TWI304763B - - Google Patents

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304763 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於射出成形模擬裝置及射 特別係關於可利用於設計使用於設出成形之模擬方法 轉條件時之射出成形模擬裝置及射 ：：狀及運 【先前技術】 已知有將熔融樹脂射出填充於模具模腔内，經 形為成形品之射出成形。在射出成形中、7 樹脂射出填充於模具模腔内後至取出成形錢之熔融 射出成形之1循環。在最近之射出成形中，也纟^步㈣ 表面溫度升溫至例如100t程度後 予貝將杈腔 許“古… 柱度後射出填充可塑化熔融樹 二二真充後將模具驟冷之適用模具之驟加熱、驟冷卻步 知之情形。 固Γ二：先將模腔溫度升溫時’射出至模腔内之樹脂之 1 It ’故即使設定於低射出壓而降低樹脂流通速 夂:也可將樹脂填充於模具内。又’到達模腔表面之樹脂 腔表面奪走熱量而開始固化，但模腔表面之溫度已 2溫’故固化開始較慢，結果，模腔表面之形狀（微細凹凸、 ’兄面、壓紋等)可更精密地被轉印於樹脂成形品上。在此射 出成形中’雖包含驟加熱步驟，但可藉驟冷卻步驟抑制成 形循環之延長。 圓I係表示使用於適用此種模具驟加熱、驟冷卻步驟之射 成开v之模具。杈具π 0具有移動側模具】η與固定側模具 112。固定側模具112係被固定於射出成形機之機殼（未圖 107451 ,doc 1304763 示）。移動側模具111係可向固定側模具112進退地被支持於 機殼（未圖示）。 移動側模具111具有外模114與内膜115。在外模11 4形成 有凹部’内膜115係被配置且支持於形成於外模114之凹部 之中。在内膜115，於接觸於外模114之面形成多數溝，此 等溝係在内膜115被外模114支持時，可形成多數流路121。 在外換114，另外形成未圖示之上流側流路與下流側流路。 δ亥上流側流路係將流路丨2丨之上流側端連接於外部之加熱 冷卻媒體供應源（未圖示）之吸入側與喷出側中之一方，該下 流側流路係將流路〗21之下流側端連接於外部之加熱冷卻 媒體供應源之噴出側與吸入側中之一方。 固定側模具112具有外模116與内膜117。在外模116形成

在内膜Π5之未接觸於外 膜117之未接觸於外模116之 係在移動側模具Π 1與固定 118。在模具U〇另外形成澆

I0745i.doc 1304763 118與射出成形機之射出料筒（未圖示）連通。 使用模具110之射出成形機係具有可塑化機構、射出機 構'鎖模機構、及加熱冷卻機構（皆未圖示）。可塑化機構係 熔化可塑性樹脂而產生熔融樹脂。射出機構係將可塑化機 構產生之熔融樹脂向模腔118射出。鎖模機構係使移動側模 具⑴向固定側模具112進退，且將移動側模具⑴與固定側 杈具m鎖模。加熱冷卻機構係具有產生冷水之冷水供應 源、產生溫水之溫水供應源、及將其冷水或溫水之一梓 應至流路12卜122之閥（未圖示），將冷水通至流路⑵、m 而冷卻模腔118之表面，將溫水通至流路12]、122而加_ 腔I I 8之表面。 圖2係表示使用模具11〇之射出成形方法，表示供應至流 路】2】、122之加熱冷卻媒體（水）之溫度變化。在該射出成形 方法中，重複執行溶化樹㈣料，將其射出填充於模腔内， 至冷卻成成形品而予以取出之射出成形！循環^。射出成 形U盾環ΛΗ系包含模具加熱期間心、樹脂填充期間△心 模具冷卻期間及成形品取出期間。在模具加熱期 間^卜利用加熱冷卻機構將16Gt之溫水供應至流路 12卜122，以加熱模腔川之模腔表面。在樹脂填充期間 △=’利用射出機構向模腔118射出填充可塑化機構所產生 之炫融樹脂。在模且；f 牡H冷部期間Δί3，利用加熱冷卻機構將 20C之冷水供應至流路12卜m，以冷卻模腔之模腔表 面。在成形扣取出期間△M ’利用鎖模機構使移動側模具 π 1向脫離固定側模且夕古a # + 耦〃、之方向移動而開模，由模腔U8取出 10745l.doc 1304763 '後利用鎖模機構使移動側模具丨u向固定侧模具之 向移動而將移動側模具】】】與固定側模具】】2閉模•鎖 模，以備其次之射出成形循環使用。 、·油 '、、卻機構係經常將溫水或冷水供應至流路丨2】、 ==熱冷卻機構係在模具賴 :恤水供應至流路12卜122,在模具冷卻期間Δί3 形品取出期間△，冷水供應至流路i 2】、i 2 2。 二據此種射出成形方法’射出填充於模腔US内之 V:':表面充分密接於模腔118表面後被冷卻而凝固。因 二:二品面之表面形狀仿效模腔118之表面形狀。例如，模 被轉印成為/成微細之凹凸形狀時’該微細之凹凸形狀會 成形品形品之表面形狀。模腔118之表面為鏡面時， 、面會被形成鏡面。最好設計可將模腔Η 8 形轉印於成形品之表面之模具、射出成形二 經歷，或預求出成形步驟中之模具之溫度 :預測冷部步驟中之樹脂成形品之溫度經 '，宿孔狀凹斑等之變形量之種種射出成形模擬方法。 土日本特開平〇5_3228 ! 2號公報中 係數，且溫度繼可考慮離開與供:= 界之影響及來自外壁之放熱現象之影 之射出成形用模具之熱傳達係數算出方法。二係數 用模具之熱傳達係數算出方法中’對於在模二射出，形 所施行之熱交換，利用考慮到來自模具外辟配I内 析”貫驗的方法算出模具之熱傳達係數。 107451.doc 1304763 形，曰：特開平06_262635號公報中，揭示在結晶性議 开”’可謀求成形條件之最適化之結晶性塑膠成 :品之成形條件之設定方法。該結晶性塑膠成形品之成形 條件之設定方法係將晶核產生速度式·球晶生長速度式代 入阿弗拉米氏方程式’以求出樹脂之結晶生長速度，以作 2時間與溫度之函數，另―方面，利用模擬等方法求出模 :二之樹脂溫度，以作為時間之函數，由該兩者求出結晶 m積值。藉此’使模具溫度•樹脂溫度·冷卻固化 時間最適化。 :曰本：開平07_助23號公報中，揭示可一面有效地縮 、：文值汁异所需時間’ 一面施行精密之溫度分析之模具之 皿度刀析方法。在該模具之溫度分析方法中，依據由分判 成網目狀之多角形要素之集合體構成之模具之分析模型， 制數值計算分析各部之溫度。對應於模具之形狀等而設 定構成該各部之多角形要素之分割寬度，依照此多角形要 素之分割寬度變更使用於上述數值計算之各種物性質，利 用此變更後之各種物性質，施行上述模具模型之溫度分析。 在日本特開平10-278085號公報中，揭示不將模具内部分 割成微小要素而將模具表面分割成各要素，以預測成形步 驟中之成形品、模具之溫度經歷，並縮短計算時間之射出 成形步驟之溫度經歷預測裝置。該射出成形步驟之溫度經 歷預測裝置係利用數值分析預測射出成形步驟之成形品及 模具之溫度經歷。將成形品部分割成微小要素，適用有限 要素法、差分法、有限體積法、境界要素法等之數值計算 I07451.doc • 10. 1304763 解決非正常熱傳導 品發散至模且巾 g以依照各要素算出由成形 割成微小要素，作心…“千均之熱！。將模具部分 被前述第!算出部算屮 將在模具模腔面之各要素 平玉勺^曰 之各要素成形品發散至模具之】循環 =7,對冷卻管之表面賦予冷媒溫度·冷煤一 間之熱傳達率，對接觸外氣之模具表面之 ;、Λ 具熱傳達率，適用境界要素法、有限要 素法、有限體積法、差分法等之有阳要 傳導問題，藉以依照算出模且之、”及二:解決正常熱 入之产犋八之，皿度及熱流速。依據所輸 之士兄界條件及前述第2算出部 算出將由模腔面至冷卻管之距:及:之=分布、熱流速， 達率置換成-維的模型之等效=冷=冷卻管間之熱傳 所求得之等效^# _ 彳熱傳達率。利用 至=之模具在板厚方向分割成―維之微小要素 =日刀法、有限要素法之數值計算，重複解決非正常執傳 之’藉以异出由射出成形加工步驟中之成形品及模且 之溫度經歷。 ::本特開平㈣咖號公報中，揭示可利用更少之投 貝Α为析作業時間實現在作凫料0匕+ 在作為树月曰成形品之最終的狀態之 、縮孔狀凹斑等之變形量之算出之射出成形步驟之模 =法。在該樹脂成形品之射出成形步驟之模擬方法中； 4¼具及樹脂零件之形狀f料作成 :分割成多數之微小要素。輸入樹，零件之設計I:狀： 出以由對模具之樹脂流入口至前述多數之微小要素之各到 10745l.doc 1304763 達參數（X)為變*之樹脂溫度之函數（t=f[x])及樹脂壓力之 函數（p = g[x])。依據前面之步驟所求得之到達參數、樹脂溫 度、樹脂壓力及函數表示模具内之前述樹脂溫度及樹脂壓 之刀政值。依據樹脂溫度及樹脂壓力之分散值，評估 輸入之設計參數。 在日本特開2_-289076號公報中，揭示提高成形過程中 …旨之物理的舉動之預測精度之樹脂成形模擬方 5亥樹脂成形模擬方法中，模擬樹脂成形過程中之模具

Li:象Π算模具之溫度分布。依據所計算之模具之溫 二〜照模具溫度與界面熱傳達率之相 :::界面熱傳達率。模擬由開始填充至脫模之炫融= 成二度之經時變化，模擬射出 形，輸收縮變 經時妈π ή 树月日壓力及樹脂溫度之 、夂、$出成形品之翹曲變形及收縮變形。 在曰本特開2003-326581软八4β 士 _ 之變形量控制在容許值不求出將樹脂收縮 時變化之嶋㈣卩版^及求出將經 法。在依據該收縮率之射出所需之冷卻條件之方 力、溫度1=形品、模具之溫度及成形品之樹脂壓 行應力模擬，預射以部中之成形品之黏彈性特性，施 脫離之現象之岸力疒叙内之殘留應力’施行成形品由模具 兄豕之應力模擬。-土上， 後至所指定之經過時間為7〜'到成形品達到大氣溫度 為止在大氣t之成形品之黏彈性特 i0745I.doc 1304763 性之應力模擬。篩選冷卻條侔戈 率抑制，… 為將經時變化之收縮 旱抑制在谷δ午值以下所需之冷卻條件。 :::用數值分析射出成形所成形之樹脂成形 溫度經歷’正確地預測勉曲、縮孔狀凹斑等之 路=!必要施行除τ受到流過模具内之調溫流 ==具内射出，到達模腔表面之樹脂保有之熱量之: 二：，腔之表面溫度分布、經歷，且以如此分析之模 工之表面溫度分布、經歷為其，八 驟）中之樹月匕成# u 、土 刀斤成形步驟（冷卻步 祕月日成形σ。之溫度經歷，預 之變形量之連成模具分析I成形”孔狀凹斑專 析。 成形口口刀析之雙方之數值分 [發明所欲解決之問題] 課财於提供連成模具分析 出=成形所成形之模擬裝置及射出成形模擬方法析％ "月之另-課題在於提供連成模具 而更正確地算出射屮 τ Μ成开> 口口刀析 形模㈣置及成形品之形狀之射出成 鞭衣置及射出成形模擬方法。 本發明之又另一課題 成形之“ σ 谀伢更陕逮地异出射出成形所 方法。、之形狀之射出成形模擬裝置及射出成形模擬 本务明之又另一課題在於 射出成形所成形之成形品之•之射=且更快速地算出 出成形模擬方法。 W之射出成形模擬裝置及射 l0745|.d〇c 1304763 【發明内容】 在本發明之觀點中’射出成形模擬裝置係包含模具條件 收集部，其係收集形成有模腔之模具之模具形狀、加孰模 具之加熱條件與冷卻模具之冷卻條件者；模具模擬部，其 係依據模具形狀、加熱條件與冷卻條件，算出模腔之表面 溫度者；樹脂條件收集部，其係收集射出填充於模腔之樹 脂之性質者，·及樹脂模擬部，其係依據樹脂之性質與模腔 表面溫度，算出樹脂被射出至模腔時之樹脂之舉動，依據 該樹脂之舉動算出被射出至模腔之樹脂所成形之成形品之 形狀者。此種射出成形模擬裝置可模擬冷卻被射出至加教 後之模具之樹脂所成形之成形品之形狀。樹脂係在被填充 Γ腔之途中被冷卻’會影響成形品之形狀。依據此種計 \射出成形模擬裝置可更正確地模擬成形品之形狀。 車:好之If形為.模具模擬部係進一步依據樹脂之舉動算 ?:表面溫度。模腔表面也被樹脂所加熱。依據此種= 异，射出成形模擬裝置可更正確地算出模腔表面溫度。 較好之情形為：模具模擬部係與樹月旨之舉動獨立地算出 =表面溫度。一般而言，與樹脂相比’模具之比敎充分 面溫度故::腔表面溫度可與樹腊之舉動獨立地算出模腔表 :種射出成形模擬裝置可藉與該舉動連立而算出 核腔表面溫度，故計算較快，較為理想。 -出 模腔表面溫度传矣 時，較好之情^ 數時刻之模腔表面之溫度。此 中之多數時和”'、·桓屬部係進-步依據在由其舉動 間疏化後之時刻之舉動算出模腔表面溫度。 J07451.doc 1304763 此種射出成形模«置可藉與樹脂之舉動連立而算出模腔 表:面溫度，故計算較快’並可藉與樹脂之舉動獨立地算出 模腔表面溫度而更正確地算出模腔表面溫度，更正確地算 出成形品之形狀。 # 較好之情形為：模具模擬部係將在特定時刻在—瞬間填 充樹脂全量之樹脂填充步驟模 疮私，，± 叩出杈腔表面溫 二。較好…為··模具模擬部係進一步將被射出填充之 以务 將刀割後之量分別在特定時 J在一瞬間填充之樹脂填充步 溫度。 輝棋土化’而异出模腔表面 模具模擬部係進—步曾屮描 砵^ 少#出模腔之表面變形之變形量。此 寺’較好之情形為··樹脂模擬部係進 之變形量算出成形品之形狀。、據模腔之表面 形品之形狀會受到模表、’曰因熱而變形。成 管，射㈣， 面之變形所影響。依據此種外 :::裝:::正確地_形二 分布。此時，較施加在模腔表面之，力 力分布算出變形f ”、、，、核擬部係進一步依據壓 據此種計算’射出成形模擬襄置可更::進-步變形。依 形狀。 了更正確地算出成形品之 本發明之射φ Λ、 製所執行之程式=程式係被電腦之射出成形模擬裝 有模腔之模具之模具二;電腦程：之部分，包含收集形成 具之冷卻條件之广加熱模具之加熱條件與冷卻模 ^鄉，依據模呈形灿』+ I0745l.doc 、加熱條件與冷卻條 /-Ιλ λ -J5- 1304763 ，算出模腔之表面溫度之步驟；收集射出填充於模腔之 ，月曰^ 生貝之步驟；及依據樹脂之性質與模腔表面溫度， 算出樹如被射出至模腔時之樹脂之舉動，依據該樹脂之舉 動算出被射出至模腔之樹脂所成形之成形品之形狀之步 驟此盼，可杈擬冷卻被射出至加熱後之模具之樹脂所成 形之成形品之形狀。樹脂係在被填充於模腔之途中被冷 部’、會影響成形品之形狀。依據此種計算，可更正確地模 擬成形品之形狀。 ' 較：之情形為：進-步依據樹脂之舉動算出模腔表面溫 又杈月工表面也被樹脂所加#。依據此種計可更正 地算出模腔表面溫度。 較:之情形為：與樹脂之舉動獨立地算出模腔表面溫 -。一般而言，與樹脂相比，模具之比熱充分地大，故模 ==可與樹脂之舉動獨立地算出模腔表面溫度。依 二可藉與該舉動連立而算出模腔表面溫度，故 什异較快，較為理想。 =好之情形為：模腔表面溫度係表示在多數 表面之溫度，i隹一冲_分4k 進步依據在由舉動中之多數時刻間萨化德 之時刻之舉動而被管屮… N間馭化後 . ，出。此時’可藉與樹脂之舉動連立而 彻腔表面溫度，故計算較快，並可藉與樹脂== 立地异出模腔表面溫度而更正確地 正確地算出成形品之形狀。 度更 卓乂好之’f月形為：將在特定時刻在一瞬間填夯通 樹脂填充步驟模型化，而…V間填充樹脂全量之 、1化而真出模腔表面溫度。較好之情形 107451,doc •16· 1304763 ± « ΒΠ π印模腔表面溫度。 之射出成形模擬程式係進一并_ 變形之變形量之步驟。此時，較好之二=算出模腔表面 變形量算出成形品之形狀。模妒表面進-步依據 =形狀會受到模腔表面之變::影響:：:二形 可更正確地算出成形品之形狀。 ㈣此種叶舁’ 本’X月之射出成形模擬程式係進 加：模腔表面之麼力分布之步驟。此時：：= 旨施 進步依據壓力分布算出變 h ,，、、. -步變形。依據此種計算，可更正確 具之模具形狀、加熱模具之加熱條:::== ::之：驟，依據模具形狀、加熱條件與冷 p =面溫度之步驟;收集射出填充於模腔之樹脂= :驟，及依據樹脂之性質與模腔表面溫度，算出樹脂被 核腔時之樹脂之舉動’依據該樹脂之舉動算出被射 出至模腔之樹脂所成形之成形品之形狀之步驟。此時，可 桓擬冷卻被射出至加熱後之模具之樹脂所成形之成形品之 形狀。樹脂係在被填充於模腔之途中被冷卻，會影響成形 品：形狀。依據此種計算’可更正罐地模擬成形：二狀： 較好之情形為··進一步依據樹脂之舉動算出模腔表面溫 度。模腔表面也被樹脂所加熱。依據此種計算，可更正2 I07451.doc 1304763 也vr出模腔表面溫度。 度較一好^形為：與樹脂之舉動獨立地算出模胺表面温 腔表面：产；二树脂相比’模具之比熱充分地大，故模 據可與樹脂之舉動獨立地算出模腔表面溫度。依 據：種计异，可藉與該舉動連 計算較快，較為理想。 ㈣脛表面舰度’故 較好之情形為··模腔表 表面之溫度，進一牛㈣，度係表示在多數時刻之模腔 之時刻之舉動而被^出2舉動中之多數時刻間疏化後 算出模腔表面溫度故％ :二可藉與樹"之舉動連立而 立地算出模腔表面溫度:=地=與樹㈣動獨 正確地算出成形品之形狀。 出模腔表面溫度，更 較好之情形為··將在特定時刻在 樹脂填充步驟模型化 B真充树脂全量之 為··進一步將被射出h 面溫度。較好之情形 將分割後之量分別在特里刀4夕數份之量， 驟模型化，而算出模腔表面溫度瞬間填充之樹脂填充步 本發明之射出成形模擬方法^ 變形之變形量之步 V匕含算出模腔表面 模腔之變形量算出成开 之情形為：進-步依據 形。成形品之形狀會受到模：表狀面2腔表面會因熱而變 種計算，可更 、 父形所影響。依據此 本發明之射出成1成形品之形狀。 加在模腔表面之歷力：：方法係進-步包含算出由樹脂施 力刀布之步驟。此時，較好之情形為： 107451.doc -18- 1304763 進—步依據壓力分布算 -步變形。依據此種”…果腔表面會因壓力而進 本發明之模更正確地算出成 為：包含執行本發明之射:之方法，較好之情形 二形狀不適切時，變更模具形狀之步：:成形品 適=，製造滿足模具形狀之真正模具之步：之形狀 ,、七明之射出成形方法係生產成形品之 形為：包含勃并士八 ’較好之情 品之形狀二射出成形模擬方法之步驟，·成形 , 、、文更加熱條件與冷卻條件之步驟.& 成形品之形狀適切時 〜驟，及 滿足加熱條件與冷卻停件<真正模具而以 【實施方式】条件之方式細射“形之步驟。 兹參照圖式，說明本發明眚 貫鈀例之射出成形模擬裝 …出成形模擬裝置之模擬對象之模具ig如圖3所示， 係由移動側模具u與固定側模具12所形成。模具ι〇係被使 _出填充可塑化炫融之樹脂材料，經冷卻而形成成形 ^射出成形機中。固；^側模具12係被固^於射出成形機 之機殼（未圖示）。移動側模具n係可向固定側模具12進退地 被支持於機殼（未圖示）。 移動側模具11具有外模14與内臈15。在外模14形成有凹 部，内膜15係被配置且支持於形成於外模14之凹部之中。 在内膜15 ’於接觸於外模14之面形成多數溝，該溝係在内 膜15被外模Η支持時，可形成多數流路2](未圖示）。在外模 1 4，另外形成未圖示之上流側流路與下流側流路。該上流 I07451.doc •19· 1304763 側⑽係將流路2】之上流側端連接於外部之加熱冷 :共應源（未圖示）之喷出側與吸入侧中之一方，該下流側流路 將流路21之下流側端連接於前述外部之加熱冷卻媒體供 應源之喷出側與吸入側中之他方。 /、 固定側模具12具有外模16與内膜17。在外模⑽成有凹 I’内膜m系被配置且支持於形成於外㈣之前述凹部之 在内=17’於接觸於外模16之面形成多數溝，該溝係 另外开16支持時，可形成多數流路22。在外模16， 係將治政”机側"IL路與下流側流路（未圖示）°該上流側流路 (未^)哈之上流側端連接於外部之加熱冷卻媒體供應源 (未圖不）之噴出側與吸入 路22之下流側广車垃认 亥下流側流路係將流 Μ_ 外部之加熱冷卻媒體供應源之 、出側與吸入側中之他方。 17=膜15之未接觸於外模14之面，形成有凹部，在内膜 之未接觸於外模16之面，也形成有 在 移動伽馗目η λ ^W 係在 且〇^與固定側模具12密接時，形成模㈣。在模 开:夕卜形成澆口 (未圖示)。經由該澆口使模腔1 8與射出成 形機之射出料筒（未圖示）連通。 ”射出成 射::::具:之射出成形機係具有未圖示之可塑化機構、 籌、鎖模機構、及加熱冷卻機構。可 化作為原料之可朔，wΒ匕士 ^ ^ 可塑化機 “曰而產生熔融樹脂。射出機構係將 r . 之熔融樹脂向模腔18射出。鎖模機構係使 矛夕動側模具U向固定側桓且 ，、使 u ’且將移動側模具II與 八鎖杈。加熱冷卻機構係具有產生冷水之冷水 I07451.doc «20- 1304763 供應源、產生溫水之溫水供應源、及將其冷水或溫水之一 方供應至流路21、22之閥，將冷水通至流路21、22而冷卻 模腔18之表面’將溫水通至流路2卜22而加熱模腔18之表 面。 圖4係表示使用模具10之射出成形方法，表示供應至流路 卜22之加熱冷卻媒體（水）之溫度變化。在該射出成形方法 ^重複執㈣化樹脂材料，將其射出填充於模腔内，至 兮郃成成形品而予以敢ψ + u ^ ^ 出之射出成形1循環ΔΡ射出成形1 ㈣期間Δη、樹脂填充期間△ t2、模具冷卻期間△ t3、 埶期Λη 4丨 及成形口口取出期間At4。在模具加 二二，利用加熱冷卻機構將溫水供應至流路2卜22, 出機口構^18之模腔表面°在樹脂填充期間^，利用射 =，18射出填充可塑化機構所產生之、熔融樹脂。 在模具冷部期間△ t3，丨 路2】、22,以… 熱冷卻機構將冷水供應至流 △ t4，利用鎖18之模腔表面。在成形品取出期間 移動而開模，由模二=!向Γ固定側模具12 動側模具U向固定側模 =，利用鎖模機構使移 側模具⑽模._，、:：ΓΙ 側模具11與固定 , 備-人之射出成形循環使$。 加熱冷卻機構係經常將溫水或冷 ：::用。 ρ’加熱冷卻機構係在模具加熱期間△⑽;;=22。 ⑽溫水供應至流路2卜：搞填充期間 品取出期間△，冷水供應至流路=，—成形 圖—射㈣…脂之舉動1樹脂3 107451.doc 1304763 形成於模具10之濟口 33而射出至模腔18。該樹㈣之表面 係在樹脂3!被填充於模腔】8之前，由不接觸射出至模㈣ 之模腔表面之炼體前面32與接觸模腔表面之接觸面％所形 成。炼體前面32係在樹脂31經由邊口％被射出至模腔_ 時、'，由模腔表面中之接近濟口 33之區域向模腔表面中之遠 離也口 33之區域移動，最後消減。接觸面^會隨著樹脂^ 被射出至模腔18而增加面積，最後與模腔表面一致。樹脂 3 1係將熱量由接觸面34放熱至模具丨〇。 圖6係表示在本發明之射出成形模擬裝置。該射出成形模 ^裝置1係具有未圖示之CPU、記憶裝置、輸人裝置及輸出 之資訊處理裝置（電腦）。作為此種資訊處理裝置，可例 1人電腦、工作站。輸入裝置係將用戶操作所產生之資 β出至射出成形模擬裝置j之襄置，可例示記錄媒體之讀 取裝置、鍵盤。作為輸出裝置’可例示顯示器、印表機。 =射出成形模擬裝置i中’利用電腦程式實現模具條件收 模具模擬部3、樹脂條件收集部4、及樹脂模擬部5。 棋具條件收集部2係由輸入裝置收集用戶使用該輸入裝 置所輸入之模具條件。其模具條件表示模具之構造與運轉 條件:其极具之構造表示模腔18之形狀、流路2ι、Μ之剖 、構& U路2 1、22之配置。其運轉條件含加熱條件與 件。其加熱條件表示供應至流路2 1、22之溫水之溫 又。机里。纟冷卻條件表示供應至流路21、22之冷水之溫 度與流量。 、〃模擬部3係依據模具條件收集部2所收集之模具條 107451.doc -22- ί3〇4763 產生模具1 ο之數學的模型 腔表面之* ’杈1#用§亥數學的模型 之·度刀布、溫度變化 ' 表示分割模腔! 8之模腔矣而… -度刀布係分别 溫度。溫度變化夕數裰小區域之某-時刻之 數㈣ 表不在料間依照每特定時間劃分之夕 之該微小區域之移動二變㈣表示在該多數時刻 模具10分割成微種數值計算法，可例示將 要素法、差分法、有、而加以计算之方法’例如有：有限 ^ /有限體積法、境界要素法等。此時，& 具模擬部3不使用似j 夺’模 動作。+使用树月曰核擬部5所算出之結果而獨立地執行 =脂條件收集部4係由輸入裝置收集用戶使用輸 之物性與成形條件。模腔18之樹脂 特性、轨傳導率、及;; 在各溫度之黏度之黏度 牲,… 及表示壓力·體積·溫度之關係之Ρντ ’’、、成形條件係表示繞口 33之位置、樹脂射出至模腔 之射出速度與射出至模腔1 8時之樹脂溫度。 树月曰模擬部5係依據樹脂條件收集部4所收集之樹脂條 件：產生樹脂31之數學的模型，利用該數學的模型依據模 具杈擬邛3所异出模腔表面之溫度分布、溫度變化及熱變形 而算出樹脂31之舉動與成形品之形狀。其舉動係表示分判 樹腊I1之多數微小要素之位置、溫度、塵力。作為此種數 值計异法’可例示將樹脂31分割成微小要素而加以計算之 方法例如有.有限要素法、差分法、有限體積法界 要素法等。 107451.doc -23· 1304763 丁 。亥多數時刻之該微小區域之移動量。 圖10係表示模擬樹脂之模腔表 設計者將形成目的之成形品之樹脂之=動作。首先， 成形模擬裝置1(步驟 二條件輸入至射出 之^匕m ;，、樹知條件表示射出 之心之物性與成形條件。其物 出至模m 之黏度特性、埶### ，、在各溫度之黏度 之pv丁特性。及表^力•體積•溫度之關係 孖性。其成形條件係表示澆口 33 至模腔I 8之射出& 位置、樹脂射出 〈耵出速度與射出至模腔18時之 成形模擬裝置1進一牛# Α Μ ^ 〇月曰&度。射出 之溫度分布、二二動作所算出之模腔表面 布/皿度Α化及熱變形（步驟S32)。 射出成形模擬裝置】依據所輪入之樹脂條 之數學的禮刑 μ /、 產生樹脂31 予勺杈型’利用該數學的模型 出模腔表面之-声八古 《在圖9之動作所算 舉動-成二二 溫度變化及熱變形算出樹脂Μ之 /、成^。〇之形狀（步驟S3 之多數料dI^ 〃舉動係表示分割樹脂3 1 夕歡U小要素之位置、溫度 將所算出线融樹脂31之舉_成形擬裝置1 器，印刷於紙上，使設古十者可:、成形°°之形狀顯示於顯示 #祕 使又计者可加以辨識（步驟S34)。 依據此種射出成形模擬方法 後之握I ! n a + J棋擬冷部破射出至加埶 …、之树脂31而成形為成形品所射出成 之形狀。一护而一 出成开少之成形品 大，模„面又^ ^相比，模具1〇之比熱充分地

差士、 度即使與樹脂31之舉動獨立地算出D 差也不大。佑摅® 其扶 而算出d Γ可藉與炼融樹脂31之舉動連立 ⑽面溫度，故計算較快，較為理想。 在本發明之射出成形模擬裝置之第2實施例中，係將已述 Ϊ 07451 .doc -26- 1304763 之實施例之模具模擬部3置換成另一之模具模擬部。另一之 模具模擬部係依據模具條件收#部2所收集之模具條件，產 生模具10之數學的模型，依據樹脂模擬部5所算出之結果而 ]用„亥數子的模型算出模腔表面之溫度分布、溫度變化及 變形。gp ’該模具模擬部係將樹脂3】加熱模具⑺之因素 ^考慮而算出杈腔表面之溫度分布、溫度變化及熱變形。

j本發明之射出成形模擬裝置之第3實施例中，係由適用 該模具模擬部之射出成形模擬裝置1所執行，且並行地執行 \擬在已述實細例之模具之模腔表面之舉動之動作、與模 擬樹脂之舉動之動作。即’在圖9之動作之步驟S21中，射 出成形模《置W依據其模具構造與運轉條件，產生模具 之數子的模型，依據在圖10之動作之步驟S33中所算出之 結果而利用該數學的模型算出模腔表面之溫度分布、溫度 M化及熱變形。即’射出成形模擬裝置1係將樹脂31加熱模 具】0之因素列入考慮而算出模腔表面之溫度分布、溫度變 化及熱變形。 泛 〃核L表面也被樹脂31所加熱。依據此種計算，射出成形 換擬裝置1雖計算較慢，但可藉與樹脂之舉動獨立地算出模 具之模腔表面之舉動而更正確地算出模腔表面溫度。 2本發明之射出成形模擬裝置之第4實施例中，係將已述 :實施例之模具模擬部3置換成又另一之模具模擬 具模擬部係從依據樹赌模擬部5所算出之溶融樹脂31之舉 動中’抽出將填充炫融樹脂31之期間分割成】次或多次之時 刻之舉動。該模具模擬部係依據該被抽出之舉動而利用該 I07451.doc -27- 1304763 數學的挺型算出模腔表面之溫度分布、溫度變化及 擬部係以將樹脂3〗之一塊視為在一瞬間被填充於 f㈣之方式’算出模腔表面之溫度分布、溫度變化及熱 =。或者’該模具模擬部係以將分割樹㈣之數6 =為分數次被填充於模㈣之方式’算出模腔表面之溫 度刀布、溫度變化及熱變形。 之射出成形模擬裝置之第5實施例中，係由適用 也拉擬部之射出成形模擬裝置1所執行，且並行地執行 模擬在已述實施例之模具之模腔表面之舉動之動作、愈模 擬樹脂之舉動之動作。即，在圖9之動作之步驟S21中:、射 出成形模擬襄置1係依據其模具構造與運轉條件，產生模具 10之數學的模型。射出成形模擬裳置w從依據在圖1〇之動 1乍：=33中：算：之樹脂31之舉動中，將填充樹脂31 B刀Dl成卜人或多次之時刻之舉動。射出成形模擬裝置 係依據該被抽出之舉動而利用該數學的模型算出模腔表 =度分±布：溫度變化及熱變形。即，射出成形模擬裝 以將心31之-塊視為在_瞬間被填充於模腔^之 方式’算出模腔表面之溫度分布、溫度變化及熱變形。或 者’射出成形模擬裝置!係以將分割樹脂31之數塊(5 =分數次被填充於模腔18之方式，算出模腔表面之溫度 刀布、溫度變化及熱變形。 依據如此之計算，和與樹脂之舉動獨立地算出之模妒表 :之舉動之情形相比，模具射出成形模擬裝置ι可更正確地 算出模腔表面溫度’且計算比具體地模擬樹脂之流動而算 107451.doc -28- 1304763 【主要元件符號說明】

1 模擬裝置 2 收集部 3 模具模擬部 4 樹脂條件收集部 5 樹脂模擬部 10 模具 11 移動側模具 12 固定側模具 14 外模 15 内膜 16 外模 17 内膜 18 模腔 21 流路 22 流路 3 1 樹脂 32 熔體前面 33 澆口 34 接觸面 110 模具 111 移動側模具 1 12 固定側模具 114 外模 I07451.doc -30- 1304763 115 内膜 116 外模 117 内膜 118 模腔 121 流路 122 流路 107451.doc -31

Claims (1)

1〇始4496〇號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(96年丨月） 十、申請專利範圍： U 一種射出成形模擬裝置，其係包含 模具條件收集部，盆係收隹 形狀…& 成有模腔之模具之模具 办狀、加熱前述模具 條件者； 肖具之加熱條件與冷卻前述模具之冷卻 模具模擬部，其係依據前述模且 & ^ ^ ... ,. „ 〜、形狀、别述加熱條件 與則述冷部條件，算出前述模腔之表面溫度者； 樹脂條件收集部，苴係 集射出填充於前述模腔之樹 脂之性質者；及 ::曰模擬部’其係依據前述樹脂之性質與前述模腔表 =度’算出前述樹脂被射出至前述模腔時之樹脂之舉 動’依據前述樹脂之舉動算出 牛勒异出破射出至模腔之樹脂所成 形之成形品之形狀者。 2.如請求項1之射出成形模擬裝置，其中 月ϋ述模具模擬部係進一步依據前述樹脂之舉動算出前 述模腔表面溫度者。 3·如請求項1之射出成形模擬裝置，其中 别述模具模擬部係與前述樹脂之舉動獨立地算出前述 模腔表面溫度者。 4·如請求項1之射出成形模擬裝置，其中 曰則述模具模擬部細在特定時刻在—㈣填充樹脂全 1之方式，將樹脂填充步驟模型化，並算出前述模腔表 面溫度者。 5·如請求項1之射出成形模擬裝置，其中 107451460l23.doc 1304763 户# 擬部係以將被射出填充之樹脂全量分割成 :’使分割後之量分別在特定時刻在—瞬間被 '之方式’將樹脂填充步驟模型化，並算出前述模腔 表面溫度者。 6.如：求項1至5中任—項之射出成形模擬裝置，其中 前述模具模擬部係進一步算出前述模腔之表面變形之 變形量； 前述樹脂模擬部孫推 丨係進一步依據前述模腔之表面之變形 量算出前述成形品之形狀者。 『.如請求項6之射出成形模擬裝置，其中 前述樹脂模擬部係__ I瞀山丄乂丄、.丄 丨饰進步算出由前述樹脂施加在前述 模腔表面之壓力分布； ^ 前述模具模擬部係進-步依據前述廢力分布算出前述 變形量者。 8. -種記錄射出成形模_式之記錄媒體，該程式係包含 收集形成有模腔之模具之模具形狀、加熱前述模具之 加熱條件與冷卻前述模具之冷卻條件之步驟； 依據前述模具形狀、前述加熱條件與前述冷卻條件， 鼻出前述模腔之表面溫度之步驟； 收集射出填充於前述模腔之樹脂之性質之步驟；及 依據前述樹脂之性質與前述模腔表面溫度，算出前述 樹脂被射出至前述模腔時之樹脂之舉動，依據前述樹= 之舉動算出被射出至模腔之樹脂所成形之成形品之邢狀 之步驟者。 107451-960123.doc 1304763 9·如請求項8之記錄射出成形模擬程式之記錄媒體，其中該 程式 進-步依據前述樹脂之舉動算出前述模腔表面溫度 者。 ίο.如請求項8之記錄射出成形模擬程式之記錄媒體，其中該 程式中 前述模腔表面溫度係與前述樹脂之舉動獨立地被 者。 11. 如請求項8之記錄射出成形模擬程式之記錄媒體，其中該 程式 以將在特定時刻在-瞬間填充樹脂全量之方式，將樹 脂填充步驟模型化，並算出前述模腔表面溫度者。 12. 如請求項8之記錄射出成形模擬程式之記錄媒體，苴中咳 程式 、乂

以將被射出填充之樹脂全量分割成多數份之量，將分 割後之量分別在特定時刻在一瞬間填充之方式，將樹脂 填充步驟模型化，並算出前述模腔表面溫度者。 如請求項8至12中任-項之記錄射出成形模擬程式之記 錄媒體，其中該程式 進步包含异出則述模腔表面變形之變形量之步驟. 刖述成形品之形狀係進一步依據前述變形量被算出者。 Μ.如請求項13之記錄射出成形模擬程式之記錄媒體，μ 該程式 〃 進-步包含算出由前述樹脂施加在前述模腔表面之壓 107451-960I23.doc 1304763 力分布之步驟； 刖述變形量係進—步依據前述壓力分布被算出者。 15.種射出成形模擬方法，其係包含 收集形成有模腔之模具之模具形狀、加熱前述模具之 加熱條件與冷卻前述模具之冷卻條件之步驟； 从依據前述模具形狀、前述加熱條件與前料卻條件， 异出前述模腔之表面溫度之步驟；

果射出填充於前述模具之樹脂之性質之步驟；及 依據前述樹脂之性質與前述模腔表面溫度，算出前述 樹月曰被射出至前述模腔時之樹脂之舉動； 依據前述樹脂之舉動算出姑 异被射出至模腔之樹脂所成形 之成形品之形狀之步驟者。 16·如請求項15之射出成形模擬方法，其中 進一步依據前述樹脂之舉動算出 . 今初异則述摈腔表面溫度 者0 如請求項15之射出成形模擬方法，其中 之舉動獨立地被算出 前述模腔表面溫度係與前述樹脂 者 18. 如請求項15之射出成形模擬方法，其中 以將在特定時刻在-瞬間填充樹脂全量之方式 脂填充步驟模型化，並算出前述模腔表面溫度者。' 、 19. 如請求項15之射出成形模擬方法，其中 之量5將分 式，將樹脂 以將被射出填充之樹脂全量分割成多數份 割後之量分別在特定時刻在—瞬間填充之方 10745N960123.doc 1304763 填充步驟模型化，而算出前述模腔表面温度者。 20.如請求項15至19中任一項之射出成形模擬方法，其中 進一步包含算出前述模腔表面變形之變形量之步驟； 前述成形品之形狀係進一步依據前述變形量被算出 者。 2 1.如請求項20之射出成形模擬方法，其中 進-步包含算出由前述樹脂施加在前述模腔表面之壓 力分布之步驟； 前述變形量係進-步依據前㈣力分布被算出者。 22· —種模具製造方法，其係包含 執行如請求項15至21中任1 Y任項之射出成形模擬方法之 步驟； < 前述成形品之形狀不適切時， 驟及 雙更刚迷模具开）狀之步 真狀適切時’製造滿足_具形狀之 項之射出成形模擬方法 23. 一種射出成形方法，其係包含 執行如請求項15至21中任 之 步 前述成形品之形壯$、奋+ ^ 述冷卻條件之㈣；Γ 更前述加熱條件费 真==品之形狀適切時，利用滿足前述模具㈣ 耵出成形之步驟者。 7 107451-960123.doc