(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形加工プロセス中に少なくとも金型に発生する変形を予測する変形量予測装置において、
微少な要素に分割された少なくとも金型モデルのデータに基づき、簡易化剛性マトリクスを作成するマトリクス作成手段と、
微少な要素に分割された成形品形状モデルのデータに基づき、少なくとも加工プロセスの経過時間毎の樹脂圧力を算出する樹脂圧力算出手段と、
前記マトリクス作成手段により作成された簡易化剛性マトリクスに、前記樹脂圧力算出手段により算出された樹脂圧力を境界条件として与えて前記金型の変形量を算出する変形量算出手段と
を有し、
前記簡易化剛性マトリクスは、金型をキャビティ面と、拘束条件及び荷重条件のある部分と、その他の部分に分け、前記キャビティ面の１つの節点に単位荷重を与え、その他の部分の荷重ベクトルを全てゼロとし、拘束条件及び荷重条件のある部分の変位ベクトルもゼロとして求めたキャビティ面の変位を少なくとも１つの成分とすることを特徴とする変形量予測装置。
【請求項２】
前記変形量算出手段は、前記樹脂圧力算出手段により算出された樹脂圧力による単位荷重を、キャビティ面の各１つの節点に境界条件として与えて前記金型の変形量を算出することを特徴とする請求項１記載の変形量予測装置。
【請求項３】
前記簡易化剛性マトリクスは、金型をキャビティ面、少なくとも拘束条件のある部分、及びその他の部分に分けることによって得られるマトリクスであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の変形量予測装置。
【請求項４】
前記マトリクス作成手段は、微少な要素に分割された金型及び成形機モデルのデータに基づき、前記簡易化剛性マトリクスを作成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の変形量予測装置。
【請求項５】
前記マトリクス作成手段は、有限要素法、差分法、有限体積法、及び境界要素法のうちのいずれかの数値解析法に基づき、前記簡易化剛性マトリクスを作成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の変形量予測装置。
【請求項６】
前記樹脂圧力算出手段は、有限要素法、差分法、及び有限体積法のうちのいずれかの数値解析法に基づき、前記樹脂圧力を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の変形量予測装置。
【請求項７】
射出成形加工プロセス中に少なくとも金型に発生する変形を予測する変形量予測装置に適用される変形量予測方法において、
微少な要素に分割された少なくとも金型モデルのデータに基づき、簡易化剛性マトリクスを作成するマトリクス作成ステップと、
微少な要素に分割された成形品形状モデルのデータに基づき、少なくとも加工プロセスの経過時間毎の樹脂圧力を算出する樹脂圧力算出ステップと、
前記マトリクス作成ステップにより作成された簡易化剛性マトリクスに、前記樹脂圧力算出ステップにより算出された樹脂圧力を境界条件として与えて前記金型の変形量を算出する変形量算出ステップとを有し、
前記簡易化剛性マトリクスは、金型をキャビティ面と、拘束条件及び荷重条件のある部分と、その他の部分に分け、前記キャビティ面の１つの節点に単位荷重を与え、その他の部分の荷重ベクトルを全てゼロとし、拘束条件及び荷重条件のある部分の変位ベクトルもゼロとして求めたキャビティ面の変位を少なくとも１つの成分とすることを特徴とする変形量予測方法。
【請求項８】
前記変形量算出ステップは、前記樹脂圧力算出ステップにより算出された樹脂圧力による単位荷重を、キャビティ面の各１つの節点に境界条件として与えて前記金型の変形量を算出することを特徴とする請求項７記載の変形量予測方法。
【請求項９】
前記簡易化剛性マトリクスは、金型をキャビティ面、少なくとも拘束条件のある部分、及びその他の部分に分けることによって得られるマトリクスであることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の変形量予測方法。
【請求項１０】
前記マトリクス作成ステップは、微少な要素に分割された金型及び成形機モデルのデータに基づき、前記簡易化剛性マトリクスを作成することを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の変形量予測方法。
【請求項１１】
前記マトリクス作成ステップは、有限要素法、差分法、有限体積法、及び境界要素法のうちのいずれかの数値解析法に基づき、前記簡易化剛性マトリクスを作成することを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれか１項に記載の変形量予測方法。
【請求項１２】
前記樹脂圧力算出ステップは、有限要素法、差分法、及び有限体積法のうちのいずれかの数値解析法に基づき、前記樹脂圧力を算出することを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれか１項に記載の変形量予測方法。
【請求項１３】
射出成形加工プロセス中に少なくとも金型に発生する変形を予測する変形量予測装置に適用される変形量予測方法をプログラムとして記憶した、コンピュータにより読み出し可能な記憶媒体において、
前記変形量予測方法が、
微少な要素に分割された少なくとも金型モデルのデータに基づき、簡易化剛性マトリクスを作成するマトリクス作成ステップと、
微少な要素に分割された成形品形状モデルのデータに基づき、少なくとも加工プロセスの経過時間毎の樹脂圧力を算出する樹脂圧力算出ステップと、
前記マトリクス作成ステップにより作成された簡易化剛性マトリクスに、前記樹脂圧力算出ステップにより算出された樹脂圧力を境界条件として与えて前記金型の変形量を算出する変形量算出ステップとを有し、
前記簡易化剛性マトリクスは、金型をキャビティ面と、拘束条件及び荷重条件のある部分と、その他の部分に分け、前記キャビティ面の１つの節点に単位荷重を与え、その他の部分の荷重ベクトルを全てゼロとし、拘束条件及び荷重条件のある部分の変位ベクトルもゼロとして求めたキャビティ面の変位を少なくとも１つの成分とすることを特徴とする記憶媒体。
【請求項１４】
前記変形量算出ステップは、前記樹脂圧力算出ステップにより算出された樹脂圧力による単位荷重を、キャビティ面の各１つの節点に境界条件として与えて前記金型の変形量を算出することを特徴とする請求項１３記載の記憶媒体。
【請求項１５】
前記簡易化剛性マトリクスは、金型をキャビティ面、少なくとも拘束条件のある部分、及びその他の部分に分けることによって得られるマトリクスであることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の記憶媒体。
【請求項１６】
前記マトリクス作成ステップは、微少な要素に分割された金型及び成形機モデルのデータに基づき、前記簡易化剛性マトリクスを作成することを特徴とする請求項１３乃至請求項１５のいずれか１項に記載の記憶媒体。
【請求項１７】
前記マトリクス作成ステップは、有限要素法、差分法、有限体積法、及び境界要素法のうちのいずれかの数値解析法に基づき、前記簡易化剛性マトリクスを作成することを特徴とする請求項１３乃至請求項１６のいずれか１項に記載の記憶媒体。
【請求項１８】
前記樹脂圧力算出ステップは、有限要素法、差分法、及び有限体積法のうちのいずれかの数値解析法に基づき、前記樹脂圧力を算出することを特徴とする請求項１３乃至請求項１７のいずれか１項に記載の記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変形量予測装置、変形量予測方法、及び記憶媒体に関し、特に、射出成形加工プロセス中に少なくとも金型に発生する変形を予測する変形量予測装置、当該変形量予測装置に適用される変形量予測方法、及び当該変形量予測方法を実行するプログラムを記憶した記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
射出成形法を用いた加工プロセスにおいて、射出成形中に金型が樹脂圧力によって変形する。また、樹脂の圧力は成形プロセス中で刻々変化するため、金型及び成形機の形状も刻々変化していく。その後、金型によって樹脂が冷却されると樹脂圧力は低くなり、金型変形は元に戻る。
【０００３】
金型及び成形機は弾性体と考えられるので、従来、金型及び成形機を微小要素に分割し、線形の構造解析において荷重、拘束などの境界条件を設定することによって、金型及び成形機の変形量を予測することが可能であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、金型及び成形機の形状は複雑であるので、それらを膨大な数の微小要素に分割してモデル化する必要があるが、そのようなモデル化を行った場合、金型及び成形機の時間経過に伴って刻々と変化する変形量を予測するには膨大な計算量が必要になり、計算時間も非常に長くかかるという問題があった。
【０００５】
また、樹脂が冷却して金型変形が元に戻った場合、この金型変形の戻りが成形品を圧縮するため、樹脂圧力に影響を与える。このため、樹脂圧力を精度良く予測することができないという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、射出成形法を用いた加工プロセスにおける金型及び成形機の変形量を予測計算する際の計算量を低減し、変形量を高速に予測できるようにした変形量予測装置、変形量予測方法、及び記憶媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
また、金型の変形の影響を考慮して樹脂圧力の予測を行なうことができるようした変形量予測装置、変形量予測方法、及び記憶媒体を提供することを別の目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の変形量予測装置は、射出成形加工プロセス中に少なくとも金型に発生する変形を予測する変形量予測装置において、微少な要素に分割された少なくとも金型モデルのデータに基づき、簡易化剛性マトリクスを作成するマトリクス作成手段と、微少な要素に分割された成形品形状モデルのデータに基づき、少なくとも加工プロセスの経過時間毎の樹脂圧力を算出する樹脂圧力算出手段と、前記マトリクス作成手段により作成された簡易化剛性マトリクスに、前記樹脂圧力算出手段により算出された樹脂圧力を境界条件として与えて前記金型の変形量を算出する変形量算出手段とを有し、
前記簡易化剛性マトリクスは、金型をキャビティ面と、拘束条件及び荷重条件のある部分と、その他の部分に分け、前記キャビティ面の１つの節点に単位荷重を与え、その他の部分の荷重ベクトルを全てゼロとし、拘束条件及び荷重条件のある部分の変位ベクトルもゼロとして求めたキャビティ面の変位を少なくとも１つの成分とすることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の変形量予測方法は、射出成形加工プロセス中に少なくとも金型に発生する変形を予測する変形量予測装置に適用される変形量予測方法において、微少な要素に分割された少なくとも金型モデルのデータに基づき、簡易化剛性マトリクスを作成するマトリクス作成ステップと、
微少な要素に分割された成形品形状モデルのデータに基づき、少なくとも加工プロセスの経過時間毎の樹脂圧力を算出する樹脂圧力算出ステップと、前記マトリクス作成ステップにより作成された簡易化剛性マトリクスに、前記樹脂圧力算出ステップにより算出された樹脂圧力を境界条件として与えて前記金型の変形量を算出する変形量算出ステップとを有し、前記簡易化剛性マトリクスは、金型をキャビティ面と、拘束条件及び荷重条件のある部分と、その他の部分に分け、前記キャビティ面の１つの節点に単位荷重を与え、その他の部分の荷重ベクトルを全てゼロとし、拘束条件及び荷重条件のある部分の変位ベクトルもゼロとして求めたキャビティ面の変位を少なくとも１つの成分とすることを特徴とする。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の記憶媒体は、射出成形加工プロセス中に少なくとも金型に発生する変形を予測する変形量予測装置に適用される変形量予測方法をプログラムとして記憶した、コンピュータにより読み出し可能な記憶媒体において、前記変形量予測方法が、微少な要素に分割された少なくとも金型モデルのデータに基づき、簡易化剛性マトリクスを作成するマトリクス作成ステップと、微少な要素に分割された成形品形状モデルのデータに基づき、少なくとも加工プロセスの経過時間毎の樹脂圧力を算出する樹脂圧力算出ステップと、前記マトリクス作成ステップにより作成された簡易化剛性マトリクスに、前記樹脂圧力算出ステップにより算出された樹脂圧力を境界条件として与えて前記金型の変形量を算出する変形量算出ステップとを有し、前記簡易化剛性マトリクスは、金型をキャビティ面と、拘束条件及び荷重条件のある部分と、その他の部分に分け、前記キャビティ面の１つの節点に単位荷重を与え、その他の部分の荷重ベクトルを全てゼロとし、拘束条件及び荷重条件のある部分の変位ベクトルもゼロとして求めたキャビティ面の変位を少なくとも１つの成分とすることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る変形量予測装置で実行される射出成形加工プロセス中の金型及び成形機の変形量予測シミュレーションを示すフローチャートである。該フローチャートでは、各処理をステップ番号Ｓで示すとともに、各処理で使用されるデータを該フローチャート中にデータ番号Ｄで示す。
【００１６】
変形量予測装置は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力装置等（図示せず）から構成され、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従ってＣＰＵが動作することによって、ステップ番号Ｓで示される各処理が実行され、また、データ番号Ｄで示されるデータがＲＡＭ等に格納される。
【００１７】
まずステップＳ１において、微少な要素に分割された金型及び成形機モデルのデータ（Ｄ１）が変形量予測装置に入力されて、簡易化剛性マトリクス（Ｄ３）の作成が行われる。すなわち、有限要素法を適用し、弾性解析に用いる連立一次方程式の行列式を作成し、作成された行列式を基に簡易化剛性マトリクスを作成する。この簡易化剛性マトリクスは、金型中のキャビティ面の変形量を予測するために必要となるマトリクスである。なお、ここでは有限要素法を適用したが、差分法、有限体積法、境界要素法等の数値解析法のいずれかを予測解析に適用してもよい。ステップＳ１の詳しい処理内容については後述する。
【００１８】
次に時刻変数ｔを０とする（Ｓ２）。そして時刻変数ｔに所定時間△ｔを加算する（Ｓ３）。
【００１９】
次にステップＳ４において、微少な要素に分割された成形品形状モデルのデータ（Ｄ２）が変形量予測装置に入力されて、成形品の充填・保圧・冷却プロセスのシミュレーションが行なわれ、時刻ｔにおける樹脂圧力、温度、密度、速度などが計算される（Ｄ４）。すなわち、成形品はスプル・ランナ、キャビティを含み、こうした成形品における樹脂の挙動が有限要素法、差分法、有限体積法等の数値解析法のいずれかによって予測解析される。なお樹脂圧力は言い換えればキャビティ面圧力である。
【００２０】
次にステップＳ５において、ステップＳ１で得られた簡易化剛性マトリクス（Ｄ３）に対して、ステップＳ４で得られた時刻ｔにおけるキャビティ面圧力（Ｄ６）を境界条件として与え、時刻ｔにおける金型及び成形機の変形量（Ｄ５）を予測計算する。
【００２１】
次に時刻変数ｔが所定の冷却終了時間を計時完了しているか否かを判別し（Ｓ６）、所定の冷却終了時間を計時完了していたら処理を終了する。時刻変数ｔが所定の冷却終了時間を計時完了していなければ、ステップＳ３に戻って時刻変数ｔに所定時間△ｔを加算して、ステップＳ４〜Ｓ５の処理を繰り返す。
【００２２】
図２及び図３は、微小な要素に分割された金型及び成形機の一例を示す斜視図及び側断面図である。図中、１，１０は金型、２，３はプラテン、４〜７はタイバー、８はキャビティ、９はキャビティ面である。
【００２３】
次に、金型及び成形機のモデルから簡易化剛性マトリクスを計算するステップＳ１に関する処理内容を説明する。
【００２４】
予測解析に有限要素法を適用し、弾性解析を行なう場合、下記式（１）のような連立一次方程式が得られる。
【００２５】
【数１】
0004328448.tif 000002
ここで、Ｋは剛性マトリクス、ｕは変位ベクトル、Ｆは荷重ベクトルである。
【００２６】
金型を、キャビティ面と、拘束条件及び荷重条件のある部分と、その他の部分とに分け、剛性マトリクスＫにおいてキャビティ面の変位ベクトルをＵｐ、キャビティ面の荷重ベクトルをＦｐとし、拘束条件及び荷重条件のある部分の変位ベクトルをＵｂ、拘束条件及び荷重条件のある部分の荷重ベクトルをＦｂとし、その他の部分の変位ベクトルをＵｏ、その他の部分の荷重ベクトルをＦｏとした場合、上記式（１）は下記式（２）のように表すことができる。
【００２７】
【数２】
0004328448.tif 000003
一方、金型の中のキャビティ面の変位ベクトルは下記式（３）で表すことができる。
【００２８】
【数３】
0004328448.tif 000004
すなわち、キャビティ面の１つの節点に単位荷重を与え、その他の部分の荷重ベクトルＦｏをすべてゼロとし、拘束条件及び荷重条件のある部分の変位ベクトルＵｂもゼロとすると、Ｇppの中の単位荷重を与えた部分の成分は、単位荷重を与えた項の変位ベクトルＵｐとなる。したがって、上記式（２）の条件として、キャビティ面の１つの節点に単位荷重を与え、その他の部分の荷重ベクトルＦｏを全てゼロ、拘束条件及び荷重条件のある部分の変位ベクトルＵｂもゼロとして、単位荷重を与えた項の変位ベクトルＵｐを求めると、それがＧppの中の単位荷重を与えた部分の成分となる。
【００２９】
Ｇpoについても同様のことが言えるため、単位荷重を与える部分を順に変えて上記式（２）を解くことで、Ｇpp，Ｇpoのすべての成分が得られる。
【００３０】
かくして、上記式（３）で得られる簡易化マトリクスは、上記式（１）に示した通常の有限要素法で用いられる剛性マトリクスＫに比ベ、有効な要素数が少ないので計算量が低減される。したがって、成形品の樹脂圧力が刻々変化しても、キャビティ面の変形量が即座に計算され得る。
【００３１】
図４（ａ）は成形品形状の一例を示す斜視図、図４（ｂ）は微小要素に分割された成形品モデルを示す斜視図である。
【００３２】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係る変形量予測装置で実行される射出成形加工プロセス中の金型及び成形機の変形量予測シミュレーションと、成形品の板厚変化量計算とを示すフローチャートである。該フローチャートでは、各処理をステップ番号Ｓで示すとともに、各処理で使用されるデータを該フローチャート中にデータ番号Ｄで示す。
【００３３】
変形量予測装置は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力装置等（図示せず）から構成され、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従ってＣＰＵが動作することによって、ステップ番号Ｓで示される各処理が実行され、また、データ番号Ｄで示されるデータはＲＡＭ等に格納される。
【００３４】
まず、時刻変数ｔを０とし（Ｓ１１）、次に、時刻変数ｔに所定時間△ｔを加算する（Ｓ１２）。
【００３５】
次にステップＳ１３において、微少な要素に分割された成形品形状モデルのデータが変形量予測装置に入力されるとともに、充填時間、充填樹脂温度、保圧時の保持圧力、保持時間、冷却時間、キャビティ表面温度などの初期条件および境界条件が変形量予測装置に入力され、成形品の充填・保圧・冷却プロセスのシミュレーションが行なわれ、時刻ｔにおけるキャビティ面の樹脂圧力、樹脂の温度、密度、速度などが計算される。これらの計算は、有限要素法、差分法、及び有限体積法のいずれかを用いて行われる。このステップＳ１３の詳しい処理内容については後述する。
【００３６】
次にステップＳ１４において、拘束条件およびステップＳ１３で得られたキャビティ面の樹脂圧力（Ｄ１１）を変形解析の境界条件として与え、金型の変形シミュレーションを行なう。すなわち、図２及び図３に示す第１の実施の形態と同様に、金型及び成形機を微小要素に分割し、拘束条件およびキャビティ面の樹脂圧力を境界条件として与え、有限要素法、差分法、境界要素法のいずれかを用いた弾性計算によって金型の変形量を予測する。
【００３７】
次にステップＳ１５において、ステップＳ１４で得られた金型変形量（Ｄ１２）から、成形品各部の板厚の時間的変化量を計算する。このステップＳ１５の詳しい処理内容については後述する。
【００３８】
次に時刻変数ｔが所定の冷却終了時間を計時完了しているか否かを判別し（Ｓ１６）、所定の冷却終了時間を計時完了していたら処理を終了する。時刻変数ｔが所定の冷却終了時間を計時完了していなければ、ステップＳ１２に戻って時刻変数ｔに所定時間△ｔを加算して、ステップＳ１３〜Ｓ１５の処理を繰り返す。
【００３９】
以下、ステップ１３の処理内容について詳しく説明する。
【００４０】
ステップ１３の処理は、成形品の板厚ｈの時間的変化の影響を考慮した射出成形プロセスの基礎方程式を解く部分である。板厚ｈの時間的変化の影響を考慮すると、射出成形プロセスでは下記式（４）で示す微分方程式が成立する。なお板厚ｈの時間的変化のデータは、前回処理で行われた流動・保圧・冷却プロセスのシミュレーションの際に得られたものを使用する。
【００４１】
【数４】
0004328448.tif 000005
ただし、上記式（４）の中のＳは下記式（５）のように表される。
【００４２】
【数５】
0004328448.tif 000006
なお、ρは密度、ｐは圧力、ｈは成形品の板厚である。
【００４３】
ここで、成形品各部の圧力ｐは形状関数Ｎｊを用いると下記式（６）で近似できる。
【００４４】
【数６】
0004328448.tif 000007
ただし、Ｍは要素を構成する節点の総数、Ｐjは節点ｊの圧力である。
【００４５】
上記式（４）の圧力ｐを上記式（６）式で表し、ガラーキン法を適用すると、下記式（７）式が得られる。
【００４６】
【数７】
0004328448.tif 000008
一方、密度ρは圧力ｐと温度Ｔとの関数で表されるので、下記式（８）のような密度ρの時間微分方程式が成り立つ。
【００４７】
【数８】
0004328448.tif 000009
また、圧力ｐ及び温度Ｔの時間微分を、形状関数Ｎｊを用いて表すと下記式（９ａ），（９ｂ）のようになる。
【００４８】
【数９】
0004328448.tif 000010
したがって、上記式（９ａ），（９ｂ）を上記式（８）に代入すると、下記式（１０）が得られる。
【００４９】
【数１０】
0004328448.tif 000011
この上記式（１０）を上記式（７）式に代入すれば、下記式（１１）が得られる。
【００５０】
【数１１】
0004328448.tif 000012
これを行列式で表すと下記式（１２）となる。
【００５１】
【数１２】
0004328448.tif 000013
ただし、各行列は下記式（１３ａ），（１３ｂ），（１３ｃ），（１３ｄ）で表される。
【００５２】
【数１３】
0004328448.tif 000014
一般化クランク＝ニコルソン法では、圧力ｐjの時間微分及び圧力ｐjは下記式（１４ａ），（１４ｂ）で表される。
【００５３】
【数１４】
0004328448.tif 000015
時間に関して一般化クランク＝ニコルソン法を適用するものとし、上記式（１４ａ），（１４ｂ）を上記式（１２）に代入すると、下記式（１５）式が得られる。
【００５４】
【数１５】
0004328448.tif 000016
これを書き改めると、下記式（１６）式が得られる。
【００５５】
【数１６】
0004328448.tif 000017
ただし、上記式（１６）の中のＧij及びＨjは、下記式（１７ａ），（１７ｂ）で表される。
【００５６】
【数１７】
0004328448.tif 000018
上記式（１６）式は、圧力、温度などの初期条件および境界条件を与えることにより解くことができる。
【００５７】
かくして、図４（ｂ）に示す第１の実施の形態と同様に要素分割された成形品モデルにおいて、与えられた溶融樹脂温度、充填時間、保圧時の保持圧力、保持時間、冷却時間を用いて成形プロセスのシミュレーションが行われる。
【００５８】
次に、ステップＳ１５の処理内容について説明する。
【００５９】
ステップＳ１５の処理では、ステップＳ１５で得られた金型の変形量（Ｄ１２）に含まれる成形品の表裏の変位量を基に、成形品の板厚の時間的変化量を計算する。すなわち、板厚の変化量Δｈを微小時間△ｔで割ることで、板厚の時間的変化量∂ｈ／∂ｔを計算する。
【００６０】
ここで得られた板厚の時間的変化量∂ｈ／∂ｔは、次回の流動・保圧・冷却プロセスのシミュレーションの際の計算に用いられる。これにより、板厚の時間的変化量を考慮した樹脂圧力の精度の高い予測が可能となる。
【００６１】
図６は、以上のように動作する変形量予測装置によって予測された成形品の板厚変化量の時間履歴の一例を示すグラフである。
【００６２】
図７は、変形量予測装置によって予測された樹脂流入口の樹脂圧力の時間履歴の一例（Ｇ１）及び成形品の樹脂圧力の時間履歴の一例（Ｇ２）を示すグラフである。
【００６３】
なお、前述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても、本発明が達成されることは言うまでもない。
【００６４】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が、前述の各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体が本発明を構成することになる。
【００６５】
プログラムコードを供給するための記憶媒体として、例えば、フロッピィディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。
【００６６】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【００６７】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【００６８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、微少な要素に分割された少なくとも金型モデルのデータに基づき、簡易化剛性マトリクスを作成し、また、微少な要素に分割された成形品形状モデルのデータに基づき、少なくとも加工プロセスの経過時間毎の樹脂圧力を算出する。そして、前記作成された簡易化剛性マトリクスに、前記算出された樹脂圧力を境界条件として与えて前記金型の変形量を算出する。
【００６９】
これにより、簡易化剛性マトリクスが従来の剛性マトリクスに比ベ、有効な要素数が少ないので計算量が低減される。したがって、成形品の樹脂圧力が刻々変化しても、キャビティ面の変形量が高速に計算され得る。
【００７０】
また、本発明によれば、微少な要素に分割された成形品形状モデルのデータと、成形品の板厚の時間的変化量のデータとに基づき、少なくとも加工プロセスの経過時間毎の樹脂圧力を算出し、前記算出された樹脂圧力を基に、少なくとも金型の変形量を算出し、前記算出された変形量を基に、前記成形品の板厚の時間的変化量を算出する。この算出された前記成形品の板厚の時間的変化量を、次回の樹脂圧力算出に前記成形品の板厚の時間的変化量のデータとして使用する。
【００７１】
これにより、板厚の時間的変化量を考慮した樹脂圧力の精度の高い予測が可能となる。また、プラテンの厚さなどの因子によって樹脂圧力に生ずる誤差を予測することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る変形量予測装置で実行される射出成形加工プロセス中の金型及び成形機の変形量予測シミュレーションを示すフローチャートである。
【図２】微小な要素に分割された金型及び成形機の一例を示す斜視図である。
【図３】金型及び成形機の一例を示す側断面図である。
【図４】（ａ）は成形品形状の一例を示す斜視図であり、（ｂ）は微小要素に分割された成形品モデルを示す斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る変形量予測装置で実行される射出成形加工プロセス中の金型及び成形機の変形量予測シミュレーション及び成形品の板厚変化量計算を示すフローチャートである。
【図６】変形量予測装置によって予測された成形品の板厚変化量の時間履歴の一例を示すグラフである。
【図７】変形量予測装置によって予測された樹脂流入口の樹脂圧力の時間履歴の一例（Ｇ１）及び成形品の樹脂圧力の時間履歴の一例（Ｇ２）を示すグラフである。
【符号の説明】
１  金型
２  プラテン
３  プラテン
４〜７  タイバー
８  キャビティ
９  キャビティ面
１０  金型
Ｄ１〜Ｄ６  データ
Ｓ１〜Ｓ６  処理ステップ（Ｓ１：マトリクス作成手段、Ｓ４：樹脂圧力算出手段、Ｓ５：変形量算出手段）
Ｄ１１〜Ｄ１２  データ
Ｓ１１〜Ｓ１６  処理ステップ（Ｓ１３：樹脂圧力算出手段、Ｓ１４：変形量算出手段、Ｓ１５：板厚変化量算出手段）
【図１】
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【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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