JPH1071642A - Analysis of flexible film member deforming process and apparatus thereof, analysis of blow type molding process and apparatus therefor and manufacture of blow type molded product - Google Patents

Analysis of flexible film member deforming process and apparatus thereof, analysis of blow type molding process and apparatus therefor and manufacture of blow type molded product

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JPH1071642A
JPH1071642A JP9171826A JP17182697A JPH1071642A JP H1071642 A JPH1071642 A JP H1071642A JP 9171826 A JP9171826 A JP 9171826A JP 17182697 A JP17182697 A JP 17182697A JP H1071642 A JPH1071642 A JP H1071642A
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JP
Japan
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shape
shape model
parison
flexible film
blow
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Japanese (ja)
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Futoshi Tanaka
太 田中
Akira Nakano
亮 中野
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and efficiently form the shape of a mold by modeling at least a part of a cavity shape model by using the function describing the shape of the mold. SOLUTION: For example, when a 1×7 order B spline patch is used when a surface is defined, the surface can be defined by data called the so-called nodal point vector determining 2×8 control point data and weighing function. Herein, the number of control points is 2×8 consisting of a 8 points constituting a curve 10 and 8 points constituting a curve 11 and the nodal point vector determining the degree of the proximity of a curved surface 12 is set to data of a 1×5 size and a 1×10 size. Since the control point data is displayed by a system of coordinates data (x, y, z) within a three-dimensional space, the magnitude of data becomes real number data of the number of control points ×3. Therefore, the number of data necessary for defining a curved surface by CAD is real number data 63. Therefore, data input work is simplified to a large extent.

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】この発明は、パリソン(樹
脂)と成形型との接触判定を行うブロー成形、熱成形、
真空成形等のブロータイプの成形過程の解析方法および
その装置ならびにブロータイプ成形品の製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to blow molding, thermoforming, and judging contact between a parison (resin) and a mold.
The present invention relates to a method and an apparatus for analyzing a blow-type molding process such as vacuum molding, and a method for manufacturing a blow-type molded product.

【0002】[0002]

【従来の技術】ブロー成形等のブロー型の成形過程のシ
ミュレーションでは、初期パリソン(樹脂)形状を三角
形、あるいは四角形の微小平面要素の集合体でモデル化
して有限要素法などの数値解析法を用いてパリソンの変
形挙動をシミュレーションする方法が一般的である。た
とえば、ブロー成形のシミュレーションには、通常、ブ
ロー成形の成形工程である金型型締め工程、エア吹き込
み工程のシミュレーションの際にパリソンの変形にとも
なうパリソンと金型との接触判定を行う。従来、この判
定には金型内部に彫られた金型キャビティの形状をパリ
ソン同様微小平面要素の集合体としてモデル作成して、
そのひとつひとつの平面要素とパリソンモデルの要素を
構成する節点との位置関係を用いて接触判定を行ってい
た。
2. Description of the Related Art In a simulation of a molding process of a blow mold such as a blow molding, an initial parison (resin) shape is modeled by a set of triangular or quadrilateral minute plane elements, and a numerical analysis method such as a finite element method is used. In general, a method of simulating the deformation behavior of a parison is performed. For example, in the simulation of the blow molding, the contact between the parison and the mold due to the deformation of the parison is usually determined in the simulation of the mold clamping step and the air blowing step which are the molding steps of the blow molding. Conventionally, for this determination, the shape of the mold cavity engraved inside the mold was modeled as an aggregate of minute plane elements like a parison,
Contact determination was performed using the positional relationship between each of the plane elements and the nodes constituting the elements of the parison model.

【0003】金型キャビティ形状はブロー成形の場合、
いわば成形品形状であり、モデル作成の際には製品設計
データをもとにオペレータが複数の微小平面要素からな
る有限要素モデルに変換する場合が多かった。
[0003] In the case of blow molding, the mold cavity shape is
It is a so-called molded product shape, and when creating a model, an operator often converts the product design data into a finite element model composed of a plurality of minute plane elements.

【0004】上記と同様に、人体に衣服を着せつけたと
きの衣服等の柔軟膜体の変形の様子をシミュレーション
する場合における人体等の干渉物体についても、オペレ
ータによる微小平面要素からなるモデル作成が行われて
いた。
[0004] Similarly to the above, an operator creates a model composed of minute plane elements by an operator for an interfering object such as a human body in the case of simulating a deformation state of a flexible film body such as clothes when clothes are put on the human body. It was done.

【0005】ここで、柔軟膜体とはパリソンを含む布や
シート、フィルムのような、面に対して厚さの薄い構造
をもち、変形が容易に起こる柔軟な構造体を指す。
[0005] Here, the flexible film means a flexible structure such as cloth, sheet or film containing parison, which has a thin structure with respect to the surface and is easily deformed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、製品の
設計はCADシステムを用いて行われるケースがほとんど
であり、このCADデータからシミュレーション用に複数
の微小要素平面からなる有限要素モデルに作り直す作業
は高度なモデル作成技術を必要とし、非常に手間がかか
る作業であった。またこの変換では面を表現する際に複
数の平面で近似するため、自由曲面を精度よく表現する
には非常に多くの平面要素を必要とするものであった。
However, in most cases, the design of products is performed using a CAD system, and the work of recreating a finite element model consisting of a plurality of small element planes from CAD data for simulation is highly advanced. It required a lot of modeling techniques and was a very time-consuming task. In addition, since this conversion approximates a plurality of planes when expressing a surface, an extremely large number of plane elements are required to accurately express a free-form surface.

【0007】人体の場合も同様であった。The same applies to the case of the human body.

【0008】本発明の目的は、金型などの成形型の形状
モデルを容易に効率良く作成でき、作業効率の高いブロ
ータイプ成形過程の解析方法及び装置を提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for analyzing a blow-type molding process which can easily and efficiently create a shape model of a molding die such as a mold and have a high working efficiency.

【0009】また、本発明の別の目的は、製品設計に用
いたCADデータを有効に活用して成形型の形状モデルを
作成できるブロータイプ成形過程の解析方法及び装置を
提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for analyzing a blow-type molding process capable of creating a shape model of a molding die by effectively utilizing CAD data used for product design.

【0010】また、本発明の別の目的は、上記のような
解析方法を用いてブロータイプ成形品の成形条件等を決
定し、精度よいブロータイプ成形品を効率的に製造する
方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for determining a molding condition and the like of a blow-type molded product by using the above-described analysis method and efficiently producing a blow-type molded product with high accuracy. It is in.

【0011】本発明の別の目的は、人体などの干渉物体
の形状モデルを容易に効率良く作成でき、作業効率の高
い柔軟膜体の変形過程の解析方法及び装置を提供するこ
とにある。
Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for analyzing a deformation process of a flexible membrane which can easily and efficiently create a shape model of an interference object such as a human body and have a high working efficiency.

【0012】また、本発明の別の目的は、製品設計に用
いたCADデータを有効に活用して干渉物体の形状モデル
を作成できる柔軟膜体の変形過程の解析方法及び装置を
提供することにある。
It is another object of the present invention to provide a method and an apparatus for analyzing a deformation process of a flexible membrane which can create a shape model of an interfering object by effectively utilizing CAD data used for product design. is there.

【0013】また、本発明の別の目的は、上記のような
解析方法を用いて柔軟膜体製品の成形条件等を決定し、
精度よい柔軟膜体製品を効率的に製造する方法を提供す
ることにある。
Another object of the present invention is to determine the molding conditions and the like of a flexible membrane product using the above-described analysis method,
An object of the present invention is to provide a method for efficiently producing a flexible flexible film product with high accuracy.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のブロータイプ成
形過程の解析方法は、パリソンが変形しながら押し付け
られる成形型の形状に基づいてキャビティ形状モデルを
作成し、パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素
からなるパリソン形状モデルを作成し、該パリソン形状
モデルの各微小要素と前記キャビティ形状モデルとの相
対運動に基づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状
態を求めるブロータイプ成形過程の解析方法であって、
前記キャビティ形状モデルの少なくとも一部を、前記成
形型の形状を記述する関数によりモデル化することを特
徴としている。
According to the method for analyzing a blow-type molding process of the present invention, a cavity shape model is created based on the shape of a mold to which a parison is pressed while being deformed, and a plurality of models are created based on the initial shape of the parison. Analysis of blow-type molding process for creating a parison shape model composed of micro-elements, and obtaining a contact state between the molding die and the parison based on relative motion between each micro-element of the parison shape model and the cavity shape model The method
At least a part of the cavity shape model is modeled by a function describing a shape of the mold.

【0015】また、本発明の好ましい態様は、前記関数
は、前記成形型の少なくとも一部の形状と一致するかま
たは近似する曲面を代表する複数の点の位置および/ま
たは前記曲面の幾何学的パラメータに基づき求められる
ものであることを特徴としている。
In a preferred aspect of the present invention, the function is such that the position of a plurality of points representing a curved surface that matches or approximates at least a part of the shape of the mold and / or the geometrical shape of the curved surface It is characterized by being obtained based on parameters.

【0016】また、本発明の好ましい態様は、前記関数
は、前記成形型のCADデータに基づき求められるもので
あることを特徴としている。
In a preferred aspect of the present invention, the function is obtained based on CAD data of the molding die.

【0017】また、本発明のブロータイプ成形過程の解
析装置は、パリソンが変形しながら押し付けられる成形
型の形状に基づくキャビティ形状モデルのデータ入力を
受け付けるキャビティ形状モデルデータ入力手段と、パ
リソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなるパ
リソン形状モデルのデータ入力を受け付けるパリソン形
状モデルデータ入力手段と、該パリソン形状モデルデー
タ入力手段により入力されたパリソン形状モデルの各微
小要素および前記キャビティ形状モデルデータ入力手段
により入力されたキャビティ形状モデルの相対運動を求
める相対運動算出手段と、求められた該相対運動に基づ
いて前記成形型と前記パリソンとの接触状態の時間的変
化を求める接触状態算出手段とを備えてなるブロータイ
プ成形過程の解析装置であって、前記キャビティ形状モ
デルデータ入力手段は、成形型の少なくとも一部の形状
と一致するかまたは近似する曲面を代表する複数の点の
位置および/または前記曲面の幾何学的パラメータの入
力を受け付けるものであり、前記接触状態算出手段は、
キャビティ形状モデルデータ入力手段により受け付けら
れた複数の点の位置および/または幾何学的パラメータ
に基づいて得られる関数とパリソン形状モデルの各微小
要素との幾何学的位置関係に基づいて両者の接触状態を
算出するものであることを特徴としている。
The apparatus for analyzing a blow type molding process according to the present invention comprises: cavity shape model data input means for receiving data input of a cavity shape model based on the shape of a molding die to which the parison is pressed while being deformed; Parison shape model data input means for receiving data input of a parison shape model composed of a plurality of microelements based on the following, and input of each of the parison shape model minute element and the cavity shape model data input by the parison shape model data input means Relative motion calculating means for calculating relative motion of the cavity shape model input by the means, and contact state calculating means for calculating a temporal change in the contact state between the molding die and the parison based on the obtained relative motion. Analysis of equipped blow type molding process Wherein the cavity shape model data input means inputs the positions of a plurality of points representing a curved surface that matches or approximates at least a part of the shape of a mold and / or the input of geometric parameters of the curved surface. And the contact state calculation means,
The state of contact between the functions obtained based on the positions and / or geometric parameters of the plurality of points received by the cavity shape model data input means and the geometrical positional relationship between each of the microelements of the parison shape model Is calculated.

【0018】また、本発明の好ましい態様は、前記キャ
ビティ形状モデルデータ入力手段は、成形型のCADデー
タを受け付けるものであることを特徴としている。
In a preferred aspect of the present invention, the cavity shape model data input means receives CAD data of a molding die.

【0019】また、本発明のブロータイプ成形品の製造
方法は、パリソンが変形しながら押し付けられる成形型
の形状に基づいてキャビティ形状モデルを作成し、パリ
ソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなるパリ
ソン形状モデルを作成し、該パリソン形状モデルの各微
小要素と前記キャビティ形状モデルとの相対運動に基づ
いて前記成形型と前記パリソンとの接触状態を求め、得
られた前記接触状態の情報に基づいて前記成形型の形状
および/または成形条件を決定し、該形状および/または
該成形条件に基づいてりブロータイプ成形品を製造する
ブロータイプ成形品の製造方法であって、前記キャビテ
ィ形状モデルの少なくとも一部を、前記成形型の形状を
記述する関数によりモデル化することを特徴としてい
る。
Further, in the method of manufacturing a blow-type molded product according to the present invention, a cavity shape model is created based on the shape of a mold to which a parison is pressed while being deformed, and a plurality of microelements are formed based on the initial shape of the parison. A parison shape model is created, and a contact state between the molding die and the parison is obtained based on a relative movement between each micro element of the parison shape model and the cavity shape model, and information on the obtained contact state is obtained. Determining the shape and / or molding conditions of the molding die based on the shape and / or the molding conditions. Is characterized in that at least a part of is modeled by a function that describes the shape of the mold.

【0020】また、本発明の好ましい態様は、前記ブロ
ー型品は、ブロー成形、熱成形または真空成形により成
形するものであることを特徴としている。
In a preferred aspect of the present invention, the blow mold is formed by blow molding, thermoforming or vacuum forming.

【0021】また、本発明の柔軟膜体変形過程の解析方
法は柔軟膜体が変形しながら押し付けられる干渉物体の
形状に基づいて干渉形状モデルを作成し、柔軟膜体の初
期形状に基づいて複数の微小要素からなる柔軟膜体形状
モデルを作成し、該柔軟膜体形状モデルの各微小要素と
前記干渉形状モデルとの相対運動に基づいて前記干渉物
体と前記柔軟膜体との接触状態を求める柔軟膜体変形過
程の解析方法であって、前記干渉形状モデルの少なくと
も一部を、前記干渉物体の形状を記述する関数によりモ
デル化することを特徴としている。
In the method of analyzing the deformation process of a flexible film according to the present invention, an interference shape model is created based on the shape of an interference object pressed while the flexible film is deformed, and a plurality of models are created based on the initial shape of the flexible film. A flexible film body shape model composed of minute elements is created, and a contact state between the interference object and the flexible film body is obtained based on a relative motion between each minute element of the flexible film body shape model and the interference shape model. An analysis method of a deformation process of a flexible membrane, wherein at least a part of the interference shape model is modeled by a function describing a shape of the interference object.

【0022】また、本発明の柔軟膜体変形過程の解析装
置は、柔軟膜体が変形しながら押し付けられる干渉物体
の形状に基づく干渉形状モデルのデータ入力を受け付け
る干渉形状モデルデータ入力手段と、柔軟膜体の初期形
状に基づいて複数の微小要素からなる柔軟膜体形状モデ
ルのデータ入力を受け付ける柔軟膜体形状モデル入力手
段と、該柔軟膜体形状モデルデータ入力手段により入力
された柔軟膜体形状モデルの各微小要素および前記、干
渉形状モデルデータ入力手段により入力された、干渉形
状モデルの相対運動を求める相対運動算出手段と、求め
られた該相対運動に基づいて前記干渉物体と前記柔軟膜
体との接触状態の時間的変化を求める接触状態算出手段
とを備えてなる柔軟膜体変形過程の解析装置であって、
前記干渉形状モデルデータ入力手段は、干渉物体の少な
くとも一部の形状と一致するかまたは近似する曲面を代
表する複数の点の位置および/または前記曲面の幾何学
的パラメータの入力を受け付けるものであり、前記接触
状態算出手段は、干渉形状モデルデータ入力手段により
受け付けられた複数の点の位置および/または幾何学的
パラメータに基づいて得られる関数と柔軟膜体形状モデ
ルの各微小要素との幾何学的位置関係に基づいて両者の
接触状態を算出するものであることを特徴としている。
The apparatus for analyzing the deformation process of a flexible film body according to the present invention comprises: an interference shape model data input means for receiving data of an interference shape model based on the shape of an interference object pressed while deforming the flexible film body; Flexible membrane shape model input means for receiving data input of a flexible membrane shape model composed of a plurality of microelements based on the initial shape of the membrane, and a flexible membrane shape input by the flexible membrane shape model data input means Relative motion calculating means for calculating the relative motion of the interference shape model input by each minute element of the model and the interference shape model data input means; and the interference object and the flexible film body based on the obtained relative motion. An analyzer for analyzing a deformation process of a flexible film body, comprising: a contact state calculating means for determining a temporal change in a contact state with the flexible film body.
The interference shape model data input means receives an input of positions of a plurality of points representing a curved surface that matches or approximates at least a part of the shape of the interfering object and / or geometric parameters of the curved surface. The contact state calculating means includes a function obtained based on the positions and / or geometric parameters of the plurality of points received by the interference shape model data input means and a geometrical relationship between each of the small elements of the flexible membrane shape model. It is characterized in that the contact state between the two is calculated based on the target positional relationship.

【0023】また、本発明の柔軟膜体製品の製造方法
は、柔軟膜体が変形しながら押し付けられる干渉物体の
形状に基づいて干渉形状モデルを作成し、柔軟膜体の初
期形状に基づいて複数の微小要素からなる柔軟膜体形状
モデルを作成し、該柔軟膜体形状モデルの各微小要素と
前記干渉形状モデルとの相対運動に基づいて前記成形型
と前記柔軟膜体との接触状態を求め、得られた前記接触
状態の情報に基づいて前記柔軟膜体の形状を決定し、該
形状に基づいて柔軟膜体製品を製造する柔軟膜体の製造
方法であって、前記干渉形状モデルの少なくとも一部
を、前記干渉物体の形状を記述する関数によりモデル化
することを特徴としている。
In the method for manufacturing a flexible film product according to the present invention, an interference shape model is created based on the shape of an interference object to which the flexible film is pressed while being deformed, and a plurality of models are created based on the initial shape of the flexible film. A flexible film shape model composed of minute elements is created, and a contact state between the molding die and the flexible film body is determined based on a relative motion between each minute element of the flexible film shape model and the interference shape model. Determining the shape of the flexible film body based on the information of the obtained contact state, a method of manufacturing a flexible film body to manufacture a flexible film product based on the shape, at least the interference shape model A part is modeled by a function that describes the shape of the interference object.

【0024】また、本発明の記憶媒体によれば、上記の
ブロータイプ成形過程の解析方法の各手順をコンピュー
タを用いて実施できるようにコンピュータを動作させる
ソフトウェアを記録した記憶媒体が提供される。
Further, according to the storage medium of the present invention, there is provided a storage medium in which software for operating a computer is recorded so that each procedure of the above-described method of analyzing a blow type molding process can be performed by the computer.

【0025】また、本発明の記憶媒体によれば、上記の
柔軟膜体変形過程の解析方法の各手順をコンピュータを
用いて実施できるようにコンピュータを動作させるソフ
トウェアを記録した記憶媒体が提供される。
According to the storage medium of the present invention, there is provided a storage medium in which software for operating a computer is recorded so that each procedure of the above-mentioned method of analyzing a deformation process of a flexible film body can be performed by the computer. .

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施態様につい
て図面を用いて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0027】本実施態様では、まず成形機から押し出さ
れたパリソンの形状を、たとえば図1の様な複数個の微
小要素の集合体としてモデル化する。
In this embodiment, first, the shape of the parison extruded from the molding machine is modeled as an aggregate of a plurality of small elements as shown in FIG. 1, for example.

【0028】ここでは、要素を構成する節点の座標のデ
ータの集合と、各要素を構成する節点の番号より成る要
素データの集合をデータファイルとして作成して、この
ファイルを初期パリソン形状データとする。
Here, a set of data of the coordinates of the nodes forming the element and a set of element data including the numbers of the nodes forming each element are created as data files, and this file is used as initial parison shape data. .

【0029】また、成形する製品設計に使用したCADデ
ータから、成形型内部に彫られたキャビティの形状を、
図2の様なCADの面データで用意する。
Also, based on the CAD data used for designing the product to be molded, the shape of the cavity engraved inside the molding die is
Prepare with CAD surface data as shown in FIG.

【0030】上述した形状データを用意した後、これら
のデータをコンピュータに入力し、この入力にもとづい
てブロー成形の成形型による型締めからエア吹き込みの
工程までのシミュレーションをコンピュータにより実行
する。
After preparing the above-mentioned shape data, these data are inputted to a computer, and based on the input, a computer executes a simulation from a mold clamping by a blow molding die to an air blowing process.

【0031】具体的には、パリソンが、ブロー成形の成
形過程で受ける外力と変形に伴い発生する歪から生じる
内力を求めて、この力をもとに次のような時刻tにおい
て成り立つ運動方程式を導く。
More specifically, the parison finds an external force received in the molding process of blow molding and an internal force generated from a strain generated by deformation, and, based on the force, formulas a motion equation that is established at the following time t. Lead.

【0032】[0032]

【数1】 式(1)から時刻tにおけるパリソンの各節点の加速度を
求める。このとき得られた加速度aは変位uの時間tに
よる2階微分(d2u/dt2)であるから加速度aを時間
積分することにより微小時間△t秒後の変位△uを求め
ることができる。ここで用いる時間積分法には中央差分
法が好ましい。
(Equation 1) From the equation (1), the acceleration of each node of the parison at the time t is obtained. Since the acceleration a obtained at this time is the second derivative (d 2 u / dt 2 ) of the displacement u with respect to the time t, the displacement Δu after a minute time Δt seconds can be obtained by integrating the acceleration a with time. it can. The central difference method is preferable for the time integration method used here.

【0033】上記の手法により求めた△t秒後のパリソ
ンモデルを構成する全ての節点の変位から、パリソンの
変形を求めることができる。この操作を繰り返すこと
で、ブロー成形におけるパリソンの変形をシミュレート
する。
The deformation of the parison can be obtained from the displacements of all the nodes constituting the parison model after Δt seconds obtained by the above method. By repeating this operation, the deformation of the parison in blow molding is simulated.

【0034】この計算の中で、型による型締め工程で
は、型の移動にともなうパリソンと型の接触を、エア吹
き込み工程ではパリソンの膨張による成形型との接触を
パリソン有限要素モデルの節点とCADデータによる型の
表面定義との幾何学的位置関係から判定する。
In this calculation, the contact between the parison and the mold accompanying the movement of the mold in the mold clamping step, and the contact between the parison and the mold due to the expansion of the parison in the air blowing step are defined by the nodes of the parison finite element model and the CAD. Judgment is made from the geometric positional relationship with the surface definition of the type by the data.

【0035】以下、さらに詳細に説明する。The details will be described below.

【0036】図3は本発明のハードウェア構成を示す図
である。コンピュータ101にCAD装置105、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。CAD装置105で製品の形状をあらわ
す3次元的なCADモデルが作成される。また、入力装置
103により、たとえば解析するブロー成形品の成形条
件とパリソンモデルのデータの入力が受け入れられ、こ
うしたデータは補助記憶装置102に格納される。オペ
レータの指示によりコンピュータ101がこのデータを
内部のRAM(ランダムアクセス可能な揮発性メモリ)
に読み込み、解析を行う。得られた解析結果はたとえば
表示装置104により表示される。必要に応じて、オペ
レータがブロー成形条件を変更し再び解析を行うことが
できる。また、解析結果の出力はプリンタ装置に対して
行ってもよく、補助記憶装置102に格納してもよい。
この場合はたとえば別の解析装置の入力データとしてこ
の出力を利用することもできる。
FIG. 3 is a diagram showing a hardware configuration of the present invention. A CAD device 105, an input device 103, a display device 104, and an auxiliary storage device 102 are connected to the computer 101. The CAD device 105 creates a three-dimensional CAD model representing the shape of the product. The input device 103 receives, for example, the input of molding condition and parison model data of the blow molded product to be analyzed, and stores such data in the auxiliary storage device 102. The computer 101 stores this data in an internal RAM (volatile memory that can be randomly accessed) in accordance with an instruction from the operator.
And analyze it. The obtained analysis result is displayed on the display device 104, for example. If necessary, the operator can change the blow molding conditions and perform the analysis again. The output of the analysis result may be sent to the 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.

【0037】図4はこの発明の実施例の概略手順を示す
ためのフローチャートである。手順としては、まずパリ
ソンの有限要素モデルを作成し(ステップ1)、これを
コンピュータに入力(ステップ2)、また成形型キャビ
ティ形状として設計に使用したCADデータをコンピュー
タに入力する(ステップ3)。あわせて成形条件、解析
条件の入力を行う(ステップ4)。このデータをもとに
ブロー成形の型締め工程のシミュレーションを実施し
(ステップ5)、次にエア吹き込み工程のシミュレーシ
ョンを実施する(ステップ6)。
FIG. 4 is a flowchart showing a schematic procedure of the embodiment of the present invention. As a procedure, first, a parison finite element model is created (step 1), which is input to a computer (step 2), and CAD data used for design as a mold cavity shape is input to a computer (step 3). At the same time, input the molding conditions and analysis conditions (step 4). Based on the data, a simulation of a mold clamping process of blow molding is performed (step 5), and then a simulation of an air blowing process is performed (step 6).

【0038】また図5は本発明のシミュレーション装置
の解析部分の構成を示しており、本発明は、目的とする
製品の形状CADデータ(成形型データ)とパリソン形状
データを読み込み、解析用データを作成するデータ入力
部1と、ここで与えられた入力データに基づき、ブロー
成形の成形型による型締め工程のシミュレーションを行
う成形型型締め工程解析部2と、型締め終了後のエア吹
き込み工程のシミュレーションを行うエア吹き込み工程
解析部3と解析を実行するにあたりパリソンと成形型の
接触を判定する接触判定部4を備えている。
FIG. 5 shows a configuration of an analysis part of the simulation apparatus of the present invention. The present invention reads the shape CAD data (molding mold data) and parison shape data of a target product and converts the data for analysis. A data input unit 1 to be created, a molding die-clamping process analyzing unit 2 for simulating a mold-clamping process by a blow-molding die based on the input data given here, and an air blowing process after the mold clamping is completed. An air blowing process analyzing unit 3 for performing a simulation and a contact determining unit 4 for determining a contact between a parison and a mold when performing the analysis are provided.

【0039】上記の構成の樹脂成形シミュレーション動
作について、次に説明する。
The resin molding simulation operation of the above configuration will be described below.

【0040】データ入力部1は、あらかじめ用意した目
的の製品を成形するためのCADデータ(成形型データ)
とパリソンデータから幾何形状データを読みとり、これ
とは別に入力された成形条件から樹脂成形解析用データ
を作成する部分である。
The data input unit 1 is provided with CAD data (molding mold data) for molding a target product prepared in advance.
This is a part for reading the geometrical shape data from the parison data and preparing the resin molding analysis data from the molding conditions input separately.

【0041】成形型型締め工程解析部2は、ブロー成形
における型締め工程のシミュレーションを行う部分であ
る。ここでは、図6のようにダイ1から押し出されたパ
リソン2の外側に位置した成形型3が型締め完了位置ま
で移動することによるパリソン2の変形を計算する。
The mold-clamping-process analyzing section 2 simulates a mold-clamping process in blow molding. Here, the deformation of the parison 2 due to the movement of the molding die 3 located outside the parison 2 extruded from the die 1 as shown in FIG. 6 to the mold clamping completion position is calculated.

【0042】図7は成形型型締め工程解析部2における
解析の手順を示したフローチャートである。金型型締め
工程の解析では、はじめに、データ入力部1で作成され
た解析用データを読み込む(ステップ1)。次に、図6
のように金型3がパリソン2を間において開いた状態を
設定する(ステップ2)。続いて金型を型締めの方向に
微小距離△Lだけ移動させる(ステップ3)。このとき
の金型の移動によるパリソンと金型との接触を判定する
(ステップ4)。そしてこの△Lの移動の間のパリソン
の変形を計算する(ステップ5)。△Lの移動により金
型が閉じ、型締めが完了したかどうかをチェックする
(ステップ6)。このとき型締めが完了していない場合
はふたたびステップ3にもどって計算を繰り返す。この
操作を最終的に金型型締めが完了するまで繰り返した
後、金型が完全に閉まった状態になった時点で金型型締
め工程解析は終了となる。
FIG. 7 is a flow chart showing a procedure of analysis in the mold clamping step analyzing section 2. In the analysis of the mold clamping process, first, the analysis data created by the data input unit 1 is read (step 1). Next, FIG.
The state where the mold 3 is opened with the parison 2 therebetween is set as shown in (2). Subsequently, the mold is moved by a minute distance ΔL in the mold clamping direction (step 3). The contact between the parison and the mold due to the movement of the mold at this time is determined (step 4). Then, the deformation of the parison during the movement of ΔL is calculated (step 5). The mold is closed by the movement of ΔL, and it is checked whether mold clamping is completed (step 6). At this time, if the mold clamping is not completed, the process returns to step 3 and the calculation is repeated. After this operation is repeated until the mold clamping is finally completed, the mold clamping process analysis ends when the mold is completely closed.

【0043】エア吹き込み工程解析部3は、エア吹き込
みによるパリソンの膨張とこれにともなう金型との接触
のシミュレーションを行う部分である。図8は金型型締
め完了からエア吹き込みによる成形過程を模式的に表し
たものであり、ここではパリソン4が吹き込まれたエア
6によって金型5に押し当てられている様子が表されて
いる。
The air blowing process analyzing unit 3 is a part for simulating the expansion of the parison due to the air blowing and the contact with the mold accompanying the expansion. FIG. 8 schematically shows a molding process by air blowing from completion of mold clamping. Here, a state in which the parison 4 is pressed against the mold 5 by the blown air 6 is shown. .

【0044】図9はエア吹き込み工程解析部における解
析の手順を示したフローチャートである。エア吹き込み
工程の解析では、はじめに、データ入力部1で作成され
た解析用データを読み込む(ステップ1)。次に、金型
型締め工程解析部2で行ったシミュレーションにより得
られた型締めによるパリソン変形データを読み込む(ス
テップ2)。続いてエア吹き込み時のパリソン内部圧力
の上昇による金型内部でのパリソンの膨張を求める(ス
テップ3)。そしてステップ3にともなうパリソンと金
型との接触を判定し、接触が認められた場合にはパリソ
ンの接触部分を金型表面で拘束する(ステップ4)。こ
こで、パリソンの節点が全て金型に接触を完了したかを
判定し、完了していない場合にはステップ3にもどって
計算を繰り返す(ステップ5)。パリソンの全ての節点
が金型に接触を完了した時点でエア吹き込み工程の解析
を終了する。
FIG. 9 is a flowchart showing the procedure of analysis in the air blowing process analyzing section. In the analysis of the air blowing step, first, analysis data created by the data input unit 1 is read (step 1). Next, the parison deformation data due to the mold clamping obtained by the simulation performed by the mold clamping process analyzing unit 2 is read (step 2). Subsequently, the expansion of the parison inside the mold due to the rise in the internal pressure of the parison when air is blown is determined (step 3). Then, the contact between the parison and the mold in step 3 is determined, and if the contact is recognized, the contact portion of the parison is restrained by the mold surface (step 4). Here, it is determined whether all the nodes of the parison have completed contact with the mold, and if not completed, the process returns to step 3 and the calculation is repeated (step 5). When all the nodes of the parison have come into contact with the mold, the analysis of the air blowing process is completed.

【0045】接触判定部4は、解析部2、3でのパリソ
ンと金型の接触を判定する部分であり、ここで金型形状
を表す方法としてCADデータを用いている。
The contact judging section 4 is a section for judging the contact between the parison and the mold in the analyzing sections 2 and 3. Here, CAD data is used as a method for expressing the mold shape.

【0046】CADデータにおける曲面形状の表現には、
式(2)のような形を使うことが多い。
The expression of a curved surface shape in CAD data is as follows:
In many cases, the form shown in equation (2) is used.

【0047】[0047]

【数2】 ここで、x、yおよびzは曲面の任意の点の3次元直交座標
における座標値を表わし、uおよびvは、曲面内の位置を
表わす2次元座標値である。上式をまとめて曲面Pを表
わす関数を式(3)のように書くこととする。
(Equation 2) Here, x, y, and z represent coordinate values of an arbitrary point on the curved surface in three-dimensional orthogonal coordinates, and u and v are two-dimensional coordinate values representing positions in the curved surface. A function representing the curved surface P by summing the above equations is written as equation (3).

【0048】[0048]

【数3】 上記曲面Pは、設計者の頭の中にあるイメージあるいは
理想の曲面である。これを計算機内で表現するために、
曲面Pと一致または近似する曲面パッチとよばれる曲面
Qを計算機の中に作ることになる。
(Equation 3) The curved surface P is an image in a designer's head or an ideal curved surface. To express this in the calculator,
A surface Q called a surface patch that matches or approximates the surface P is created in the computer.

【0049】[0049]

【数4】 この曲面Qを表わす関数は、実際には曲面Pを代表する
点あるいは幾何学的パラメータを指定し、これに基づい
て構築する。ここで、曲面を代表する点とは、その曲面
に含まれる点、近接すべき点、その曲面の特定に役立つ
位置(たとえば、曲面の一部が球面で近似できる場合に
おける球面の中心点や、回転楕円面における焦点など)
を指す。
(Equation 4) The function representing the curved surface Q actually designates a point or a geometric parameter representing the curved surface P, and is constructed based on this. Here, a point representing a curved surface is a point included in the curved surface, a point to be approximated, a position useful for specifying the curved surface (for example, a center point of a spherical surface when a part of the curved surface can be approximated by a spherical surface, (Focus on spheroid, etc.)
Point to.

【0050】曲面Qの定義は、たとえば、曲面P上の点
を指定して、これらの点を含む曲面Qをつくる内挿法
や、曲面Pに近接すべき多数の点を含む点列を指定し、
これらの点列の形を最も近い形で表現するようなQをつ
くる近似法等により行うことが多い。内挿法としてはパ
ッチの四隅のデータだけから曲面をつくる方法である双
3次パッチやパッチの四隅だけでなく周囲の形と傾きの
データから曲面をつくるCoonsの双3次パッチや周囲の
情報だけでなく、曲面内部の情報(曲面内部に含まれる
点の座標など)も利用してパッチをつくるForrestのパッ
チがある。また、近似法としては重み関数を用いて近似
的に曲面を定義するBezierパッチやBスプラインパッチ
が知られている。中でもBスプラインパッチは多くのCA
Dで用いられているので以下説明する。
The definition of the curved surface Q is, for example, an interpolation method for designating points on the curved surface P to create a curved surface Q including these points, or a point sequence including a large number of points to be brought close to the curved surface P. And
It is often performed by an approximation method or the like that creates Q that expresses the shape of these point sequences in the closest form. The interpolation method is a method of creating a curved surface only from the data of the four corners of the patch. A bicubic patch of Coons, which creates a curved surface not only from the four corners of the patch, but also the data of the surrounding shape and slope, and information on the surroundings. In addition, there is a Forrest patch that creates a patch using information inside the surface (such as the coordinates of points included in the surface). As an approximation method, a Bezier patch or a B-spline patch that approximately defines a curved surface using a weight function is known. Among them, B spline patches are many CA
Since it is used in D, it will be described below.

【0051】3次元空間内に曲面Pが近接すべき(m+
1)×(n+1)の格子状にならんだ点列Vijがオペレ
ータにより与えられたものとする。これらの点(制御点
という)をもとに作られる次のパッチをm×n次のBス
プラインパッチという。また、
The curved surface P should be close to the three-dimensional space (m +
1) It is assumed that a point sequence Vij arranged in a grid of (n + 1) is given by an operator. The next patch created based on these points (called control points) is called an m × n-order B-spline patch. Also,

【数5】 により近似する。(Equation 5) Approximate by

【0052】ここで行列Bは(m+1)×(n+1)個
の制御点Vijを次のように並べたものである。
Here, the matrix B is obtained by arranging (m + 1) × (n + 1) control points V ij as follows.

【0053】[0053]

【数6】 MおよびNは重み関数である。なお、これらの曲面の表
現手法については山口富士夫編著「CAD/CAM入門」(工業
調査会、1983年)等の文献に詳しく開示されている。
(Equation 6) M and N are weight functions. The method of expressing these curved surfaces is disclosed in detail in documents such as "Introduction to CAD / CAM" edited by Fujio Yamaguchi (Industrial Research Council, 1983).

【0054】例えば図10のような面を定義する場合、
1×7次のBスプラインパッチを用いると2×8の制御
点データと重み関数を決定するデータ(節点ベクトルと
よばれる)で定義できる。ここで制御点は、図10の曲
線10を構成する8点と曲線11を構成する8点の2×
8制御点であり、曲面12の近似の程度を決定する節点
ベクトルは1×5と1×10のサイズのデータとする。
制御点データは3次元空間内の座標データ(x,y,
z)の形式で表示されるので、データの大きさは制御点
数×3の実数データとなる。したがって、CADで曲面を
定義するために必要なデータの数は実数データ63であ
る。これに対し、図11のように4角形の微小要素13
の集合体で同じ曲面を表した場合、データ数は節点14
と要素13を定義するデータの合計となり、このケース
では節点数441、要素の数400であり、最小限形状
定義に必要なデータ数は節点の座標を示す実数データ1
323個、要素の構成を表す整数データ1600個とな
る。このように微小要素の集合体で金型を定義するに
は、関数を用いる方法に比べて極めて大きなメモリー領
域が必要となるうえ、モデル構築のために多大な労力を
必要となる。
For example, when defining a surface as shown in FIG.
If a 1 × 7 B-spline patch is used, it can be defined by 2 × 8 control point data and data for determining a weighting function (called a node vector). Here, the control points are 2 × 8 points forming the curve 10 and the points 8 forming the curve 11 in FIG.
There are eight control points, and the nodal point vectors that determine the degree of approximation of the curved surface 12 are data of 1 × 5 and 1 × 10 size.
The control point data is coordinate data (x, y,
Since the data is displayed in the format of z), the size of the data is real number data of the number of control points × 3. Therefore, the number of data required to define a curved surface in CAD is the real number data 63. On the other hand, as shown in FIG.
If the same curved surface is represented by the set of
In this case, the number of nodes is 441 and the number of elements is 400. In this case, the minimum number of data necessary for defining the shape is the real number data 1 indicating the coordinates of the nodes.
There are 323 pieces and 1600 pieces of integer data representing the element configuration. Defining a mold with an aggregate of minute elements in this way requires an extremely large memory area as compared with the method using a function, and also requires a great deal of labor for building a model.

【0055】しかも、接触判定に用いる面データとして
CADデータを用いれば大幅な入力データの節約が可能と
なり、さらに少ないデータで実際に近い曲面を表現でき
るため精度の良い接触判定が可能となる。パリソンと金
型の接触判定の方法としては、図1のようなパリソンを
構成する要素の節点について、これがパリソン変形過程
においてCADで定義された曲面の内側にあるか外側にあ
るかを該節点の座標と式(5)をもとに判定して、パリソ
ンの変形により、該節点が金型の内側から外側に出たと
きパリソンは金型に接触したとする方法が好ましい。
Moreover, as surface data used for contact determination,
If CAD data is used, a large amount of input data can be saved, and a curved surface close to the actual one can be expressed with even less data, so that accurate contact determination can be performed. As a method of judging the contact between the parison and the mold, a node of an element constituting the parison as shown in FIG. 1 is determined whether the node is inside or outside a curved surface defined by CAD in the parison deformation process. It is preferable to determine the parison based on the coordinates and the equation (5), and determine that the parison contacts the mold when the node comes out from the inside of the mold due to the deformation of the parison.

【0056】以上の方法によるシミュレーション方法を
次に説明する。目的製品として角型容器のブロー成形シ
ミュレーションを例に取って説明する。角型容器をブロ
ー成形するための図2のような金型キャビティ形状を定
義するCADデータと図1のような初期パリソン形状有限
要素データと成形条件がデータ入力部1に読み込まれ、
これらによって樹脂成形解析用データが作成される。こ
こでは、初期パリソンは均一肉厚の円筒形状を用いてい
る。
Next, a simulation method according to the above method will be described. A description will be given of a blow molding simulation of a rectangular container as an example of a target product. CAD data for defining a mold cavity shape as shown in FIG. 2 for blow molding a rectangular container, initial parison shape finite element data as shown in FIG. 1, and molding conditions are read into the data input unit 1,
With these, resin molding analysis data is created. Here, the initial parison has a cylindrical shape with a uniform thickness.

【0057】これをもとに金型型締め工程解析部2によ
り型締めによるパリソン変形のシミュレーションが行わ
れ、図12に示すように円筒状のパリソンは金型の移動
にともない上下端が金型と接触し、この部分が金型に固
着してともに移動し、金型が閉まった状態で、パリソン
は袋状になる。
Based on this, a parison deformation due to the mold clamping is simulated by the mold clamping process analyzing unit 2, and as shown in FIG. 12, the upper and lower ends of the cylindrical parison are moved by the movement of the mold. This part is fixed to the mold and moves together, and the parison becomes a bag-like shape with the mold closed.

【0058】さらに、この結果がエア吹き込み工程解析
部の初期データとして転送され、図13のようにエア吹
き込みによる内圧の上昇によって袋状のパリソンは膨張
し、CADデータにより定義された金型内壁面と順次接触
し、金型内に彫られたキャビティの形に変形する。
Further, the result is transferred as initial data of the air blowing process analyzing section, and as shown in FIG. 13, the bag-shaped parison expands due to the rise of the internal pressure due to the air blowing, and the inner wall surface of the mold defined by the CAD data. , And deforms into the shape of the cavity engraved in the mold.

【0059】上記のような解析結果に基づいて成形型の
エア抜き穴等の詳細な形状を決定し、この結果に基づい
て成形型を作製し、ブロータイプ成形品を製造すれば、
あらかじめ精度よく成形結果が予測できるため、成形型
の試作回数を大幅に低減することができる。また、欠点
の少ない成形品を短期間に開発し製造することが容易と
なる。また、成形温度や材料といったほかの成形条件の
決定が容易になる。
Based on the above analysis results, a detailed shape such as an air vent hole of the molding die is determined, and a molding die is produced based on the result to produce a blow-type molded product.
Since the molding result can be predicted with high accuracy in advance, the number of trial production of the molding die can be greatly reduced. In addition, it is easy to develop and manufacture a molded article with few defects in a short time. In addition, other molding conditions such as molding temperature and material can be easily determined.

【0060】さらにまた、以上の例では、金型による型
締め工程を含むパリソン内部にブロー圧を作用させるブ
ロー成形に本発明を適用した例について述べたが、本発
明は、ブロー成形の中でもパリソンの端部を閉じてプリ
ブローしてふくらませ、形状が安定した状態で型締めを
行う場合(プリブロー付きブロー成形)や、パリソン外
部の型内圧力を低下させてパリソンを型に押しつける真
空成形や熱成形等のブロータイプの成形についても同様
に適用できる。
Furthermore, in the above example, the example in which the present invention is applied to blow molding in which a blow pressure is applied to the inside of a parison including a mold clamping step using a mold has been described. Close the end of the mold and pre-blow it to inflate it to close the mold in a stable shape (blow molding with pre-blow), or vacuum molding or thermoforming in which the pressure inside the parison is reduced and the parison is pressed into the mold And the like can also be applied to blow-type molding.

【0061】さらにまた、以上の例ではブロータイプの
成形に本発明を適用する例を述べたが、同様の方法は布
や衣服など柔軟膜体(ブロータイプ成形品におけるパリ
ソンを含む)がテーブルあるいはマネキン、人体等の干
渉物体(ブロータイプ成形における金型を含む)と接触
して変形する場合についても適用できる。この場合、ブ
ロータイプの成形におけるパリソンを布あるいは衣服に
置き換え、金型キャビティをテーブル、マネキンに置き
換え、さらに外部からの力としてブロータイプの成形で
用いた圧力のかわりに重力を用いて解析すればよい。こ
の柔軟膜体の解析でもこれまでテーブル、マネキンの形
状モデルに微小要素の集合体を用いることが一般的であ
ったが、本発明の手法を用いてCADデータをそのまま
利用することが可能である。これにより、布あるいは衣
服の変形状態をシミュレーションで確認し、この結果か
ら、布あるいは衣服のデザインの修正が可能となる。衣
服の着衣シミュレーションについて、図14にマネキン
のCADデータを、図15にシミュレーションの結果を
示す。
Further, in the above example, the example in which the present invention is applied to blow-type molding has been described. However, a similar method is adopted in which a flexible film body (including a parison in a blow-type molded product) such as cloth or clothing is formed on a table or a table. The present invention can also be applied to a case in which an object such as a mannequin or a human body is deformed upon contact with an interference object (including a mold in blow-type molding). In this case, if the parison in the blow type molding is replaced with cloth or clothing, the mold cavity is replaced with a table and a mannequin, and as an external force, analysis is performed using gravity instead of the pressure used in the blow type molding. Good. In the analysis of the flexible membrane, it has been general to use a set of minute elements for the shape model of the table and the mannequin. However, the CAD data can be directly used by using the method of the present invention. . As a result, the deformation state of the cloth or the clothes is confirmed by the simulation, and the design of the cloth or the clothes can be corrected based on the result. FIG. 14 shows the CAD data of the mannequin and FIG. 15 shows the result of the simulation of the clothing simulation.

【0062】また、上記の例では、成形型や干渉物体の
全体を関数に基づいてモデル化したが、一部のみを関数
によりモデル化し、残余の部分を微小要素にもとづいて
モデル化してもよい。
Further, in the above example, the entire mold and the interference object are modeled based on the function. However, only a part may be modeled by the function, and the remaining part may be modeled based on the minute element. .

【0063】また、上述の通り本発明は計算機を用いた
シミュレーションを利用するものであり、かかるシミュ
レーションを行うためのソフトウェアは、多くの場合、
磁気ディスクや光ディスクといった記憶媒体やネットワ
ークといった有線または無線の伝送手段により流通され
る。
As described above, the present invention utilizes a simulation using a computer, and software for performing such a simulation is often
It is distributed by a storage medium such as a magnetic disk or an optical disk or by a wired or wireless transmission means such as a network.

【0064】[0064]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、ブロー成形型過程に代表される柔軟膜体の変形過程
を解析するに際し、金型等の成形型や人体等の干渉物体
の表面を定義する方法として、関数を用いたモデルを用
いるので、少ないデータで精度よく成形型や干渉物体を
モデル化することができる。また、本発明の好ましい態
様によれば、上記関数をCADデータに基づいて構築する
ので、データ入力作業が大幅に簡略化できる上、製品設
計に用いたCADデータを用いれば、モデル作成のための
作業を大幅に省略することができる。
As described above, according to the present invention, when analyzing the deformation process of a flexible film body typified by the blow molding process, the interference of an interference object such as a mold or a human body is analyzed. Since a model using a function is used as a method for defining the surface, a molding die or an interference object can be modeled accurately with a small amount of data. Further, according to a preferred aspect of the present invention, since the function is constructed based on CAD data, the data input operation can be greatly simplified, and the CAD data used for product design can be used to create a model. Work can be largely omitted.

【0065】また、本発明のブロー型製品に代表される
柔軟膜体製品の製造方法によれば、上記の方法により効
率良く解析された精度高い結果に基づいて柔軟膜体製品
を製造するので、品質および生産効率等を高めることが
できる。
Further, according to the method of manufacturing a flexible film product represented by the blow-type product of the present invention, the flexible film product is manufactured based on the highly accurate results efficiently analyzed by the above method. Quality and production efficiency can be improved.

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

【図1】初期パリソン形状モデルの例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of an initial parison shape model.

【図2】CADにより形状定義された角型容器の金型キャ
ビティモデルの例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a mold cavity model of a rectangular container whose shape is defined by CAD.

【図3】本発明のブロータイプ成形過程の解析装置の一
実施態様のハードウェア構成を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration of an embodiment of an analysis apparatus for a blow type molding process according to the present invention.

【図4】 本発明の一実施態様の手順を示すフローチャ
ートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of one embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の一実施態様の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of one embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施例における型締め前のパリソン
と金型の状態の例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a state of a parison and a mold before mold clamping according to the embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の一実施態様における金型型締め工程
解析部2のフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of a mold clamping process analyzing unit 2 according to an embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の一実施態様における型締め完了から
エア吹き込みまでの成形過程を模式的に示した図であ
る。
FIG. 8 is a diagram schematically showing a molding process from completion of mold clamping to air blowing in one embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の一実施態様におけるエア吹き込み工
程解析部3のフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of an air blowing process analyzing unit 3 according to an embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の一実施態様におけるCADによる形
状定義の例を示した図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a shape definition by CAD according to an embodiment of the present invention.

【図11】 図10に対応する、微小要素モデルによる
形状定義例を示した図である。
FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 10 and illustrating an example of a shape definition based on a minute element model.

【図12】 本発明の一実施態様における金型による型
締め工程におけるパリソンの変形挙動の計算結果を示し
た図である。
FIG. 12 is a diagram showing a calculation result of a deformation behavior of a parison in a mold clamping step according to an embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の一実施態様におけるエア吹き込み
工程におけるパリソンの変形挙動の計算結果を示した図
である。
FIG. 13 is a view showing a calculation result of a deformation behavior of a parison in an air blowing step according to an embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の一実施態様における着衣シミュレ
ーションに用いたマネキンのCADデータを示した図で
ある。
FIG. 14 is a diagram showing CAD data of a mannequin used for clothing simulation according to an embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の一実施態様におけるマネキンのC
ADデータを用いた着衣シミュレーションの計算結果を
示した図である。
FIG. 15 shows C of the mannequin in one embodiment of the present invention.
It is the figure which showed the calculation result of the clothing simulation using AD data.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:ダイ 2:パリソン 3:金型 4:パリソン 5:金型 6:吹き込みエア 10:曲面を定義するライン 11:曲面を定義するライン 12:曲面 13:要素 14:節点 101:コンピュータ 102:補助記憶装置 103:入力装置 104:表示装置 105:CAD装置 1: die 2: parison 3: mold 4: parison 5: mold 6: blowing air 10: line defining a curved surface 11: line defining a curved surface 12: curved surface 13: element 14: node 101: computer 102: auxiliary Storage device 103: input device 104: display device 105: CAD device

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】パリソンが変形しながら押し付けられる成
形型の形状に基づいてキャビティ形状モデルを作成し、
パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなる
パリソン形状モデルを作成し、該パリソン形状モデルの
各微小要素と前記キャビティ形状モデルとの相対運動に
基づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状態を求め
るブロータイプ成形過程の解析方法であって、 前記キャビティ形状モデルの少なくとも一部を、前記成
形型の形状を記述する関数によりモデル化することを特
徴とするブロータイプ成形過程の解析方法。
1. A cavity shape model is created based on the shape of a mold to which a parison is pressed while being deformed.
A parison shape model composed of a plurality of minute elements is created based on the initial shape of the parison, and a contact state between the molding die and the parison based on a relative motion between each minute element of the parison shape model and the cavity shape model. A method for analyzing a blow-type molding process, wherein at least a part of the cavity shape model is modeled by a function describing the shape of the molding die.
【請求項2】前記関数は、前記成形型の少なくとも一部
の形状と一致するかまたは近似する曲面を代表する複数
の点の位置および/または前記曲面の幾何学的パラメー
タに基づき求められるものであることを特徴とする請求
項1に記載のブロータイプ成形過程の解析方法。
2. The function is obtained based on positions of a plurality of points representing a curved surface that matches or approximates at least a part of the shape of the molding die and / or geometric parameters of the curved surface. 2. The method for analyzing a blow-type molding process according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記関数は、前記成形型のCADデータに
基づき求められるものであることを特徴とする請求項1
または2に記載のブロータイプ成形過程の解析方法。
3. The function according to claim 1, wherein the function is obtained based on CAD data of the molding die.
Or the method for analyzing the blow-type molding process according to 2.
【請求項4】パリソンが変形しながら押し付けられる成
形型の形状に基づくキャビティ形状モデルのデータ入力
を受け付けるキャビティ形状モデルデータ入力手段と、
パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなる
パリソン形状モデルのデータ入力を受け付けるパリソン
形状モデルデータ入力手段と、該パリソン形状モデルデ
ータ入力手段により入力されたパリソン形状モデルの各
微小要素および前記キャビティ形状モデルデータ入力手
段により入力されたキャビティ形状モデルの相対運動を
求める相対運動算出手段と、求められた該相対運動に基
づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状態の時間的
変化を求める接触状態算出手段とを備えてなるブロータ
イプ成形過程の解析装置であって、 前記キャビティ形状モデルデータ入力手段は、成形型の
少なくとも一部の形状と一致するかまたは近似する曲面
を代表する複数の点の位置および/または前記曲面の幾
何学的パラメータの入力を受け付けるものであり、前記
接触状態算出手段は、キャビティ形状モデルデータ入力
手段により受け付けられた複数の点の位置および/また
は幾何学的パラメータに基づいて得られる関数とパリソ
ン形状モデルの各微小要素との幾何学的位置関係に基づ
いて両者の接触状態を算出するものであることを特徴と
するブロータイプ成形過程の解析装置。
4. A cavity shape model data input means for receiving a data input of a cavity shape model based on the shape of a mold to which a parison is pressed while being deformed,
Parison shape model data input means for receiving data input of a parison shape model composed of a plurality of microelements based on the initial shape of the parison; each microelement of the parison shape model input by the parison shape model data input means and the cavity Relative movement calculating means for calculating relative movement of the cavity shape model input by the shape model data input means; and a contact state for obtaining a temporal change in a contact state between the molding die and the parison based on the obtained relative movement. An analysis apparatus for a blow-type molding process, comprising: a calculation unit, wherein the cavity shape model data input unit includes a plurality of points representing a curved surface that matches or approximates at least a part of the shape of the molding die. Accept input of position and / or geometric parameters of said surface Wherein the contact state calculating means is configured to calculate a geometrical relationship between a function obtained based on the positions and / or geometrical parameters of the plurality of points received by the cavity shape model data inputting means and each micro element of the parison shape model. An apparatus for analyzing a blow-type molding process, wherein a state of contact between the two is calculated based on a positional relationship.
【請求項5】前記キャビティ形状モデルデータ入力手段
は、成形型のCADデータを受け付けるものである請求項4
に記載のブロータイプ成形過程の解析装置。
5. The cavity shape model data input means receives CAD data of a molding die.
An apparatus for analyzing a blow-type molding process according to item 1.
【請求項6】パリソンが変形しながら押し付けられる成
形型の形状に基づいてキャビティ形状モデルを作成し、
パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなる
パリソン形状モデルを作成し、該パリソン形状モデルの
各微小要素と前記キャビティ形状モデルとの相対運動に
基づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状態を求
め、得られた前記接触状態の情報に基づいて前記成形型
の形状および/または成形条件を決定し、該形状および/
または該成形条件に基づいてブロータイプ成形品を製造
するブロータイプ成形品の製造方法であって、 前記キャビティ形状モデルの少なくとも一部を、前記成
形型の形状を記述する関数によりモデル化することを特
徴とするブロータイプ成形品の製造方法。
6. A cavity shape model is created based on the shape of a mold to which a parison is pressed while being deformed,
A parison shape model composed of a plurality of minute elements is created based on the initial shape of the parison, and a contact state between the molding die and the parison based on a relative motion between each minute element of the parison shape model and the cavity shape model. Is determined, the shape and / or molding conditions of the molding die are determined based on the obtained information on the contact state, and the shape and / or
Or a blow-type molded product manufacturing method for manufacturing a blow-type molded product based on the molding conditions, wherein at least a part of the cavity shape model is modeled by a function describing the shape of the molding die. Characteristic method of manufacturing blow-type molded products.
【請求項7】前記ブロー型品は、ブロー成形、熱成形ま
たは真空成形により成形するものであることを特徴とす
るブロータイプ成形品の製造方法。
7. A method for producing a blow-type molded product, wherein the blow-type product is molded by blow molding, thermoforming or vacuum molding.
【請求項8】柔軟膜体が変形しながら押し付けられる干
渉物体の形状に基づいて干渉形状モデルを作成し、柔軟
膜体の初期形状に基づいて複数の微小要素からなる柔軟
膜体形状モデルを作成し、該柔軟膜体形状モデルの各微
小要素と前記干渉形状モデルとの相対運動に基づいて前
記干渉物体と前記柔軟膜体との接触状態を求める柔軟膜
体変形過程の解析方法であって、 前記干渉形状モデルの少なくとも一部を、前記干渉物体
の形状を記述する関数によりモデル化することを特徴と
する柔軟膜体変形過程の解析方法。
8. An interference shape model is created based on the shape of an interference object to which the flexible film is pressed while being deformed, and a flexible film shape model including a plurality of minute elements is created based on the initial shape of the flexible film. An analysis method of a flexible film body deformation process for obtaining a contact state between the interfering object and the flexible film body based on a relative motion between each minute element of the flexible film body shape model and the interference shape model, A method of analyzing a deformation process of a flexible membrane, wherein at least a part of the interference shape model is modeled by a function describing a shape of the interference object.
【請求項9】柔軟膜体が変形しながら押し付けられる干
渉物体の形状に基づく干渉形状モデルのデータ入力を受
け付ける干渉形状モデルデータ入力手段と、柔軟膜体の
初期形状に基づいて複数の微小要素からなる柔軟膜体形
状モデルのデータ入力を受け付ける柔軟膜体形状モデル
入力手段と、該柔軟膜体形状モデルデータ入力手段によ
り入力された柔軟膜体形状モデルの各微小要素および前
記、干渉形状モデルデータ入力手段により入力された、
干渉形状モデルの相対運動を求める相対運動算出手段
と、求められた該相対運動に基づいて前記干渉物体と前
記柔軟膜体との接触状態の時間的変化を求める接触状態
算出手段とを備えてなる柔軟膜体変形過程の解析装置で
あって、 前記干渉形状モデルデータ入力手段は、干渉物体の少な
くとも一部の形状と一致するかまたは近似する曲面を代
表する複数の点の位置および/または前記曲面の幾何学
的パラメータの入力を受け付けるものであり、前記接触
状態算出手段は、干渉形状モデルデータ入力手段により
受け付けられた複数の点の位置および/または幾何学的
パラメータに基づいて得られる関数と柔軟膜体形状モデ
ルの各微小要素との幾何学的位置関係に基づいて両者の
接触状態を算出するものであることを特徴とする柔軟膜
体変形過程の解析装置。
9. An interference shape model data input means for receiving data input of an interference shape model based on a shape of an interference object pressed while deforming a flexible film, and a plurality of minute elements based on an initial shape of the flexible film. Flexible membrane shape model input means for receiving data input of the flexible membrane shape model, and inputting of each minute element of the flexible membrane shape model input by the flexible membrane shape model data input means and the interference shape model data Input by means,
A relative movement calculating means for calculating a relative movement of the interference shape model; and a contact state calculating means for calculating a temporal change of a contact state between the interference object and the flexible film body based on the obtained relative movement. An apparatus for analyzing a deformation process of a flexible film body, wherein the interference shape model data input means includes: a position of a plurality of points representing a curved surface that matches or approximates the shape of at least a part of the interfering object and / or the curved surface The contact state calculating means is flexible with a function obtained based on the positions and / or geometric parameters of the plurality of points received by the interference shape model data input means. The flexible membrane deformation process is characterized in that the contact state between the two is calculated based on the geometrical positional relationship between each microelement of the membrane shape model. Analysis apparatus.
【請求項10】柔軟膜体が変形しながら押し付けられる
干渉物体の形状に基づいて干渉形状モデルを作成し、柔
軟膜体の初期形状に基づいて複数の微小要素からなる柔
軟膜体形状モデルを作成し、該柔軟膜体形状モデルの各
微小要素と前記干渉形状モデルとの相対運動に基づいて
前記成形型と前記柔軟膜体との接触状態を求め、得られ
た前記接触状態の情報に基づいて前記柔軟膜体の形状を
決定し、該形状に基づいて柔軟膜体製品を製造する柔軟
膜体の製造方法であって、 前記干渉形状モデルの少なくとも一部を、前記干渉物体
の形状を記述する関数によりモデル化することを特徴と
する柔軟膜体製品の製造方法。
10. An interference shape model is created based on the shape of an interference object to which the flexible film is pressed while being deformed, and a flexible film shape model including a plurality of minute elements is created based on an initial shape of the flexible film. Then, a contact state between the molding die and the flexible film body is obtained based on a relative motion between each micro element of the flexible film body shape model and the interference shape model, and based on the obtained information on the contact state. A method of manufacturing a flexible film body that determines a shape of the flexible film body and manufactures a flexible film body product based on the shape, wherein at least a part of the interference shape model describes a shape of the interference object. A method of manufacturing a flexible membrane product characterized by modeling by a function.
【請求項11】請求項1〜3に記載の解析方法の各手順
をコンピュータを用いて実施できるようにコンピュータ
を動作させるソフトウェアを記憶した記憶媒体。
11. A storage medium storing software for operating a computer so that each procedure of the analysis method according to claim 1 can be executed using the computer.
【請求項12】請求項8に記載の解析方法の各手順をコ
ンピュータを用いて実施できるようにコンピュータを動
作させるソフトウェアを記憶した記憶媒体。
12. A storage medium storing software for operating a computer so that each procedure of the analysis method according to claim 8 can be executed using the computer.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6766207B2 (en) 2000-08-25 2004-07-20 Fujitsu Limited Designing method, CAD apparatus and storage medium
KR100746696B1 (en) * 2001-10-25 2007-08-06 주식회사 만도 Electric motor type power steering apparatus
GB2487405A (en) * 2011-01-20 2012-07-25 Ordonez Diegoa Converting coordinates of projections of a basic geometric shape into coordinates on a tubular enveloping surface particularly in cast on cast fabrication
JP2015122068A (en) * 2013-12-23 2015-07-02 ダッソー システムズ シムリア コーポレイション Cad-based initial surface geometry correction
JP2020163729A (en) * 2019-03-29 2020-10-08 東レエンジニアリング株式会社 Simulation device, simulation method, program and storage medium

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