專利名稱：注塑品的制造參數(shù)確定方法和制造方法、注塑裝置及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及注塑樹脂時(shí)制造參數(shù)的確定方法、使用該制造參數(shù)的注塑成品的制造方法、注塑裝置及程序。
背景技術(shù)：
在使用注塑機(jī)注塑樹脂時(shí)，希望使注塑時(shí)必要的合模力盡可能地小。通常，因裝置上設(shè)定的合模力采用與注塑時(shí)必要合模力的安全率相符的值，如果注塑必要的合模力小，則注塑機(jī)加壓驅(qū)動系統(tǒng)輸出力也小，在可以換成小型裝置的情況下就能降低運(yùn)行成本。另外，即使使用同一裝置，如果必要的合模力小，因設(shè)定的合模力小而省電力，有利于保護(hù)金屬模具等。
由于合模力可以用“模腔內(nèi)樹脂壓×投影面積”來表示，為了降低注塑必要的最低限合模力(最大合模力)，可以控制這二個(gè)因素或其中任一因素。模腔內(nèi)的樹脂壓是以所使用的樹脂流動性、注入速度、溫度、包含橫澆口的注入流路中的壓損等為參數(shù)進(jìn)行變化的。但是，為了穩(wěn)定地注塑制品，把各個(gè)參數(shù)確定在最適當(dāng)?shù)姆秶?，對這些參數(shù)的調(diào)整必須在其限定范圍內(nèi)進(jìn)行。另一方面，投影面積是以取決于制品形狀為原則而決定的。不過制品形狀實(shí)質(zhì)上會減小投影面積。
例如，日本國的特開2002-355866號公報(bào)第2頁記載的技術(shù)中，制品形狀縱向延長時(shí)，從充填開始側(cè)向充填完成側(cè)配置多個(gè)把熔融樹脂注入模腔內(nèi)的的注入口，同時(shí)從前述充填開始側(cè)的注入口的注射開始，按規(guī)定的時(shí)間差前述熔融樹脂依次注入前述模腔內(nèi)，從而在充填最終階段先注入的樹脂呈基本冷卻、固化狀態(tài)，所以，最終注入口射出的熔融樹脂理應(yīng)充填的實(shí)質(zhì)投影面積比模腔的整個(gè)投影面積要小。
另外，在注塑中，必須要根據(jù)制品的尺寸和形狀設(shè)置多個(gè)注入口，在使用多個(gè)注入口時(shí)，在從各注入口流入的熔融樹脂的合流部內(nèi)會發(fā)生熔接現(xiàn)象。在熔接發(fā)生部雖熔融樹脂呈合流狀，但擔(dān)心外觀會變差或降低強(qiáng)度。因此，希望可以把有限的熔接移動到不產(chǎn)生外觀或強(qiáng)度問題的位置。
例如，日本國的特開平8-118420號公報(bào)第2～3頁記載的技術(shù)，讓從第一注入口射出的樹脂與通過第二注入口的樹脂基本同時(shí)或通過后，把來自該第二注入口的軟化樹脂材料注入前述模腔內(nèi)，從而能防止產(chǎn)生熔接。另外，日本國的特開2001-277308號公報(bào)第7～9頁公開的技術(shù)，把注塑品形狀劃分成微小的要素，注塑品的注塑工藝進(jìn)行流動模擬，預(yù)測在注塑品上產(chǎn)生的熔接線的發(fā)生位置。并且記載內(nèi)容包括，根據(jù)預(yù)測的熔接線再調(diào)整活門注入口的開閉，使樹脂移動到希望的校正位置。

發(fā)明內(nèi)容
但是，根據(jù)前述特開2002-355866號公報(bào)第2頁記載的技術(shù)，對縱狀制品容易按注入時(shí)間差進(jìn)行計(jì)時(shí)判斷，但該技術(shù)難以用于一般形狀的制品。因?yàn)閷σ话阈螤顏碚f，無論如何錯(cuò)開注入計(jì)時(shí)，都很難預(yù)測是否達(dá)到所希望的效果。因此，為了判斷注入口注入開始及流入量減少或停止進(jìn)行時(shí)間，必須依賴直覺或經(jīng)驗(yàn)由人手反復(fù)嘗試。
另外，即使采用前述特開平8-118420號公報(bào)第2～3頁記載的方法，為了判斷注入口注入開始及流入量減少或停止進(jìn)行時(shí)間，必須依賴直覺或經(jīng)驗(yàn)由人手反復(fù)嘗試?；蛘撸词共捎锰亻_2001-277308號公報(bào)第7～9頁記載的方法，由于不但要控制熔接整體位置，還要計(jì)算熔接上特定一點(diǎn)的補(bǔ)正值，難以控制熔接來維持例如三方樹脂流合流的復(fù)雜形狀。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述技術(shù)問題，其目的在于提供注塑品的制造參數(shù)確定方法、注塑品的制造方法、注塑裝置及程序，在注塑樹脂制品時(shí)不用人工反復(fù)嘗試，能迅速計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹圃靺?shù)，能降低注塑必要的合模力和控制熔接現(xiàn)象發(fā)生等，適當(dāng)進(jìn)行注塑。
本發(fā)明是為達(dá)到上述目的而進(jìn)行的，所以，注塑品的制造參數(shù)確定方法的特征在于，在使用具有流向模腔的多個(gè)樹脂流入路徑的金屬模具進(jìn)行注塑時(shí)，把計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法與由計(jì)算機(jī)支援的優(yōu)化方法相結(jié)合，計(jì)算使從前述樹脂流入路徑至模腔的樹脂材料流入量按時(shí)間序列設(shè)定的制造參數(shù)。
本發(fā)明在例如控制注塑時(shí)必要的合模力時(shí)非常有效。
即，利用計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法與計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法相結(jié)合，計(jì)算使從前述樹脂流入路徑至模腔的樹脂材料流入量按時(shí)間序列設(shè)定的制造參數(shù)，從而不用人工反復(fù)嘗試，就能迅速計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹圃靺?shù)，能有效地控制注塑工藝中發(fā)生的最大合模力。另外，所謂注塑是指廣義的注塑整個(gè)概念，例如，包括注壓注塑、注擠注塑、發(fā)泡注塑等。
制造參數(shù)可以是對配置于多個(gè)樹脂流入路徑上的流入量調(diào)節(jié)活門動作進(jìn)行控制的參數(shù)?？梢园焉婕坝糜谡{(diào)節(jié)給模具的所有樹脂流入量的部件之其他流量調(diào)節(jié)部件的參數(shù)單獨(dú)使用，或者與調(diào)節(jié)活門控制參數(shù)結(jié)合使用。注塑所用樹脂材料可以根據(jù)要形成對象制品或制造條件采用多種類型，但優(yōu)選熱可塑樹脂。在這種情況下，因前述樹脂流入路徑成為具有保溫部件的熱流道，能順利地進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。流入量調(diào)節(jié)活門也可以作為所謂的活門注入口(valve gate)。
流入量調(diào)節(jié)活門的作動控制方法可以采用可變控制流量的方式。實(shí)際上只有能進(jìn)行全開或全閉任一種就足夠了。實(shí)際制約條件可以是充填工藝中同時(shí)刻至少一個(gè)活門注入口開放條件下最適合的制造參數(shù)。并且，為了提高最適合的作業(yè)效率，在多個(gè)樹脂流入路徑分別配置活門注入口的情況下，設(shè)定一個(gè)活門注入口為計(jì)時(shí)調(diào)節(jié)用注入口而任意設(shè)定了其他活門注入口動作時(shí)，同時(shí)刻至少一個(gè)活門注入口以開放的方式就可以控制前述計(jì)時(shí)調(diào)節(jié)用注入口的動作。
在本發(fā)明中，在不影響本發(fā)明目的范圍內(nèi)，可以給樹脂成分添加一種以上常用的添加劑，如玻璃纖維、硅鋁纖維、鋁纖維、碳纖維、麻、槿麻等來自植物的有機(jī)纖維、合成纖維等纖維加強(qiáng)材料；硼酸鋁須晶、鈦酸鋁須晶等針狀加強(qiáng)材料；玻璃珠、滑石、云母、石墨、硅灰石、白云石等無機(jī)填充材料；氟樹脂、堿金屬類等離型改良劑；染料、顏料等著色劑；防氧化劑；熱穩(wěn)定劑；紫外線吸收劑；防靜電劑；表面活性劑等。本發(fā)明可使用的熱可塑性樹脂是泛指一般所稱的熱可塑性樹脂，例如，可以是無定形聚合物、半結(jié)晶性聚合物、結(jié)晶性聚合物、液晶聚合物等。并且，熱可塑性樹脂可以是一種，也可以是數(shù)種聚合物成分的混合物。
具體來說，例如，低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、丙烯類樹脂、乙烯丙烯共聚體等烯烴類樹脂；聚苯乙烯、高沖擊強(qiáng)度聚苯乙烯、ABS樹脂等苯乙烯樹脂；聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸類樹脂；聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等聚酯類樹脂；聚碳酸酯、變性聚碳酸酯等聚碳酸酯類樹脂；聚酰胺66、聚酰胺6、聚酰胺46等聚酰胺類樹脂；聚氧化甲烯聚合物、聚氧化甲烯同質(zhì)聚合物等聚縮醛類樹脂；聚醚砜、聚醚酰亞胺、熱可塑性聚酰胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚苯撐硫化酯等工程塑料、強(qiáng)力工程塑料；醋酯纖維素、醋酸纖維素丁酯、乙基纖維素等纖維素電介質(zhì)；液晶聚合物、液晶芳族聚酯等液晶類聚合物；熱可塑性聚胺脂合成橡膠、熱可塑性丁苯合成橡膠、熱可塑性氯乙烯合成橡膠、熱可塑性聚胺合成橡膠等熱可塑性合成橡膠等。
較合適的樹脂材料如用于大型汽車部件等上的低流動性聚丙烯類樹脂。以采用JIS-K7210中規(guī)定的方法測定的熔流速率(MFR，單位g/10分)為例表示樹脂的流動性。該申請中想設(shè)定的低流動性樹脂采用上述方法在溫度230℃、載荷2.16kg下測定的值在0.5～20或多或1.0～10范圍內(nèi)。通用的聚丙烯類熱可塑性樹脂中沖擊強(qiáng)度優(yōu)良的材料，熔融時(shí)流動性傾向于降低，為了提高制品的耐沖擊強(qiáng)度，可以選擇流動性盡可能低的樹脂。MFR小于0.5的材料流動性太低，用注塑法注塑沒有實(shí)用性；而MFR值超過2.0的材料，會導(dǎo)致注塑必要合模力過大的問題。
另外，合適的樹脂材料以聚丙烯類熱可塑性樹脂為例。聚丙烯類熱可塑性樹脂如同質(zhì)聚丙烯、聚丙烯與其他烯烴的成塊共聚體或隨機(jī)共聚體，或者這些混合物等。
即使如此，本發(fā)明在控制熔接發(fā)生方面也是非常有效的。
也就是說，利用計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法與計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法相結(jié)合，計(jì)算制造參數(shù)為從前述樹脂流入路徑按時(shí)間序列設(shè)定的樹脂材料流入量，從而不用人工反復(fù)嘗試，就能迅速計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹圃靺?shù)，所以，能防止或控制注塑品熔接的發(fā)生。另外，所謂注塑是指廣義的注塑整個(gè)概念，例如，包括注壓注塑、注擠注塑、發(fā)泡注塑等。
在計(jì)算上述制造參數(shù)時(shí)，也可以根據(jù)注塑品特定領(lǐng)域來評價(jià)熔接的發(fā)生狀態(tài)。所以，能根據(jù)制品的使用目的等對相應(yīng)的熔接發(fā)生狀態(tài)進(jìn)行控制。例如，把控制熔接發(fā)生的對象區(qū)域劃分成多個(gè)區(qū)域，使用與這些區(qū)域熔接發(fā)生量相對應(yīng)的合計(jì)值作為熔接評價(jià)值，就能在特定區(qū)域誘導(dǎo)熔接發(fā)生或回避特定區(qū)域。在計(jì)算上述制造參數(shù)時(shí)，增加對熔接發(fā)生的控制，也有助于降低必要合模力等。特定區(qū)域也可以是離散的多個(gè)區(qū)域。另外，也可以根據(jù)不同區(qū)域發(fā)生允許度程度分別賦予優(yōu)先度，從而能進(jìn)行更精細(xì)的控制。
本發(fā)明的另一形式是注塑品的制造方法，其特征在于，在使用具有朝向模腔的多個(gè)樹脂流入路徑的金屬模具進(jìn)行注塑的情況下，利用計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法與計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法相結(jié)合，計(jì)算制造參數(shù)為從前述樹脂流入路徑按時(shí)間序列設(shè)定的樹脂材料流入量，根據(jù)該制造參數(shù)，在按時(shí)間序列控制來自前述樹脂流入路徑的樹脂材料流入量的同時(shí)，進(jìn)行注塑。
本發(fā)明再一形式是注塑裝置，其特征在于，具有注塑機(jī)主體、存儲器、控制器，注塑機(jī)主體把樹脂材料通過金屬模具具有的朝向模腔的多個(gè)樹脂流入路徑供應(yīng)給金屬模具；存儲器對利用計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法與計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法相結(jié)合計(jì)算出的制造參數(shù)進(jìn)行存儲；控制器根據(jù)該制造參數(shù)對前述注塑機(jī)主體進(jìn)行控制，并在按時(shí)間序列控制來自前述樹脂流入路徑的樹脂材料流入量的同時(shí)，進(jìn)行注塑。上述注塑品的制造方法及注塑裝置的形式中，在用上述制造參數(shù)按時(shí)間序列控制來自前述樹脂流入路徑的樹脂材料流入量的情況下，還可以包括在相應(yīng)于裝置特性對上述制造參數(shù)進(jìn)行修正(補(bǔ)正)的基礎(chǔ)上，用該修正(補(bǔ)正)的制造參數(shù)按時(shí)間序列控制來自前述樹脂流入路徑的樹脂材料流入量的情況。
本發(fā)明又一種形式是在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行用于計(jì)算制造參數(shù)的過程的程序，在用具有朝向模腔的多個(gè)樹脂流入路徑之金屬模具的情況下，利用計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法與計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法相結(jié)合，按時(shí)間序列設(shè)定從前述樹脂注入路徑到模腔中的樹脂材料流入量。


圖1是表示用于說明本發(fā)明一實(shí)施形式的注塑用模腔與注入口位置的示圖。
圖2是表示用于說明本發(fā)明一實(shí)施形式的注塑用模腔和樹脂流路徑的示圖。
圖3是說明本發(fā)明注塑品制造參數(shù)決定方法的一實(shí)施形式的流程圖。
圖4是表示本發(fā)明注塑品制造參數(shù)決定方法的一實(shí)施形式中注入口操作模式的一實(shí)施例。
圖5是表示本發(fā)明注塑品制造參數(shù)決定方法的一實(shí)施形式中注入口操作模式的另一實(shí)施例。
圖6是表示本發(fā)明注塑品制造參數(shù)決定方法的一實(shí)施形式中注入口操作模式的再一實(shí)施例。
圖7是表示本發(fā)明注塑品制造參數(shù)決定方法的一實(shí)施形式中注入口操作模式的又一實(shí)施例。
圖8是表示本發(fā)明注塑品制造參數(shù)決定方法的一實(shí)施例中的注入口操作模式。
圖9是說明本發(fā)明一實(shí)施形式的流程圖。
圖10是說明本發(fā)明一實(shí)施形式中控制熔接方法的示圖。
圖11是說明本發(fā)明一實(shí)施形式中控制熔接方法的示圖。
圖12是說明本發(fā)明另一實(shí)施形式中控制熔接方法的示圖。
圖13是表示本發(fā)明注塑裝置的構(gòu)成實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明第一種實(shí)施形式和第二種實(shí)施形式進(jìn)行詳細(xì)說明。在這些實(shí)施形式中，如圖1所示，表示用預(yù)定的樹脂材料采用注塑模法制造單向縱長伸展的(縱橫比＝16/3)平板狀部件時(shí)的實(shí)施例。如圖2所示，在模腔CV的平板狀一側(cè)端中央及左右設(shè)置共3個(gè)注入口(G1、G2、G3)。在本發(fā)明中注入口數(shù)優(yōu)選2個(gè)以上，可以相應(yīng)于樹脂制品的形狀及尺寸進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。
在第一種實(shí)施形式中，至少有一個(gè)注入口設(shè)置成能通過活門可開閉的活門注入口，通過調(diào)節(jié)該活門注入口的開張度就能以合模力最小的方式進(jìn)行注塑。另外，在后述的第二種實(shí)施形式中，至少有一個(gè)注入口設(shè)置成能通過活門可開閉的活門注入口，通過調(diào)節(jié)該活門注入口的開張度就能以熔接在任意位置上的方式進(jìn)行注塑。在這些實(shí)施形式中，如圖2所示，3個(gè)注入口中的任一個(gè)都可以設(shè)為活門注入口，在后述的最適結(jié)果中，任何一個(gè)全開或全閉時(shí)，實(shí)際機(jī)器上不需活門注入口。各注入口通過流道R連接到噴嘴N前端，把規(guī)定溫度控制為流道R中樹脂不固化的程度，成為所謂的熱流道。
圖13表示第一種實(shí)施形式和第二種實(shí)施形式的注塑裝置構(gòu)成實(shí)例。如圖13所示，注塑裝置10具有從圖2所示噴嘴N供給熔融樹脂的注塑機(jī)主體11、存儲有根據(jù)計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法與計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法相結(jié)合計(jì)算出的制造參數(shù)之存儲器12、根據(jù)該制造參數(shù)控制注塑機(jī)主體11并在按時(shí)間序列控制來自圖2所示注入口G1～G3的熔融樹脂流入量的同時(shí)進(jìn)行注塑的控制器13。
第一種實(shí)施形式在第一種實(shí)施形式中，利用計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析與計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法相結(jié)合，計(jì)算出最大合模力最小時(shí)各活門注入口的開閉時(shí)間。近年來實(shí)用的計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法，以有限要素法為基礎(chǔ)，根據(jù)注塑中要素間的作用關(guān)系，用計(jì)算式解析樹脂的舉動。在該實(shí)施形式中，使用模內(nèi)流動塑料可視2.0回轉(zhuǎn)器1(Moldflow Plastics Insight 2.0 revl)(商品名，模內(nèi)流動公司(MoldflowCorporation)制造)。計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法同樣開發(fā)有多種方式。在該實(shí)施形式中，軟件使用iSIGHT 6.0(商品名，Engineous軟件有限公司(Software Inc)制)，因要處理非線性強(qiáng)的問題，所以，使用了SA(退火法)，該方法能在大區(qū)域內(nèi)探索解析空間，陷入局部最適解值(Local Optimum)的危險(xiǎn)小，容易找到整個(gè)區(qū)域的最適值(Global Optimum)。下面，按圖3流程圖說明解析全過程。
(1)制作解析模型首先，在步驟2中制作解析用模型，用于對注塑過程的樹脂流動進(jìn)行解析。在該實(shí)施形式中，使用了下述的長平板模型。
尺寸寬1600mm、長度300mm、厚度3mm要素?cái)?shù)2862、節(jié)點(diǎn)數(shù)1558、側(cè)面3個(gè)注入口流道直徑6mm(熱流道)注入口4mm×7.5mm長(活門注入口)(2)設(shè)定注塑條件在步驟3中對用于注塑的條件進(jìn)行設(shè)定。首先，必須輸入所選擇材料的樹脂物理性等資料。在本實(shí)施形式中，如表1所示，使用的樹脂是聚丙烯類樹脂住友ノ一ブレンNP156(商品名，住友化學(xué)工業(yè)株式會社制，以下同樣)、住友ノ一ブレンAH561、住友ノ一ブレンAZ564。表1中，MFR是熔融流速(單位g/10分)，按照J(rèn)IS-K7210中的規(guī)定，指標(biāo)表示溫度230℃、載荷2.16kg下測定的樹脂流動性。以住友ノ一ブレンAH561為低流動性樹脂的示例。理應(yīng)輸入的物理性值如熱傳導(dǎo)率、比熱、流動停止?jié)穸?、粘度等?br> 表1

其他注塑條件中，把樹脂溫度/熱流道溫度/金屬模具溫度分別設(shè)定為200～240℃/200～240℃/50℃，注塑速度設(shè)定成等速，注塑時(shí)間設(shè)定為約6～8秒。
(3)計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化工藝步驟4后的工藝是計(jì)算輔助優(yōu)化工藝。
即，在步驟4中，把呼應(yīng)的設(shè)計(jì)變量設(shè)定為理應(yīng)計(jì)算的參數(shù)(此處指活門注入口的開閉時(shí)間)初期值，在步驟5中計(jì)算樹脂的注入過程，在步驟6中輸出其結(jié)果文件。并且，在步驟7中根據(jù)其結(jié)果文件計(jì)算作為評價(jià)系數(shù)的合模力，在步驟8中評價(jià)該計(jì)算值是否收集為最適解值。而且，在不收集的情況下，在步驟9中根據(jù)最優(yōu)化方式的算法校正設(shè)計(jì)變量，反復(fù)進(jìn)行從步驟5至步驟9的過程。在步驟8中判斷為評價(jià)系數(shù)收集為最適解值時(shí)，結(jié)束優(yōu)化過程。
在本實(shí)施形式中，優(yōu)化方式的算法采用退火法。在金屬退火中，緩慢冷卻，各分子從高能狀態(tài)回落到一樣的低能狀態(tài)。退火法以這種狀態(tài)為模型，不僅能迅速進(jìn)行最適解探索，還能產(chǎn)生部分解值允許不良的多種解值，是可以進(jìn)行大區(qū)域探索的方法。進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的計(jì)算后就能判斷最適解值的收集。
(4)開閉時(shí)間設(shè)定中的制約條件的附加本實(shí)施形式中具有3個(gè)活門注入口，開閉時(shí)間也可以以單獨(dú)操作所有這些注入口為前提。不過，這些活門注入口因?qū)嶋H作業(yè)中的制約不能完全單獨(dú)操作，通過預(yù)先排除不需要的解值，有效地在更嚴(yán)格條件下進(jìn)行優(yōu)化作業(yè)。因此，設(shè)定了以下制約條件。
首先，在該實(shí)施形式中，不能連續(xù)或階段性地調(diào)節(jié)各活門注入口的開度本身，從實(shí)用性上來考慮，只采用開和閉二種位置。在本實(shí)施形式中，要考慮各注入口在注塑過程中所采用的作動模式。因樹脂在熱流道中不固化，各活門注入口即使在注塑開始后也能處于關(guān)閉狀的待機(jī)狀態(tài)，能在隨后的任意時(shí)間進(jìn)行開張作動。另外，也可以關(guān)閉一度張開流過了樹脂的活門注入口。不過也可以根據(jù)一度張開后又關(guān)閉了的活門注入口再張開和關(guān)閉的時(shí)間來確定，但存在活門注入口前端樹脂進(jìn)一步固化的可能性，擔(dān)心會產(chǎn)生外觀變差等注塑不良現(xiàn)象。所以，沒有采用開→閉→開的操作模式?？紤]到1個(gè)活門注入口的操作模式有①常開、②常閉、③閉→開、④開→閉、⑤閉→開→閉5種操作模式。把這些操作模式作為第一種制約條件。
另外，在實(shí)際注塑中，要考慮所有注入口同時(shí)關(guān)閉時(shí)流道和活門注入口異常壓力作用，解析上也容易產(chǎn)生軟件所致誤差。為此，在本實(shí)施形式中，把注塑中最低一個(gè)注入口張開作為第二制約條件。
第一和第二制約條件組合結(jié)果導(dǎo)出涉及活門注入口的以下制約條件。即，3個(gè)注入口中2個(gè)活門注入口能在第一制約條件下的5種模式內(nèi)任意操作，但在雙方都關(guān)閉的時(shí)間內(nèi)第3個(gè)活門注入口必須張開。在本實(shí)施形式中，能任意動作的活門注入口中的任意控制注入口、接受另一注入口動作約束的注入口與調(diào)節(jié)用注放口相呼應(yīng)。下面，對把一個(gè)活門注入口選擇作調(diào)節(jié)用注入口并在該條件下使設(shè)計(jì)變量變化的方法進(jìn)行說明。
(5)開閉時(shí)間設(shè)定中的案例分析例如在活門注入口A、B、C內(nèi)，把活門注入口A、B選作任意控制注入口，把活門注入口C選作調(diào)節(jié)用注入口，把各活門注入口的時(shí)間設(shè)定為變量，下面具體說明其過程。
1)在第一種條件下對任意控制注入口A、B的開閉時(shí)間任意設(shè)定。
2)使設(shè)定的注入口A、B的開閉時(shí)間與注放開始至注入結(jié)束的開張時(shí)間重合，判斷有無二個(gè)注入口都關(guān)閉的時(shí)間。
3)如果有注入口A、B同時(shí)關(guān)閉的時(shí)間，能在無制約條件下任意設(shè)定調(diào)節(jié)用注入口C的開閉時(shí)間(參照圖4中的案例1)。
4)如果存在注入口A、B同時(shí)關(guān)閉，在該時(shí)間段內(nèi)開張注入口C。在開張時(shí)間段為多個(gè)情況下，按第一種條件(沒有采用開→閉→開的模式)，在張開時(shí)間段中把計(jì)算的關(guān)閉時(shí)間段變更續(xù)接到張開時(shí)間段。這時(shí)注入口C的開閉時(shí)間可能只設(shè)定成在前后延長方向中變動上述張開時(shí)間(參照圖5中的案例2)。在圖6所示的案例3中，由于注塑初期和終期均存注入口同時(shí)關(guān)閉，所以，必須在注塑初期和終期張開注入口C。另外，根據(jù)第一種條件，因不能采用開→閉→開的模式，所以注入口C總是張開的。
結(jié)論如下，在調(diào)節(jié)用注入口選C的情況下，注入口A、B的開閉時(shí)間在第一種條件下能任意設(shè)定，注入口C可以約束為象案例1那樣能自由設(shè)定，或者象案例2那樣能在規(guī)定范圍內(nèi)開放，或者象案例3那樣在整個(gè)范圍內(nèi)開放。在該實(shí)施形式中，在步驟4和步驟9中，注入口控制用程序?qū)@些案例分析判斷后，優(yōu)化輔助軟件在各種制約條件范圍內(nèi)把活門注入口的開閉時(shí)間設(shè)定為設(shè)計(jì)變量，進(jìn)行優(yōu)化。在把1個(gè)注入口作為調(diào)節(jié)用注入口C的情況下，即使不能判斷，也能進(jìn)行把其他注入口選成調(diào)節(jié)用注入口進(jìn)行同樣過程，能提高解析精度。另外，調(diào)節(jié)用注入口的選擇不必重復(fù)進(jìn)行相關(guān)的等價(jià)過程。例如，如圖2所示的活門注入口G1和活門注入口G3處于對稱位置而在注塑條件上沒有差異的情況下，可以把一方注入口選作調(diào)節(jié)用注入口。在本實(shí)施形式中，例示了活門注入口有3個(gè)的情況，但活門注入口有4個(gè)以上的情況也是一樣的。
(6)作為設(shè)計(jì)變量的開閉時(shí)間設(shè)定以上述案例分析為前提，對作為設(shè)計(jì)變量的開閉時(shí)間設(shè)定方法再進(jìn)一步具體說明。在該實(shí)施形式中，設(shè)計(jì)變量按如下方式設(shè)定，參照說明設(shè)計(jì)變量。
注入口A～注入口C的開放時(shí)間(秒)ta1、tb1、tc1注入口A～注入口C的開放持續(xù)時(shí)間(秒)dta、dtb、dtc注入口C的開放時(shí)間變動系數(shù)α注入口C的關(guān)閉時(shí)間變動系數(shù)β其中，ta1、tb1、tc1注射開始時(shí)間為0。
首先，把注入口C選作調(diào)節(jié)用注入口后，用注入口控制用程序，把涉及任意控制注入口A、B開放時(shí)間ta1、tb1及開放持續(xù)時(shí)間dta、dtb設(shè)定為獨(dú)立變量，進(jìn)行上述案例分析。在案例1的情況下，因注入口C的開閉時(shí)間也能獨(dú)立設(shè)定，結(jié)果ta1、tb1、tc1及dta、dtb、dtc全都用作獨(dú)立變量。在案例2的情況下，如圖7所示，根據(jù)ta1、tb1、dta、dtb5計(jì)算注入口C開閉時(shí)間界限值to、tc(用于滿足制約條件的必要最低界限值)。并且，要考慮在前后延長該開放范圍的情況，在注入口C的開閉時(shí)間為tco、tcc的情況下，設(shè)定為tco＝to×αtcc＝tc×(te-tc)×β在此，te是注射結(jié)束的時(shí)間。α、β是滿足0≤α≤1、0≤β≤1的任意值，使這些值變化就能任意變動注入口C的開閉時(shí)間。
(7)評價(jià)系數(shù)把計(jì)算出的最大合模力作為評價(jià)系數(shù)。用解析軟件計(jì)算出模腔內(nèi)的樹脂壓，根據(jù)該樹脂壓對投影面積的影響，計(jì)算出合模力。
(8)實(shí)施例1下面說明計(jì)算實(shí)例，其中在用表1中稱為NP156的材料進(jìn)行注塑的情況下，用上述解析模型及方法對注塑圖1所示制品注射成形時(shí)開閉時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化。調(diào)節(jié)用注入口選擇圖2所示的活門注入口G3進(jìn)行了實(shí)施。作為注塑條件，樹脂溫度/流道溫度/金屬模具溫度分別設(shè)定為230℃/230℃/50℃，注射時(shí)間約8秒，設(shè)計(jì)變量中在步驟4設(shè)定的初期條件及步驟9中使用的制約條件如下公式所示①制約條件0≤ta1≤8、0≤tb1≤8、0≤tc1≤8、0≤dta≤8、0≤dtb≤8、0≤dtc≤80≤α≤1、0≤β≤1通過計(jì)算，在注射時(shí)間約不足8秒時(shí)完成，所以ta1～tc1、dta～dtc的上限定為8(秒)。
② 初期條件ta1＝tab1＝tac1＝0、dta＝8、dtb＝dtc＝0、α＝β＝0.5表2表示結(jié)果。
表2

* 1 ○常開、×常閉* 2 為避免同時(shí)刻所有注入口關(guān)閉而調(diào)節(jié)用注入口(9)分析結(jié)果表2中，①～④是采用現(xiàn)有技術(shù)中注塑中途不進(jìn)行活門注入口開閉的結(jié)果，⑤是把端側(cè)注入口選作調(diào)節(jié)用注入口的結(jié)果。圖8中表示出⑤的情況下注入口開放時(shí)間。如圖8所示，注入口1注射開始至5.6秒關(guān)閉，5.6秒后至注射結(jié)束使其開放。注入口2從注射開始至2.4秒后關(guān)閉，2.4秒至4.5秒后使其開放，4.5秒后至注射結(jié)束使其關(guān)閉。注入口3從注射開始至6.2秒后使其開放，6.2秒后至注射結(jié)束使其關(guān)閉。如上述表2所示，雖在不進(jìn)行注入口操作的情況下需要大于1000噸合模力，但通過這些注入口開放和關(guān)閉操作組合，能大幅度地降低合模力，結(jié)果能使必要合模力降低至200噸以下。
(10)實(shí)施例2下面說明計(jì)算實(shí)例，該實(shí)例中，在用表1中稱為AH561的低流動性樹脂為材料進(jìn)行注塑的情況下，用上述解析模型及方法對注塑圖1所示制品時(shí)開閉時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化。作為注塑條件，樹脂溫度/流道溫度/金屬模具溫度分別設(shè)定為220℃/220℃/50℃，注射時(shí)間約6秒，設(shè)計(jì)變量中除了在步驟4設(shè)定的初期條件dta＝6外，其他都與實(shí)施例1相同。步驟9中使用的制約條件中，除了ta1～tc1、dta～dtc上限為6(秒)外，其他都相同。另外，作為比較實(shí)施例，對材料AH561，在樹脂溫度/流道溫度/金屬模具溫度分別設(shè)定為220℃/220℃/50℃的溫度條件下以及樹脂溫度/流道溫度/金屬模具溫度分別設(shè)定為240℃/240℃/50℃的溫度條件下，對注入口沒有進(jìn)行開閉控制的情況(常開)進(jìn)行了計(jì)算。另外，對表1中的材料AZ564(高流動性樹脂、MFR＝30)，在樹脂溫度/流道溫度/金屬模具溫度分別設(shè)定為200℃/200℃/50℃的溫度條件下以及樹脂溫度/流道溫度/金屬模具溫度分別設(shè)定為220℃/220℃/50℃的溫度條件下，對注入口沒有進(jìn)行開閉控制的情況(常開)進(jìn)行了計(jì)算。
結(jié)果表示在表3中。
表3

*1○常開表3中，表示對高流動性樹脂AZ564和低流動性樹脂AH561采用現(xiàn)有技術(shù)方法中的不進(jìn)行注入口操作的解析結(jié)果為比較例的結(jié)果。根據(jù)比較結(jié)果，在現(xiàn)有技術(shù)方法中，雖然高流動性樹脂的樹脂溫度及流道溫度采用220℃時(shí)可注塑的合模力小于1000噸，但對低流動性樹脂即使樹脂溫度及流道溫度采用240℃，也不能在小于1000噸的合模力下進(jìn)行注塑。不過，通過進(jìn)行優(yōu)化活門注入口操作，即使低流動性樹脂采用220℃且合模力小于500噸，也能進(jìn)行注塑。因此，用與高流動性樹脂注塑裝置相同的裝置能對低流動性樹脂進(jìn)行低成本注塑。另外，采用低流動性樹脂來替換高流動性樹脂還可以根據(jù)條件來加厚制品。
如上所述，根據(jù)第一種實(shí)施形式，利用計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法與計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法相結(jié)合，計(jì)算制造參數(shù)為從前述樹脂流入路徑至模腔按時(shí)間序列設(shè)定的樹脂材料流入量，從而不用人工反復(fù)嘗試，就能迅速計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹圃靺?shù)。因此，在注射注塑任意形狀樹脂制品時(shí)，通過控制降低最大合模力，就能提供注塑品制造的決定方法，達(dá)到縮小裝置、降低制造成本的目的。
第二種實(shí)施形式在第二種實(shí)施形式中，利用計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析與計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法相結(jié)合，計(jì)算出最大合模力最小時(shí)各活門注入口的開閉時(shí)間。近年來實(shí)用的計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法，以有限要素法為基礎(chǔ)，根據(jù)注塑中要素間的作用關(guān)系，用計(jì)算式解析樹脂的舉動。在該實(shí)施形式中，使用模內(nèi)流動塑料可視2.0回轉(zhuǎn)器1(Moldflow Plastics insight 2.0 revl)(商品名，模內(nèi)流動公司(MoldflowCorporation)制造)。計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法同樣開發(fā)有多種方式。在該實(shí)施形式中，軟件使用iSIGHT 6.0(商品名，Engineous軟件有限公司(Software Inc)制)，因要處理非線性強(qiáng)的問題，所以，使用了SA(退火法)，該方法能在大區(qū)域內(nèi)探索解析空間，陷入局部最適解值(Local Optimum)的危險(xiǎn)小，容易找到整個(gè)區(qū)域的最適值(Global Optimum)。下面，按圖9流程圖說明解析全過程。
(1)制作解析模型首先，在步驟12中制作解析用模型，用于對注塑過程的樹脂流動進(jìn)行解析。在該實(shí)施形式中，使用了下述的長平板模型。
尺寸寬1600mm、長度300mm、厚度3mm要素?cái)?shù)2862、節(jié)點(diǎn)數(shù)1558、側(cè)面3個(gè)注入口流道直徑6mm(熱流道)注入口4mm×7.5mm長(活門注入口)(2)設(shè)定注塑條件在步驟13中對用于注塑的條件進(jìn)行設(shè)定。首先，必須輸入所選擇材料的樹脂物理性等資料。在本實(shí)施形式中，使用的樹脂是聚丙烯類熱可塑性樹脂住友ノ一ブレンNP156(商品名，住友化學(xué)工業(yè)株式會社制，短纖維GFPP、GF30wt％)。必要的物理性值包括如熱傳導(dǎo)率、比熱、流動停止?jié)穸取⒄扯鹊?。其他注塑條件中，把樹脂溫度/熱流道溫度/金屬模具溫度分別設(shè)定為230℃/230℃/50℃，注塑速度設(shè)定成等速，注塑時(shí)間設(shè)定為約8秒。
(3)計(jì)算輔助優(yōu)化工藝步驟14后的工藝是計(jì)算輔助優(yōu)化工藝。即，在步驟14中，設(shè)定理應(yīng)計(jì)算的參數(shù)(與設(shè)計(jì)變量相呼應(yīng)此處指活門注入口的開閉時(shí)間)的初期值，在步驟15中計(jì)算樹脂的注入過程，在步驟16中輸出其結(jié)果文件。并且，在步驟17中根據(jù)其結(jié)果文件計(jì)算與熔接相關(guān)的評價(jià)系數(shù)，在步驟18中評價(jià)該計(jì)算值是否收集為最適解值。而且，在不收集的情況下，在步驟19中根據(jù)最優(yōu)化方式的算法校正設(shè)計(jì)變量，反復(fù)進(jìn)行從步驟15至步驟19的過程。在步驟18中判斷為評價(jià)系數(shù)收集為最適解值時(shí)，結(jié)束優(yōu)化過程。
在本實(shí)施形式中，優(yōu)化方式的算法采用退火法。在金屬退火中，緩慢冷卻，各分子從高能狀態(tài)回落到一樣的低能狀態(tài)。退火法以這種狀態(tài)為模型，不僅能迅速進(jìn)行最適解探索，還能產(chǎn)生部分解值允許不良的多種解值，是可以進(jìn)行大區(qū)域探索的方法。進(jìn)行規(guī)定次數(shù)的計(jì)算后就能判斷最適解值的收集。
(4)開閉時(shí)間設(shè)定中的制約條件的附加本實(shí)施形式中具有3個(gè)活門注入口，開閉時(shí)間也可以以單獨(dú)操作所有這些注入口為前提。不過，這些活門注入口因?qū)嶋H作業(yè)中的制約不能完全單獨(dú)操作，通過在更嚴(yán)格條件下進(jìn)行優(yōu)化作業(yè)就能有效地進(jìn)行優(yōu)化作業(yè)。因此，設(shè)定了以下制約條件。
首先，在該實(shí)施形式中，不能連續(xù)或階段性地調(diào)節(jié)各活門注入口的開度本身，從實(shí)用性上來考慮，只采用開和閉二種位置。因樹脂在熱流道中不固化，各活門注入口即使在注塑開始后也能處于關(guān)閉狀的待機(jī)狀態(tài)，能在隨后的任意時(shí)間進(jìn)行開張作動。另外，也可以關(guān)閉一度張開流過了樹脂的活門注入口。不過雖可以根據(jù)一度張開后又關(guān)閉了的活門注入口再張開和關(guān)閉的時(shí)間來確定，但存在活門注入口先端樹脂進(jìn)一步固化的可能性，擔(dān)心會產(chǎn)生外觀變差等注塑不良現(xiàn)象。所以，因1個(gè)活門注入口的操作模式有①常開、②常閉、③閉→開、④開→閉、⑤閉→開→閉5種操作模式。把這些操作模式作為制約條件1a。另外，要考慮更簡單的制約條件是不使用開→閉模式。即，把①常開、②常閉、③閉→開3種模式構(gòu)成的方式作為制約條件1b。
另外，在實(shí)際注塑中，要考慮所有注入口同時(shí)關(guān)閉時(shí)流道和活門注入口異常壓力作用，解析上也容易產(chǎn)生軟件所致誤差。為此，把注塑中最低一個(gè)注入口張開作為第二制約條件2a。并且，考慮最簡單的條件是規(guī)定一個(gè)注入口時(shí)常開放著，以此為制約條件2b。
(5)作為設(shè)計(jì)變量的開閉時(shí)間設(shè)定通過使制約條件1a、1b任一個(gè)與制約條件2a、2b任一個(gè)組合，就能推導(dǎo)出涉及活門注入口動作的種種制約條件。本實(shí)施形式中采用第一種最簡單的組合即1b、2b給合。也就是說，在3個(gè)注入口中，先把常開放的注入口選作調(diào)節(jié)用注入口，再把另外2個(gè)注入口選作任意控制注入口，把開放這些注入口的時(shí)間作為獨(dú)立設(shè)定變量進(jìn)行優(yōu)化。在本實(shí)施形式中，對注入口G1常開放情況和注入口G2常開放的情況雙方進(jìn)行優(yōu)化。
(6)評價(jià)系數(shù)在本實(shí)施形式中，把發(fā)生熔接的注塑(熔接+注塑)中的合模力作為評價(jià)系數(shù)。由于只在熔接發(fā)生時(shí)評價(jià)會獲得多個(gè)最適解值，所以把合模力的降低作為次級評價(jià)系數(shù)。降低合模力不僅能縮小裝置、節(jié)能、保護(hù)模具等，還能達(dá)到降低成本的目的。下面分別進(jìn)行說明。
(6-1)關(guān)于熔接發(fā)生的評價(jià)①熔接的判定對解析模型每個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算流動工作面合流角，根據(jù)該合流角進(jìn)行了判斷。
②特定區(qū)域內(nèi)熔接的檢測按注塑品特定區(qū)域內(nèi)能避免熔接(把熔接移動到其他區(qū)域)的良好案例，制作成只檢測特定區(qū)域內(nèi)熔接的程序(參照圖10)。在該程序中，如圖11所示，只對預(yù)定區(qū)域S(中心及縱向與制品相同的長方形區(qū)域處，制品中央寬400mm×長100mm的部分)內(nèi)存在的熔接發(fā)生點(diǎn)計(jì)數(shù)，把其個(gè)數(shù)輸出到文件中。以多角形區(qū)域?yàn)槔?，特定區(qū)域的設(shè)定可以用座標(biāo)值按不等式等指定范圍，也能用存儲區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)的方法指定任意形狀的范圍。
(6-2)注塑的必要合模力用解析軟件計(jì)算出模腔內(nèi)的樹脂壓，根據(jù)該樹脂壓對投影面積的影響，計(jì)算出合模力。
(6-3)最終的評價(jià)系數(shù)特定區(qū)域內(nèi)熔接發(fā)生數(shù)(節(jié)點(diǎn)數(shù))為A(個(gè))、注塑必要合模力為B(ton)的情況下，根據(jù)評價(jià)系數(shù)＝A×δ+B計(jì)算出評價(jià)系數(shù)。δ是重視程度因子，在重視熔接發(fā)生的情況下，該δ值要大。在本實(shí)施形式中，δ＝1000，優(yōu)先防止熔接發(fā)生。另外，熔接的評價(jià)雖用前述節(jié)點(diǎn)發(fā)生數(shù)簡化，但在解析模型中的節(jié)點(diǎn)間隔不均勻時(shí)，可以采用換算成熔接長度的方式。在熔接發(fā)生量基礎(chǔ)上，或者替換發(fā)生量也能評價(jià)強(qiáng)度，通過附加樹脂合流時(shí)的溫度、壓力或合流角度等條件，能獲得精度更高的結(jié)果。
(7)開閉時(shí)間優(yōu)化計(jì)算例設(shè)定下面的初期條件和制約條件，對注塑圖1所示制品時(shí)的開閉時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化。下面，t1、t2、t3分別是各注入口G1、注入口G2、注入口G3的開放時(shí)間，注射開始定為0秒。
(條件A)注入口G1常開、注入口G2、G3開放時(shí)間變動的情況下制約條件10.0s≥t2≥0s、10.0s≥t3≤0s
初期條件t2＝5.0s、t3＝5.0s(條件B)注入口G2常開、注入口G1、G3開放時(shí)間變動的情況下制約條件10.0s≥t1≥0s、10.0s≥t3≤0s初期條件t1＝5.0s、t3＝5.0s表4及表5中表示結(jié)果。
表4

* 1 ○常開、×常閉、△流動工作面到達(dá)后開放(活門控制)表5

* 1 ○常開、×常閉、△流動工作面到達(dá)后開放(活門控制)
(8)分析結(jié)果表4和表5中，①～⑥是采用現(xiàn)有技術(shù)方法的結(jié)果，其中①、④是一點(diǎn)注入口的情況；②、⑤是從最初開放的的注入口流來的樹脂到達(dá)另一注入口時(shí)另一注入口開放或進(jìn)行活門控制的情況；③常開有二點(diǎn)注入口的情況下；⑥是常開有三點(diǎn)注入口的情況。如表4、表5所示這些情況，在本實(shí)施形式中，只控制注入口開放時(shí)間就能在期望區(qū)域內(nèi)控制熔接發(fā)生同時(shí)，維持低水平的合模力，能提供與注塑制品的使用目的相應(yīng)的實(shí)用注塑方法。
另外，在上述實(shí)施形式中，雖對控制熔接發(fā)生的區(qū)域只處理了一處，但即使在數(shù)個(gè)分散區(qū)域的情況下，也以利用把評價(jià)系數(shù)構(gòu)建成各個(gè)發(fā)生數(shù)之和進(jìn)行同樣處理。此外，對任何區(qū)域通過計(jì)算其各自重視程度之和，也能對重要程度不同的數(shù)個(gè)區(qū)域進(jìn)行處理。通過控制這類任意區(qū)域熔接的發(fā)生，能更精細(xì)地控制熔接發(fā)生位置。
例如，把圖1所示平板狀部件劃分成圖12所示寬向16個(gè)區(qū)域，對其中區(qū)域5、11中誘導(dǎo)熔接的情況進(jìn)行說明。即，根據(jù)想防止或想讓各區(qū)域熔接發(fā)生的程度，設(shè)定重視程度系數(shù)As。并且，把熔接評價(jià)值定義為各區(qū)域所檢測出的熔接發(fā)生數(shù)與重視程度系數(shù)乘積的總和。
熔接評價(jià)值＝∑As*Wss區(qū)域號(S＝1～16)、As各區(qū)域重視程度系數(shù)Ws各區(qū)域內(nèi)發(fā)生的熔接數(shù)(節(jié)點(diǎn)數(shù))對于重視程度系數(shù)來說，例如，想讓發(fā)生熔接的區(qū)域系數(shù)為1，距該區(qū)域最遠(yuǎn)區(qū)域的系數(shù)為2500，各區(qū)域按以下步進(jìn)狀賦予系數(shù)值1～2500。
A5、A111A4、A6、A10、A12 500A3、A7、A9、A131000A2、A8、A141500A1、A152000A162500這種情況下，由于各重視程度系數(shù)As是相對合模力B(ton)當(dāng)時(shí)所指重視程度來決定的，所以評價(jià)系數(shù)計(jì)算式如下評價(jià)系數(shù)＝∑As*Ws+B
根據(jù)這種設(shè)定，因在重視程度系數(shù)As大的區(qū)域中評價(jià)的熔接發(fā)生數(shù)大，在小的區(qū)域中評價(jià)熔接發(fā)生數(shù)小，所以，在重視程度系數(shù)As小的區(qū)域誘導(dǎo)熔接。這種重視程度系數(shù)As的賦予值可以根據(jù)狀況適當(dāng)設(shè)定。
另外，在設(shè)定上述每區(qū)域重視程度系數(shù)且考慮把評價(jià)值定為其總和的方法，同樣也適用于不用節(jié)點(diǎn)數(shù)而用連接連續(xù)節(jié)點(diǎn)長度來評價(jià)熔接發(fā)生量的情況。并且，同樣也適用于在熔接發(fā)生量基礎(chǔ)上或替換熔接發(fā)生量，在附加樹脂合流時(shí)的溫度、壓力或合流角度等條件下，評價(jià)強(qiáng)度的情況。
此外，在本實(shí)施形式中，雖把合模力用作次級評價(jià)系數(shù)，但也能使用各個(gè)相應(yīng)條件下的適宜的參數(shù)。此外，在本實(shí)施形式中，雖把評價(jià)系數(shù)構(gòu)建成各要素的評價(jià)系數(shù)和，但也能用相應(yīng)狀況的適宜計(jì)算式。
如上所述，根據(jù)第二種實(shí)施形式，不用人工反復(fù)嘗試，就能迅速計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹圃靺?shù)，該制造參數(shù)為從前述樹脂流入路徑至模腔按時(shí)間序列設(shè)定的樹脂材料流入量。因此，在即使注射注塑任意形狀樹脂制品，都能防止或控制熔接的發(fā)生。另外，把評價(jià)系數(shù)作為任何區(qū)域各自重視程度的和，就能對重要程度不同的區(qū)域進(jìn)行處理，能更精細(xì)地控制熔接的發(fā)生。此外，把注塑必要的合模力用作次級評價(jià)系數(shù)，能達(dá)到縮小裝置、降低成本的目的。
權(quán)利要求
1.一種注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于，在使用具有朝向模腔的多個(gè)樹脂流入路徑的金屬模具進(jìn)行注塑時(shí)，把計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法與計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法相結(jié)合，計(jì)算將從前述樹脂流入路徑至模腔的樹脂材料流入量按時(shí)間序列設(shè)定的制造參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于為控制注塑必要的合模力而計(jì)算前述制造參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于前述制造參數(shù)是對配置于前述多個(gè)樹脂流入路徑上的流入量調(diào)節(jié)活門動作進(jìn)行控制的參數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于注塑用樹脂材料是熱可塑性樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于注塑用樹脂材料是聚丙烯類樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于注塑用樹脂材料是低流動性樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于前述樹脂流入路徑是具有保溫部件的熱流道。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于前述流入量調(diào)節(jié)活門是活門注入口。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于前述活門注入口的動作控制方法是前述活門注入口全開或全閉的任一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于在充填工藝中，在同時(shí)刻至少有一個(gè)活門注入口開放的條件下優(yōu)化制造參數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于在多個(gè)樹脂流入路徑上配置各自的活門注入口，并將一個(gè)活門注入口設(shè)定為計(jì)時(shí)調(diào)節(jié)用注入口，在任意設(shè)定其他活門注入口時(shí)，以同時(shí)刻至少一個(gè)活門注入口開放的方式制約前述計(jì)時(shí)調(diào)節(jié)用注入口。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于前述制造參數(shù)包含有對給金屬模具的所有樹脂流入量進(jìn)行調(diào)節(jié)的的部件動作進(jìn)行設(shè)定的參數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于為了控制熔接的發(fā)生而計(jì)算前述制造參數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于前述控制熔接的發(fā)生是對發(fā)生位置進(jìn)行控制。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于計(jì)算前述制造參數(shù)時(shí)，對注塑品特定區(qū)域內(nèi)的熔接發(fā)生狀態(tài)進(jìn)行評價(jià)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于通過將控制熔接發(fā)生的對象區(qū)域劃分成多個(gè)區(qū)域，并把這些區(qū)域中熔接發(fā)生量重視程度合計(jì)值用作熔接評價(jià)值，就能在特定區(qū)域誘導(dǎo)熔接發(fā)生或避免特定區(qū)域發(fā)生熔接。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的注塑品的制造參數(shù)確定方法，其特征在于在計(jì)算前述制造參數(shù)時(shí)，附加控制熔接發(fā)生是附屬目的。
18.一種注塑品的制造方法，其特征在于，在使用具有朝向模腔的多個(gè)樹脂流入路徑的金屬模具進(jìn)行注塑的情況下，利用計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法與計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法相結(jié)合，計(jì)算制造參數(shù)為從前述樹脂流入路徑按時(shí)間序列設(shè)定的樹脂材料流入量，根據(jù)該制造參數(shù)，在按時(shí)間序列控制來自前述樹脂流入路徑的樹脂材料流入量的同時(shí)，進(jìn)行注塑。
19.一種注塑裝置，其特征在于，具有注塑機(jī)主體、存儲器、控制器，注塑機(jī)主體把樹脂材料通過金屬模具具有的朝向模腔的多個(gè)樹脂流入路徑進(jìn)行供應(yīng)；存儲器對利用計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法與計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法相結(jié)合計(jì)算出的制造參數(shù)進(jìn)行存儲；控制器根據(jù)該制造參數(shù)對前述注塑機(jī)主體進(jìn)行控制，并在按時(shí)間序列控制來自前述樹脂流入路徑的樹脂材料流入量的同時(shí)，進(jìn)行注塑。
20.一種在計(jì)算機(jī)上執(zhí)行計(jì)算制造參數(shù)過程的程序，在用具有朝向模腔的多個(gè)樹脂流入路徑之金屬模具進(jìn)行注塑的情況下，利用計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法與計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法相結(jié)合，從而把按時(shí)間序列設(shè)定從前述樹脂注入路徑到模腔中的樹脂材料流入量作為制造參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，在注塑樹脂制品時(shí)，不用人工反復(fù)嘗試，就能迅速計(jì)算出適當(dāng)?shù)闹圃靺?shù)，并能降低注塑必要的合模力和防止熔接發(fā)生等，實(shí)現(xiàn)注塑的優(yōu)化。在使用具有朝向模腔CV的多個(gè)樹脂流入路徑N、R、G1、G2、G3的金屬模具進(jìn)行注塑時(shí)，利用計(jì)算注塑過程的數(shù)值解析法與計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化方法相結(jié)合，從而把按時(shí)間序列設(shè)定從前述樹脂注入路徑到模腔中的樹脂材料流入量作為制造參數(shù)。
文檔編號B29C45/28GK1539619SQ20041004302
公開日2004年10月27日 申請日期2004年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者永岡真一, 廣田知生, 東川芳晃, 晃, 生 申請人:住友化學(xué)工業(yè)株式會社