute elements. is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3:微小要素重心 4:微小要素重心から成形型表面への最短距離 5:微小要素分割した製品と成形型表面との接触部分 6:微小要素断面 7:微小要素 8:微小要素重心 9:微小要素重心から成形型表面への最短距離 10:微小要素分割した製品と成形型表面との接触部分 11:微小要素断面 12:微小要素 13:微小要素 14:微小要素 15:圧力等高線 16:微小要素 17:厚肉部分 18:薄肉部分 19:3次元的微小要素 20:2次元的微小要素 21:接続部分 22:3次元的微小要素 23:3次元的微小要素 24:3次元的微小要素の断面 25:2次元的微小要素の断面 26:接続部分 27:成形品の実際の薄肉部上面 28:成形品の実際の薄肉部下面 101:コンピュータ 102:補助記憶装置 103:入力装置 104:表示装置 201:成形品の薄肉部分 202:成形品の厚肉部分 203:流動速度ベクトル 204:2次元的微小要素 205:3次元的微小要素 206:流動速度ベクトル 3: Center of gravity of minute element 4: Shortest distance from center of gravity of minute element to mold surface 5: Contact area between minute element divided product and mold surface 6: Section of minute element 7: Minute element 8: Center of gravity of minute element 9: Minute Shortest distance from the element center of gravity to the surface of the molding die 10: Microelements The contact part between the product and the surface of the molding die 11: Microelement cross section 12: Microelements 13: Microelements 14: Microelements 15: Pressure contour lines 16: Microelements 17: Thick part 18: Thin part 19: Three-dimensional minute element 20: Two-dimensional minute element 21: Connection part 22: Three-dimensional minute element 23: Three-dimensional minute element 24: Cross section of three-dimensional minute element 25: Cross-section of two-dimensional micro element 26: Connection part 27: Upper surface of actual thin portion of molded product 28: Lower surface of actual thin portion of molded product 101: Computer 102: Auxiliary storage device 103: Input device 104: Display device 201: Thin part of molded product 202: Thick part of molded product 203: Flow velocity vector 204: Two-dimensional minute element 205: Three-dimensional minute element 206: Flow velocity vector

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】流体の流動するキャビティの少なくとも一
部を多数の微小要素に分割した3次元モデルを構築する
3次元モデル構築手段と、前記キャビティの狭幅部分に
属する前記各微小要素において流体の流動コンダクタン
スκを該狭幅部分の厚みに基づいて決定し、一方、前記
キャビティの広幅部分に属する前記各微小要素において
該微小要素がキャビティ壁面に近い位置にある場合は小
さい値となるように流体の流動コンダクタンスκを決定
し遠い位置にある場合は大きい値となるように流体の流
動コンダクタンスκを決定する流動コンダクタンス決定
手段と、該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小
要素における前記流体の圧力を求める圧力算出手段とを
備えてなることを特徴とする、流体の流動過程の解析装
置。
1. A three-dimensional model constructing means for constructing a three-dimensional model in which at least a part of a cavity in which a fluid flows is divided into a large number of minute elements, and a fluid of each of the minute elements belonging to a narrow portion of the cavity. The flow conductance κ is determined based on the thickness of the narrow portion, and on the other hand, in each of the minute elements belonging to the wide portion of the cavity, a small value is set when the minute element is close to the cavity wall surface. Of the fluid in each of the microelements based on the flow conductance κ, and the flow conductance κ for determining the flow conductance κ of the fluid such that the flow conductance κ of the fluid is large at a distant position. An apparatus for analyzing a fluid flow process, comprising: a pressure calculating unit for obtaining the pressure.
【請求項2】流体の流動するキャビティの少なくとも一
部を多数の微小要素に分割した3次元モデルを構築する
3次元モデル構築手段と、前記キャビティの狭幅部分に
属する前記各微小要素において流体の流動コンダクタン
スκを該狭幅部分の厚みに基づいて決定し、一方、前記
キャビティの広幅部分に属する前記各微小要素において
該微小要素がキャビティ壁面に近い位置にある場合は小
さい値となるように流体の流動コンダクタンスκを決定
し遠い位置にある場合は大きい値となるように流体の流
動コンダクタンスκを決定する流動コンダクタンス決定
手段と、該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小
要素における前記流体の圧力変化を求める圧力変化算出
手段とを備えてなることを特徴とする、流体の流動過程
の解析装置。
2. A three-dimensional model constructing means for constructing a three-dimensional model in which at least a part of a cavity in which a fluid flows is divided into a large number of minute elements, and a fluid in each of the minute elements belonging to a narrow portion of the cavity. The flow conductance κ is determined based on the thickness of the narrow portion, and on the other hand, in each of the minute elements belonging to the wide portion of the cavity, a small value is set when the minute element is close to the cavity wall surface. Flow conductance κ of the fluid and a flow conductance determination means for determining the flow conductance κ of the fluid such that the fluid conductance κ of the fluid is large when located at a distant position, and a pressure change of the fluid in each of the microelements based on the flow conductance κ. An apparatus for analyzing a fluid flow process, which comprises:
【請求項3】流体の流動するキャビティの少なくとも一
部を多数の微小要素に分割した3次元モデルを構築する
3次元モデル構築手段と、前記キャビティの狭幅部分に
属する前記各微小要素において流体の流動コンダクタン
スκを該狭幅部分の厚みに基づいて決定し、一方、前記
キャビティの広幅部分に属する前記各微小要素において
該微小要素がキャビティ壁面に近い位置にある場合は小
さい値となるように流体の流動コンダクタンスκを決定
し遠い位置にある場合は大きい値となるように流体の流
動コンダクタンスκを決定する流動コンダクタンス決定
手段と、該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小
要素における前記流体の流動速度を求める流動速度算出
手段とを備えてなることを特徴とする、流体流動過程の
解析装置。
3. A three-dimensional model constructing means for constructing a three-dimensional model in which at least a part of a cavity in which a fluid flows is divided into a large number of microelements, and a fluid in each of the microelements belonging to a narrow portion of the cavity. The flow conductance κ is determined based on the thickness of the narrow portion, and on the other hand, in each of the minute elements belonging to the wide portion of the cavity, a small value is set when the minute element is close to the cavity wall surface. Flow conductance κ of the fluid and a flow conductance determination means for determining the flow conductance κ of the fluid such that the flow conductance κ of the fluid is large when the fluid is located at a distant position, and the flow velocity of the fluid in each of the microelements based on the flow conductance κ. An apparatus for analyzing a fluid flow process, which comprises:
【請求項4】流体の流動するキャビティの少なくとも一
部を多数の微小要素に分割した3次元モデルを構築し、
該各微小要素における流体の流動コンダクタンスκを該
各微小要素における前記キャビティの流動厚みに基づい
て決定し、得られた該流動コンダクタンスκに基づいて
前記各微小要素における前記流体の圧力を求め、得られ
た該圧力により前記流体の流動過程を解析することを特
徴とする、流体の流動過程の解析方法。
4. A three-dimensional model in which at least a part of a fluid flowing cavity is divided into a large number of minute elements,
The flow conductance κ of the fluid in each of the microelements is determined based on the flow thickness of the cavity in each of the microelements, and the pressure of the fluid in each of the microelements is obtained based on the obtained flow conductance κ. A method of analyzing a fluid flow process, characterized in that the fluid flow process is analyzed by the applied pressure.
【請求項5】流体の流動するキャビティの少なくとも一
部を多数の微小要素に分割した3次元モデルを構築し、
前記各微小要素における流体の流動コンダクタンスκを
該各微小要素における前記キャビティの流動厚みに基づ
いて決定し、得られた該流動コンダクタンスκに基づい
て前記各微小要素における前記流体の圧力変化を求め、
得られた該圧力変化により前記流体の流動過程を解析す
ることを特徴とする、流体の流動過程の解析方法。
5. A three-dimensional model in which at least a part of a fluid flowing cavity is divided into a large number of minute elements,
The flow conductance κ of the fluid in each of the microelements is determined based on the flow thickness of the cavity in each of the microelements, and the pressure change of the fluid in each of the microelements is obtained based on the obtained flow conductance κ,
A method for analyzing a fluid flow process, characterized by analyzing the fluid flow process based on the obtained pressure change.
【請求項6】流体の流動するキャビティの少なくとも一
部を多数の微小要素に分割した3次元モデルを構築し、
流体の前記各微小要素における流動コンダクタンスκを
該各微小要素における前記キャビティの流動厚みに基づ
いて決定し、得られた該流動コンダクタンスκに基づい
て前記各微小要素における前記流体の流動速度を求め、
得られた該流動速度により前記流体の流動過程を解析す
ることを特徴とする流体の流動過程の解析方法。
6. A three-dimensional model in which at least a part of a fluid flowing cavity is divided into a large number of minute elements,
The flow conductance κ in each micro element of the fluid is determined based on the flow thickness of the cavity in each micro element, and the flow velocity of the fluid in each micro element is determined based on the obtained flow conductance κ,
A method for analyzing a fluid flow process, characterized by analyzing the fluid flow process based on the obtained flow velocity.
【請求項7】射出成形品の少なくとも一部を多数の微小
要素に分割した3次元モデルを構築する3次元モデル構
築手段と、前記射出成形品の薄肉部分に属する前記各微
小要素において射出成形材料の流動コンダクタンスκを
該薄肉部分の厚みに基づいて決定し、一方、前記射出成
形品の厚肉部分に属する前記各微小要素において該微小
要素が成形型表面に近い位置にある場合は小さい値とな
るように射出成形材料の流動コンダクタンスκを決定し
遠い位置にある場合は大きい値となるように射出成形材
料の流動コンダクタンスκを決定する流動コンダクタン
ス決定手段と、該流動コンダクタンスκに基づいて前記
各微小要素における前記射出成形材料の圧力を求める圧
力算出手段とを備えてなることを特徴とする射出成形過
程の解析装置。
7. A three-dimensional model constructing means for constructing a three-dimensional model in which at least a part of an injection-molded product is divided into a large number of microelements, and an injection-molding material in each of the microelements belonging to a thin portion of the injection-molded product. Is determined based on the thickness of the thin-walled portion, and on the other hand, in each of the micro-elements belonging to the thick-walled portion of the injection-molded product, a small value is set when the micro-elements are close to the mold surface. The flow conductance κ of the injection molding material is determined so that the flow conductance κ of the injection molding material is determined to be a large value at a distant position, and the above-mentioned flow conductance κ based on the flow conductance κ. An analysis device for an injection molding process, comprising: a pressure calculation means for calculating a pressure of the injection molding material in a minute element.
【請求項8】射出成形品の少なくとも一部を多数の微小
要素に分割した3次元モデルを構築する3次元モデル構
築手段と、前記射出成形品の薄肉部分に属する前記各微
小要素において射出成形材料の流動コンダクタンスκを
該薄肉部分の厚みに基づいて決定し、一方、前記射出成
形品の厚肉部分に属する前記各微小要素において該微小
要素が成形型表面に近い位置にある場合は小さい値とな
るように射出成形材料の流動コンダクタンスκを決定し
遠い位置にある場合は大きい値となるように射出成形材
料の流動コンダクタンスκを決定する流動コンダクタン
ス決定手段と、該流動コンダクタンスκに基づいて前記
各微小要素における前記射出成形材料の圧力変化を求め
る圧力変化算出手段とを備えてなることを特徴とする射
出成形過程の解析装置。
8. A three-dimensional model constructing means for constructing a three-dimensional model in which at least a part of an injection-molded product is divided into a large number of microelements, and an injection-molding material in each of the microelements belonging to a thin portion of the injection-molded product. Is determined based on the thickness of the thin-walled portion, and on the other hand, in each of the micro-elements belonging to the thick-walled portion of the injection-molded product, a small value is set when the micro-elements are close to the mold surface. The flow conductance κ of the injection molding material is determined so that the flow conductance κ of the injection molding material is determined to be a large value at a distant position, and the above-mentioned flow conductance κ based on the flow conductance κ. An analysis device for an injection molding process, comprising: a pressure change calculation means for obtaining a pressure change of the injection molding material in a minute element. .
【請求項9】射出成形品の少なくとも一部を多数の微小
要素に分割した3次元モデルを構築する3次元モデル構
築手段と、前記射出成形品の薄肉部分に属する前記各微
小要素において射出成形材料の流動コンダクタンスκを
該薄肉部分の厚みに基づいて決定し、一方、前記射出成
形品の厚肉部分に属する前記各微小要素において該微小
要素が成形型表面に近い位置にある場合は小さい値とな
るように射出成形材料の流動コンダクタンスκを決定し
遠い位置にある場合は大きい値となるように射出成形材
料の流動コンダクタンスκを決定する流動コンダクタン
ス決定手段と、該流動コンダクタンスκに基づいて前記
各微小要素における前記射出成形材料の流動速度を求め
る流動速度算出手段とを備えてなることを特徴とする射
出成形過程の解析装置。
9. A three-dimensional model constructing means for constructing a three-dimensional model in which at least a part of an injection-molded product is divided into a large number of microelements, and an injection-molding material in each of the microelements belonging to the thin-walled part of the injection-molded product. Is determined based on the thickness of the thin-walled portion, and on the other hand, in each of the micro-elements belonging to the thick-walled portion of the injection-molded product, a small value is set when the micro-elements are close to the mold surface. The flow conductance κ of the injection molding material is determined so that the flow conductance κ of the injection molding material is determined to be a large value at a distant position, and the above-mentioned flow conductance κ based on the flow conductance κ. And a flow velocity calculating means for calculating the flow velocity of the injection molding material in the minute element. .
【請求項10】前記3次元モデル構築手段は、射出成形
品のCADデータまたはCAD表面データに基づき3次
元モデルを構築するものである請求項7〜9のいずれか
に記載の射出成形過程の解析装置。
10. The analysis of the injection molding process according to claim 7, wherein the three-dimensional model construction means constructs a three-dimensional model based on CAD data or CAD surface data of an injection molded product. apparatus.
【請求項11】射出成形品の少なくとも一部を多数の微
小要素に分割した3次元モデルを構築し、該各微小要素
における射出成形材料の流動コンダクタンスκを該各微
小要素における前記射出成形品の流動厚みに基づいて決
定し、得られた該流動コンダクタンスκに基づいて前記
各微小要素における前記射出成形材料の圧力を求め、得
られた該圧力により前記射出成形品の射出成形過程を解
析することを特徴とする射出成形過程の解析方法。
11. A three-dimensional model in which at least a part of an injection-molded product is divided into a large number of microelements is constructed, and a flow conductance κ of an injection-molding material in each of the microelements is calculated from the injection conductance of the injection-molded product in each of the microelements. Determining the pressure of the injection molding material in each of the microelements based on the obtained flow conductance κ, and analyzing the injection molding process of the injection molded product by the obtained pressure. A method for analyzing an injection molding process characterized by:
【請求項12】射出成形品の少なくとも一部を多数の微
小要素に分割した3次元モデルを構築し、前記各微小要
素における射出成形材料の流動コンダクタンスκを該各
微小要素における前記射出成形品の流動厚みに基づいて
決定し、得られた該流動コンダクタンスκに基づいて前
記各微小要素における前記射出成形材料の圧力変化を求
め、得られた該圧力変化により前記射出成形品の射出成
形過程を解析することを特徴とする射出成形過程の解析
方法。
12. A three-dimensional model in which at least a part of an injection-molded product is divided into a large number of minute elements is constructed, and a flow conductance κ of an injection-molding material in each of the minute elements is calculated as a flow conductance κ of the injection-molded product in each of the minute elements. The pressure change of the injection molding material in each of the minute elements is determined based on the obtained flow conductance κ, and the injection molding process of the injection molded article is analyzed based on the obtained pressure change. A method for analyzing an injection molding process, which comprises:
【請求項13】射出成形品の少なくとも一部を多数の微
小要素に分割した3次元モデルを構築し、射出成形材料
の前記各微小要素における流動コンダクタンスκを該各
微小要素における前記射出成形品の流動厚みに基づいて
決定し、得られた該流動コンダクタンスκに基づいて前
記各微小要素における前記射出成形材料の流動速度を求
め、得られた該流動速度により前記射出成形品の射出成
形過程を解析することを特徴とする射出成形過程の解析
方法。
13. A three-dimensional model in which at least a part of an injection-molded article is divided into a large number of microelements is constructed, and a flow conductance κ of each of the microelements of the injection molding material is calculated as a flow conductance κ of each of the microelements. The flow velocity of the injection molding material in each of the minute elements is determined based on the obtained flow conductance κ, and the injection molding process of the injection molded article is analyzed based on the obtained flow velocity. A method for analyzing an injection molding process, which comprises:
【請求項14】射出成形品の少なくとも一部を多数の微
小要素に分割した3次元モデルを構築し、前記射出成形
品の薄肉部分に属する前記各微小要素において射出成形
材料の流動コンダクタンスκを該薄肉部分の厚みに基づ
いて決定し、一方、前記射出成形品の厚肉部分に属する
前記各微小要素において流動コンダクタンスκを、前記
各微小要素と成形型表面との最短距離R の増加に伴って
増加し、かつ、前記射出成形材料の材料粘度ηの増加に
伴って減少する関数F(R ,η) により決定し、得られた
該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小要素にお
ける前記射出成形材料の圧力を求め、得られた該圧力に
より前記射出成形品の射出成形過程を解析することを特
徴とする射出成形過程の解析方法。
14. A three-dimensional model in which at least a part of an injection-molded product is divided into a large number of microelements is constructed, and the flow conductance κ of the injection-molding material is calculated in each of the microelements belonging to the thin-walled part of the injection-molded product. Determined based on the thickness of the thin portion, on the other hand, the flow conductance κ in each of the microelements belonging to the thick portion of the injection-molded product is increased by increasing the shortest distance R between the microelement and the mold surface. The injection molding material in each of the microelements is determined by a function F (R, η) that increases and decreases with an increase in the material viscosity η of the injection molding material, and based on the obtained flow conductance κ. The method for analyzing an injection molding process is characterized in that the injection molding process of the injection-molded article is analyzed based on the obtained pressure.
【請求項15】射出成形品の少なくとも一部を多数の微
小要素に分割した3次元モデルを構築し、前記射出成形
品の薄肉部分に属する前記各微小要素において射出成形
材料の流動コンダクタンスκを該薄肉部分の厚みに基づ
いて決定し、一方、前記射出成形品の厚肉部分に属する
前記各微小要素において流動コンダクタンスκを、式 【数1】 (ηは前記射出成形材料の材料粘度、x,y およびz は前
記微小要素の位置を表わす)を解くことにより決定し、
得られた該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小
要素における前記射出成形材料の圧力を求め、得られた
該圧力により前記射出成形品の射出成形過程を解析する
ことを特徴とする射出成形過程の解析方法。
15. A three-dimensional model in which at least a part of an injection-molded product is divided into a large number of microelements is constructed, and the flow conductance κ of the injection-molded material is calculated in each of the microelements belonging to the thin-walled part of the injection-molded product. The flow conductance κ is determined based on the thickness of the thin portion, while the flow conductance κ in each of the minute elements belonging to the thick portion of the injection-molded product is expressed by (Η represents the material viscosity of the injection molding material, x, y and z represent the positions of the microelements), and
The pressure of the injection molding material in each of the minute elements is obtained based on the obtained flow conductance κ, and the injection molding process of the injection molded article is analyzed by the obtained pressure. analysis method.
【請求項16】射出成形品の射出成形条件を定め、該射
出成形品の少なくとも一部を多数の微小要素に分割した
3次元モデルを構築し、前記射出成形品の薄肉部分に属
する前記各微小要素において射出成形材料の流動コンダ
クタンスκを該薄肉部分の厚みに基づいて決定し、一
方、前記射出成形品の厚肉部分に属する前記各微小要素
において該微小要素が成形型表面に近い位置にある場合
は小さい値となるように射出成形材料の流動コンダクタ
ンスκを決定し遠い位置にある場合は大きい値となるよ
うに射出成形材料の流動コンダクタンスκを決定し、得
られた該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小要
素における前記射出成形材料の圧力を求め、得られた該
圧力の分布に基づいて射出成形条件を最終決定し、該最
終決定された該射出成形条件に基づいて射出成形品を製
造することを特徴とする射出成形品の製造方法。
16. An injection molding condition for an injection molded product is defined, and a three-dimensional model in which at least a part of the injection molded product is divided into a large number of minute elements is constructed, and each of the minute particles belonging to the thin-walled portion of the injection molded product is constructed. In the element, the flow conductance κ of the injection-molding material is determined based on the thickness of the thin-walled portion, while, in each of the micro-elements belonging to the thick-walled portion of the injection-molded product, the micro-element is at a position close to the mold surface. If the flow conductance κ of the injection molding material is determined to be a small value, the flow conductance κ of the injection molding material is determined to be a large value at a distant position, and based on the obtained flow conductance κ The pressure of the injection molding material in each of the microelements is obtained, the injection molding conditions are finally determined based on the obtained distribution of the pressure, and the finally determined injection composition is obtained. Method for manufacturing an injection-molded article, characterized in that the production of injection-molded article based on a condition.
【請求項17】射出成形品の射出成形条件を定め、該射
出成形品の少なくとも一部を多数の微小要素に分割した
3次元モデルを構築し、前記射出成形品の薄肉部分に属
する前記各微小要素において射出成形材料の流動コンダ
クタンスκを該薄肉部分の厚みに基づいて決定し、一
方、前記射出成形品の厚肉部分に属する前記各微小要素
において該微小要素が成形型表面に近い位置にある場合
は小さい値となるように射出成形材料の流動コンダクタ
ンスκを決定し遠い位置にある場合は大きい値となるよ
うに射出成形材料の流動コンダクタンスκを決定し、得
られた該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小要
素における前記射出成形材料の圧力変化を求め、得られ
た該圧力変化の分布に基づいて射出成形条件を最終決定
し、該最終決定された該射出成形条件に基づいて射出成
形品を製造することを特徴とする射出成形品の製造方
法。
17. A three-dimensional model in which injection molding conditions for an injection molded product are defined, and at least a part of the injection molded product is divided into a large number of minute elements, and each of the minute particles belonging to the thin-walled portion of the injection molded product is constructed. In the element, the flow conductance κ of the injection-molding material is determined based on the thickness of the thin-walled portion, while, in each of the micro-elements belonging to the thick-walled portion of the injection-molded product, the micro-element is at a position close to the mold surface. If the flow conductance κ of the injection molding material is determined to be a small value, the flow conductance κ of the injection molding material is determined to be a large value at a distant position, and based on the obtained flow conductance κ Then, the pressure change of the injection molding material in each of the minute elements is obtained, the injection molding conditions are finally determined based on the obtained distribution of the pressure change, and the final determination is made. Method for manufacturing an injection-molded article, characterized in that the production of injection-molded article based on the injection molding conditions.
【請求項18】射出成形品の射出成形条件を定め、該射
出成形品の少なくとも一部を多数の微小要素に分割した
3次元モデルを構築し、前記射出成形品の薄肉部分に属
する前記各微小要素において射出成形材料の流動コンダ
クタンスκを該薄肉部分の厚みに基づいて決定し、一
方、前記射出成形品の厚肉部分に属する前記各微小要素
において該微小要素が成形型表面に近い位置にある場合
は小さい値となるように射出成形材料の流動コンダクタ
ンスκを決定し遠い位置にある場合は大きい値となるよ
うに射出成形材料の流動コンダクタンスκを決定し、得
られた該流動コンダクタンスκに基づいて前記各微小要
素における前記射出成形材料の流動速度分布を求め、得
られた該流動速度の分布に基づいて射出成形条件を最終
決定し、該最終決定された該射出成形条件に基づいて射
出成形品を製造することを特徴とする射出成形品の製造
方法。
18. A three-dimensional model in which injection molding conditions for an injection-molded product are determined, and at least a part of the injection-molded product is divided into a large number of microelements, and each of the minute parts belonging to the thin-walled part of the injection-molded product is constructed. In the element, the flow conductance κ of the injection-molding material is determined based on the thickness of the thin-walled portion, while, in each of the micro-elements belonging to the thick-walled portion of the injection-molded product, the micro-element is at a position close to the mold surface. If the flow conductance κ of the injection molding material is determined to be a small value, the flow conductance κ of the injection molding material is determined to be a large value at a distant position, and based on the obtained flow conductance κ Then, the flow velocity distribution of the injection molding material in each of the minute elements is obtained, the injection molding conditions are finally determined based on the obtained flow velocity distribution, and the final determination is made. Method for manufacturing an injection-molded article, characterized in that the production of injection-molded article based on the injection-molding conditions.
【請求項19】前記射出成形条件は、前記射出成形品の
形状、成形型形状、材料射出速度、材料温度、成形型温
度および射出成形材料のうちのいずれかを含むものであ
ることを特徴とする請求項16〜18のいずれかに記載
の射出成形品の製造方法。
19. The injection molding condition includes any one of a shape of the injection molded product, a molding die shape, a material injection speed, a material temperature, a molding die temperature, and an injection molding material. Item 19. A method for manufacturing an injection-molded article according to any one of Items 16-18.
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