JPH10138310A - Method for determining optimal molding conditions for injection molding machine - Google Patents
Method for determining optimal molding conditions for injection molding machineInfo
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- JPH10138310A JPH10138310A JP8296858A JP29685896A JPH10138310A JP H10138310 A JPH10138310 A JP H10138310A JP 8296858 A JP8296858 A JP 8296858A JP 29685896 A JP29685896 A JP 29685896A JP H10138310 A JPH10138310 A JP H10138310A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】射出成形用の金型の設計製作前に、その金型に
よって製作される樹脂成形品の外形形状の変形量および
表面粗さ量が所望の値以内となる射出成形機に設定され
る最適成形条件を導出する。
【解決手段】CAE解析用の成形品有限要素モデルデー
タ70Bに対して変形量とデフォームの度合い(程度)
を予測し(ステップS5、S7)、この変形量とデフォ
ームの度合いが所望の値以内となるまで、CADシステ
ムによる製品再設計(ステップS1)およびCAE解析
(ステップS3、S4)を行って最適成形条件63Aを
決定した後に、金型を設計製作(ステップS9、S1
0)するようにしている。このため、金型設計前に最終
的な樹脂成形品に発生する問題(デフォーム量)を解決
することができる最適成形条件63Aを決定することが
できる。
(57) [Summary] Prior to designing and manufacturing a mold for injection molding, an injection in which the deformation amount and the surface roughness amount of the outer shape of a resin molded product manufactured by the mold are within desired values. The optimum molding conditions set for the molding machine are derived. Kind Code: A1 A deformation amount and a degree of deformation of a molded article finite element model data for CAE analysis.
(Steps S5 and S7), and until the deformation amount and the degree of the deformation are within desired values, the product is redesigned by the CAD system (Step S1) and the CAE analysis (Steps S3 and S4) is performed. After determining the molding conditions 63A, the mold is designed and manufactured (steps S9 and S1).
0). Therefore, it is possible to determine the optimum molding condition 63A that can solve the problem (deformation amount) generated in the final resin molded product before designing the mold.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、CAD
システムにより作成された樹脂成形品モデルに忠実な樹
脂成形品を製作することの可能な射出成形機の最適成形
条件決定方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to, for example, CAD
The present invention relates to a method for determining an optimum molding condition of an injection molding machine capable of producing a resin molded product faithful to a resin molded product model created by a system.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂の射出成形により樹
脂成形品を製作する際には、製品設計図面に基づいて、
射出成形機に装着される金型を熟練者の経験やノウハウ
に基づいて製作し、その金型を射出成形機に装着して試
し打ちを行い、試し打ち結果の樹脂成形品を計測し、そ
の計測結果から金型を修正し、さらに試し打ちを行うと
いう工程を、所望の樹脂成形品が得られるまで繰り返す
ようになっていた。2. Description of the Related Art Conventionally, when manufacturing a resin molded product by injection molding of a thermoplastic resin, based on a product design drawing,
The mold to be mounted on the injection molding machine is manufactured based on the experience and know-how of a skilled worker, the mold is mounted on the injection molding machine, and a test shot is performed. The process of correcting the mold based on the measurement result and further performing the test punching has been repeated until a desired resin molded product is obtained.
【0003】したがって、所望の樹脂成形品が得られる
所望の金型を製作するまでに、多大な労力と時間が必要
とされていた。[0003] Therefore, a great deal of labor and time have been required to produce a desired mold for obtaining a desired resin molded product.
【0004】この問題を解決するために、近時、実際に
金型を製作することなく、種々のシミュレーションが行
えるコンピュータ援用エンジニアニング(CAE)解析
手法が提案されている。In order to solve this problem, recently, a computer assisted engineering (CAE) analysis method capable of performing various simulations without actually manufacturing a mold has been proposed.
【0005】このCAE解析手法は、先ず、コンピュー
タ援用設計(CAD)システムにより作成された最終的
な樹脂成形品に対応する成形品モデルデータに対して、
ゲート、ランナ等の付帯条件を付加してCAE解析用の
有限要素からなる成形品有限要素モデルデータを作成す
る。次いで、作成した成形品有限要素モデルデータによ
り、射出成形における金型内の溶湯の流れや凝固状態を
シミュレーションするCAE解析を行い、所望の成形品
形状が得られる金型形状および成形条件(射出成形機に
設定するための温度や圧力のプロファイル等)を決定す
るものである。[0005] This CAE analysis method firstly applies to the molded article model data corresponding to the final resin molded article created by the computer assisted design (CAD) system.
A supplementary condition such as a gate and a runner is added to create finite element model data of a molded article composed of finite elements for CAE analysis. Next, CAE analysis is performed to simulate the flow and solidification state of the molten metal in the mold during injection molding using the created molded article finite element model data, and the mold shape and molding conditions (injection molding Temperature and pressure profiles to be set on the machine).
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、CAE解析手
法を使用して決定した金型形状により設計製作した金型
を実際の射出成形機に装着し、同様にCAE解析手法に
より決定した成形条件により熱可塑性樹脂の実際の射出
成形を行った場合において、完成された樹脂成形品の外
形形状は、ほぼ所望の形状のものが得られるが、完成さ
れた樹脂成形品の表面の凹凸、すなわち表面粗さ等のデ
フォーム量(成形不良)については考慮していないため
に、このデフォーム量が仕様以上の値となる場合が多々
あった。However, a mold designed and manufactured according to the mold shape determined by using the CAE analysis method is mounted on an actual injection molding machine, and the molding conditions are similarly determined by the CAE analysis method. When the actual injection molding of a thermoplastic resin is performed, the outer shape of the completed resin molded product can be almost the desired shape, but the unevenness of the surface of the completed resin molded product, that is, the surface roughness, Because the amount of deformation (defective molding) such as deformation is not taken into account, the amount of deformation often exceeds the specification.
【0007】このデフォーム量を仕様内の所望の値とす
るためには、上述した熟練者による経験やノウハウに基
づくゲート、ランナ等の付帯条件を含む金型の再設計製
作や、成形条件の変更が必須となり、結局のところ、射
出成形機に何種類かの金型を装着して試し打ちを繰り返
さない限り、外形形状の変形量とデフォーム量の両方を
満足する所望の樹脂成形品を得るための金型および射出
成形機の成形条件を決定することができないという問題
が解消されるには至っていない。In order to set the amount of deformation to a desired value within the specifications, the redesign and manufacture of the mold including the incidental conditions of the gate, the runner, etc. based on the experience and know-how of the above-mentioned expert, and the molding condition It is necessary to make changes, and after all, as long as several types of dies are not mounted on the injection molding machine and test punching is repeated, a desired resin molded product that satisfies both the deformation amount and the deformation amount of the external shape is The problem that the mold and the molding conditions of the injection molding machine to obtain cannot be determined has not been solved yet.
【0008】この金型および射出成形機の成形条件の決
定は、新たな形状の樹脂成形品を設計製作しようとする
毎に必要となる。[0008] The determination of the molding conditions of the mold and the injection molding machine is required every time a new molded resin product is designed and manufactured.
【0009】この発明は、このような課題を考慮してな
されたものであって、金型の設計製作前に、樹脂成形品
の変形量とデフォーム量が仕様内の値(所望の値)とな
る最適成形条件を決定することを可能とする射出成形機
の最適成形条件決定方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and the amount of deformation and the amount of deformation of a resin molded product are within specifications (desired values) before designing and manufacturing a mold. It is an object of the present invention to provide a method for determining an optimum molding condition of an injection molding machine, which makes it possible to determine an optimum molding condition to be satisfied.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明は、例えば、図
2に示すように、CADシステムにより製品としての樹
脂成形品に対応する成形品モデルデータ70を作成する
第1の過程と(ステップS1)、作成した成形品モデル
データに対してゲート、ランナ等の付帯条件を付加した
後(ステップS2)、CAE解析用の有限要素からなる
成形品有限要素モデルデータ70Bを作成し(ステップ
S3)、この成形品有限要素モデルデータによりCAE
解析して成形条件を導くとともに(ステップS4)、製
品外形形状変形量を計算し(ステップS5)、この変形
量が所望量以内の値となるまで、前記CADシステムに
より成形品モデルデータを作成する第1の過程から前記
変形量を計算する作業までを繰り返して、所望の成形品
モデルデータ70BとCAE解析結果の成形条件データ
63Aを得る第2の過程と、前記CAE解析用の成形品
有限要素モデルデータを構成する有限要素の各ノード位
置でのデフォームの度合いを予測する第3の過程(ステ
ップS7)と、前記デフォームの度合いが所望の値を超
えた場合には、この所望の値以内の値となるまで前記第
2の過程以降を繰り返す第4の過程(ステップS8)
と、前記デフォームの度合いが前記所望の値以内である
場合には、前記成形品モデルデータに前記付帯条件を付
加したデータに基づいて金型を設計製作した後、この金
型を射出成形機に装着し、前記第2の過程で最終的に得
られた成形条件データを最適成形条件と決定して射出成
形を行う第5の過程(ステップS9〜S11)とを有す
ることを特徴とする。According to the present invention, for example, as shown in FIG. 2, a first step of creating molded article model data 70 corresponding to a resin molded article as a product by a CAD system (step S1). After adding additional conditions such as gates and runners to the created molded article model data (step S2), molded article finite element model data 70B composed of CAE analysis finite elements is created (step S3). CAE is calculated from the finite element model data
An analysis is performed to derive molding conditions (step S4), a deformation amount of the product outer shape is calculated (step S5), and molded product model data is created by the CAD system until the deformation amount falls within a desired amount. A second process of obtaining desired molded product model data 70B and molding condition data 63A of a CAE analysis result by repeating the first process to the operation of calculating the deformation amount, and a molded product finite element for the CAE analysis. A third step of predicting the degree of deformation at each node position of the finite element constituting the model data (step S7), and, when the degree of deformation exceeds a desired value, the desired value A fourth step (step S8) of repeating the second and subsequent steps until the value becomes within
When the degree of the deformation is within the desired value, after designing and manufacturing a mold based on the data obtained by adding the incidental condition to the molded article model data, the mold is inserted into an injection molding machine. And a fifth step (steps S9 to S11) of performing injection molding by determining the molding condition data finally obtained in the second step as optimal molding conditions.
【0011】この発明によれば、CAE解析用の成形品
有限要素モデルデータに対して変形量とデフォームの度
合い(程度)を予測し、この変形量とデフォームの度合
いが所望の値以内となるまで、CADにより製品再設計
およびCAE解析を行って最適成形条件を決定する。そ
の後、金型を設計製作するようにしている。このため、
金型設計前に最終的な樹脂成形品に発生する問題(デフ
ォーム量)を解決することができる最適成形条件を決定
することができる。According to the present invention, the deformation amount and the degree of deformation (degree) are predicted with respect to the molded article finite element model data for CAE analysis, and the deformation amount and the deformation degree are determined to be within desired values. Until the product redesign and CAE analysis are performed by CAD, the optimum molding conditions are determined. After that, the mold is designed and manufactured. For this reason,
It is possible to determine the optimum molding conditions that can solve the problem (deformation amount) generated in the final resin molded product before designing the mold.
【0012】この場合、デフォームの度合いは、説明変
数を前記各有限要素を形成する各ノード位置についての
肉厚値と圧力積分値と加圧時間と樹脂の流入温度値とす
る重回帰式により求めることができる。In this case, the degree of deformation is determined by a multiple regression equation in which the explanatory variables are a thickness value, a pressure integral value, a pressurizing time, and a resin inflow temperature value at each node position forming each of the finite elements. You can ask.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0014】図1は、この発明の一実施の形態が適用さ
れた射出成形システム10の構成を示している。FIG. 1 shows the configuration of an injection molding system 10 to which an embodiment of the present invention is applied.
【0015】この射出成形システム10は、基本的に
は、各々コンピュータで構成されるCADシステム12
とCAEシステム14と原因解析システム16と実際に
樹脂成形品60を製作するための射出成形機18とから
構成される。The injection molding system 10 is basically a CAD system 12 composed of computers.
And a CAE system 14, a cause analysis system 16, and an injection molding machine 18 for actually manufacturing the resin molded product 60.
【0016】射出成形機18は、キャビティ20を有す
る金型21と、シリンダ22内のスクリュー23を金型
21側に押し込むことで、ホッパ25に貯留されている
熱可塑性樹脂をキャビティ20内に注入するための射出
ラム24とを有する。The injection molding machine 18 injects the thermoplastic resin stored in the hopper 25 into the cavity 20 by pushing a mold 21 having a cavity 20 and a screw 23 in a cylinder 22 toward the mold 21. And an injection ram 24.
【0017】射出成形機18には、射出ラム24の油圧
制御に係わる油圧を検出する油圧センサ31と、スクリ
ュー23の移動量を検出する位置センサ32と、樹脂注
入口に設けられたノズル圧センサ33と、同様に樹脂注
入口に設けられた樹脂温度センサ34と、金型21によ
って形成されるキャビティ20内の圧力と樹脂温度を各
々測定するためのキャビティ圧センサ35と樹脂温度セ
ンサ37と、金型21の開閉を検出する型開きセンサ3
6と、その他、金型表面温度センサ38、金型冷却水温
度センサ39、製品取出温度センサ40が取り付けられ
ている。The injection molding machine 18 includes a hydraulic pressure sensor 31 for detecting a hydraulic pressure related to the hydraulic control of the injection ram 24, a position sensor 32 for detecting the amount of movement of the screw 23, and a nozzle pressure sensor provided at the resin injection port. 33, a resin temperature sensor 34 also provided at the resin inlet, a cavity pressure sensor 35 for measuring the pressure and the resin temperature in the cavity 20 formed by the mold 21, and a resin temperature sensor 37, respectively. Mold opening sensor 3 for detecting opening and closing of mold 21
6, a mold surface temperature sensor 38, a mold cooling water temperature sensor 39, and a product removal temperature sensor 40 are attached.
【0018】これらのセンサ31〜40の出力信号は、
インタフェースボックス42の各増幅器41を介して原
因解析システム16を構成するコンピュータ本体43に
供給され、このコンピュータ本体43内のAD変換器4
4によりデジタル信号(デジタルデータ)に変更され
る。このデジタル信号は、判断・制御・計算の各手段と
して機能するCPU45の制御の下に記憶手段であるR
AM46に記憶され、必要に応じて不揮発性記憶手段で
あるハードディスク47に記憶される。The output signals of these sensors 31 to 40 are
The signal is supplied to the computer 43 constituting the cause analysis system 16 through each amplifier 41 of the interface box 42, and the AD converter 4 in the computer 43 is provided.
4 changes to a digital signal (digital data). This digital signal is stored in an R storage unit under the control of the CPU 45 which functions as each unit for judgment, control and calculation.
The data is stored in the AM 46 and, if necessary, stored in the hard disk 47 as a non-volatile storage means.
【0019】CPU45には、システムプログラムや制
御プログラム等が記憶される記憶手段としてのROM5
0、文字・記号等の入力手段であるキーボード51、表
示手段としてのCRTディスプレイ52が接続されてい
る。また、CPU45には、射出成形機18により製作
された製品としての樹脂成形品60の3次元形状(外形
形状)を測定するための3次元形状測定機62と、樹脂
成形品60の表面の凹凸である表面粗さ等のデフォーム
量(成形不良)を測定するための表面粗さ計61が接続
されている。The CPU 45 has a ROM 5 as storage means for storing system programs, control programs, and the like.
0, a keyboard 51 as input means for characters and symbols, and a CRT display 52 as display means are connected. The CPU 45 includes a three-dimensional shape measuring device 62 for measuring a three-dimensional shape (outer shape) of the resin molded product 60 as a product manufactured by the injection molding machine 18, and a surface irregularity of the resin molded product 60. Is connected to a surface roughness meter 61 for measuring the amount of deformation (defective molding) such as surface roughness.
【0020】原因解析システム16とCAEシステム1
4とCADシステム12とは、この実施の形態では、C
AEシステム14を介して相互にデータ等の通信を行う
ことができるように構成されている。さらに、CAEシ
ステム14により決定された成形条件(成形条件データ
ともいう。)63が成形機制御盤64に設定される。Cause analysis system 16 and CAE system 1
4 and the CAD system 12, in this embodiment, C
It is configured such that data and the like can be mutually communicated via the AE system 14. Further, molding conditions (also referred to as molding condition data) 63 determined by the CAE system 14 are set in the molding machine control panel 64.
【0021】成形機制御盤64上で実際に設定された各
種設定値が、成形機制御データとして原因解析システム
16に取り込まれる。また、成形機制御盤64により射
出開始信号、型閉め信号がインタフェースボックス42
に供給されると同時に、この成形機制御盤64による射
出成形機18に対する実際の制御(油圧制御、射出制
御、温度制御)が実行される。Various set values actually set on the molding machine control panel 64 are taken into the cause analysis system 16 as molding machine control data. The injection start signal and the mold closing signal are transmitted from the interface box 42 by the molding machine control panel 64.
At the same time, actual control (oil pressure control, injection control, temperature control) of the injection molding machine 18 by the molding machine control panel 64 is executed.
【0022】次に、上述の実施の形態が適用された射出
成形システム10の動作について、図2に示すフローチ
ャートをも参照して詳しく説明する。Next, the operation of the injection molding system 10 to which the above-described embodiment is applied will be described in detail with reference to a flowchart shown in FIG.
【0023】この射出成形システム10では、まず、製
品としての樹脂成形品60に対応するCADデータであ
る成形品モデルデータ70をCADシステム12により
作成する(ステップS1)。この場合、例えば、自動車
の樹脂バンパーの成形品モデルデータ70が、デザイン
図に基づいて作成され、CADシステム12により作成
された成形品モデルデータ70がCAEシステム14に
供給される。なお、この成形品モデルデータ70に対応
する所望の樹脂成形品(変形とデフォームのない樹脂成
形品)の符号を60A(図3中、実線で示す形状を参
照)で表す。In the injection molding system 10, first, molded article model data 70, which is CAD data corresponding to a resin molded article 60 as a product, is created by the CAD system 12 (step S1). In this case, for example, the molded article model data 70 of the resin bumper of the automobile is created based on the design drawing, and the molded article model data 70 created by the CAD system 12 is supplied to the CAE system 14. The reference numeral of the desired resin molded product (resin molded product without deformation and deformation) corresponding to the molded product model data 70 is represented by 60A (see the shape indicated by the solid line in FIG. 3).
【0024】次いで、CAEシステム14上で、前記成
形品モデルデータ70に対してゲート、ランナ等の金型
の付帯条件データが自動的にあるいは手動により付加さ
れる(ステップS2)。Next, on the CAE system 14, additional condition data of a mold such as a gate and a runner is automatically or manually added to the molded product model data 70 (step S2).
【0025】次に、ゲート、ランナ等の付帯条件データ
が付加された成形品モデルデータ70Aに対する解析モ
デル化がCAEシステム14上で実行される(ステップ
S3)。この場合、付帯条件付き成形品モデルデータ7
0Aが自動的に3次元の有限要素に分解されて、CAE
解析用の有限要素からなる成形品有限要素モデルデータ
70Bが作成される。Next, an analytical model is formed on the CAE system 14 with respect to the molded article model data 70A to which the additional condition data such as the gate and the runner is added (step S3). In this case, molded article model data 7 with incidental conditions
0A is automatically decomposed into three-dimensional finite elements and CAE
Molded article finite element model data 70B including finite elements for analysis is created.
【0026】次に、CAEシステム14で、この成形品
有限要素モデルデータ70Bと、記憶手段73から供給
される粘度、比熱、PVT(圧力・体積・温度)値等の
熱可塑性樹脂の仕様・特性を表す樹脂材料データ74
と、記憶手段75から供給される射出成形機18の性能
(仕様)データ(成形機データ)76とに基づいてCA
E解析シミュレーションを行い、最適な変形量を算出す
る成形条件(例えば、圧力プロファイル、樹脂温度プロ
ファイル、金型温度プロファイル等を含む成形条件であ
り、以下、最適成形条件データ63Aともいう)を計算
する(ステップS4)。Next, in the CAE system 14, the molded article finite element model data 70B and the specifications and characteristics of the thermoplastic resin such as viscosity, specific heat, and PVT (pressure / volume / temperature) values supplied from the storage means 73 are provided. Material data 74 representing
CA based on the performance (specification) data (molding machine data) 76 of the injection molding machine 18 supplied from the storage means 75
An E-analysis simulation is performed to calculate molding conditions (for example, molding conditions including a pressure profile, a resin temperature profile, a mold temperature profile, etc., and hereinafter, also referred to as optimal molding condition data 63A) for calculating an optimal deformation amount. (Step S4).
【0027】この最適成形条件データ63Aは、CAE
システム14を構成するハードディスク等の記憶手段8
1に格納され、CAEシステム14を構成する成形機制
御パラメータ変換プログラム82を通じて、射出成形機
18用の設定データとしての成形条件データ63に変換
されて成形機制御盤64に供給される。この場合、成形
機制御パラメータ変換プログラム82により、例えば、
最適成形条件データ63Aとしては[MPa]単位の圧
力値(物理量)で規定されているが、この値が射出成形
機18の最大圧力値の何%の値(相対量)になるかに変
換されて成形機制御盤64に供給される。なお、成形条
件データ63への変換を実行する成形機制御パラメータ
変換プログラム82は、原因解析システム16にインス
トールしておき、それを利用して原因解析システム16
から成形機制御盤64に供給するように構成してもよ
い。The optimum molding condition data 63A is based on the CAE
Storage means 8 such as a hard disk constituting the system 14
1 and is converted into molding condition data 63 as setting data for the injection molding machine 18 through a molding machine control parameter conversion program 82 constituting the CAE system 14 and supplied to the molding machine control panel 64. In this case, by the molding machine control parameter conversion program 82, for example,
Although the optimum molding condition data 63A is defined by a pressure value (physical quantity) in [MPa] unit, this value is converted into what percentage (relative quantity) of the maximum pressure value of the injection molding machine 18. And supplied to the molding machine control panel 64. It should be noted that the molding machine control parameter conversion program 82 for executing the conversion into the molding condition data 63 is installed in the cause analysis system 16 and is used by utilizing the cause analysis system 16.
May be supplied to the molding machine control panel 64.
【0028】ステップS4の最適成形条件計算処理後
に、その最適成形条件データ63Aを計算したときの解
析結果の成形品有限要素モデルデータ70Bを用いて、
製品形状や金型構造、成形プロセスに依存する成形品の
収縮と、この収縮を原因とする反り変形量予測値をCA
Eシステム14により計算する(ステップS5)。After the optimal molding condition calculation process in step S4, the molded product finite element model data 70B of the analysis result when the optimal molding condition data 63A is calculated is used.
CA estimates the shrinkage of the molded product depending on the product shape, mold structure, and molding process, and the estimated value of the warpage deformation caused by this shrinkage.
The calculation is performed by the E system 14 (step S5).
【0029】次に、このようにして計算した変形量(外
形形状の変形量)が、予め設定した所望の変形量以内の
値になっているかどうかの評価を行う(ステップS
6)。この評価は、図3に模式的に示すように、所望の
樹脂成形品60Aに対して、CAEシステム14により
計算した(シミュレーションした)樹脂成形品60B
(図3中、2点鎖線で示す形状)の変形量、すなわち寸
法差が許容範囲内であるかどうかを、CAEシステム1
4または原因解析システム16で判定することにより行
う。この実施の形態では、原因解析システム16で判定
を行っている。Next, it is evaluated whether the calculated deformation amount (deformation amount of the outer shape) is within a predetermined desired deformation amount (step S).
6). As shown in FIG. 3, this evaluation is performed by calculating (simulating) the resin molded product 60B on the desired resin molded product 60A by the CAE system 14.
The CAE system 1 determines whether or not the deformation amount (the shape indicated by the two-dot chain line in FIG. 3), that is, the dimensional difference is within an allowable range.
4 or by the cause analysis system 16. In this embodiment, the determination is made by the cause analysis system 16.
【0030】ステップS6におけるこの評価結果が否定
的であった場合には、ステップS1にもどり、CADシ
ステム12において製品形状を設計変更して、ステップ
S6の判定が肯定的となるまで、ステップS2〜S6の
処理を繰り返す。If the result of the evaluation in step S6 is negative, the process returns to step S1, where the CAD system 12 changes the design of the product, and the steps S2 to S2 are repeated until the determination in step S6 becomes positive. The processing of S6 is repeated.
【0031】ステップS6の判定が肯定的となった場
合、すなわち、変形量予測値が所望量以内の値となった
場合には、前記ステップS3の工程で作成したCAE解
析用の有限要素からなる成形品有限要素モデルデータ7
0Bを構成する各有限要素の各ノード位置(ノード点)
でのデフォームの度合い(程度)を成形不良予測プログ
ラムに基づいて予測する(ステップS7)。この成形不
良予測プログラムは、この実施の形態では原因解析シス
テム16に予めインストールされ、この原因解析システ
ム16により実行される。If the determination in step S6 is affirmative, that is, if the predicted deformation amount is within the desired amount, the finite element for CAE analysis created in step S3 is used. Molded product finite element model data 7
Each node position (node point) of each finite element constituting 0B
Is estimated based on the molding defect prediction program (step S7). In this embodiment, the molding failure prediction program is installed in the cause analysis system 16 in advance, and is executed by the cause analysis system 16.
【0032】図4は、この成形不良予測プログラムによ
りデフォームの度合い(表面粗さの度合い、表面凹凸の
度合い)を予測するステップS7のサブルーチン処理の
詳細なフローチャートを示している。FIG. 4 shows a detailed flowchart of the subroutine processing in step S7 for estimating the degree of deformation (the degree of surface roughness, the degree of surface irregularities) using the molding failure prediction program.
【0033】ここでは、まず、ステップS3の工程で作
成したCAE解析用の有限要素からなる成形品有限要素
モデルデータ70BをCAEシステム14から読み込む
(ステップS7a)。Here, first, the molded article finite element model data 70B composed of CAE analysis finite elements created in the step S3 is read from the CAE system 14 (step S7a).
【0034】次に、読み込んだ成形品有限要素モデルデ
ータ70Bを構成する各有限要素を構成するノード毎の
肉厚値tを計算する(ステップS7b)。Next, the thickness t of each node constituting each finite element constituting the read molded article finite element model data 70B is calculated (step S7b).
【0035】この場合、各有限要素(符号をEiとす
る。)は、各有限要素Ei毎に肉厚値tiを属性値とし
て有しているが、ノード毎には有していない。そこで、
例えば、図5に模式的に示すように、有限要素Eiのう
ち、Ei=E1のノードをノード90と定義した場合に
は、そのノード90の肉厚値ti=t1は、このノード
90を共有する周囲の有限要素Ej(j=1、2、…、
N、図5例では、j=1、2、…、6)が属性値として
有している各肉厚値tjの相加平均値として求められる
{(1)式参照}。In this case, each finite element (the code is denoted by Ei) has the thickness value ti as an attribute value for each finite element Ei, but does not have it for each node. Therefore,
For example, as schematically shown in FIG. 5, when a node of Ei = E1 among the finite elements Ei is defined as a node 90, the thickness value ti = t1 of the node 90 shares this node 90. Finite elements Ej (j = 1, 2,...,
N, in the example of FIG. 5, j = 1, 2,..., 6) is obtained as an arithmetic average of the respective thickness values tj having as attribute values {see equation (1)}.
【0036】 ti=(1/N)Σtj …(1) 図5例の場合には、ノード90の肉厚値t1は、t1=
(1/6)(t1+t2+…+t6){左辺のt1はノ
ード90の肉厚値であり、一方、右辺のt1は有限要素
E1の肉厚値である}として求めることができる。な
お、図5例の有限要素Eiは、面が三角形となる有限要
素を示しているが、これに限らず、直交差分有限要素で
も同様に適用することができる。Ti = (1 / N) Σtj (1) In the example of FIG. 5, the thickness t1 of the node 90 is t1 =
(T1 + t2 +... + T6) {t1 on the left side is the thickness value of the node 90, while t1 on the right side is the thickness value of the finite element E1}. Although the finite element Ei in the example of FIG. 5 is a finite element having a triangular surface, the present invention is not limited to this, and an orthogonal difference finite element can be similarly applied.
【0037】次に、前記ステップS6の判定が成立した
ときの、ステップS4のCAE解析結果のデータの中、
各有限要素Eiに対する所定の成形条件を読み込む(ス
テップS7c)。この実施の形態において、所定の成形
条件は、圧力プロファイルと樹脂温度プロファイルであ
る。Next, in the data of the CAE analysis result in step S4 when the determination in step S6 is established,
The predetermined molding condition for each finite element Ei is read (step S7c). In this embodiment, the predetermined molding conditions are a pressure profile and a resin temperature profile.
【0038】図6は、ある有限要素Eiに対する圧力P
pのプロファイルを示しており、図7は、そのある有限
要素Eiに対する温度Tpのプロファイルを示してい
る。図6において、横軸は時間T(秒)であり、縦軸は
圧力Pp(kgf/cm2 )である。また、図7におい
て、横軸は時間T(秒)であり、縦軸は温度Tp(℃)
である。図6、図7中、時間TがT=0の時点は、図1
中、ノズル圧センサ33の取付位置に溶融樹脂が供給さ
れた瞬間の時点を示している。また、時間TがT≒21
の立ち上がり時点が、ある有限要素Eiに溶融樹脂が到
着した時点を意味している。FIG. 6 shows the pressure P for a certain finite element Ei.
FIG. 7 shows a profile of the temperature Tp with respect to the certain finite element Ei. In FIG. 6, the horizontal axis is time T (seconds), and the vertical axis is pressure Pp (kgf / cm 2 ). In FIG. 7, the horizontal axis represents time T (second), and the vertical axis represents temperature Tp (° C.).
It is. 6 and FIG. 7, the time point when the time T is T = 0 is shown in FIG.
The middle point shows the moment when the molten resin is supplied to the mounting position of the nozzle pressure sensor 33. Also, the time T is T ≒ 21
At the time when the molten resin arrives at a certain finite element Ei.
【0039】次いで、有限要素Eiの各ノード毎の不良
予測(用)パラメータを計算する(ステップS7d)。
この実施の形態において、不良予測パラメータは、図6
のハッチング部で示す圧力Ppが掛かっている加圧時間
(積分時間)PTとこの加圧時間PT内の圧力Ppの積
分値SP(SP=∫PpdT)と、図7中のピーク温度
である流入温度FTと、前記の肉厚値tiである。な
お、流入温度FTとは、上述したように、溶融している
熱可塑性樹脂が、その有限要素Eiにかかるノード位置
に到達した時(T≒21)の温度Tp(図7の温度プロ
ファイルの前縁部の温度)である。なお、図7の温度プ
ロファイル中、後縁部は型開き時点を意味している。Next, a failure prediction (use) parameter for each node of the finite element Ei is calculated (step S7d).
In this embodiment, the failure prediction parameters are shown in FIG.
The pressurization time (integration time) PT during which the pressure Pp is applied as indicated by the hatched portion, the integral value SP (SP = ∫PpdT) of the pressure Pp within the pressurization time PT, and the inflow which is the peak temperature in FIG. The temperature FT and the above-mentioned thickness value ti. Note that, as described above, the inflow temperature FT is a temperature Tp (T 時 21) at the time when the molten thermoplastic resin reaches the node position related to the finite element Ei (before the temperature profile in FIG. 7). Edge temperature). In addition, in the temperature profile of FIG. 7, the trailing edge means the point of time when the mold is opened.
【0040】次に、予め取得している成形不良データベ
ースから不良予測式を計算する(ステップS7e)。不
良予測式は、デフォーム(表面凹凸)の度合いをRdと
してこれを目的変数とし、各有限要素Eiを形成する各
ノード位置についての肉厚値tiと圧力積分値SPiと
流入温度FTiと加圧時間PTiとを説明変数とし、定
数項をeとするとき、次の(2)式の回帰式(不良予測
式)で与えられることが見い出された。Next, a failure prediction formula is calculated from a molding failure database obtained in advance (step S7e). The failure prediction formula uses the degree of deformation (surface irregularity) as Rd, and uses this as an objective variable. The thickness value ti, pressure integrated value SPi, inflow temperature FTi, and pressurization at each node position forming each finite element Ei. When the time PTi is an explanatory variable and the constant term is e, it has been found that it is given by a regression equation (defective prediction equation) of the following equation (2).
【0041】 Rd=a・ti+b・SPi+c・FTi+d・PTi+e …(2) ここで、a〜dは偏回帰係数(重回帰係数)であり、e
は定数項である。Rd = a · ti + b · SPi + c · FTi + d · PTi + e (2) where a to d are partial regression coefficients (multiple regression coefficients), and e
Is a constant term.
【0042】(2)式中、デフォームの度合いRdは、
図8に示すデフォーム品質判定表および図9に示すデフ
ォーム量の説明図において、ある幅Wd(mm)におけ
る凹凸(これを深さと定義する。)Dp(mm)が基準
面91からどの程度の値になっているのかを意味する。
例えば、図8において、幅WdがWd=100であっ
て、深さDpがDp=0.05であるとき、デフォーム
の度合いRdは、Rd=1と定義している。また、例え
ば、幅WdがWd=20であって、深さDpがDp=
0.02であるとき、デフォームの度合いRdは、Rd
=1と定義している。このデフォームの度合いRdの値
が1以下の値(Rd<1)であるときに、デフォーム量
が所望の値以内である合格領域にあると判定し、1を超
える値(Rd>1)であるときに、デフォーム量が不合
格領域にあると判定するようにしている。In the equation (2), the degree of deformation Rd is
In the deform quality judgment table shown in FIG. 8 and the explanatory diagram of the deform amount shown in FIG. 9, how much the irregularities (this is defined as the depth) Dp (mm) at a certain width Wd (mm) is different from the reference plane 91. Means the value of
For example, in FIG. 8, when the width Wd is Wd = 100 and the depth Dp is Dp = 0.05, the degree of deformation Rd is defined as Rd = 1. Also, for example, when the width Wd is Wd = 20 and the depth Dp is Dp =
When it is 0.02, the degree of deformation Rd is Rd
= 1. When the value of the degree of deformation Rd is equal to or less than 1 (Rd <1), it is determined that the deformation amount is in a pass area where the amount of deformation is within a desired value, and a value exceeding 1 (Rd> 1). , It is determined that the deform amount is in the rejected area.
【0043】前記成形不良データベースは、基本的に
は、次に説明する手順で予め作成している。すなわち、
ステップS6での変形量予測値が所望の値以下となった
場合のステップS4で計算してある最適成形条件を射出
成形機18に設定するとともに、このときにステップS
2で得られているゲート、ランナ等の金型用の付帯条件
が付加された成形品モデルデータ70Aに基づいて金型
を製作する。製作した金型を射出成形機18に装着し、
実際に前記最適成形条件63Aで試し打ちを行い、この
試し打ち結果の樹脂成形品60を製作する。この樹脂成
形品60のデフォームの度合いRdを表面粗さ計61で
測定する。測定したデフォームの度合いRdと、このデ
フォームの度合いRdを測定した位置に対応する前記有
限要素Eiのノード位置についての肉厚値ti(上記計
算値)と、圧力積分値SPi(上記計算値)と、流入温
度FTi(上記計算値)と、加圧時間PTi(上記計算
値)の対応表を成形不良データベースとして作成する。The molding failure database is basically created in advance according to the following procedure. That is,
When the deformation amount predicted value in step S6 becomes equal to or less than a desired value, the optimum molding conditions calculated in step S4 are set in the injection molding machine 18, and at this time, step S4 is performed.
The mold is manufactured based on the molded article model data 70A to which the additional conditions for the mold such as the gate and the runner obtained in 2 are added. The produced mold is mounted on the injection molding machine 18,
Actually, the test molding is performed under the optimum molding condition 63A, and the resin molded product 60 having the result of the trial molding is manufactured. The degree of deformation Rd of the resin molded product 60 is measured by a surface roughness meter 61. The measured deformation degree Rd, the thickness value ti (the above calculated value) at the node position of the finite element Ei corresponding to the position where the deformed degree Rd was measured, and the pressure integration value SPi (the above calculated value) ), An inflow temperature FTi (calculated value), and a pressurization time PTi (calculated value) are created as a molding failure database.
【0044】この成形不良データベースは、(2)式の
回帰式の有意性が所望の値以内となるまで、前記最適成
形条件63Aを種々変更して試し打ちを行い前記対応表
を構成するデータ(デフォームの度合いRd、肉厚値t
i、圧力積分値SPi、流入温度FTi、加圧時間PT
iの組み合わせデータ)の量を増加させる。なお、この
成形不良データベースは、後に説明するように必要な場
合に更新される。Until the significance of the regression equation of the equation (2) becomes within a desired value, the molding failure database is used to perform test hitting by changing the optimum molding conditions 63A in various ways, and to form data (constituting the correspondence table). Deformation degree Rd, wall thickness t
i, pressure integrated value SPi, inflow temperature FTi, pressurization time PT
i) is increased. It should be noted that the molding failure database is updated when necessary as described later.
【0045】そして、前記成形不良データベースの組み
合わせデータ中、デフォームの度合いRdを目的変数と
し、そのときの肉厚値tiおよび成形条件である圧力積
分値SPiと流入温度FTiと加圧時間PTiとを説明
変数として重回帰分析を行うことで、(2)式の係数a
〜eが決定された回帰式(不良予測式)が得られる。得
られた回帰式の重回帰係数は値1にきわめて近い値とな
り、回帰式のフィットがよいことが確認されている。In the combination data of the molding failure database, the degree of deformation Rd is used as a target variable, and the thickness value ti at that time, the pressure integration value SPi as the molding condition, the inflow temperature FTi, and the pressurization time PTi are By performing multiple regression analysis with
The regression equation (failure prediction equation) in which ee is determined is obtained. The multiple regression coefficient of the obtained regression equation was very close to the value 1, confirming that the fit of the regression equation was good.
【0046】そこで、ステップS7b、S7dで計算し
ているCAE解析結果の各ノード毎のパラメータti、
SPi、FTi、PTiを重回帰係数が求められた
(2)式の不良予測式に代入して不良の発生を予測する
(ステップS7f)。デフォームの度合いRdの値が値
1より小さければ小さいほど不良発生の確率は小さくな
る。Therefore, the parameters ti, for each node, of the CAE analysis result calculated in steps S7b and S7d
The occurrence of a failure is predicted by substituting SPi, FTi, and PTi into the failure prediction equation of the equation (2) in which the multiple regression coefficient is obtained (step S7f). The smaller the value of the degree of deformation Rd is smaller than the value 1, the lower the probability of occurrence of a defect.
【0047】次いで、ステップS7fで計算したノード
毎のデフォームの度合いRdについて、画面表示用プロ
グラムのための中間ファイルを作成し、この中間ファイ
ルを下にCRTディスプレイ52上に不良の発生予測結
果を表示する(ステップS7g)。このCRTディスプ
レイ52上の表示は、図10に示すように、付帯条件付
成形品モデルデータ70Aに基づいて描かれる製品形状
である樹脂成形品モデル60M上に、デフォームの度合
いRdの値に応じて色を変えて、例えば、デフォームの
度合いRdが値1を超えた部分は赤色(R)、デフォー
ムの度合いRdの値が1〜0.9の部分は黄色(Y)、
デフォームの度合いRdの値が0.9以下の部分は緑色
(G)で表示する。これにより、例えば、赤色(R)部
分を不良部位と決めることで、視覚的にも不良の発生部
位を容易に予測することができる。Next, an intermediate file for a screen display program is created for the degree of deformation Rd of each node calculated in step S7f, and the result of the prediction of the occurrence of a defect is displayed on the CRT display 52 under the intermediate file. It is displayed (step S7g). As shown in FIG. 10, the display on the CRT display 52 is based on the value of the degree of deformation Rd on the resin molded product model 60M which is a product shape drawn based on the incidental molded product model data 70A. For example, a portion where the degree of deformation Rd exceeds 1 is red (R), a portion where the value of the degree of deformation Rd is 1 to 0.9 is yellow (Y),
Portions where the value of the degree of deformation Rd is 0.9 or less are displayed in green (G). Thus, for example, by determining the red (R) portion as a defective portion, it is possible to easily visually predict a defective occurrence portion.
【0048】次いで、再びメインルーチンに戻り、成形
不良予測値、この場合、デフォームの度合いRdの値を
評価する(ステップS8)。具体的には、CAE解析用
の成形品有限要素モデルデータ70Bを構成する各有限
要素Eiの各ノード位置での上記(2)式で計算される
デフォームの度合いの値Rdが、所望の値1以下の値で
あるかどうかを判断し、もし、デフォームの度合いRd
の値が値1を超える有限要素Eiが存在する場合には、
再び、上記のステップS2に戻り、付帯条件であるゲー
トランナ等の方案を変更する。この場合、図10に模式
的に示すランナ69の位置を、例えば、矢印方向(不良
発生部位の方向)に所定量移動した後、ステップS8の
判定が成立するまで、ステップS3〜S8のCAE解析
等の処理を繰り返す。Next, the process returns to the main routine again to evaluate the predicted molding failure value, in this case, the value of the degree of deformation Rd (step S8). Specifically, the value Rd of the degree of deformation calculated by the above equation (2) at each node position of each finite element Ei constituting the molded article finite element model data 70B for CAE analysis is a desired value. Judge whether the value is 1 or less, and if the degree of deformation Rd
If there is a finite element Ei whose value exceeds the value 1,
Again, the process returns to step S2, and the plan of the gate runner or the like, which is an incidental condition, is changed. In this case, after the position of the runner 69 schematically shown in FIG. 10 is moved by a predetermined amount, for example, in the direction of the arrow (the direction of the defective part), the CAE analysis of steps S3 to S8 is performed until the determination of step S8 is satisfied. Is repeated.
【0049】デフォームの度合いRdの値が所望の値1
以下となった場合には、最後にステップS2で作成した
ゲート、ランナ等の付帯条件データが付加された成形品
モデルデータ70Aに基づいて金型を設計し(ステップ
S9)、実際に金型21(図1参照)を製作(作成・制
作)する(ステップS10)。When the value of the degree of deformation Rd is a desired value 1
If the following conditions are satisfied, the mold is designed based on the molded article model data 70A to which the additional condition data such as the gate and the runner created in step S2 is added (step S9). (See FIG. 1) (step S10).
【0050】次いで、ステップS10で作成した金型2
1を射出成形機18に装着し、一方、前記ステップS4
で最終的に得られた射出時間、射出圧力、保圧、樹脂温
度等についてのプロファイル(例えば、圧力プロファイ
ル、樹脂温度プロファイル等)を、成形機制御パラメー
タ変換プログラム82を通じて、射出成形機18用の設
定データとしての成形条件データ63に変形したデータ
を成形機制御盤64に設定して、試し打ち(成形トラ
イ)を行う(ステップS11)。Next, the mold 2 prepared in step S10
1 is mounted on the injection molding machine 18, while Step S4
The profile (eg, pressure profile, resin temperature profile, etc.) of the injection time, injection pressure, holding pressure, resin temperature, etc. finally obtained in The data transformed into the molding condition data 63 as setting data is set in the molding machine control panel 64, and a trial shot (molding trial) is performed (step S11).
【0051】この試し打ちの結果品である樹脂成形品6
0(図1参照)を表面粗さ計61および3次元形状測定
機62により各々表面粗さと変形量を測定し、それらの
値が所望の値(設計値)以内の値であるかどうかを念の
ために確認する(ステップS12)。A resin molded product 6 as a result of the trial hitting
0 (see FIG. 1), the surface roughness and the amount of deformation are measured by a surface roughness meter 61 and a three-dimensional shape measuring device 62, respectively, and it is checked whether those values are within a desired value (design value). (Step S12).
【0052】万一不良が発生していた場合には、この成
形不良データを先に蓄積してある成形不良データに加え
(ステップS13)、ハードディスク等の記憶手段83
に格納する。そして、この新たな成形不良データをも使
用して、重回帰分析を行うことにより、より一層(2)
式で示した回帰式の精度を上げるようにする。If a failure has occurred, the molding failure data is added to the previously stored molding failure data (step S13), and storage means 83 such as a hard disk is used.
To be stored. Further, by performing a multiple regression analysis using the new molding failure data as well, (2)
Try to improve the accuracy of the regression equation shown in the equation.
【0053】ステップS12の判定において、成形不良
が発生していなかった場合には、成形トライを行った、
金型21および最適成形条件データ63Aにより、製品
打ちを行う。If no molding failure has occurred in the determination in step S12, a molding trial was performed.
The product is driven based on the mold 21 and the optimum molding condition data 63A.
【0054】このように、上述の実施の形態によれば、
CADシステム12により成形品モデルデータ70を設
計し、これにゲートランナ等の付帯条件をつけた後、C
AEシステム14によりCAE解析用の有限要素Eiか
らなる成形品有限要素モデルデータ70Bを作成し、こ
の成形品有限要素モデルデータ70BをCAE解析して
最適成形条件63Aを導出する。そして、この最適成形
条件63Aを導出したときのCAE解析結果による成形
品外形形状の変形量を計算し、この予測変形量が所望量
以内の値となるまで、CADシステム12により成形品
モデルデータ70の設計から前記CAE解析までの過程
を繰り返す。次いで、前記最適成形条件63Aを検証す
るために、この最適成形条件63Aをパラメータとする
上記(2)式の不良予測式により前記CAE解析用の成
形品有限要素モデルデータ70Bを構成する各有限要素
の各ノード位置でのデフォームの度合いRdの値を計算
する。As described above, according to the above-described embodiment,
After designing the molded article model data 70 by the CAD system 12 and attaching additional conditions such as gate runners thereto,
The AE system 14 creates molded article finite element model data 70B including the finite elements Ei for CAE analysis, and CAE analyzes the molded article finite element model data 70B to derive the optimal molding conditions 63A. Then, the amount of deformation of the outer shape of the molded product based on the result of the CAE analysis when the optimum molding condition 63A is derived is calculated, and the CAD system 12 controls the molded product model data 70 until the predicted deformation becomes a value within the desired amount. The process from the design to the CAE analysis is repeated. Next, in order to verify the optimum molding condition 63A, each finite element constituting the molded product finite element model data 70B for the CAE analysis is determined by the failure prediction formula of the above-mentioned equation (2) using the optimum molding condition 63A as a parameter. The value of the degree of deformation Rd at each node position is calculated.
【0055】このデフォームの度合いRdの値が所望の
値より大きかった場合には、製品形状としては所望のも
のとなっているが、成形条件が最適成形条件になってい
なかったものとして、デフォームの度合いRdの値が所
望の値以内となるまで、金型におけるゲートランナ等の
付帯条件を変更して、CAE解析を行い、この新たな成
形品有限要素モデルデータ70Bに対する最適成形条件
63Aを導出する。When the value of the degree of deformation Rd is larger than a desired value, it is determined that the product has a desired shape but the molding conditions are not the optimum molding conditions. Until the value of the degree Rd of the foam is within a desired value, the incidental conditions such as the gate runner in the mold are changed and the CAE analysis is performed, and the optimal molding condition 63A for the new molded article finite element model data 70B is determined. Derive.
【0056】デフォームの度合いRdの値が所望の値以
内の値となったときに導出した成形条件を最適成形条件
データ63Aとするとともに、金型21の設計製作を行
う。The forming conditions derived when the value of the degree of deformation Rd falls within a desired value are used as the optimum forming condition data 63A, and the mold 21 is designed and manufactured.
【0057】したがって、上述の実施の形態によれば、
予め1回だけ回帰式を作成しておくことにより、新たな
樹脂成形品を設計製作しようとする際に、金型21の設
計製作の前段階で、樹脂成形品60の外形形状(変形
量)およびデフォーム量が共に所望の値となる最適成形
条件データ63AをCAE解析シミュレーションにより
導出することができるという効果が達成される。Therefore, according to the above embodiment,
By preparing a regression equation only once in advance, when designing and manufacturing a new resin molded product, the outer shape (deformation amount) of the resin molded product 60 is required before designing and manufacturing the mold 21. Thus, the effect is obtained that the optimum molding condition data 63A in which both the deform amount and the desired value become desired values can be derived by the CAE analysis simulation.
【0058】なお、この発明は上述の実施の形態に限ら
ず、この発明の要旨を逸脱することなく種々の構成を採
り得ることはもちろんである。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can adopt various configurations without departing from the gist of the present invention.
【0059】[0059]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、金型設計以前に、樹脂成形品のCAE解析シミュレ
ーションの結果から、成形不具合を正確に予測し、不具
合が予測された場合、その不具合の対策をCADシステ
ム、CAEシステム上で講じることによって、実際の樹
脂成形品の不良の発生を未然に防止し得る射出成形機の
最適成形条件をCAEシステムを利用して論理的に導出
し決定することができるという効果が達成される。As described above, according to the present invention, a molding defect is accurately predicted from the result of a CAE analysis simulation of a resin molded product before a mold is designed. Using the CAE system to logically derive and determine the optimal molding conditions of an injection molding machine that can prevent the occurrence of defects in actual resin molded products by taking measures against failures on the CAD system and CAE system The effect that can be done is achieved.
【0060】さらに具体的に説明すれば、CAE解析用
の成形品有限要素モデルデータに対して変形量とデフォ
ームの度合い(程度)を予測し、この変形量とデフォー
ムの度合いが所望の値以内となるまで、CADシステム
を利用した製品の再設計およびCAEシステムによる解
析シミュレーションを行って最適成形条件を決定した後
に、金型を設計製作するようにしている。このため、金
型設計前に、最終的な樹脂成形品に発生する問題(デフ
ォーム量)を解決可能な最適成形条件を決定することが
できるという効果が達成される。More specifically, the amount of deformation and the degree of deformation are estimated with respect to the molded article finite element model data for CAE analysis, and the amount of deformation and the degree of deformation are set to desired values. Until it is within the range, the remolding of the product using the CAD system and the analysis simulation by the CAE system are performed to determine the optimal molding conditions, and then the mold is designed and manufactured. For this reason, the effect that the optimal molding conditions which can solve the problem (deformation amount) generated in the final resin molded product before designing the mold can be determined is achieved.
【0061】この場合、デフォームの度合いは、このデ
フォームの度合いを目的変数とし、説明変数を前記各有
限要素を形成する各ノード位置についての肉厚値と圧力
積分値と加圧時間と流入温度値とする重回帰式により求
めることができる。In this case, the degree of the deformation is determined by using the degree of the deformation as an objective variable, and the explanatory variable is defined as a thickness value, a pressure integrated value, a pressure time, an inflow time and a pressure value at each node position forming each of the finite elements. It can be obtained by a multiple regression equation using a temperature value.
【0062】なお、念のために説明すると、CAE解析
シミュレーションによる最適成形条件の導出は従来から
行われているが、従来の技術により導出された最適成形
条件には、製品外形形状全体での変形量のみが考慮さ
れ、表面の凹凸に係わるデフォーム量が考慮されておら
ず、その意味では、最適成形条件といえるものではなか
った。結局のところ、従来の技術によるCAEシミュレ
ーションでは、新しい形状の樹脂製品を設計するたびに
金型の試作、および射出成形機による試し打ちによる最
適成形条件の決定が必要となっていたが、この発明によ
れば、1度回帰式を決定した後に新たな形状の樹脂成形
品を製作しようとするとき、変形量とデフォーム量とを
CAE解析の段階で考慮しているので、金型の試作がほ
とんどの場合に不要となり、したがって、試し打ちもほ
とんどの場合に不要になるという特段の効果が達成され
る。Incidentally, to explain just in case, the derivation of the optimal molding conditions by CAE analysis simulation has been conventionally performed, but the optimal molding conditions derived by the conventional technology include the deformation of the entire product outer shape. Only the amount was taken into consideration, and the amount of deformation related to surface irregularities was not taken into account, and in that sense, it could not be said to be the optimum molding conditions. After all, in the CAE simulation according to the conventional technology, every time a resin product having a new shape is designed, it is necessary to prototype a mold and determine the optimum molding conditions by trial punching using an injection molding machine. According to the above, when a resin molded article having a new shape is to be manufactured after the regression equation is determined once, the amount of deformation and the amount of deformation are considered in the stage of CAE analysis. The special effect is eliminated in most cases, and therefore test hitting is also eliminated in most cases.
【図1】この発明の一実施の形態が適用された射出成形
システムの構成を示すブロック図的線図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an injection molding system to which an embodiment of the present invention is applied.
【図2】図1例の動作説明に供されるメインルーチンの
フローチャートである。FIG. 2 is a flowchart of a main routine used for explaining the operation of the example in FIG. 1;
【図3】CAE解析結果の予測変形量の説明に供される
斜視図である。FIG. 3 is a perspective view for explaining a predicted deformation amount of a CAE analysis result.
【図4】図2のフローチャート中、成形不良予測プログ
ラムによる処理の説明に供されるサブルーチンのフロー
チャートである。FIG. 4 is a flowchart of a subroutine used for explaining processing by a molding defect prediction program in the flowchart of FIG. 2;
【図5】有限要素のノード位置に対する肉厚値の算出の
説明に供される線図である。FIG. 5 is a diagram used for explaining calculation of a thickness value with respect to a node position of a finite element;
【図6】あるノード位置に対する成形圧力プロファイル
を示す特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing a molding pressure profile for a certain node position.
【図7】あるノード位置に対する成形温度プロファイル
を示す特性図である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing a molding temperature profile for a certain node position.
【図8】デフォーム品質判定表を示す線図である。FIG. 8 is a diagram showing a deform quality determination table.
【図9】デフォームの度合いの説明に供される線図であ
る。FIG. 9 is a diagram used to explain the degree of deformation.
【図10】デフォームの度合いを樹脂成形品上に表示し
た斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing the degree of deformation on a resin molded product.
10…射出成形システム 12…CADシステ
ム 14…CAEシステム 16…原因解析シス
テム 18…射出成形機 20…キャビティ 21…金型 60…樹脂成形品 61…表面粗さ計 62…3次元形状測
定機DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Injection molding system 12 ... CAD system 14 ... CAE system 16 ... Cause analysis system 18 ... Injection molding machine 20 ... Cavity 21 ... Mold 60 ... Resin molded article 61 ... Surface roughness meter 62 ... 3D shape measuring machine
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小竹 良二 埼玉県狭山市新狭山1−10−1 ホンダエ ンジニアリング株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Ryoji Kotake 1-10-1 Shinsayama, Sayama City, Saitama Prefecture Honda Engineering Co., Ltd.
Claims (2)
形品に対応する成形品モデルデータを作成する第1の過
程と、 作成した成形品モデルデータに対してゲート、ランナ等
の付帯条件を付加した後、CAE解析用の有限要素から
なる成形品有限要素モデルデータを作成し、この成形品
有限要素モデルデータによりCAE解析して成形条件を
導くとともに、製品外形形状変形量を計算し、この変形
量が所望量以内の値となるまで、前記CADシステムに
より成形品モデルデータを作成する第1の過程から前記
変形量を計算する作業までを繰り返して、所望の成形品
モデルデータとCAE解析結果の成形条件データを得る
第2の過程と、 前記CAE解析用の成形品有限要素モデルデータを構成
する有限要素の各ノード位置でのデフォームの度合いを
予測する第3の過程と、 前記デフォームの度合いが所望の値を超えた場合には、
この所望の値以内の値となるまで前記第2の過程以降を
繰り返す第4の過程と、 前記デフォームの度合いが前記所望の値以内である場合
には、前記成形品モデルデータに前記付帯条件を付加し
たデータに基づいて金型を設計製作した後、この金型を
射出成形機に装着し、前記第2の過程で最終的に得られ
た成形条件データを最適成形条件と決定して射出成形を
行う第5の過程と、 を有することを特徴とする射出成形機の最適成形条件決
定方法。1. A first step of creating molded article model data corresponding to a resin molded article as a product by a CAD system, and after adding incidental conditions such as gates and runners to the created molded article model data. , Creates molded article finite element model data composed of finite elements for CAE analysis, conducts CAE analysis based on the molded article finite element model data, derives molding conditions, and calculates the deformation amount of the product outer shape. The process from the first step of creating the molded article model data by the CAD system to the work of calculating the deformation amount is repeated until the value is within the desired amount, and the molding conditions of the desired molded article model data and the CAE analysis result A second step of obtaining data; and a degree of deformation at each node position of a finite element constituting the molded article finite element model data for the CAE analysis. A third step of predicting have, when the degree of the deforming exceeds a desired value,
A fourth step of repeating the second and subsequent steps until the value falls within the desired value; and if the degree of deformation is within the desired value, the incidental condition is added to the molded article model data. After designing and manufacturing a mold based on the data added, the mold is mounted on an injection molding machine, and the molding condition data finally obtained in the second process is determined as the optimal molding condition, and the injection is performed. 5. A method for determining optimum molding conditions for an injection molding machine, comprising: a fifth step of performing molding.
前記CAE解析用の成形品有限要素モデルデータと前記
最適成形条件に基づいて、前記各有限要素を形成する各
ノード位置についての肉厚値と圧力積分値と加圧時間と
流入温度値を説明変数とし、前記射出成形機により製作
された樹脂成形品について実際に測定した表面粗さの度
合いを目的変数として重回帰分析を行い、求めた回帰式
により予測することを特徴とする射出成形機の最適成形
条件決定方法。2. The method according to claim 1, wherein the prediction of the degree of deformation in the third step is:
On the basis of the molded article finite element model data for the CAE analysis and the optimal molding conditions, the thickness value, pressure integrated value, pressurized time, and inflow temperature value at each node position forming each finite element are explanatory variables. And performing a multiple regression analysis with the degree of surface roughness actually measured for the resin molded product manufactured by the injection molding machine as a target variable, and predicting the obtained regression equation to optimize the injection molding machine. Method for determining molding conditions.
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|---|---|---|---|
| JP8296858A JPH10138310A (en) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Method for determining optimal molding conditions for injection molding machine |
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|---|---|
| JPH10138310A true JPH10138310A (en) | 1998-05-26 |
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| JP8296858A Pending JPH10138310A (en) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | Method for determining optimal molding conditions for injection molding machine |
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|---|---|
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Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002049650A (en) * | 2000-08-02 | 2002-02-15 | Toray Ind Inc | Article deformation analysis method |
| WO2002025503A1 (en) * | 2000-09-19 | 2002-03-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of designing product using 3-dimensional model |
| US6757960B2 (en) | 2000-01-21 | 2004-07-06 | Denso Corporation | Method for manufacturing hermetically sealed pressure detecting apparatus |
| JP2006072573A (en) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Toyota Motor Corp | Model creation device and model creation program |
| DE102009036459A1 (en) | 2008-08-08 | 2010-03-11 | Honda Motor Co., Ltd. | Analytical model generating method and simulation system and method for predicting a molding error |
| JP2010228247A (en) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Honda Motor Co Ltd | Simulation system |
| JP2013095044A (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Daihatsu Motor Co Ltd | Method of setting expression for estimating deformation of resin bumper, and method of estimating deformation of resin bumper |
| US20150005916A1 (en) * | 2011-09-29 | 2015-01-01 | Polyplastics Co., Ltd. | Deformation state analysis method, resin molded article deformation improvement method, and resin molded article weight reduction method |
| CN106626449A (en) * | 2015-11-24 | 2017-05-10 | 北京航空航天大学 | Design method for composite material V-shaped component autoclave forming tool molded surface considering curing deformation |
| JP2020157629A (en) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 株式会社日立製作所 | Injection molding analysis method and injection molding analysis system |
| KR102159027B1 (en) * | 2019-12-13 | 2020-10-14 | 안창준 | Manufacturing method of door module for cars |
| CN112149247A (en) * | 2020-09-14 | 2020-12-29 | 珠海格力智能装备有限公司 | Statics analysis method of clamping mechanism of full-electric injection molding machine and full-electric injection molding machine |
| KR102205929B1 (en) * | 2020-05-20 | 2021-01-20 | 유호종 | A Smart Injection Molding Manufacturing System and A Injection Molding Manufacturing Method Using That |
| KR102302291B1 (en) * | 2020-08-28 | 2021-09-14 | 주식회사 경신 | Apparatus and method for simulating double injection molding |
| CN113733506A (en) * | 2021-08-10 | 2021-12-03 | 宁波海天智联科技有限公司 | Technological parameter optimization method for injection molding product processing based on Internet |
| CN114654623A (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-24 | 青岛海信模具有限公司 | Reversible deformation correction method for injection mold |
| JP2022096719A (en) * | 2020-12-18 | 2022-06-30 | 株式会社ジェイテクト | Sensor arrangement determination system, sensor arrangement determination method, and computer program |
| KR102507036B1 (en) * | 2021-10-05 | 2023-03-07 | 주식회사 경신 | Apparatus and method for injection structure coupled simulation |
| CN116021735A (en) * | 2022-12-07 | 2023-04-28 | 南京晟铎科技有限公司 | Injection molding product parameter simulation detection system and method |
| JP2023101912A (en) * | 2022-01-11 | 2023-07-24 | 三菱電機株式会社 | Sand mold design support device and sand mold design support method |
| KR20240015398A (en) * | 2022-07-27 | 2024-02-05 | 주식회사 경신 | Apparatus and method for simulating injection molding |
| KR102720698B1 (en) * | 2024-03-15 | 2024-10-22 | 주식회사 유일로보틱스 | Simulation device and method for determing injection molding parameter |
| CN119078136A (en) * | 2024-10-17 | 2024-12-06 | 广东金港实业有限公司 | An automated injection molding control method and system for toothbrush production |
| US12583163B2 (en) | 2023-03-09 | 2026-03-24 | Seiko Epson Corporation | Injection molding system |
-
1996
- 1996-11-08 JP JP8296858A patent/JPH10138310A/en active Pending
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6757960B2 (en) | 2000-01-21 | 2004-07-06 | Denso Corporation | Method for manufacturing hermetically sealed pressure detecting apparatus |
| JP2002049650A (en) * | 2000-08-02 | 2002-02-15 | Toray Ind Inc | Article deformation analysis method |
| WO2002025503A1 (en) * | 2000-09-19 | 2002-03-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of designing product using 3-dimensional model |
| JP2002092042A (en) * | 2000-09-19 | 2002-03-29 | Honda Motor Co Ltd | Product design method using 3D model |
| JP2006072573A (en) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Toyota Motor Corp | Model creation device and model creation program |
| DE102009036459A1 (en) | 2008-08-08 | 2010-03-11 | Honda Motor Co., Ltd. | Analytical model generating method and simulation system and method for predicting a molding error |
| JP2010228247A (en) * | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Honda Motor Co Ltd | Simulation system |
| US20150005916A1 (en) * | 2011-09-29 | 2015-01-01 | Polyplastics Co., Ltd. | Deformation state analysis method, resin molded article deformation improvement method, and resin molded article weight reduction method |
| US9659117B2 (en) * | 2011-09-29 | 2017-05-23 | Polyplastics Co., Ltd. | Deformation state analysis method, resin molded article deformation improvement method, and resin molded article weight reduction method |
| JP2013095044A (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Daihatsu Motor Co Ltd | Method of setting expression for estimating deformation of resin bumper, and method of estimating deformation of resin bumper |
| CN106626449A (en) * | 2015-11-24 | 2017-05-10 | 北京航空航天大学 | Design method for composite material V-shaped component autoclave forming tool molded surface considering curing deformation |
| JP2020157629A (en) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 株式会社日立製作所 | Injection molding analysis method and injection molding analysis system |
| KR102159027B1 (en) * | 2019-12-13 | 2020-10-14 | 안창준 | Manufacturing method of door module for cars |
| KR102205929B1 (en) * | 2020-05-20 | 2021-01-20 | 유호종 | A Smart Injection Molding Manufacturing System and A Injection Molding Manufacturing Method Using That |
| KR102302291B1 (en) * | 2020-08-28 | 2021-09-14 | 주식회사 경신 | Apparatus and method for simulating double injection molding |
| CN112149247A (en) * | 2020-09-14 | 2020-12-29 | 珠海格力智能装备有限公司 | Statics analysis method of clamping mechanism of full-electric injection molding machine and full-electric injection molding machine |
| JP2022096719A (en) * | 2020-12-18 | 2022-06-30 | 株式会社ジェイテクト | Sensor arrangement determination system, sensor arrangement determination method, and computer program |
| CN114654623A (en) * | 2020-12-22 | 2022-06-24 | 青岛海信模具有限公司 | Reversible deformation correction method for injection mold |
| CN114654623B (en) * | 2020-12-22 | 2023-06-23 | 青岛海信模具有限公司 | Method for correcting reverse deformation of injection mold |
| CN113733506A (en) * | 2021-08-10 | 2021-12-03 | 宁波海天智联科技有限公司 | Technological parameter optimization method for injection molding product processing based on Internet |
| KR102507036B1 (en) * | 2021-10-05 | 2023-03-07 | 주식회사 경신 | Apparatus and method for injection structure coupled simulation |
| JP2023101912A (en) * | 2022-01-11 | 2023-07-24 | 三菱電機株式会社 | Sand mold design support device and sand mold design support method |
| KR20240015398A (en) * | 2022-07-27 | 2024-02-05 | 주식회사 경신 | Apparatus and method for simulating injection molding |
| CN116021735A (en) * | 2022-12-07 | 2023-04-28 | 南京晟铎科技有限公司 | Injection molding product parameter simulation detection system and method |
| CN116021735B (en) * | 2022-12-07 | 2023-09-19 | 南京晟铎科技有限公司 | Injection molding product parameter simulation detection system and method |
| US12583163B2 (en) | 2023-03-09 | 2026-03-24 | Seiko Epson Corporation | Injection molding system |
| KR102720698B1 (en) * | 2024-03-15 | 2024-10-22 | 주식회사 유일로보틱스 | Simulation device and method for determing injection molding parameter |
| CN119078136A (en) * | 2024-10-17 | 2024-12-06 | 广东金港实业有限公司 | An automated injection molding control method and system for toothbrush production |
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