JP2003320577A - Numeral value analyzing method and device for blow- molding material behavior - Google Patents
Numeral value analyzing method and device for blow- molding material behaviorInfo
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Landscapes
- Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ブロー成形過程に
おけるブロー成形材料の挙動を、コンピュータによりシ
ミュレーションする数値解析方法、装置および記憶媒体
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a numerical analysis method, device and storage medium for simulating the behavior of blow molding material in a blow molding process by a computer.
【0002】[0002]
【従来の技術】ブロー成形法におけるブロー成形材料の
成形過程のシミュレーションは、ブロー成形品の開発に
おいて、高品質化、効率化、低コスト化に貢献してい
る。ブロー成形のシミュレーションの主たる目的は、成
形時に発生する成形品の偏肉状態を予測し、この結果に
基づいて肉厚分布を最適化するための成形条件の設定や
金型設計、製品設計の変更を実施することである。した
がって、シミュレーションにより成形品の偏肉状態を正
確に予測することが重要である。ブロー成形法は、パリ
ソンとよばれる半溶融状態の樹脂材料をダイから筒状に
押し出すパリソン押出し工程および押出されたパリソン
を金型で挟み込んだ後、パリソン内部にエアを吹き込
み、金型内で膨張させキャビティ形状に賦形する型締め
・エア吹き込み工程から成る。成形品の偏肉は、主にエ
ア吹き込み工程において顕著に発生する。型締め・エア
吹き込み工程のシミュレーション方法については、例え
ば本出願人による特開平8−258128号公報などに
開示されている。2. Description of the Related Art Simulation of a molding process of a blow molding material in a blow molding method contributes to high quality, efficiency, and cost reduction in the development of blow molded products. The main purpose of blow molding simulation is to predict the uneven thickness condition of the molded product that occurs during molding, and based on this result, set the molding conditions and change the mold design and product design to optimize the wall thickness distribution. It is to carry out. Therefore, it is important to accurately predict the uneven thickness state of the molded product by simulation. The blow molding method is a parison extrusion process in which a semi-molten resin material called a parison is extruded into a cylindrical shape from a die, and the extruded parison is sandwiched between molds, and then air is blown into the parison to expand it in the mold. It consists of a mold clamping and air blowing process for shaping into a cavity shape. The uneven thickness of the molded product occurs remarkably mainly in the air blowing step. A method of simulating the mold clamping / air blowing process is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-258128 by the present applicant.
【0003】型締め・エア吹き込み工程のシミュレーシ
ョンでは、押し出し後のパリソン形状および肉厚をシミ
ュレーションの際の初期データとして入力する必要があ
る。押し出し後のパリソンの肉厚分布を測定する方法と
しては、レーザー型の非接触肉厚測定機などの測定装置
によるか、押出し後にパリソンを急冷して固めこれを切
断して手作業により肉厚を測定するなどの方法がある
が、いずれも測定に手間がかかるため、シミュレーショ
ンに用いる押出し後のパリソンとしては、均一肉厚の円
筒などの概略データを使用するケースが多かった。しか
し、パリソン押出し時にはドローダウンと呼ばれる自重
による垂れ下がり現象によってパリソンは中央付近を中
心に薄肉化することが広く知られている。その程度は、
材料、成形条件により異なる。そして、この薄肉化は最
終成形品肉厚に大きな影響を与えるため、ブロー成形に
おいてはドローダウンは無視できない因子である。した
がって、このパリソン押出し工程についても、エア吹き
込み工程同様特開2001−322160号公報などに
ドローダウンを考慮したシミュレーションによるパリソ
ン肉厚予測方法が開示されているが、流体と固体の境界
にある半溶融状態の材料を取り扱う際の材料のモデル化
が複雑であり、計算時間を要する大がかりなシミュレー
ションが必要とされる上、シミュレーションに使用する
材料物性データの採取が困難な状況にあった。In the simulation of the mold clamping / air blowing process, it is necessary to input the parison shape and the wall thickness after extrusion as initial data in the simulation. As a method of measuring the wall thickness distribution of the parison after extrusion, use a measuring device such as a laser-type non-contact wall thickness measuring machine, or after extruding, quickly cool the parison to solidify it and cut it by hand. Although there are methods such as measurement, all of them take time and effort, and therefore, in many cases, rough data such as a cylinder having a uniform wall thickness is used as the parison after extrusion used for the simulation. However, when the parison is extruded, it is widely known that the parison becomes thin around the center due to a drooping phenomenon due to its own weight called drawdown. The degree is
It depends on the material and molding conditions. Since this thinning has a great influence on the thickness of the final molded product, drawdown is a factor that cannot be ignored in blow molding. Therefore, also in this parison extrusion step, a parison wall thickness prediction method by simulation in consideration of drawdown is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-322160 as well as the air blowing step. However, semi-melting at the boundary between fluid and solid is disclosed. The modeling of the material when handling the material in the state is complicated, a large-scale simulation that requires calculation time is required, and it is difficult to collect the material property data used for the simulation.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明はこうした状況
に鑑み、パリソン押し出し後のドローダウンによるパリ
ソン肉厚の変化を簡便な方法で予測し、ブロー成形過程
におけるブロー成形材料挙動を精度良く予測することが
できる数値解析方法および装置を提供することを目的と
する。In view of these circumstances, the present invention predicts the change in the parison thickness due to drawdown after extrusion of the parison by a simple method and accurately predicts the behavior of the blow molding material in the blow molding process. It is an object of the present invention to provide a numerical analysis method and device capable of performing the numerical analysis.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明によれば、ブロー成形過程におけるブロー成
形材料の挙動を、コンピュータによりシミュレーション
する数値解析方法であって、ドローダウン曲線データを
入力するドローダウン曲線入力工程と、解析に使用する
特定の材料物性パラメータの初期値を設定する材料物性
パラメータ初期値設定工程と、設定された材料物性パラ
メータによりブロー成形材料の押出し解析を実行する押
出し解析実行工程と、前記材料物性パラメータを補正す
る材料物性パラメータ補正工程と、補正された材料物性
パラメータにより再度押出し解析を実行する押出し解析
実行工程とを含むことを特徴とするブロー成形材料挙動
の数値解析方法が提供される。In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a numerical analysis method for simulating the behavior of a blow molding material in a blow molding process by a computer. Drawdown curve input process to be input, material property parameter initial value setting process to set initial values of specific material property parameters used for analysis, and extrusion to perform blow molding material extrusion analysis by the set material property parameters Numerical value of blow molding material behavior, characterized by including an analysis execution step, a material physical property parameter correction step for correcting the material physical property parameter, and an extrusion analysis execution step for executing extrusion analysis again with the corrected material physical property parameter. An analysis method is provided.
【0006】また、本発明の好ましい態様は、前記ブロ
ー成形材料は、ブロー成形機から筒状に押し出されたパ
リソンであることを特徴とするブロー成形材料挙動の数
値解析方法である。A preferred embodiment of the present invention is the method for numerical analysis of blow molding material behavior, wherein the blow molding material is a parison extruded in a cylindrical shape from a blow molding machine.
【0007】また、本発明の好ましい態様は、前記特定
の材料物性パラメータは、材料の粘性係数であることを
特徴とするブロー成形材料挙動の数値解析方法である。A preferred aspect of the present invention is a numerical analysis method for blow molding material behavior, wherein the specific material physical property parameter is a viscosity coefficient of the material.
【0008】また、本発明の好ましい態様は、前記ドロ
ーダウン曲線入力工程において、ドローダウン曲線デー
タは、押出し時間と押出し長さの関数として入力される
ことを特徴とするブロー成形材料挙動の数値解析方法。In a preferred embodiment of the present invention, in the drawdown curve input step, the drawdown curve data is inputted as a function of extrusion time and extrusion length, and numerical analysis of the behavior of the blow molding material is carried out. Method.
【0009】また、本発明の好ましい態様は、ドローダ
ウン曲線データは、ドローダウン測定装置により予め測
定されたものであることを特徴とするブロー成形材料挙
動の数値解析方法である。A preferred embodiment of the present invention is a numerical analysis method of blow molding material behavior, wherein the drawdown curve data is measured in advance by a drawdown measuring device.
【0010】また、本発明の好ましい態様は、前記押出
し解析実行工程において、ブロー成形材料は、バネとダ
ッシュポットから成る微小要素が、直列に接続した集合
体としてモデル化されることを特徴とするブロー成形材
料挙動の数値解析方法である。A preferred embodiment of the present invention is characterized in that, in the extrusion analysis execution step, the blow molding material is modeled as an assembly in which microelements composed of springs and dashpots are connected in series. This is a numerical analysis method for the behavior of blow molding materials.
【0011】また、本発明によれば、ブロー成形過程に
おけるブロー成形材料の挙動を、コンピュータによりシ
ミュレーションする解析装置であって、解析に使用する
解析条件データを設定する解析条件設定手段と、解析に
使用する特定の材料物性パラメータの初期値を設定する
初期パラメータ設定手段と、ブロー成形材料の押出し解
析を実行する解析実行手段と、前記材料物性パラメータ
を補正する材料物性パラメータ補正手段を有することを
特徴とするブロー成形材料挙動の数値解析装置が提供さ
れる。Further, according to the present invention, there is provided an analysis device for simulating the behavior of a blow molding material in a blow molding process by a computer, the analysis condition setting means for setting analysis condition data used for the analysis, and the analysis condition setting means. An initial parameter setting means for setting an initial value of a specific material physical property parameter to be used, an analysis execution means for executing extrusion analysis of a blow molding material, and a material physical property parameter correction means for correcting the material physical property parameter. A numerical analysis device for the behavior of blow molding material is provided.
【0012】また、本発明の好ましい態様は、前記ブロ
ー成形材料は、ブロー成形機から筒状に押し出されたパ
リソンであることを特徴とするブロー成形材料挙動の数
値解析装置である。A preferred embodiment of the present invention is a numerical analysis device for behavior of blow molding material, wherein the blow molding material is a parison extruded in a cylindrical shape from a blow molding machine.
【0013】また、本発明の好ましい態様は、前記特定
の材料物性パラメータは、材料の粘性係数であることを
特徴とするブロー成形材料挙動の数値解析装置である。A preferred embodiment of the present invention is a numerical analysis apparatus for blow molding material behavior, wherein the specific material physical property parameter is a viscosity coefficient of the material.
【0014】また、本発明の好ましい態様は、前記ブロ
ー成形材料の押出し長さ測定データは、押出し時間の関
数として計算されることを特徴とするブロー成形材料挙
動の数値解析装置である。A preferred embodiment of the present invention is a numerical analysis apparatus for blow molding material behavior, wherein the extrusion length measurement data of the blow molding material is calculated as a function of extrusion time.
【0015】また、本発明の好ましい態様は、前記ブロ
ー成形材料の押出し長さ測定データは、ドローダウン測
定装置により予め測定されたものであることを特徴とす
るブロー成形材料挙動の数値解析装置である。Further, a preferred embodiment of the present invention is a numerical analysis apparatus for behavior of blow molding material, characterized in that the extrusion length measurement data of the blow molding material is previously measured by a drawdown measuring apparatus. is there.
【0016】また、本発明の好ましい態様は、前記解析
実行手段において、ブロー成形材料は、バネとダッシュ
ポットから成る微小要素が、直列に接続した集合体とし
てモデル化されることを特徴とするブロー成形材料挙動
の数値解析装置である。[0016] In a preferred aspect of the present invention, in the analysis execution means, the blow molding material is modeled as an assembly in which microelements including a spring and a dashpot are connected in series. This is a numerical analysis device for molding material behavior.
【0017】また、本発明によれば、ブロー成形過程に
おけるブロー成形材料の挙動を、コンピュータによりシ
ミュレーションする数値解析プログラムであって、ドロ
ーダウン曲線データを入力するドローダウン曲線入力工
程と、解析に使用する特定の材料物性パラメータの初期
値を設定する材料物性パラメータ初期値設定工程と、設
定された材料物性パラメータによりブロー成形材料の押
出し解析を実行する押出し解析実行工程と、前記材料物
性パラメータを補正する材料物性パラメータ補正工程
と、補正された材料物性パラメータにより再度押出し解
析を実行する押出し解析工程を含む各工程をコンピュー
タに実行させるコンピュータで実行可能なプログラムが
提供される。Further, according to the present invention, a computer program for simulating the behavior of the blow molding material in the blow molding process by a computer is used for the draw down curve input step for inputting the draw down curve data and the analysis. The initial step of setting the initial value of the physical property parameter of the specific material to be set, the extrusion analysis executing step of executing the extrusion analysis of the blow molding material by the set physical parameter of the material, and the correction of the physical parameter of the material There is provided a computer-executable program for causing a computer to execute each step including a material physical property parameter correction step and an extrusion analysis step of executing extrusion analysis again with the corrected material physical property parameter.
【0018】また、本発明によれば上記プログラムを記
憶した、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体が提供
される。According to the present invention, there is also provided a computer-readable storage medium storing the above program.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
について説明する。まず、ダイから押し出されたブロー
成形材料(以下、パリソンと呼ぶ)を、バネとダッシュ
ポットの組合せで定義された要素の集合体として数値モ
デル化することによる押出し解析方法について説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of an embodiment of the present invention will be described below. First, an extrusion analysis method by numerically modeling a blow molding material (hereinafter referred to as a parison) extruded from a die as an aggregate of elements defined by a combination of a spring and a dashpot will be described.
【0020】図1は本発明の一実施形態例の概略手順を
しめすためのフローチャートである。本実施形態におけ
る数値解析方法は、ドローダウン曲線入力工程(ステッ
プ1)、解析データ入力工程(ステップ2)、材料物性
パラメータ初期値設定工程(ステップ3)、押出し解析
実行工程(ステップ4)、材料物性パラメータ補正工程
(ステップ5)、および解析結果出力工程(ステップ
6)よりなる。材料物性パラメータ補正工程と押し出し
解析実行工程は、パラメータの補正が完了するまで繰り
返し実行される。FIG. 1 is a flow chart showing a schematic procedure of an embodiment of the present invention. The numerical analysis method according to this embodiment includes a drawdown curve input step (step 1), an analysis data input step (step 2), a material physical parameter initial value setting step (step 3), an extrusion analysis execution step (step 4), and a material. It comprises a physical property parameter correction step (step 5) and an analysis result output step (step 6). The material physical property parameter correction step and the extrusion analysis execution step are repeatedly executed until the parameter correction is completed.
【0021】ここで、ドローダウン曲線とは、図2のよ
うにパリソン押出し時の押出し時間と押出されたパリソ
ン長さの関係をプロットしたものであり、材料のドロー
ダウン特性を表す指標として広く知られている。例え
ば、図中で、押出し速度が同じ状態で押出された材料
A、Bを比較すると、押出し時間に対してパリソン長さ
が長い材料Bは材料Aと比較して、ドローダウンしやす
い材料であるということができる。Here, the drawdown curve is a plot of the relationship between the extrusion time and the length of the extruded parison as shown in FIG. 2, and is widely known as an index showing the drawdown characteristic of a material. Has been. For example, comparing the materials A and B extruded at the same extrusion speed in the figure, the material B having a longer parison length with respect to the extrusion time is a material that is easier to draw down than the material A. Can be said.
【0022】図4は本実施形態例で用いる解析装置の構
成図であり、解析条件設定手段101と、初期パラメー
タ設定手段102、解析実行手段103、パラメータ補
正手段104、解析結果出力手段105よりなる解析演
算処理を行う演算装置100、解析データやソフトウェ
アなどを保存するメモリやハードディスク等よりなるデ
ータ記憶装置110、キーボードやマウス等よりなる解
析条件入力装置120、ディスプレイやプリンタ、光造
形装置等よりなる出力装置130などを備えている。こ
の各手段はいずれも演算装置(コンピュータ)のCPU
およびメモリによって構築されるハードウェア上の関数
やサブルーチン等の形で実現されている。FIG. 4 is a block diagram of the analysis apparatus used in this embodiment, which comprises analysis condition setting means 101, initial parameter setting means 102, analysis executing means 103, parameter correcting means 104, and analysis result output means 105. An arithmetic unit 100 for performing an analytical arithmetic process, a data storage unit 110 including a memory and a hard disk for storing analysis data and software, an analysis condition input unit 120 including a keyboard and a mouse, a display, a printer, and a stereolithography device. An output device 130 and the like are provided. Each of these means is a CPU of an arithmetic unit (computer)
It is also realized in the form of functions and subroutines on the hardware constructed by the memory.
【0023】次に、ダイから押し出されたパリソンを、
バネとダッシュポットの組合せで定義された要素の集合
体として数値モデル化した押出し解析方法について説明
する。Next, the parison extruded from the die is
The extrusion analysis method numerically modeled as a set of elements defined by the combination of springs and dashpots will be described.
【0024】図5に本押出し解析に用いる微小要素を示
す。この要素は、バネとダッシュポットおよび質量が直
列に結合した1次元要素として定義されるマクスウェル
モデルとよばれる要素であり、粘弾性特性をもつ材料を
モデル化する上で簡便な方法として広く用いられてい
る。この要素の直列結合により本押出し解析では、図6
のようにパリソンを1次元モデル化する。解析の流れ
を、図7を用いて以下説明する。まず、解析に必要な入
力条件を入力する。ここで、必要な材料特性パラメータ
は、材料の密度ρと弾性率Eと粘性係数μである。ここ
で、マクスウェルモデルにおいて、密度ρは質量、弾性
率Eはバネ特性、粘性係数μはダッシュポット特性を決
定するパラメータである。次に、成形条件としてダイか
らの押出し速度v、また、解析制御パラメータとして解
析の時間刻み△tを入力する。ここで、時間刻み△tは
ダイから1つのマクスウェル要素が押し出される時間と
設定する。ダイから最初に押出される要素をE1とする
と、その長さS0は、押出し速度vと時間刻み△tの積
(v・△t)となる。このとき、要素E1には、要素E1
自身の自重により、式(1)で計算される荷重Fが加わ
るとする。ここで、gは重力加速度である。FIG. 5 shows minute elements used for the main extrusion analysis. This element is called the Maxwell model, which is defined as a one-dimensional element in which a spring, dashpot, and mass are connected in series, and is widely used as a simple method for modeling materials with viscoelastic properties. ing. In the main extrusion analysis by connecting the elements in series, as shown in FIG.
The parison is one-dimensionally modeled as follows. The analysis flow will be described below with reference to FIG. 7. First, input the input conditions required for analysis. Here, the required material characteristic parameters are the density ρ, elastic modulus E and viscosity coefficient μ of the material. Here, in the Maxwell model, the density ρ is a mass, the elastic modulus E is a spring characteristic, and the viscosity coefficient μ is a parameter that determines a dashpot characteristic. Next, the extrusion speed v from the die is input as the molding condition, and the analysis time step Δt is input as the analysis control parameter. Here, the time step Δt is set as the time for which one Maxwell element is extruded from the die. If the element first extruded from the die is E1, its length S0 is the product of the extrusion speed v and the time step Δt (v · Δt). At this time, the element E1 is replaced by the element E1
It is assumed that the load F calculated by the equation (1) is applied due to its own weight. Here, g is the gravitational acceleration.
【0025】式(1)
F=S0×ρ×g
この荷重条件において、マクスウェルモデルの構成方程
式に基づいて、△t秒後の要素E1の長手方向歪みε1
(z)、断面方向の歪みε1(x)、ε1(y)を算出す
る。このとき、円筒状のパリソンでは、マクスウェルモ
デルにおいて算出されたε1(z)は押出し方向、ε1
(x)、ε1(y)は、パリソン肉厚、パリソン径の歪
みに相当する。Equation (1) F = S0 × ρ × g Under this load condition, the longitudinal strain ε1 of the element E1 after Δt seconds is calculated based on the constitutive equation of the Maxwell model.
(Z), strains ε1 (x) and ε1 (y) in the cross-sectional direction are calculated. At this time, in the cylindrical parison, ε1 (z) calculated in the Maxwell model is the extrusion direction, ε1 (z)
(X) and ε1 (y) correspond to the strain of the parison thickness and the parison diameter.
【0026】次に、次の△t秒後、すなわち押し出し開
始から(2×△t)秒後に押出される要素E2をE1に続
いて生成する。パリソンモデルは、E1とE2の二つの要
素が直列結合した状態となる。このとき、E1には、先
に計算した荷重Fが継続して加わることとなるが、E2
には、以降E2自身の自重に加えて、先に押し出された
E1の重量が加わることとなるため、その荷重値はE1の
加重の2倍、すなわち2×Fとなる。Then, after the next Δt seconds, ie (2 × Δt) seconds after the start of extrusion, an element E2 is produced following E1, which is extruded. In the parison model, two elements E1 and E2 are connected in series. At this time, the load F calculated previously is continuously added to E1, but E2
In addition to the self-weight of E2 itself, the weight of E1 extruded earlier is added to the load, so that the load value is twice the weight of E1, that is, 2 × F.
【0027】この荷重条件において、先のステップ同
様、△t秒後の要素E1の長手方向の歪みε1(z)、断
面方向の歪みε1(x)、ε1(y)、要素E2の長手
方向の歪みε2(z)、断面方向の歪みε2(x)、ε2
(y)を算出する。Under this load condition, as in the previous step, the strain ε1 (z) in the longitudinal direction of the element E1 after Δt seconds, the strain ε1 (x), ε1 (y) in the cross-sectional direction, and the strain E1 (y) in the longitudinal direction of the element E2 were measured. Strain ε2 (z), cross-sectional strain ε2 (x), ε2
Calculate (y).
【0028】以降、要素はE3、E4、E5と要素は順次
押出されるが、それぞれの要素に加わる荷重は、E3の
場合3×F、E4の場合4×F、E5の場合、5×Fと順
次増加する。以上の操作を繰り返すことにより、解析モ
デルは、押出しおよび自重による伸張により、長手方向
に伸びていくこととなる。Thereafter, the elements are sequentially extruded as E3, E4 and E5. The load applied to each element is 3 × F for E3, 4 × F for E4 and 5 × F for E5. And increase sequentially. By repeating the above operation, the analytical model is extended in the longitudinal direction by extrusion and extension by its own weight.
【0029】図8に、マクスウェルモデルと、実際のパ
リソンの対応関係を示し、これにより、マクスウェルモ
デルによる解析結果からパリソンの形状データに変換す
る方法を説明する。FIG. 8 shows the correspondence relationship between the Maxwell model and the actual parison, and the method of converting the analysis result by the Maxwell model into the parison shape data will be described below.
【0030】まず、i番目に押出された要素Eiの長さ
S(Ei)は、式(2)で導出できる。First, the length S (Ei) of the i-th extruded element Ei can be derived by the equation (2).
【0031】式(2)
Si=S0×exp((εi(z))
また、N×△t秒後のパリソンの長さLは、N個の要素
の式(2)で算出されるようなそれぞれの要素長さの和
となるため、式(3)で算出することできる。Equation (2) Si = S0 × exp ((ε i (z)) Further, the length L of the parison after N × Δt seconds is calculated by the equation (2) of N elements. Since it is the sum of the respective element lengths, it can be calculated by Expression (3).
【0032】式(3)
L=ΣS0×exp((εi(z))
ただし、εi(z)は要素Eiの押出し方向のひずみであ
る。Equation (3) L = ΣS0 × exp ((ε i (z)) where ε i (z) is the strain in the extrusion direction of the element Ei.
【0033】また、各要素における断面方向の歪みか
ら、要素Eiの初期の肉厚をT0、径をD0とすると、肉
厚Tiおよび径Diを式(4)より算出することができ
る。If the initial wall thickness of the element Ei is T0 and the diameter of the element Ei is D0, the wall thickness Ti and the diameter Di can be calculated from the equation (4) from the strain in the cross-sectional direction of each element.
【0034】式(4)
Ti=T0×exp((εi(x))
Di=D0×exp((εi(x))
εi(x)=εi(y)
以上の操作を予め設定された押出し時間となるまで繰り
返すことにより、押出し後のパリソン形状の変化を予測
することが可能となる。Expression (4) Ti = T0 × exp ((ε i (x)) Di = D 0 × exp ((ε i (x)) ε i (x) = ε i (y) The above operation is preset. By repeating until the extrusion time is reached, it is possible to predict the change in the parison shape after extrusion.
【0035】なお、上記解析方法において必要な材料物
性パラメータは、密度ρ、弾性率E、粘性係数μである
が、このうち密度は一般に材料毎のカタログ値として知
られているのでこれを用いればよい。また、弾性率は、
ドローダウンには大きな影響を与えないため本解析にお
いては、固定値としても結果に大きな影響を与えない。
一方、パリソンの粘性係数μは、ドローダウン特性を決
定づける重要な因子であるが、一般の測定装置では、半
溶融状態での測定は困難である。したがって、本発明に
おいては、粘性係数を特定の材料物性パラメータとし
て、本発明の方法により解析することが好ましい。解析
により得られたドローダウン曲線と実測したドローダウ
ン曲線の差が小さくなるように粘性係数を補正すること
により解析精度が高くなり、押出し後のパリソン肉厚お
よび形状の変化を精度よく予測することが可能となる。The material physical property parameters required in the above analysis method are density ρ, elastic modulus E, and viscosity coefficient μ. Of these, the density is generally known as a catalog value for each material, so if this is used, Good. Also, the elastic modulus is
In this analysis, a fixed value does not have a large effect on the result because it does not have a large effect on the drawdown.
On the other hand, the viscosity coefficient μ of the parison is an important factor that determines the drawdown characteristics, but it is difficult to measure in a semi-molten state with a general measuring device. Therefore, in the present invention, it is preferable to analyze by the method of the present invention using the viscosity coefficient as a specific material physical property parameter. By correcting the viscosity coefficient so that the difference between the drawdown curve obtained by analysis and the actually measured drawdown curve becomes small, the accuracy of analysis improves, and it is possible to accurately predict changes in the parison thickness and shape after extrusion. Is possible.
【0036】以下に示す例では、本発明の基本的な実施
方法を解説することを目的とし、図9に示すようなドロ
ーダウン曲線でドローダウン特性が示される材料につい
て説明する。In the following examples, for the purpose of explaining the basic method for carrying out the present invention, materials whose drawdown characteristics are shown by a drawdown curve as shown in FIG. 9 will be described.
【0037】まずステップ1にて解析条件入力装置12
0により、ドローダウン曲線の実測データを入力する。
ここで、ドローダウン曲線の測定は、押し出し時間に対
する押し出されたパリソンの先端位置を測定すればよ
く、市販されている光電管とカウンタを備えたドローダ
ウン測定機を用いることにより容易に測定可能である。
ここで、入力するデータは、ドローダウン測定装置で測
定した押し出し時間とパリソン長さの数値データであっ
てもよいし、測定したデータを多項式で近似した近似式
のかたちであってもよい。First, in step 1, the analysis condition input device 12
With 0, the measured data of the drawdown curve is input.
Here, the drawdown curve can be measured by measuring the tip position of the extruded parison with respect to the extrusion time, and can be easily measured by using a commercially available drawdown measuring instrument equipped with a photoelectric tube and a counter. .
Here, the input data may be numerical data of the extrusion time and the parison length measured by the drawdown measuring device, or may be in the form of an approximate expression obtained by approximating the measured data with a polynomial.
【0038】次にステップ2にて、解析条件を解析条件
入力装置120より入力する。ここで入力する解析条件
は、材料物性データとしては、密度とマクスウェルモデ
ルにおける弾性率であるが、密度は材料のカタログ値
を、弾性率は固定値を用いることとする。また、押出し
条件としては、押出し速度および押出し厚さを入力す
る。ここで入力する押出し速度は、成形機に設定した押
出し量から算出してもよいが、図9中に示したようにド
ローダウン曲線の押出し直後の勾配から算出した値を用
いることが好ましい。また、押出し厚さは、パリソンの
ダイから出た直後の厚さを押出し厚さとすればよい。こ
れらの解析条件入力は、予め解析条件入力装置120に
入力され、データ記憶装置110にデータベースとして
保存していた電子情報から選択することにより入力して
もよい。入力された解析条件データはメモリ上に保持さ
れると共に必要に応じて解析条件設定手段101により
データ記憶装置110に保存される。Next, in step 2, analysis conditions are input from the analysis condition input device 120. The analysis conditions input here are the density and the elastic modulus in the Maxwell model as the material physical property data. The density uses a catalog value of the material, and the elastic modulus uses a fixed value. Further, as the extrusion conditions, the extrusion speed and the extrusion thickness are input. The extrusion speed input here may be calculated from the extrusion amount set in the molding machine, but as shown in FIG. 9, it is preferable to use the value calculated from the gradient immediately after extrusion of the drawdown curve. Further, as the extruded thickness, the extruded thickness may be the thickness immediately after it comes out of the parison die. These analysis condition inputs may be input by selecting them from electronic information that has been input to the analysis condition input device 120 in advance and stored in the data storage device 110 as a database. The input analysis condition data is held in the memory and, if necessary, saved in the data storage device 110 by the analysis condition setting means 101.
【0039】次にステップ3にてパラメータ初期値設定
手段102により、仮の初期粘性係数が設定される。こ
のステップで入力する初期粘性係数は、100MPa/
s〜500MPa/sの範囲から選ばれた値が好まし
い。Next, in step 3, the parameter initial value setting means 102 sets a temporary initial viscosity coefficient. The initial viscosity coefficient input in this step is 100 MPa /
A value selected from the range of s to 500 MPa / s is preferable.
【0040】次にステップ4にて、設定された初期粘性
係数およびその他の解析条件データに基づいて、解析実
行手段103によりドローダウン解析が実行される。ド
ローダウン解析は、予め設定された押出し時間に至るま
で、実行される。通常の場合、押出し開始から押出し終
了までの間を、複数ステップに分割して計算する。その
結果、各計算ステップにおいて、パリソン押出し進行状
態、各マクスウェル要素における歪み量、伸張量などの
解析結果が得られ、解析結果として演算装置100のメ
モリ、またはデータ記憶装置110に記録される。Next, in step 4, the drawdown analysis is executed by the analysis executing means 103 based on the set initial viscosity coefficient and other analysis condition data. The drawdown analysis is performed until the preset extrusion time is reached. In the normal case, the period from the start of extrusion to the end of extrusion is divided into a plurality of steps for calculation. As a result, in each calculation step, an analysis result of the progress state of the parison extrusion, the strain amount in each Maxwell element, the extension amount, etc. is obtained, and is recorded in the memory of the arithmetic device 100 or the data storage device 110 as the analysis result.
【0041】次にステップ5にて、この結果に基づき、
パラメータ補正手段104により粘性係数の補正を行
う。この工程では、まず、解析の結果得られたドローダ
ウン曲線と、あらかじめ測定、入力されたドローダウン
曲線の比較を数値化した評価パラメータの算出を行う。
この数値化の方法としては、図10のようにドローダウ
ン曲線からパリソン長さの時間積分値を図中斜線で示し
た面積により算出する方法や、図3に示すように同一押
し出し時間におけるパリソン長さを用いる方法が考えら
れるが、ここでは後者のパリソン長さを評価パラメータ
とする。Next, in step 5, based on this result,
The parameter correcting means 104 corrects the viscosity coefficient. In this step, first, an evaluation parameter is calculated by digitizing the comparison between the drawdown curve obtained as a result of the analysis and the drawdown curve measured and input in advance.
As the method of digitizing this, as shown in FIG. 10, the time integrated value of the parison length from the drawdown curve is calculated by the area shaded in the figure, or the parison length at the same extrusion time as shown in FIG. Although a method of using the length can be considered, here, the latter parison length is used as the evaluation parameter.
【0042】次に、粘性係数を補正するための補正パラ
メータを算出する。ここでは、補正パラメータとして
(解析で得られたパリソン長さ/実測されたパリソン長
さ)の値を用いる。このとき算出した補正パラメータを
1から引いた値(1−補正パラメータ)の絶対値が予め
設定されたしきい値ε以下であれば、このときの粘性係
数を、シミュレーション用材料物性パラメータとして演
算措置100のメモリ、またはデータ記憶装置110に
記録し、ステップ6に進む。Next, a correction parameter for correcting the viscosity coefficient is calculated. Here, the value of (parison length obtained by analysis / measured parison length) is used as the correction parameter. If the absolute value of the value (1-correction parameter) obtained by subtracting the correction parameter calculated at this time from 1 is less than or equal to a preset threshold value ε, the viscous coefficient at this time is used as a simulation material physical property parameter for calculation. The data is recorded in the memory 100 or the data storage device 110, and the process proceeds to step 6.
【0043】一方、(1−補正パラメータ)の絶対値が
しきい値εより大きい場合には、前回解析に用いた粘性
係数に上記補正パラメータを乗じた値を補正後の粘性係
数として演算措置100のメモリ、またはデータ記憶装
置110に記録する。そして再びステップ4へ戻り、前
記補正後の材料物性パラメータに基づいて再解析を実行
する。このようにして、(1−補正パラメータ)の絶対
値がしきい値εより小さくなるまでステップ4および5
を繰り返す。On the other hand, when the absolute value of (1-correction parameter) is larger than the threshold value ε, a value obtained by multiplying the above-mentioned correction parameter by the viscosity coefficient used in the previous analysis is taken as the corrected viscosity coefficient and the calculation means 100. , Or the data storage device 110. Then, the process returns to step 4 again, and reanalysis is executed based on the corrected material physical property parameters. In this way, steps 4 and 5 are performed until the absolute value of (1-correction parameter) becomes smaller than the threshold value ε.
repeat.
【0044】なお、(1−補正パラメータ)の絶対値が
しきい値ε以下になった場合は、ステップ6にて、解析
結果出力手段105により解析結果が出力され、解析結
果出力装置130によりパリソン長さ、肉厚、径が等高
線表示図、数値データ出力、グラフ出力、ベクトル表示
などの手法にて出力される。図11はパリソン押し出し
が完了した状態におけるパリソンの肉厚分布を示したグ
ラフである。図中、曲線が解析結果、黒丸は実測データ
である。When the absolute value of (1-correction parameter) becomes equal to or smaller than the threshold value ε, the analysis result output means 105 outputs the analysis result in step 6, and the analysis result output device 130 outputs the parison. The length, wall thickness, and diameter are output by a method such as contour line drawing, numerical data output, graph output, and vector display. FIG. 11 is a graph showing the thickness distribution of the parison when the parison extrusion is completed. In the figure, the curve is the analysis result, and the black circle is the measured data.
【0045】[0045]
【実施例】以下、本発明の解析方法、装置を実用製品へ
適用した例として、図12に示す箱形ブロー成形品に対
して適用した実施例について述べる。EXAMPLE An example in which the analysis method and apparatus of the present invention are applied to a practical product will be described below with reference to a box-shaped blow-molded product shown in FIG.
【0046】まず、実成形時に設定される樹脂および成
形条件にてパリソン押出し試験を行い、ドローダウン測
定装置により、図10のようにドローダウン曲線の実測
データを得た。本実施例では、東レブロー用ガラス強化
ナイロン樹脂CM1046K4B(比重1.29)を使
用し、成形条件として、樹脂温度245℃、ダイ/コア
径118.6mm/110mm(間隙4.3mm)、押
し出し時間73秒を設定した。First, a parison extrusion test was conducted under the resin and molding conditions set at the time of actual molding, and a drawdown measuring device was used to obtain measured data of a drawdown curve as shown in FIG. In this example, glass reinforced nylon resin CM1046K4B for Toray blow (specific gravity 1.29) was used, and as molding conditions, resin temperature was 245 ° C., die / core diameter 118.6 mm / 110 mm (gap 4.3 mm), extrusion time. 73 seconds was set.
【0047】次にステップ1にて、上記測定したドロー
ダウン曲線データを入力した。本実施例では、ドローダ
ウン測定装置で測定したデータを多項式で近似した近似
データを入力する。近似多項式の算出には、測定データ
に基づく最小二乗法による近似方法が一般的であり、本
実施例では、T秒後のパリソン長さL(T)(mm)
は、式(5)のような押し出し時間Tの3次式の形で近
似するものとした。Next, in step 1, the drawdown curve data measured above was input. In this embodiment, approximate data obtained by approximating the data measured by the drawdown measuring device with a polynomial is input. For the calculation of the approximate polynomial, the approximation method by the least square method based on the measurement data is generally used, and in this embodiment, the parison length L (T) (mm) after T seconds.
Is approximated in the form of a cubic expression of the extrusion time T as in Expression (5).
【0048】式(5)
L(T)=A×T+B×T3
ここで、係数A、Bは最小二乗法により求められる定数
であり、Aはドローダウン曲線より算出された押し出し
時間に対応する。Equation (5) L (T) = A × T + B × T 3 Here, the coefficients A and B are constants obtained by the method of least squares, and A corresponds to the extrusion time calculated from the drawdown curve. .
【0049】最小二乗法により、本実施例のドローダウ
ン曲線から定数A、Bが以下のように算出された。The constants A and B were calculated as follows from the drawdown curve of this example by the least squares method.
【0050】A=5.64
B=0.0735
図13にドローダウン実測データと、上記定数からなる
近似式により得られる曲線をあわせてプロットしたグラ
フを示す。実測データがほぼ近似式により得られた曲線
上に乗っていることが図からわかる。この結果、解析で
使用する押出し速度は5.64mm/sとなる。A = 5.64 B = 0.0735 FIG. 13 shows a graph in which the drawdown actual measurement data and the curve obtained by the approximate expression consisting of the above constants are plotted together. It can be seen from the figure that the measured data are on the curve obtained by the approximate equation. As a result, the extrusion speed used in the analysis is 5.64 mm / s.
【0051】次にステップ2により、解析に必要な解析
条件を入力する。上記によりドローダウン曲線は、定数
A、Bとして入力され、パリソン肉厚は設定された肉厚
である4.3mm、パリソン外径は118.6mmと設
定する。また、材料物性値として、比重1.29を弾性
率として100MPaを入力した。また、解析制御パラ
メータとして、1ステップあたりの時間刻み幅△tとし
て、0.1秒を入力した。これにより、パリソン押し出
し解析において、0.1秒毎に前記マクスウェルの微小
要素1つが生成、押出されることとなる。また、補正の
ためのしきい値εとして0.01を設定した。Next, in step 2, analysis conditions necessary for analysis are input. From the above, the drawdown curve is input as constants A and B, the parison thickness is set to the set thickness of 4.3 mm, and the parison outer diameter is set to 118.6 mm. Further, as the material physical property value, 100 MPa was input as the specific gravity of 1.29 and the elastic modulus. As the analysis control parameter, 0.1 second was input as the time step width Δt per step. As a result, in the parison extrusion analysis, one Maxwell microelement is generated and extruded every 0.1 seconds. Further, 0.01 was set as the threshold value ε for correction.
【0052】次にステップ3として、材料物性パラメー
タの初期値設定として粘性係数を200MPa/sに設
定した。Next, in step 3, the viscosity coefficient was set to 200 MPa / s as the initial setting of the material physical property parameters.
【0053】以上の条件設定によりステップ4の解析を
実行する。初期設定された材料物性データにより得られ
たドローダウン曲線を、実測ドローダウン曲線とあわせ
て図14に示す。73秒押出し後の実測パリソン長さ
は、698mmであるのに対して、解析により得られた
パリソン長さは1314mmとなった。この結果、ステ
ップ5により補正パラメータ(解析パリソン長さ/実測
パリソン長さ)が1.9と算出され、|1−補正パラメ
ータ|は0.9、すなわち、設定したしきい値ε0.0
1を越えるため、粘性係数を初期値の200MPa/s
から、これに補正パラメータを乗じた380MPaに補
正し、ステップ4に戻り再度解析を実施する。The analysis of step 4 is executed by setting the above conditions. The drawdown curve obtained from the initially set material property data is shown in FIG. 14 together with the measured drawdown curve. The measured parison length after extrusion for 73 seconds was 698 mm, whereas the parison length obtained by analysis was 1314 mm. As a result, the correction parameter (analyzed parison length / measured parison length) is calculated as 1.9 in step 5, and | 1-correction parameter | is 0.9, that is, the set threshold value ε0.0.
Since it exceeds 1, the viscosity coefficient of the initial value is 200 MPa / s
Then, the value is corrected to 380 MPa by multiplying this by a correction parameter, and the process returns to step 4 to perform the analysis again.
【0054】以上の操作を繰り返した結果、粘性係数が
420MPa/sになった時点で、しきい値εが0.0
1以下となったため、解析を終了し、ステップ6にて、
結果を図15のように出力した。As a result of repeating the above operation, when the viscosity coefficient reaches 420 MPa / s, the threshold value ε is 0.0
Since it was 1 or less, the analysis was completed, and in step 6,
The result was output as shown in FIG.
【0055】以上の押出し解析で得られたパリソン肉厚
分布を、図中の黒丸印で示した実測した肉厚分布と比較
したところ、図11に示すように良好な一致が確認でき
た。When the parison thickness distribution obtained by the above extrusion analysis was compared with the measured thickness distribution indicated by the black circles in the figure, good agreement was confirmed as shown in FIG.
【0056】次に、上記押出し解析により算出した押出
し後の肉厚分布を含むパリソン形状に基づいて、数値解
析用の有限要素モデルを作成、これを入力データとし
て、ブロー成形における型締め・エア吹き込み工程のシ
ミュレーションを実行した。本シミュレーションでは、
図16のようにパリソンの型締めによる変形と、型締め
後の金型内部でのエア吹き込みによる、成形品形状への
賦形の際の形状変化を予測し、最終的に金型から取り出
した際の成形品肉厚分布を予測する。なお、本手法につ
いては、本出願人による特開平8−258128号公報
に詳細に記載されている。Next, a finite element model for numerical analysis is created based on the parison shape including the wall thickness distribution after extrusion calculated by the above extrusion analysis, and using this as input data, mold clamping / air blowing in blow molding. A process simulation was performed. In this simulation,
As shown in FIG. 16, the deformation of the parison due to the mold clamping and the shape change at the time of shaping into the shape of the molded product due to the air blowing inside the mold after the mold clamping were predicted and finally taken out from the mold. Predict the molded product thickness distribution at that time. This method is described in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-258128 by the present applicant.
【0057】このシミュレーションの結果得られた成形
品肉厚予測結果を図17に等高線表示する。一方、比較
のために、押出し解析を行わずに、初期パリソンの設定
を均一肉厚4.3mm、直径118.6mmの円筒形状
のパリソンとして、型締め・エア吹き込みシミュレーシ
ョンを実施した際の肉厚分布予測を図18に示す。両者
を比較すると、本発明によりドローダウンの影響を考慮
したケースでは、押出し後のパリソンがドローダウンに
より引き伸ばされ薄肉化された状態をシミュレーション
の初期値として設定したため、成形後の部品も、均一肉
厚円筒パリソンを初期値とした結果と比較して、薄肉化
する結果となった。本結果は、実際に試作した成形品が
示す傾向と一致するものであることを確認した。FIG. 17 shows the results of prediction of the wall thickness of the molded product obtained as a result of this simulation in contour lines. On the other hand, for comparison, without performing extrusion analysis, the initial parison was set as a cylindrical parison with a uniform wall thickness of 4.3 mm and a diameter of 118.6 mm, and the wall thickness when performing mold clamping / air blowing simulation The distribution prediction is shown in FIG. Comparing the two, in the case of considering the influence of drawdown according to the present invention, since the parison after extrusion was stretched by drawdown and thinned was set as the initial value of the simulation, the molded part also had a uniform thickness. Compared with the result of using the thick cylinder parison as the initial value, the result was that the wall thickness was reduced. It was confirmed that this result agrees with the tendency of the actually manufactured molded product.
【0058】[0058]
【発明の効果】本願発明によれば、ブロー成形過程にお
けるブロー成形材料挙動を精度良く予測することができ
る。例えば、上記予測した肉厚分布を付与したパリソン
形状を初期条件と設定することにより、押出し後の型締
め・エア吹き込みシミュレーションにおいて成形品肉厚
を精度良く予測することが可能となり、この結果をフィ
ードバックすることにより、適切なパリソン押出し条件
の設定や、成形品のアール、金型のパーティングライン
の設定など、金型設計や製品設計の効率化が図られ、製
品開発期間の短縮や製品品質の向上に寄与することがで
きる。According to the present invention, the behavior of the blow molding material in the blow molding process can be accurately predicted. For example, by setting the parison shape with the predicted wall thickness distribution as the initial condition, it becomes possible to accurately predict the wall thickness of the molded product in the mold clamping / air blowing simulation after extrusion, and feed back this result. By doing so, it is possible to improve the efficiency of mold design and product design, such as setting the appropriate parison extrusion conditions, the radius of the molded product, and the parting line of the mold, shortening the product development period and improving product quality. It can contribute to improvement.
【図1】本発明の一実施形態例の概略手順をしめすため
のフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart showing a schematic procedure of an embodiment of the present invention.
【図2】ドローダウン曲線を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a drawdown curve.
【図3】実測のドローダウン曲線と、補正前の材料物性
パラメータによる解析で得られたドローダウン曲線をプ
ロットした例である。FIG. 3 is an example in which a measured drawdown curve and a drawdown curve obtained by an analysis using a material physical property parameter before correction are plotted.
【図4】本実施形態例で用いる解析装置の構成図であ
る。FIG. 4 is a configuration diagram of an analysis device used in the present embodiment example.
【図5】パリソン押出し解析に用いる微小要素を説明す
るための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining minute elements used for parison extrusion analysis.
【図6】図5の微小要素で押出し時のパリソンをモデル
化した図である。FIG. 6 is a diagram in which a parison at the time of extrusion is modeled by the minute element of FIG.
【図7】パリソン押出し解析の流れを説明するための図
である。FIG. 7 is a diagram for explaining the flow of parison extrusion analysis.
【図8】パリソン押出し解析に用いる微小要素と実際の
パリソンとの対応を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the correspondence between minute elements used for parison extrusion analysis and actual parison.
【図9】本発明の基本的な実施方法を解説するためのド
ローダウン曲線を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a drawdown curve for explaining a basic method of implementing the present invention.
【図10】ドローダウン曲線からパリソン長さの時間積
分値を算出する方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method of calculating a time integral value of parison length from a drawdown curve.
【図11】パリソン押し出しが完了した状態におけるパ
リソンの肉厚分布を解析結果と実測結果の比較を示した
グラフである。FIG. 11 is a graph showing a comparison between the analysis result and the actual measurement result of the wall thickness distribution of the parison in the state where the parison extrusion is completed.
【図12】本発明の実施例で用いる箱型ブロー成形品で
ある。FIG. 12 is a box-type blow molded product used in an example of the present invention.
【図13】本発明の実施例で用いるドローダウン実測デ
ータと、近似式により得られる曲線をあわせてプロット
したグラフである。FIG. 13 is a graph in which the actual drawdown data used in the example of the present invention and the curve obtained by the approximate expression are plotted together.
【図14】本発明の実施例における実測ドローダウン曲
線と初期設定された材料物性データにより得られたドロ
ーダウン曲線をあわせてプロットしたグラフである。FIG. 14 is a graph in which an actual drawdown curve and a drawdown curve obtained from the initially set material property data are plotted together in the example of the present invention.
【図15】本発明の実施例におけるパリソン押出し解析
結果を、パリソン形状と肉厚の等高線表示で出力した図
である。FIG. 15 is a diagram in which the parison extrusion analysis result in the example of the present invention is output in a contour line display of the parison shape and the wall thickness.
【図16】本発明の実施例におけるブロー成形の型締
め、エア吹き込みシミュレーションによるパリソンの変
形の様子を示した図である。FIG. 16 is a diagram showing a state of mold clamping of blow molding and deformation of a parison by an air blowing simulation in an example of the present invention.
【図17】本発明の実施例におけるパリソン押出し解析
を利用した場合の成形品肉厚予測結果を等高線表示した
図である。FIG. 17 is a diagram showing the results of predicting the thickness of a molded product in contour lines when the parison extrusion analysis is used in the example of the present invention.
【図18】本発明の実施例におけるパリソン押出し解析
を利用しない場合の成形品肉厚予測結果を等高線表示し
た図である。FIG. 18 is a diagram showing the results of predicting the wall thickness of a molded product in contour lines when the parison extrusion analysis is not used in the example of the present invention.
100・・・演算装置
101・・・解析条件設定手段
102・・・初期パラメータ設定手段
103・・・解析実行手段
104・・・パラメータ補正手段
105・・・解析結果出力手段
110・・・データ記憶装置
120・・・解析条件入力装置
130・・・出力装置
21・・・材料Aのドローダウン曲線
22・・・材料Bのドローダウン曲線
31・・・解析で得られたドローダウン曲線
32・・・実測で得られたドローダウン曲線
51・・・バネ要素
52・・・ダッシュポット要素
53・・・質量
61・・・1次元マクスウェル要素によるパリソンモデ
ル
81・・・1次元マクスウェルモデル
82・・・輪切りにされたパリソン
91・・・実測で得られたドローダウン曲線
92・・・押出し速度
93・・・ドローダウン時間積分領域
111・・・パリソン肉厚解析結果
112・・・パリソン肉厚実測値
121・・・箱型ブロー成形モデル
131・・・実測ドローダウン近似曲線
132・・・パリソン長さ実測データ
141・・・パラメータ補正前解析により得られたドロ
ーダウン曲線
142・・・実測ドローダウン近似曲線
161・・・押出し解析後のパリソン形状
162・・・型締めシミュレーション後のパリソン形状
163・・・エア吹き込みシミュレーション後のパリソ
ン形状100 ... Arithmetic device 101 ... Analysis condition setting means 102 ... Initial parameter setting means 103 ... Analysis execution means 104 ... Parameter correction means 105 ... Analysis result output means 110 ... Data storage Device 120 ... Analysis condition input device 130 ... Output device 21 ... Drawdown curve 22 of material A ... Drawdown curve 31 of material B ... Drawdown curve 32 obtained by analysis ...・ Drawdown curve 51 ... Spring element 52 ... Dashpot element 53 ... Mass 61 ... Parison model 81 by one-dimensional Maxwell element ... One-dimensional Maxwell model 82 ... Parison 91 cut into slices ... Drawdown curve 92 obtained by actual measurement ... Extrusion speed 93 ... Drawdown time integration region 111 ...・ Parison wall thickness analysis result 112 ・ ・ ・ Parison wall thickness actual measurement value 121 ・ ・ ・ Box blow molding model 131 ・ ・ ・ Measurement drawdown approximate curve 132 ・ ・ ・ Parison length measurement data 141 ・ ・ ・ Parameter pre-correction analysis Drawdown curve 142 obtained by ... Approximate drawdown approximate curve 161 ... Parison shape after extrusion analysis 162 ... Parison shape after mold clamping simulation 163 ... Parison shape after air blowing simulation
Claims (14)
挙動を、コンピュータによりシミュレーションする数値
解析方法であって、ドローダウン曲線データを入力する
ドローダウン曲線入力工程と、解析に使用する特定の材
料物性パラメータの初期値を設定する材料物性パラメー
タ初期値設定工程と、設定された材料物性パラメータに
よりブロー成形材料の押出し解析を実行する押出し解析
実行工程と、前記材料物性パラメータを補正する材料物
性パラメータ補正工程と、補正された材料物性パラメー
タにより再度押出し解析を実行する押出し解析実行工程
とを含むことを特徴とするブロー成形材料挙動の数値解
析方法。1. A numerical analysis method for simulating, by a computer, the behavior of a blow molding material in a blow molding process, comprising a drawdown curve input step of inputting drawdown curve data and a specific material physical property parameter used for the analysis. Material physical parameter initial value setting step for setting the initial value of, the extrusion analysis execution step for executing the extrusion analysis of the blow molding material by the set material physical parameter, the material physical parameter correction step for correcting the material physical parameter And an extrusion analysis execution step of performing extrusion analysis again with the corrected material physical property parameters.
筒状に押し出されたパリソンであることを特徴とする請
求項1に記載のブロー成形材料挙動の数値解析方法。2. The method for numerical analysis of blow molding material behavior according to claim 1, wherein the blow molding material is a parison extruded in a cylindrical shape from a blow molding machine.
粘性係数であることを特徴とする請求項1または2に記
載のブロー成形材料挙動の数値解析方法。3. The method for numerical analysis of blow molding material behavior according to claim 1, wherein the specific material physical property parameter is a viscosity coefficient of the material.
ドローダウン曲線データは、押出し時間と押出し長さの
関数として入力されることを特徴とする請求項1〜3い
ずれかに記載のブロー成形材料挙動の数値解析方法。4. The step of inputting a drawdown curve,
The method for numerical analysis of blow molding material behavior according to claim 1, wherein the drawdown curve data is input as a function of extrusion time and extrusion length.
測定装置により予め測定されたものであることを特徴と
する請求項1〜4いずれかに記載のブロー成形材料挙動
の数値解析方法。5. The method for numerical analysis of blow molding material behavior according to claim 1, wherein the drawdown curve data is measured in advance by a drawdown measuring device.
成形材料は、バネとダッシュポットから成る微小要素
が、直列に接続した集合体としてモデル化されることを
特徴とする請求項1〜5いずれかに記載のブロー成形材
料挙動の数値解析方法。6. The extrusion molding execution step is characterized in that the blow molding material is modeled as an assembly in which microelements composed of springs and dashpots are connected in series. Numerical analysis method of behavior of blow molding material described in.
挙動を、コンピュータによりシミュレーションする解析
装置であって、解析に使用する解析条件データを設定す
る解析条件設定手段と、解析に使用する特定の材料物性
パラメータの初期値を設定する初期パラメータ設定手段
と、ブロー成形材料の押出し解析を実行する解析実行手
段と、前記材料物性パラメータを補正する材料物性パラ
メータ補正手段を有することを特徴とするブロー成形材
料挙動の数値解析装置。7. An analysis device for simulating the behavior of a blow molding material in a blow molding process by a computer, and an analysis condition setting means for setting analysis condition data used for the analysis, and physical properties of a specific material used for the analysis. Blow molding material behavior comprising initial parameter setting means for setting initial values of parameters, analysis executing means for executing extrusion analysis of blow molding material, and material physical property parameter correcting means for correcting the material physical property parameters Numerical analysis device.
筒状に押し出されたパリソンであることを特徴とする請
求項7に記載のブロー成形材料挙動の数値解析装置。8. The blow molding material behavior numerical analysis apparatus according to claim 7, wherein the blow molding material is a parison extruded in a cylindrical shape from a blow molding machine.
粘性係数であることを特徴とする請求項7または8に記
載のブロー成形材料挙動の数値解析装置。9. The numerical analysis apparatus for blow molding material behavior according to claim 7, wherein the specific material physical property parameter is a viscosity coefficient of the material.
ータは、押出し時間の関数として計算されることを特徴
とする請求項7〜9いずれかに記載のブロー成形材料挙
動の数値解析装置。10. The apparatus for numerically analyzing the behavior of blow molding material according to claim 7, wherein the extrusion length measurement data of the blow molding material is calculated as a function of extrusion time.
ータは、ドローダウン測定装置により予め測定されたも
のであることを特徴とする請求項7〜10いずれかに記
載のブロー成形材料挙動の数値解析装置。11. The numerical value of the behavior of the blow molding material according to claim 7, wherein the extrusion length measurement data of the blow molding material is previously measured by a drawdown measuring device. Analyzer.
材料は、バネとダッシュポットから成る微小要素が、直
列に接続した集合体としてモデル化されることを特徴と
する請求項7〜11いずれかに記載のブロー成形材料挙
動の数値解析装置。12. The blow molding material according to claim 7, wherein the blow molding material is modeled as an assembly in which minute elements including a spring and a dashpot are connected in series. Numerical analysis device for behavior of blow molding material described.
の挙動を、コンピュータによりシミュレーションする数
値解析プログラムであって、ドローダウン曲線データを
入力するドローダウン曲線入力工程と、解析に使用する
特定の材料物性パラメータの初期値を設定する材料物性
パラメータ初期値設定工程と、設定された材料物性パラ
メータによりブロー成形材料の押出し解析を実行する押
出し解析実行工程と、前記材料物性パラメータを補正す
る材料物性パラメータ補正工程と、補正された材料物性
パラメータにより再度押出し解析を実行する押出し解析
工程を含む各工程をコンピュータに実行させるコンピュ
ータで実行可能なプログラム。13. A numerical analysis program for simulating the behavior of a blow molding material in a blow molding process by a computer, wherein a drawdown curve input step for inputting drawdown curve data and a specific material property parameter used for the analysis. Material physical parameter initial value setting step of setting the initial value of, the extrusion analysis execution step of executing the extrusion analysis of the blow molding material by the set material physical parameter, the material physical parameter correction step of correcting the material physical parameter , A computer-executable program that causes a computer to execute each step including an extrusion analysis step of performing extrusion analysis again based on the corrected material physical property parameters.
た、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体。14. A computer-readable storage medium storing the program according to claim 13.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002132397A JP2003320577A (en) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | Numeral value analyzing method and device for blow- molding material behavior |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007526156A (en) * | 2004-03-03 | 2007-09-13 | オウェンス イリノイ ヘルスケア パッケイジング インコーポレイテッド | Method and system for monitoring and controlling plastic forming process |
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JP2020163729A (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 東レエンジニアリング株式会社 | Simulation device, simulation method, program and storage medium |
CN116728751A (en) * | 2023-08-16 | 2023-09-12 | 张家港市云臻科技有限公司 | Electric mold opening and closing system based on extrusion blow molding machine |
-
2002
- 2002-05-08 JP JP2002132397A patent/JP2003320577A/en active Pending
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