(57)【要約】【課題】  精度が良くかつ短時間で樹脂流動解析を行なうことができる複数の流路のビーム要素によるモデル化を支援するモデル化支援方法、モデル化支援装置、モデル化支援プログラムおよびモデル化支援プログラムが記録された記録媒体を提供する。【解決手段】  第１ランナシステム作成部２３は、金型のＣＡＤデータに基づいて、スプル４２、直ランナ４３および曲がりランナ４４を含むランナシステム４１のソリッド要素によるモデルを作成する。樹脂流動解析部２６は、ソリッド要素によるランナシステム４１のモデルを用いて有限要素法によって樹脂流動解析を行う。ランナ径換算部３４は、樹脂流動解析部２６の解析結果に基づいて、直ランナ４３および曲がりランナ４４の仮想的な径の長さを算出する。ビーム要素ランナ径変更部３６は、直ランナ４３および曲がりランナ４４の仮想的な径の長さに基づいて、ランナシステム４１のビーム要素によるモデルを作成する。【選択図】      図１
2006323613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融樹脂が充填されることによって成形品を形作るための複数のキャビティがシェル要素またはソリッド要素によってモデル化され、溶融樹脂が注入されるスプルおよびこのスプルから分岐して、スプルと複数のキャビティとをそれぞれ接続する複数の流路がビーム要素によってモデル化され、予め定める条件でスプルに注入され、スプルおよび複数の流路を通って各キャビティに充填される溶融樹脂の流れを解析する流動解析方法における複数の流路のビーム要素によるモデル化支援方法であって、
スプルおよび複数の流路をシェル要素またはソリッド要素によってモデル化する第１モデル作成工程と、
第１モデル作成工程によって作成されたスプルおよび複数の流路のモデルを用いて、予め定める条件でスプルに溶融樹脂を注入したときに、スプルおよび複数の流路を流れる前記溶融樹脂の流れを解析する解析工程と、
前記解析工程の解析結果に基づいて、各流路の仮想的な断面積を算出する断面積算出工程と、
断面積算出工程によって算出された各流路の仮想的な断面積に基づいて、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化する第２モデル作成工程とを含むことを特徴とする複数の流路のビーム要素によるモデル化支援方法。
【請求項２】
前記解析工程では、溶融樹脂が単位時間当りに流れる量の平均値を流路毎に算出し、
前記断面積算出工程では、流路毎の前記平均値を、スプルに注入される溶融樹脂の速度によって除した値を、各流路の仮想的な断面積として算出することを特徴とする請求項１記載の複数の流路のビーム要素によるモデル化支援方法。
【請求項３】
溶融樹脂が充填されることによって成形品を形作るための複数のキャビティがシェル要素またはソリッド要素によってモデル化され、溶融樹脂が注入されるスプルおよびこのスプルから分岐して、スプルと複数のキャビティとをそれぞれ接続する複数の流路がビーム要素によってモデル化され、予め定める条件でスプルに注入され、スプルおよび複数の流路を通って各キャビティに充填される溶融樹脂の流れを解析する流動解析における複数の流路のビーム要素によるモデル化支援装置であって、
スプルおよび複数の流路をシェル要素またはソリッド要素によってモデル化する第１モデル作成手段と、
第１モデル作成手段によって作成されたスプルおよび複数の流路のモデルを用いて、予め定める条件でスプルに溶融樹脂を注入したときに、スプルおよび複数の流路を流れる前記溶融樹脂の流れを解析する解析手段と、
前記解析手段の解析結果に基づいて、各流路の仮想的な断面積を算出する断面積算出手段と、
断面積算出手段によって算出された各流路の仮想的な断面積に基づいて、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化する第２モデル作成手段とを含むことを特徴とする複数の流路のビーム要素によるモデル化支援装置。
【請求項４】
溶融樹脂が充填されることによって成形品を形作るための複数のキャビティがシェル要素またはソリッド要素によってモデル化され、溶融樹脂が注入されるスプルおよびこのスプルから分岐して、スプルと複数のキャビティとをそれぞれ接続する複数の流路がビーム要素によってモデル化され、予め定める条件でスプルに注入され、スプルおよび複数の流路を通って各キャビティに充填される溶融樹脂の流れを解析する流動解析における複数の流路のビーム要素によるモデル化を支援するプログラムであって、
スプルおよび複数の流路をシェル要素またはソリッド要素によってモデル化する第１モデル作成手順と、
第１モデル作成手順によって作成されたスプルおよび複数の流路のモデルを用いて、予め定める条件でスプルに溶融樹脂を注入したときに、スプルおよび複数の流路を流れる前記溶融樹脂の流れを解析する解析手順と、
前記解析手順の解析結果に基づいて、各流路の仮想的な断面積を算出する断面積算出手順と、
断面積算出手順によって算出された各流路の仮想的な断面積に基づいて、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化する第２モデル作成手順とをコンピュータに実行させるための複数の流路のビーム要素によるモデル化支援プログラム。
【請求項５】
請求項４記載のプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形の樹脂流動解析における複数の流路のビーム要素によるモデル化支援方法、モデル化支援装置、モデル化支援プログラムおよびモデル化支援プログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
成形品を形作るためのキャビティを複数有する金型を用いて射出成形を行なう場合、成形品の品質が均一になるように、複数のキャビティにバランスよく溶融樹脂を充填する必要がある。ランナから各キャビティに溶融樹脂が流れ込むゲートの位置は、成形品のデザインの都合上、予め決定されている場合が多いので、ランナの形状を変更することによって、溶融樹脂を各キャビティにバランスよく充填することができる金型を設計している。ランナの形状を変更したときに、どのように溶融樹脂が各キャビティに充填されるかは、シミュレーションを行なうことによって予め予測することができ、このシミュレーション結果に基づいて、金型を実際に作成する。シミュレーション結果に基づいて実際に金型を作成するので、射出成形における溶融樹脂の流れを、精度良くシミュレーションすることができる方法が望まれている。
【０００３】
第１の従来の技術の射出成形の樹脂流動解析では、スプル、スラグウェルおよびランナを含むランナシステムを、ビーム要素によってモデル化し、成形品を形作るキャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化し、このモデルを用いて射出成形のシミュレーションを行なっている。
【０００４】
図１１は、ランナ１の一部の断面を示す断面図である。ランナ１は、直角に曲がる形状を有する。溶融樹脂は、ランナ１の一方から流入し、ランナのコーナでその流れる方向を９０°変えてランナ１の他方に流れる。コーナの内側を進む溶融樹脂２の流れを第１矢符３によって示し、コーナの外側を進む溶融樹脂２の流れを第２矢符４によって示す。矢符の大きさは、溶融樹脂２の流れる速さを表し、矢符の大きさが大きいほど溶融樹脂２の流れる速さが早いことを表す。この図では、第１矢符３の方が第２矢符４より大きい。つまり、第１矢符３および第２矢符４の大きさによって、コーナの内側を流れる溶融樹脂の方が、コーナの外側を流れる溶融樹脂よりも早く流れることを表す。コーナの内側を通る溶融樹脂２が壁面から受ける応力は、コーナの外側を通る溶融樹脂２が壁面から受ける応力に比べて小さいので、コーナの内側を通る溶融樹脂２の流れる速さは、コーナの外側を通る溶融樹脂２の流れる速さに比べて早くなる。したがって、コーナでは、ランナ１を流れる溶融樹脂２の多くは、コーナの内側を通る。この結果、実際にランナ１を流れる溶融樹脂２が辿る距離は、ランナの中心を辿る距離に比べて短くなる。これによって、ランナの断面積および距離が同じであったとしても、まっすぐ延びる形状を有するランナを流れる溶融樹脂の早さに比べて、曲がった形状を有するランナを流れる溶融樹脂の早さの方が早くなる。
【０００５】
ランナをビーム要素によってモデル化した場合、ランナの断面積の情報と長さの情報とがランナシステムのモデルに反映され、ランナの形状は、ランナシステムのモデルに反映されない。したがって、ランナがまっすぐ伸びた形状を有している場合であっても、ランナが曲がった形状を有している場合であっても、ランナの長さと断面積とが同じであれば、樹脂流動解析のシミュレーション結果は、同じとなってしまう。したがって、ランナをビーム要素によってモデル化し、このモデルを用いて樹脂流動解析を行なうと、精度の高いシミュレーション結果を得ることができない。
【０００６】
第２の従来の技術の射出成形の樹脂流動解析では、ランナシステムおよびキャビティをソリッド要素によってモデル化し、このモデルを用いてシミュレーションを行なっている（たとえば非特許文献１参照）。ランナシステムをソリッド要素によってモデル化しているので、ランナの長さおよび断面積だけでなく、ランナの形状をも考慮したシミュレーションを行なうことができ、精度の高い樹脂流動解析を行なうことができる。
【０００７】
【非特許文献１】井上良徳、「３次元樹脂流動解析ソフトＲｅｍｙｌｏｐ−Ｆｌｏｗによる射出成形ランナーの流動解析」、豊田中央研究所Ｒ＆Ｄレビュー、２００１年３月、第３６巻、第１号、ｐ．２５−３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
第１の従来の技術では、樹脂流動解析のシミュレーション結果に、ランナの形状が反映されないので、射出成形の樹脂流動解析を精度良く行なうことができないという問題が生じる。
【０００９】
第２の従来の技術では、ランナシステムおよびキャビティをソリッド要素によってモデル化し、これを用いて樹脂流動解析を行なうので、第１の従来の技術に比べて、樹脂流動解析に要する時間が増大し、樹脂流動解析に長い時間を要するという問題が生じる。
【００１０】
したがって本発明の目的は、精度が良くかつ短時間で樹脂流動解析を行なうことができる複数の流路のビーム要素によるモデル化を支援するモデル化支援方法、モデル化支援装置、モデル化支援プログラムおよびモデル化支援プログラムが記録された記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、溶融樹脂が充填されることによって成形品を形作るための複数のキャビティがシェル要素またはソリッド要素によってモデル化され、溶融樹脂が注入されるスプルおよびこのスプルから分岐して、スプルと複数のキャビティとをそれぞれ接続する複数の流路がビーム要素によってモデル化され、予め定める条件でスプルに注入され、スプルおよび複数の流路を通って各キャビティに充填される溶融樹脂の流れを解析する流動解析方法における複数の流路のビーム要素によるモデル化支援方法であって、
スプルおよび複数の流路をシェル要素またはソリッド要素によってモデル化する第１モデル作成工程と、
第１モデル作成工程によって作成されたスプルおよび複数の流路のモデルを用いて、予め定める条件でスプルに溶融樹脂を注入したときに、スプルおよび複数の流路を流れる前記溶融樹脂の流れを解析する解析工程と、
前記解析工程の解析結果に基づいて、各流路の仮想的な断面積を算出する断面積算出工程と、
断面積算出工程によって算出された各流路の仮想的な断面積に基づいて、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化する第２モデル作成工程とを含むことを特徴とする複数の流路のビーム要素によるモデル化支援方法である。
【００１２】
本発明に従えば、解析工程では、スプルおよび複数の流路をソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルを用いて、スプルおよび複数の流路を流れる溶融樹脂の流動解析を行なう。断面積算出工程では、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化したときに、各流路の断面積が、解析工程において解析された解析結果を満たすような仮想的な断面積を算出する。第２モデル作成工程では、断面積算出工程において算出された仮想的な断面積に基づいて、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化する。
【００１３】
第２モデル作成工程では、解析工程の解析結果に基づいて算出される複数の流路の仮想的な断面積を基にして、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化するので、第１モデル作成工程においてスプルおよび複数の流路をモデル化したモデルに近いモデルをビーム要素によって作成することができる。
【００１４】
また本発明は、前記解析工程では、溶融樹脂が単位時間当りに流れる量の平均値を流路毎に算出し、
前記断面積算出工程では、流路毎の前記平均値を、スプルに注入される溶融樹脂の速度によって除した値を、各流路の仮想的な断面積として算出することを特徴とする請求項１記載の複数の流路のビーム要素によるモデル化支援方法である。
【００１５】
本発明に従えば、断面積算出工程では、所定の断面積を有する断面を単位時間当りに通過する流体の流量は、流体の速度と前記断面積との積に等しいという一般式に基づいて、各流路の仮想的な断面積を算出する。したがって、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化するときの流路の断面積として、より現実に即した流路の仮想的な断面積を求めることができる。これによって、ビーム要素によって、より現実に即するスプルおよび複数の流路のモデルを作成することができる。
【００１６】
また本発明は、溶融樹脂が充填されることによって成形品を形作るための複数のキャビティがシェル要素またはソリッド要素によってモデル化され、溶融樹脂が注入されるスプルおよびこのスプルから分岐して、スプルと複数のキャビティとをそれぞれ接続する複数の流路がビーム要素によってモデル化され、予め定める条件でスプルに注入され、スプルおよび複数の流路を通って各キャビティに充填される溶融樹脂の流れを解析する流動解析における複数の流路のビーム要素によるモデル化支援装置であって、
スプルおよび複数の流路をシェル要素またはソリッド要素によってモデル化する第１モデル作成手段と、
第１モデル作成手段によって作成されたスプルおよび複数の流路のモデルを用いて、予め定める条件でスプルに溶融樹脂を注入したときに、スプルおよび複数の流路を流れる前記溶融樹脂の流れを解析する解析手段と、
前記解析手段の解析結果に基づいて、各流路の仮想的な断面積を算出する断面積算出手段と、
断面積算出手段によって算出された各流路の仮想的な断面積に基づいて、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化する第２モデル作成手段とを含むことを特徴とする複数の流路のビーム要素によるモデル化支援装置である。
【００１７】
本発明に従えば、解析手段は、スプルおよび複数の流路をソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルを用いて、スプルおよび複数の流路を流れる溶融樹脂の流動解析を行なう。断面積算出手段は、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化したときに、各流路の断面積が、解析手段によって解析された解析結果を満たすような仮想的な断面積を算出する。第２モデル作成手段は、断面積算出手段によって算出された仮想的な断面積に基づいて、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化する。
【００１８】
第２モデル作成手段は、解析手段の解析結果に基づいて算出される複数の流路の仮想的な断面積を基にして、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化するので、第２モデル作成手段は、第１モデル作成手段によってスプルおよび複数の流路をモデル化したモデルに近いモデルをビーム要素によって作成することができる。
【００１９】
また本発明は、溶融樹脂が充填されることによって成形品を形作るための複数のキャビティがシェル要素またはソリッド要素によってモデル化され、溶融樹脂が注入されるスプルおよびこのスプルから分岐して、スプルと複数のキャビティとをそれぞれ接続する複数の流路がビーム要素によってモデル化され、予め定める条件でスプルに注入され、スプルおよび複数の流路を通って各キャビティに充填される溶融樹脂の流れを解析する流動解析における複数の流路のビーム要素によるモデル化を支援するプログラムであって、
スプルおよび複数の流路をシェル要素またはソリッド要素によってモデル化する第１モデル作成手順と、
第１モデル作成手順によって作成されたスプルおよび複数の流路のモデルを用いて、予め定める条件でスプルに溶融樹脂を注入したときに、スプルおよび複数の流路を流れる前記溶融樹脂の流れを解析する解析手順と、
前記解析手順の解析結果に基づいて、各流路の仮想的な断面積を算出する断面積算出手順と、
断面積算出手順によって算出された各流路の仮想的な断面積に基づいて、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化する第２モデル作成手順とをコンピュータに実行させるための複数の流路のビーム要素によるモデル化支援プログラムである。
【００２０】
本発明に従えば、複数の流路のビーム要素によるモデル化支援プログラムをコンピュータが実行すると、このコンピュータは、前述した複数の流路のビーム要素によるモデル化支援装置と同様に動作する。
【００２１】
また本発明は、前記プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
本発明に従えば、複数の流路のビーム要素によるモデル化支援プログラムは、コンピュータにインストールされた後、このコンピュータによって実行される。したがって、このコンピュータは、前述した複数の流路のビーム要素によるモデル化支援装置と同様に動作する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、第２モデル作成工程において、スプルおよび複数の流路をソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルに近いモデルを、ビーム要素によって作成することができる。したがって、射出成形の樹脂流動解析において、スプル、複数の流路およびキャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルを用いたシミュレーション結果に近いシミュレーション結果を、第２モデル作成工程において作成したスプルおよび複数の流路のモデルと、キャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルとを用いた樹脂流動解析によって得ることができる。これによって、第２モデル作成工程において作成したスプルおよび複数の流路のモデルと、キャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルとを用いた場合、スプルおよび複数の流路を、複数の流路の実際の断面積に基づいてビーム要素によってモデル化したモデルと、キャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルとを用いた場合に比べて、精度の高い解析を行なうことができる。
【００２３】
また、第２モデル作成工程において、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化する前に、一度、スプルおよび複数の流路をソリッド要素またはシェル要素によってモデル化し、このモデルを用いて、スプルおよび複数の流路を流れる溶融樹脂の流動解析を行なっている。スプルおよび複数の流路をソリッド要素またはシェル要素によってモデル化し、このモデルを用いて、スプルおよび複数の流路を流れる溶融樹脂の流動解析するのに要する時間は、スプル、複数の流路およびキャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化し、このモデルを用いてスプル、複数の流路およびキャビティを流れる溶融樹脂の流動解析に要する時間に比べると、圧倒的に短い。したがって、本発明によってスプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化する時間と、このモデル、およびキャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルとを用いて溶融樹脂の流動解析するのに要する時間とを足した時間は、スプル、複数の流路およびキャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化し、このモデルを用いてスプル、複数の流路およびキャビティを流れる溶融樹脂の流動解析に要する時間に比べて短くなる。これによって、短い時間で精度の高い樹脂流動解析を行なうことができる。
【００２４】
また本発明によれば、第２モデル化工程において、ビーム要素によって、より現実に即するスプルおよび複数の流路のモデルを作成することができるので、このモデルとキャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルとを用いて、より現実に即した樹脂流動解析を行なうことができる。
【００２５】
また本発明によれば、第２モデル作成手段によって、スプルおよび複数の流路をソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルに近いモデルを、ビーム要素によって作成することができる。したがって、射出成形の樹脂流動解析において、スプル、複数の流路およびキャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルを用いたシミュレーション結果に近いシミュレーション結果を、第２モデル作成工程において作成したスプルおよび複数の流路のモデルと、キャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルとを用いた樹脂流動解析によって得ることができる。したがって、射出成形の樹脂流動解析において、第２モデル作成手段によって作成したスプルおよび複数の流路のモデルと、キャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルとを用いた場合、スプルおよび複数の流路を、複数の流路の実際の断面積に基づいてビーム要素によってモデル化したモデルと、キャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルとを用いた場合に比べて、精度の高い解析を行なうことができる。
【００２６】
また、第２モデル作成手段において、スプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化する前に、一度、スプルおよび複数の流路をソリッド要素またはシェル要素によってモデル化し、このモデルを用いて、スプルおよび複数の流路を流れる溶融樹脂の流動解析を行なっている。スプルおよび複数の流路をソリッド要素またはシェル要素によってモデル化し、このモデルを用いて、スプルおよび複数の流路を流れる溶融樹脂の流動解析するのに要する時間は、スプル、複数の流路およびキャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化し、このモデルを用いてスプル、複数の流路およびキャビティを流れる溶融樹脂の流動解析に要する時間に比べると、圧倒的に短い。したがって、本発明によってスプルおよび複数の流路をビーム要素によってモデル化する時間と、このモデルおよび、キャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化したモデルとを用いて溶融樹脂の流動解析するのに要する時間とを足した時間は、スプル、複数の流路およびキャビティをソリッド要素またはシェル要素によってモデル化し、このモデルを用いてスプル、複数の流路およびキャビティを流れる溶融樹脂の流動解析に要する時間に比べて短くなる。これによって、短い時間で精度の高い樹脂流動解析を行なうことができる。
【００２７】
また本発明によれば、複数の流路のビーム要素によるモデル化支援プログラムをコンピュータが実行すると、このコンピュータは、前述した複数の流路のビーム要素によるモデル化支援装置と同様に動作する。これによって、前述した複数の流路のビーム要素によるモデル化支援装置をコンピュータによって容易に実現することができる。
【００２８】
また本発明によれば、複数の流路のビーム要素によるモデル化支援プログラムは、コンピュータにインストールされた後、このコンピュータによって実行される。したがって、このコンピュータは、前述した複数の流路のビーム要素によるモデル化支援装置と同様に動作する。これによって、前述した複数の流路のビーム要素によるモデル化支援装置をコンピュータによって容易に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明のランナシステム作成装置１１の機能ブロック図である。複数の流路のビーム要素によるモデル化支援装置は、ランナシステム作成装置１１によって実現される。図２は、ランナシステム作成装置１１の電気的構成を示すブロック図である。ランナシステム作成装置１１は、スプルおよび複数のランナを、射出成形における溶融樹脂の樹脂流動解析に適するようにビーム要素によってモデル化する。
【００３０】
ランナシステム作成装置１１は、コンピュータによって実現される。ランナシステム作成装置１１は、中央処理装置（Central Processing Unit：略称ＣＰＵ）１２、記憶部１３、入力部１４、表示部１５、記録媒体接続部１６およびバス１７を含んで実現される。
【００３１】
ＣＰＵ１２、記憶部１３、入力部１４、表示部１５および記録媒体接続部１６は、バス１７によってそれぞれ電気的に接続される。
【００３２】
ＣＰＵ１２は、記憶部１３に記憶されたプログラムを実行することによって、予め定められた演算を行う。複数の流路のビーム要素によるモデル化支援プログラムであるランナシステム作成プログラムは、記憶部１３に記憶されており、ＣＰＵ１２は、記憶部１３に記憶されたランナシステム作成プログラムを実行する。
【００３３】
記憶部１３は、揮発性メモリおよび不揮発性メモリを含んで構成される。記憶部１３は、ＣＰＵ１２の命令にしたがって、ＣＰＵ１２が演算した演算結果を記憶したり、記憶部１３に記憶された情報をＣＰＵ１２に与えたりする。記憶部１３には、ＣＰＵ１２が実行する複数のプログラムが記憶されている。
【００３４】
入力部１４は、キーボードおよびマウスなどによって実現される。入力部１４は、利用者によってキーボードなどが操作されると、この操作に対応した指令をＣＰＵ１２に与える。
【００３５】
表示部１５は、液晶表示パネルによって実現される。表示部１５は、ＣＰＵ１２が演算した演算結果を可視表示する。
【００３６】
記録媒体接続部１６は、ＣＤ（Compact Disc）などの記録媒体に記録された情報を読込む。
【００３７】
ランナシステム作成装置１１は、記憶部１３に記憶されたランナシステム作成プログラムをＣＰＵ１２が読込んで実行することによって実現される、金型データベース２１、金型データ読込み部２２、第１ランナ作成手段である第１ランナシステム作成部２３、第２ランナシステム作成部２４、第１ランナシステム形状データベース２５、解析手段である樹脂流動解析部２６、第２ランナシステム形状データベース２７、解析結果データベース３１、流量抽出部３２、ランナシステム流量データベース３３、ランナ径換算部３４、ランナ径換算値データベース３５、第２モデル作成手段であるランナ径変更部３６および初期条件データベース３７を含んで構成される。
【００３８】
金型データベース２１には、ＣＡＤ（Computer Aided Design）によって作成された金型の形状を表す情報が、ＣＡＤデータとして登録されている。ＣＡＤデータには、キャビティおよびランナシステムの形状を表す情報が含まれる。キャビティとは、成形品を形作るために充填される金型内の空間のことである。ランナシステムは、スプルおよび複数の流路である複数のランナを含む。
【００３９】
金型データ読込み部２２は、金型データベース２１に登録された情報のうち、樹脂流動解析を行なうべき金型の形状を表すＣＡＤデータを読込む。
【００４０】
第１ランナシステム作成部２３は、金型データ読込み部２２によって読込んだ金型のＣＡＤデータに基づいて、ランナシステムをソリッド要素によってモデル化する。具体的には、ランナシステムの形状を表すＣＡＤデータに基づいて、ランナシステムを有限個の四面体要素または六面体要素の立体要素によって分割し、この有限個の立体要素によってランナシステムをモデル化する。ランナシステムは、有限個の立体要素によって表されるので、第１ランナシステム作成部２３によって作成されたランナシステムのモデルは、ランナシステムの３次元の形状を表す情報を含む。
【００４１】
第１ランナシステム作成部２３によって作成されたランナシステムのモデルは、第１ランナシステム形状データベース２５として記憶部１３に記憶される。
【００４２】
第２ランナシステム作成部２４は、金型データ読込み部２２によって読込んだ金型のＣＡＤデータに基づいて、ランナシステムをビーム要素によってモデル化する。具体的には、ランナシステムの形状を表すＣＡＤデータに基づいて、ランナシステムを有限個のはり要素によって分割し、この有限個のはり要素によってランナシステムをモデル化する。ランナシステムは、有限個のはり要素によって表されるので、第２ランナシステム作成部２３によって作成されたランナシステムのモデルは、ランナシステムの長さおよび断面積を表す情報を含む。つまり、第２ランナシステム作成部２３によって作成されたランナシステムのモデルは、ランナシステムの長さおよび断面積を表す情報のみを含み、ランナシステムの形状を表す情報を含まない。
【００４３】
第２ランナシステム作成部２４によって作成されたランナシステムのモデルは、第２ランナシステム形状データベース２７として記憶部１３に記憶される。
【００４４】
初期条件データベース３７には、樹脂流動解析をおこなうときの、スプルから注入される溶融樹脂の初期条件がデータベースとして登録されている。初期条件は、溶融樹脂の粘性の温度依存性、溶融樹脂の温度、およびスプルから注入される溶融樹脂の流速を表す情報を含む。初期条件は、ランナシステム作成装置１１の利用者が、入力部１４のキーボードを操作することによって入力される。
【００４５】
樹脂流動解析部２６は、予め定める初期条件に基づいてスプルに溶融樹脂を注入したときに、ランナシステムを流れる溶融樹脂の流れを有限要素法を用いて解析する。樹脂流動解析には、第１または第２ランナシステム形状データベース２５，２７にデータベースとして登録されているランナシステムのモデルを用いる。またスプルに注入される溶融樹脂の初期条件は、初期条件データベース３７に登録された初期条件によって定められる。樹脂流動解析には、連続の方程式およびナビエストークス方程式を用い、溶融樹脂を非圧縮非ニュートン流体と仮定した。樹脂流動解析部２６は、スプル４２に溶融樹脂を注入してから所定の時刻経過後における、予め定める断面を溶融樹脂が単位時間あたりに通過する流量、この流量の平均値および所定の位置における溶融樹脂の温度などを解析する。
【００４６】
樹脂流動解析部２６によって解析された樹脂流動解析の解析結果は、解析結果データベース３１として記憶部１３に記憶される。
【００４７】
流量抽出部３２は、解析結果データベース３１に登録された溶融樹脂の解析結果のうち、ランナを流れる溶融樹脂の流量およびこの平均値を、ランナ毎に抽出する。流量抽出部３２は、抽出したランナ毎の溶融樹脂の流量およびこの流量の平均値をランナシステム流量データベース３３として記憶部１３に記憶する。
【００４８】
ランナ径換算部３４は、ランナシステム流量データベース３３に登録された各ランナを流れる溶融樹脂の流量の平均値に基づいて、各ランナの仮想的な径を算出する。ランナ径換算部３４によって算出された各ランナの径は、ランナ径換算値データベース３５として記憶部１３に記憶される。
【００４９】
ビーム要素ランナ径変更部３６は、ランナ径換算値データベース３５に登録された各ランナの径に基づいて、第２ランナシステム形状データベース２７に登録されたビーム要素によるランナシステムのモデルを修正する。具体的には、各ランナの仮想的な直径の長さから、各ランナの仮想的な断面積を算出し、算出した断面積に基づいて、第２ランナシステム作成部２４によって作成されたランナシステムのモデルを修正する。修正したビーム要素によるランナシステムのモデルは、第２ランナシステム形状データベース２７として記憶部１３に記憶される。
【００５０】
図３は、ランナシステム作成装置１１がランナシステム４１をビーム要素によってモデル化する処理を表すフローチャートである。図４は、本実施の形態において樹脂流動解析を行なうランナシステム４１をソリッド要素によって表す斜視図である。図５は、本実施の形態において樹脂流動解析を行なうランナシステム４１をビーム要素によって表す斜視図である。
【００５１】
ランナシステム４１は、スプル４２と直ランナ４３と曲がりランナ４４とを含んで構成される。スプル４２は、略円柱形状を有する。溶融樹脂は、注入口４５からスプル４２の一端部４６に注入される。スプル４２の他端部４７は、直ランナ４３の一端部５１および曲がりランナ４４の一端部５２に接続される。直ランナ４３は、略四角柱形状を有する。直ランナ４３の他端部５３は、第１キャビティのゲートに接続される。曲がりランナ４４は、曲がった形状を有する。曲がりランナ４４は、６本の四角柱形状を有する第１〜第６ランナ構成部４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，４４Ｄ，４４Ｅ、４４Ｆを含んで構成される。曲がりランナ４４の他端部５４は、第２キャビティのゲートに接続される。スプル４２の一端から他端までの距離をスプル距離Ｌ１と記載し、直ランナ４３の一端から他端までの距離を直ランナ距離Ｌ２と記載し、曲がりランナ４４の中心を通り、曲がりランナ４４の一端から他端までの距離を曲がりランナ距離Ｌ３と記載する。曲がりランナ距離Ｌ３は、第１ランナ構成部４４Ａの長さＬ４と、第２ランナ構成部４４Ｂの長さＬ５と、第３ランナ構成部４４Ｃの長さＬ６と、第４ランナ構成部４４Ｄの長さＬ７と、第５ランナ構成部４４Ｅの長さＬ８と、第６ランナ構成部４４Ｆの長さＬ９とを加算した長さである。第２の距離Ｌ２と第３の距離Ｌ３とは、同じ距離に選ばれる。また、スプル４２の断面積をスプル断面積Ｓ１と記載し、直ランナ４３の断面積を、直ランナ断面積Ｓ２と記載し、曲がりランナ４４の断面積を、曲がりランナ断面積Ｓ３と記載する。本実施の形態において、スプル距離Ｌ１は、１０（ｃｍ）であり、直ランナ距離Ｌ２は、３０（ｃｍ）であり、曲がりランナ距離Ｌ３は、３０（ｃｍ）である。またスプル断面積Ｓ１は、スプル４２の一端部４６で０．５（ｃｍ２）、スプル４２の他端部で１．１３（ｃｍ２）のテーパー形状であり、直ランナ断面積Ｓ２は、１（ｃｍ２）であり、曲がりランナ断面積Ｓ３は、１（ｃｍ２）である。ランナシステムをビーム要素によってモデル化する処理を開始すると、ステップａ０からステップａ１に移る。ステップａ１では、金型データ読込み部２２は、金型データベース２１に登録された金型の形状を表すＣＡＤデータを読込み、ステップａ２に移る。
【００５２】
ステップａ２では、第１ランナシステム作成部２３は、ステップａ１において読込んだランナシステムの形状を表すＣＡＤデータに基づいて、ランナシステムをソリッド要素によってモデル化し、このモデルを第１ランナシステム形状データベース２５として記憶部１３に記憶させる。図４は、第１ランナシステム作成部２３によって作成されたランナシステムのモデルを示す。次にステップａ３に移る。
【００５３】
ステップａ３では、第２ランナシステム作成部２４は、ステップａ１において読込んだランナシステムの形状を表すＣＡＤデータに基づいて、ランナシステムをビーム要素によってモデル化する。このとき、スプル４２の断面積を第１の断面積Ｓ１、直ランナ４３の断面積を第２の断面積Ｓ２、および曲がりランナ４４の断面積を第３の断面積Ｓ３として、ランナシステムをビーム要素によってモデル化する。ランナシステムの形状をビーム要素によってモデル化したモデルを、第２ランナシステム形状データベース２７として記憶部１３に記憶させる。図５に、第２ランナシステム作成部２４によって作成されたランナシステムのモデルを示す。次に、ステップａ４に移る。
【００５４】
ステップａ４では、樹脂流動解析部２６は、第１ランナシステム形状データベース２５に登録されたソリッド要素によるランナシステムのモデルを読込み、ステップａ５に移る。
【００５５】
ステップａ５では、樹脂流動解析部２６は、初期条件データベース３７に登録された初期条件を読込む。
【００５６】
ステップａ６では、樹脂流動解析部２６は、スプル４２の一端部４６から溶融樹脂が注入されたときの、溶融樹脂の流れを有限要素法によって解析する。有限要素法に用いられるランナシステムのモデルは、ステップａ４において読込んだソリッド要素によるランナシステムのモデルである。スプル４２の一端部４６に注入される溶融樹脂の初期条件は、ステップａ５において読込んだ初期条件に基づく。本実施の形態において樹脂流動解析を行なう樹脂の種類は、ＰＣ（ポリカーボネート）およびＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）を含む熱可塑性樹脂である。スプル４２の一端部４６に注入される溶融樹脂の速度を初速度Ｖと記載し、スプル４２の一端部４６に注入される溶融樹脂の温度を初期温度Ｔと記載する。本実施の形態において解析した溶融樹脂の初速度Ｖは、５００（ｃｍ／ｓ）であり、初期温度Ｔは、２４５（℃）である。溶融樹脂の流れを解析することによって、ランナシステム４１を分割した立体要素の各節点における溶融樹脂の速度、および各節点における溶融樹脂の温度を得ることができる。樹脂流動解析部２６は、さらに立体要素の各節点における溶融樹脂の速度に基づいて、所定の断面を単位時間当りに通過する溶融樹脂の流量およびこの流量の平均値などを算出する。樹脂流動解析の結果は、解析結果データベース３１として記憶部１３に記憶され、ステップａ７に移る。
【００５７】
ステップａ７では、流量抽出部３２は、解析結果データベース３１に登録された解析結果のうち、直ランナ４３の第１キャビティと接続する端面５５、および曲がりランナ４４の第２キャビティと接続する端面５６を単位時間当りに通過する溶融樹脂の流量およびこの流量の平均値をそれぞれ抽出する。直ランナ４３の第１キャビティと接続する端面５５を単位時間当りに通過する溶融樹脂の流量を直ランナ流量と記載し、曲がりランナ４４の第２キャビティと接続する端面５６を単位時間当りに通過する溶融樹脂の流量を曲がりランナ流量と記載する。また、直ランナ流量の平均値を平均直ランナ流量値Ｑ１と記載し、曲がりランナ流量の平均値を平均曲がりランナ流量値Ｑ２と記載する。平均直ランナ流量値Ｑ１は、具体的には、直ランナ４３の第１キャビティと接続する端面５５から溶融樹脂が流れ始めた時刻からスプル４２に溶融樹脂を注入するのを終了した時刻までの直ランナ流量の平均値である。平均曲がりランナ流量値Ｑ２は、具体的には、曲がりランナ４４の第２キャビティと接続する端面５６から溶融樹脂が流れ始めた時刻からスプル４２に溶融樹脂を注入するのを終了するまでの曲がりランナ流量の平均値である。流量抽出部３２によって抽出された直ランナ流量、曲がりランナ流量、平均直ランナ流量値Ｑ１および平均曲がりランナ流量値Ｑ２は、ランナシステム流量データベース３３として記憶部１３に記憶される。
【００５８】
図６は、ステップａ６において解析した直ランナ流量および曲がりランナ流量の時間変化を表すグラフである。横軸は、時間を表す。スプル４２の一端部４６に溶融樹脂を注入し始めた時刻を０（零）ｓ（秒）とする。縦軸は、直ランナ４３の第１キャビティと接続する端面５５および曲がりランナ４４の第２キャビティと接続する端面５６を通過する溶融樹脂の流量を表す。各時刻における直ランナ流量を記号「○」で表し、各時刻における曲がりランナ流量を記号「×」で表す。図６に示す解析結果から、曲がりランナ流量の方が直ランナ流量よりも大きいことが判る。樹脂流動解析によって得られる平均直ランナ流量値Ｑ１は、１８５（ｃｍ３／ｓ）であり、平均曲がりランナ流量値Ｑ２は、２０１（ｃｍ３／ｓ）である。直ランナ断面積Ｓ２と曲がりランナ断面積Ｓ３とが同じであり、かつ直ランナ距離Ｌ２と曲がりランナ距離Ｌ３とが同じであっても、ランナシステムをソリッド要素によってモデル化したので、各ランナの形状がモデルに反映され、曲がりランナ流量の方が直ランナ流量よりも大きいという解析結果が得られる。
【００５９】
ステップａ８では、ランナ径換算部３４は、ランナシステム流量データベース３３に登録された平均直ランナ流量値Ｑ１および平均曲がりランナ流量値Ｑ２を読込み、ステップａ９に移る。
【００６０】
ステップａ９では、ランナ径換算部３４は、平均直ランナ流量値Ｑ１および平均曲がりランナ流量値Ｑ２に基づいて、直ランナ４３および曲がりランナ４４の仮想的な径の直径を算出する。直ランナ４３の仮想的な直径を仮想直ランナ径ｄ１と記載し、曲がりランナ４４の仮想的な直径を曲がりランナ径ｄ２と記載する。直ランナ４３の仮想的な断面積を仮想直ランナ断面積Ｓ４と記載すると、仮想直ランナ断面積Ｓ４は、円の面積の公式から、次式（１）で表される。
Ｓ４＝π×（ｄ１／２）２                                        …（１）
【００６１】
また曲がりランナ４４の仮想的な断面積を仮想曲がりランナ断面積Ｓ５と記載すると、仮想曲がりランナ断面積Ｓ５は、円の面積の公式から次式（２）で表される。
Ｓ５＝π×（ｄ２／２）２                                        …（２）
【００６２】
所定の断面積を有する断面を通過する流体の流量は、この断面の断面積と、この断面を通過する流体の流速との積によって求めることができる。仮想直ランナ径ｄ１および仮想直ランナ断面積Ｓ４を、平均直ランナ流量値Ｑ１および初速度Ｖに基づいて次式（３）から求める。
Ｑ１＝π×（ｄ１／２）２×Ｖ＝Ｓ４×Ｖ                          …（３）
【００６３】
また仮想曲がりランナ径ｄ２および仮想曲がりランナ断面積Ｓ５を、平均曲がりランナ流量値Ｑ２および初速度Ｖに基づいて次式（４）から求める。
Ｑ２＝π×（ｄ２／２）２×Ｖ＝Ｓ５×Ｖ                          …（４）
【００６４】
ランナ径換算部３４によって求められた仮想直ランナ径ｄ１は、０．９７０（ｃｍ）であり、仮想曲がりランナ径ｄ２は、１．０２（ｃｍ）であり、仮想直ランナ断面積Ｓ４は、０．９４０（ｃｍ２）であり、仮想曲がりランナ断面積Ｓ５は、１．０４（ｃｍ２）である。ランナ径換算部３４によって求められた仮想直ランナ径ｄ１、仮想曲がりランナ径ｄ２、仮想直ランナ断面積Ｓ４、および仮想曲がりランナ断面積Ｓ５は、ランナ径換算値データベース３５として記憶部１３に記憶され、ステップａ１０に移る。
【００６５】
ステップａ１０では、ビーム要素ランナ径変更部３６は、第２ランナシステム形状データベース２７に登録されたランナシステムのモデルを読込む。つまり、ビーム要素ランナ径変更部３６は、ＣＡＤデータに基づいてビーム要素によってモデル化したランナシステムのモデルを読込む。次にステップａ１１に移る。
【００６６】
ステップａ１１では、ビーム要素ランナ径変更部３６は、ランナ径換算値データベース３５に登録された仮想直ランナ径ｄ１、仮想曲がりランナ径ｄ２、仮想直ランナ断面積Ｓ４および仮想曲がりランナ断面積Ｓ５を読込む。
【００６７】
ステップａ１２では、ビーム要素ランナ径変更部３６は、仮想直ランナ径ｄ１および仮想曲がりランナ径ｄ２に基づいて、ビーム要素によるランナシステムのモデルを修正する。具体的には、直ランナ４３の断面積を、直ランナ断面積Ｓ２ではなく、仮想直ランナ断面積Ｓ４と仮定し、曲がりランナ４４の断面積を、曲がりランナ断面積Ｓ３ではなく、仮想曲がり断面積Ｓ５と仮定して、ランナシステムをビーム要素によってモデル化する。次にステップａ１３に移る。
【００６８】
ステップａ１３では、樹脂流動解析部２６は、第２ランナシステム形状データベース２７に記憶されたランナシステムのモデルを読込む。つまり、ビーム要素ランナ径変更部３６によって修正されたビーム要素によるランナシステムのモデルを読込む。次にステップａ１４に移る。
【００６９】
ステップａ１４では、樹脂流動解析部２６は、初期条件データベース３７に記憶された初期条件を読込み、ステップａ１５に移る。
【００７０】
ステップａ１５では、樹脂流動解析部２６は、スプル４２の一端部４６から溶融樹脂が注入されたときの、溶融樹脂の流れを有限要素法によって解析する。有限要素法に用いられるランナシステムのモデルは、ステップａ１３において読込んだビーム要素によるランナシステムのモデルである。スプル４２の一端部４６に注入される溶融樹脂の初期条件は、ステップａ６において行なった樹脂流動解析と同じ条件であり、ステップａ１４において読込んだ初期条件に基づく。つまり、ステップａ６では、ソリッド要素によるランナシステムのモデルを用いて樹脂流動解析を行なったが、ステップａ１５では、修正されたビーム要素によるランナシステムのモデルを用いて樹脂流動解析を行なう。樹脂流動解析の解析結果は、解析結果データベース３１として記憶部１３に記憶され、ステップａ１６に移る。ステップａ１６では、処理を終了する。
【００７１】
図７は、ステップａ１６において解析した直ランナ流量および曲がりランナ流量の時間変化を表すグラフである。図８は、ステップａ３においてビーム要素によるランナシステムのモデルを用いて樹脂流動解析をした場合の直ランナ流量および曲がりランナ流量の時間変化を表す図である。ステップａ３においてビーム要素によるランナシステムのモデルを用いて樹脂流動解析をした場合とは、つまりステップａ１２においてランナシステムのモデルを修正する前のモデルを用いて樹脂流動解析をした場合のことである。
【００７２】
図８に示す解析結果から判るように、ステップａ３においてビーム要素によるランナシステムのモデルを用いて樹脂流動解析をした場合には、直ランナ流量と曲がりランナ流量とが全く同じ時間変化をするという解析結果が得られる。ビーム要素によってランナシステムをモデル化すると、各ランナの長さおよび各ランナの断面積のみが考慮され、各ランナの形状は考慮されない。したがって、本実施の形態のように直ランナ断面積Ｓ２と曲がりランナ断面積Ｓ３とが同じであり、かつ直ランナ距離Ｌ２と曲がりランナ距離Ｌ３とが同じランナシステムをビーム要素によってモデル化したモデルを用いて樹脂流動解析を行なうと、直ランナ流量の時間変化と曲がりランナ流量の時間変化とが全く同じ解析結果となる。
【００７３】
図７に示す解析結果から判るように、仮想直ランナ径ｄ１および仮想曲がりランナ径ｄ２に基づいて修正したビーム要素によるランナシステムのモデルを用いて樹脂流動解析を行なうと、０.０５５秒以降は、曲がりランナ流量のほうが直ランナ流量よりも多いという解析結果となる。つまり、ステップａ１５では、ビーム要素によるランナシステムのモデルを用いて樹脂流動解析を行なったにもかかわらず、ソリッド要素によるランナシステムのモデルを用いた樹脂流動解析の解析結果に近い解析結果が得られる。したがって、ランナシステム作成装置１１は、樹脂流動解析を行ったときに、ソリッド要素によるランナシステムのモデルを用いたときに近い解析結果を得ることができるビーム要素によるランナシステムのモデルを作成することができる。
【００７４】
本実施の形態において、第１ランナシステム作成部２３は、ランナシステムをソリッド要素によってモデル化するとしたけれども、ランナシステムをソリッド要素またはシェル要素のうち少なくともいずれか一方によってランナシステムをモデル化してもよい。また、ステップａ２において、第１ランナシステム作成部２３は、ランナシステムをソリッド要素によってモデル化するとしたけれども、ソリッド要素またはシェル要素のうち少なくともいずれか一方によってランナシステムをモデル化してもよい。
【００７５】
また、本実施の形態では、ステップａ２において、予めＣＡＤデータに基づいてビーム要素によるランナシステムのモデルを作成するとしたけれども、ステップａ９において仮想直ランナ径ｄ１および仮想曲がりランナ径ｄ２を求めた後に、求めた径に基づいて、ビーム要素によるランナシステムのモデルを作成してもよい。
【００７６】
また本実施の形態において、ランナシステム作成プログラムは、ランナシステム作成装置１１の記憶部１３に記憶されるとしたけれども、ランナシステム作成装置１１が読取り可能であって、プログラムを固定的に担持する記憶媒体であればどのような記録媒体に記録されてもよい。前記記録媒体は、ランナシステム作成装置１１と分離可能に構成される記録媒体であって、マスクＲＯＭ（Masked ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically
Erasable and Programmable ROM）、フラッシュＲＯＭなどの半導体メモリ、磁気テープおよびカセットテープなどのテープ系の記録媒体、フレキシブルディスクおよびハードディスクなどの磁気ディスク系の記録媒体、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital
Versatile Disk）、ＢＤ（Blue-ray Disc）およびＨＤ  ＤＶＤ（High Definition DVD）などの光ディスク系の記録媒体、ＭＯ（Magneto-Optical disk）およびＭＤ（Mini
Disc）などの光磁気ディス系の記録媒体、およびメモリカードを含むＩＣ（Integrated
Circuit）カードおよび光メモリカードなどのカード系の記録媒体などである。ランナシステム作成装置１１の記録媒体接続部１６は、前記記録媒体に記憶されたランナシステム作成プログラムを読込む。読込んだランナシステム作成プログラムは、記憶部１３に記憶され、記憶されたランナシステム作成プログラムをＣＰＵ１２が実行する。
【００７７】
また、ランナシステム作成装置１１は、インターネットを含む通信ネットワークに接続可能な構成とし、通信ネットワークに接続されたサーバに記憶されたランナシステム作成プログラムを、サーバからダウンロードしてもよい。このように通信ネットワークを介してサーバからランナシステム作成プログラムをダウンロードする場合には、ダウンロードするプログラムを予め記憶部１３に記憶させておくか、あるいは記憶部１３とは別の記録媒体からインストールしておけばよい。
【００７８】
図９は、ランナシステム作成装置１１によって作成されたビーム要素によるランナシステムのモデルを用いて射出成形における樹脂流動解析を行なう射出成形流動解析装置６１の電気的構成を示すブロック図である。
【００７９】
射出成形流動解析装置６１は、コンピュータがランナシステム作成プログラムを含む射出成形流動解析プログラムを実行することによって実現される。射出成形流動解析装置６１は、ランナシステム作成プログラムを実行することによって実現されるランナシステム作成装置１１、キャビティおよびランナシステムモデル作成部６３、および射出成形解析部６４を含んで構成される。
【００８０】
ランナシステム作成装置１１は、前述した図３に示すステップａ０〜ステップａ１２までの処理を行う。
【００８１】
キャビティおよびランナシステムモデル作成部６３は、ランナシステム作成装置１１がステップａ１２において修正したランナシステムのビーム要素によるモデルを、第１ランナシステム形状データベース２５から読込む。また、キャビティおよびランナシステムモデル作成部６３は、ランナシステム作成装置１１の金型データ読込み部２２が読込んだキャビティの形状を表すＣＡＤデータに基づいて、キャビティをソリッド要素によってモデル化する。さらに、読込んだビーム要素によるランナシステムのモデルおよびソリッド要素によるキャビティのモデルに基づいて、ランナシステムおよびキャビティのモデルを作成する。
【００８２】
射出成形解析部６４は、キャビティおよびランナシステムモデル作成部６３によって作成されたキャビティおよびランナシステムのモデル、およびランナシステム作成装置１１の初期条件データベース３７に記憶された初期条件に基づいて、射出成形における樹脂流動解析を行なう。
【００８３】
図１０は、射出成形流動解析装置６１が、樹脂流動解析を行なう処理を示すフローチャートである。ランナシステムおよびキャビティに充填される溶融樹脂の樹脂流動解析を開始すると、ステップｂ０からステップｂ１に移る。
【００８４】
ステップｂ１では、ランナシステム作成装置１１は、図３に示すステップａ０〜ステップａ１２までの処理を行う。つまり、修正したビーム要素によるランナシステムのモデルを作成する。次にステップｂ２に移る。
【００８５】
ステップｂ２では、キャビティおよびランナシステムモデル作成部６３は、ランナシステム作成装置１１の金型データベース２１に記憶されたキャビティおよびランナシステムの形状を表すＣＡＤデータを読込む。またキャビティおよびランナシステムモデル作成部６３は、ステップｂ１において作成したビーム要素によるランナシステムのモデルを読込む。次にステップｂ３に移る。
【００８６】
ステップｂ３では、キャビティおよびランナシステムモデル作成部６３は、キャビティの形状を表すＣＡＤデータに基づいて、ソリッド要素によってキャビティをモデル化し、ステップｂ２において読込んだランナシステムのモデルとキャビティのモデルとに基づいて、ランナシステムとキャビティとを含むモデルを作成し、作成したモデルを射出成形解析部６４に与え、ステップｂ４に移る。
【００８７】
ステップｂ４では、射出成形解析部６４は、ランナシステム作成装置１１の初期条件データベース３７に記憶された初期条件を読込み、ステップｂ５に移る。
【００８８】
ステップｂ５では、キャビティおよびランナシステムモデル作成部６３から与えられるキャビティとランナシステムとを含むモデルを用い、ステップｂ４において読込んだ初期条件でスプル４２の一端部４６から溶融樹脂を注入したときの溶融樹脂の流れを解析し、ステップｂ６に移る。ステップｂ６では、処理を終了する。
【００８９】
射出成形流動解析装置６１は、直ランナ４３および曲がりランナ４４の形状を考慮したビーム要素によるランナシステムのモデルと、ソリッド要素またはシェル要素によるキャビティのモデルとに基づいて、射出成形による樹脂流動解析を行なう。ソリッド要素によるランナシステムのモデルに近いビーム要素によるランナシステムのモデルを用いて樹脂流動解析を行なうので、ＣＡＤデータに基づくビーム要素によるランナシステムのモデルを用いて樹脂流動解析を行なう場合に比べて、精度の高いシミュレーション結果を得ることができる。
【００９０】
また、ビーム要素によるランナシステムのモデルと、ソリッド要素またはシェル要素によるキャビティのモデルとを用いて樹脂流動解析を行なうので、樹脂流動解析に要する時間は、ソリッド要素またはシェル要素によるランナシステムおよびキャビティのモデルを用いて樹脂流動解析を行う場合に比べて、著しく短縮される。たとえば、ソリッド要素またはシェル要素によるランナシステムおよびキャビティのモデルを用いて樹脂流動解析を行うと、解析に数日要する場合であっても、本発明の射出成形流動解析装置６１によって解析を行なうと、数時間で解析することができる。また、ランナシステムをビーム要素によってモデル化するにもかかわらず、ソリッド要素またはシェル要素によるランナシステムおよびキャビティのモデルを用いて樹脂流動解析を行なった解析結果に近い精度の高い樹脂流動解析を行なうことができる。これによって、射出成形における樹脂流動解析に要する時間を短縮することができ、精度の高い樹脂流動解析を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明のランナシステム作成装置１１の機能ブロック図である。
【図２】ランナシステム作成装置１１の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】ランナシステム作成装置１１がランナシステム４１をビーム要素によってモデル化する処理を表すフローチャートである。
【図４】本実施の形態において樹脂流動解析を行なうランナシステム４１をソリッド要素によって表す斜視図である。
【図５】本実施の形態において樹脂流動解析を行なうランナシステム４１をビーム要素によって表す斜視図である。
【図６】ステップａ６において解析した直ランナ流量および曲がりランナ流量の時間変化を表すグラフである。
【図７】ステップａ１６において解析した直ランナ流量および曲がりランナ流量の時間変化を表すグラフである。
【図８】ステップａ３においてビーム要素によるランナシステムのモデルを用いて樹脂流動解析をした場合の直ランナ流量および曲がりランナ流量の時間変化を表す図である。
【図９】ランナシステム作成装置１１によって作成されたビーム要素によるランナシステムのモデルを用いて射出成形における樹脂流動解析を行なう射出成形流動解析装置６１の電気的構成を示すブロック図である。
【図１０】射出成形流動解析装置６１が、樹脂流動解析を行なう処理を示すフローチャートである。
【図１１】ランナ１の一部の断面を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９２】
１１  ランナシステム作成装置
１２  ＣＰＵ
１３  記憶部
１４  入力部
１５  表示部
１６  記録媒体接続部
２３  第１ランナシステム作成部
２４  第２ランナシステム作成部
２６  樹脂流動解析部
３２  流量抽出部
３４  ランナ径変換部
３６  ビーム要素ランナ径変更部
４１  ランナシステム
４２  スプル
４３  直ランナ
４４  曲がりランナ
６１  射出成形流動解析装置
【図１】
2006323613.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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