JP2004276311A

JP2004276311A - Method and software for estimating void defect of resin molded product and recording medium

Info

Publication number: JP2004276311A
Application number: JP2003068090A
Authority: JP
Inventors: Tomoki Ito; 知樹伊藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-03-13
Filing date: 2003-03-13
Publication date: 2004-10-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To estimate the void defect of a resin molded product simply and properly. <P>SOLUTION: The mass "M" of the resin molded product or the average density "D" thereof is calculated on a computer on the basis of a void defect estimating software 4 and compared, for example, with a threshold value to estimate the void defect of the resin molded product. By this constitution, the actual molding of the resin molded product can be made unnecessary and the time or cost required in the actual molding of the resin molded product can be reduced. Further, the optimum planning condition for eliminating voids can be properly decided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば射出成形により成形された樹脂成形品のボイド不良を予測する方法、樹脂成形品のボイド不良を予測するソフトウェアおよび樹脂成形品のボイド不良を予測するソフトウェアが記録された記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば射出成形により成形された樹脂成形品のボイド不良を確認する方法としては、樹脂成形品の断面を切断し、その切断面を目視で観察するものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３４０９３６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した特許文献１に記載したものでは、樹脂成形品を実際に成形する必要があるので、樹脂成形品を実際に成形するのに時間やコストがかかるという問題がある。また、切断面を目視で観察するために評価が定性的になり、樹脂成形品毎に切断位置がばらついて精度に欠け、形状や成形条件が異なる樹脂成形品同士の間での優劣判定があいまいになるので、ボイドを消滅させるための最適な設計条件（設計変更案）を確定し（絞込み）難いという問題もある。
【０００５】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、樹脂成形品を実際に成形するのにかかる時間やコストを削減することができ、しかも、ボイドを消滅させるための最適な設計条件を適切に確定することができる樹脂成形品のボイド不良予測方法、樹脂成形品のボイド不良予測ソフトウェアおよび記録媒体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載した樹脂成形品のボイド不良予測方法によれば、三次元ＣＡＤソフトウェアにより樹脂成形品の製品形状をコンピュータ上で作成し、成形条件を入力し、樹脂物性を入力した後に、樹脂成形ソフトウェアにより流動解析、保圧解析および冷却解析を行ってメッシュ１個あたりの比容積をコンピュータ上で算出する。次いで、算出されたメッシュ１個あたりの比容積、メッシュ１個あたりの体積およびメッシュの個数に基づいて樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度をコンピュータ上で算出する。そして、算出された樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度に基づいて樹脂成形品のボイド不良を予測する。
【０００７】
このように、樹脂成形品を実際に成形するのではなく、樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度をコンピュータ上で算出し、算出された樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度を例えば閾値と比較することにより、樹脂成形品のボイド不良を予測するようにしたので、樹脂成形品を実際に成形する必要をなくすことができ、樹脂成形品を実際に成形するのにかかる時間やコストを削減することができる。しかも、樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度という定量値を算出することにより、ボイド不良を定量的に評価することができ、また、切断位置のばらつきにより評価の精度が低下するのを抑制することができ、さらに、形状や成形条件が異なる樹脂成形品同士の間での優劣判定を定量的に評価することができるので、ボイドを消滅させるための最適な設計条件（設計変更案）を適切に確定する（絞込む）ことができる。
【０００８】
請求項２に記載した樹脂成形品のボイド不良予測ソフトウェアによれば、そのソフトウェアをコンピュータ上で実行させることにより、樹脂成形ソフトウェアにより流動解析、保圧解析および冷却解析が行われてコンピュータ上で算出されたメッシュ１個あたりの比容積、メッシュ１個あたりの体積およびメッシュの個数に基づいて樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度を算出する手順と、算出された樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度に基づいて樹脂成形品のボイド不良を予測する手順とを実行するようになるので、上記した請求項１に記載したものと同様にして、樹脂成形品を実際に成形するのにかかる時間やコストを削減することができ、しかも、ボイドを消滅させるための最適な設計条件を適切に確定することができる。
【０００９】
請求項３に記載した記録媒体によれば、その記録媒体に記録されているソフトウェアをコンピュータ上で実行させることにより、樹脂成形ソフトウェアにより流動解析、保圧解析および冷却解析が行われてコンピュータ上で算出されたメッシュ１個あたりの比容積、メッシュ１個あたりの体積およびメッシュの個数に基づいて樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度を算出する手順と、算出された樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度に基づいて樹脂成形品のボイド不良を予測する手順とを実行するようになるので、上記した請求項１に記載したものと同様にして、樹脂成形品を実際に成形するのにかかる時間やコストを削減することができ、しかも、ボイドを消滅させるための最適な設計条件を適切に確定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、半導体圧力センサ装置に使用されるもので、射出成形により成形される樹脂成形品のボイド不良を予測する方法に適用した一実施例について、図面を参照して説明する。図１は、樹脂成形品のボイド不良を予測する方法の流れを概略的に示している。
【００１１】
まず、三次元（３Ｄ）ＣＡＤソフトウェア１およびメッシュファイル２により樹脂成形品の製品形状をコンピュータ上で作成する。次いで、成形条件を入力し、樹脂物性を入力した後に、樹脂成形ソフトウェア３により流動解析、保圧解析および冷却解析を行ってメッシュ１個あたりの比容積「ν_ｋ」をコンピュータ上で算出する。この場合、樹脂成形ソフトウェア３は、例えば東レ株式会社が開発した「３ＤＴＩＭＯＮ（登録商標）」と称されるソリッド要素対応の射出成形ＣＡＥシステムが代表的なものとして挙げられる。
【００１２】
次いで、本発明の特徴であるボイド不良予測ソフトウェア４により、メッシュ１個あたりの比容積「ν_ｋ」の逆数を算出してメッシュ１個あたりの密度「ρ_ｋ」を算出し、算出されたメッシュ１個あたりの密度「ρ_ｋ」とメッシュ１個あたりの体積「ｖ_ｋ」とをメッシュの個数「ｎ」の総和で乗算して樹脂成形品の質量「Ｍ」を算出する。
【００１３】
そして、算出された樹脂成形品の質量「Ｍ」を予め設定されている閾値と比較し、樹脂成形品のボイド不良を予測する。つまり、算出された樹脂成形品の質量「Ｍ」が閾値以上であれば、ボイドが存在していないと判断することができたり、ボイドが存在していたとしても、ボイドの容積が相対的に小さいと判断することができ、これに対して、算出された樹脂成形品の質量「Ｍ」が閾値未満であれば、ボイドが存在しており、ボイドの容積が相対的に大きいと判断することができ、このようにしてボイド不良を予測することができる。尚、このとき、樹脂成形品の質量「Ｍ」を樹脂成形品の体積「Ｖ」で除算して樹脂成形品の平均密度「Ｄ」を算出し、算出された樹脂成形品の平均密度「Ｄ」を予め設定されている閾値と比較し、樹脂成形品のボイド不良を予測することも可能である。
【００１４】
尚、上記したボイド不良予測ソフトウェア４が動作する動作環境としては、樹脂成形ソフトウェア３が動作する動作環境と同等なものであれば良い。また、ボイド不良予測ソフトウェア４を例えばフロッピー（登録商標）ディスクなどの記録媒体に記録させることにより、ボイド不良予測ソフトウェア４を記録媒体に保存させておくことができる。
【００１５】
以上に説明したように本実施例によれば、樹脂成形品を実際に成形するのではなく、ボイド不良予測ソフトウェア４により、樹脂成形品の質量「Ｍ」または樹脂成形品の平均密度「Ｄ」をコンピュータ上で算出し、樹脂成形品の質量「Ｍ」または樹脂成形品の平均密度「Ｄ」を例えば閾値と比較することにより、樹脂成形品のボイド不良を予測するようにしたので、樹脂成形品を実際に成形する必要をなくすことができ、樹脂成形品を実際に成形するのにかかる時間やコストを削減することができる。しかも、樹脂成形品の質量「Ｍ」または樹脂成形品の平均密度「Ｄ」という定量値を算出することにより、ボイド不良を定量的に評価することができ、また、切断位置のばらつきにより評価の精度が低下するのを抑制することができ、さらに、形状や成形条件が異なる樹脂成形品同士の間での優劣判定を定量的に評価することができるので、ボイドを消滅させるための最適な設計条件を適切に確定することができる。
【００１６】
本発明は、上記した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のように変形や拡張することができる。
半導体圧力センサ装置に使用される樹脂成形品のボイド不良を予測する方法に適用することに限らず、他の製品に使用される樹脂成形品のボイド不良を予測する方法に適用しても良い。
射出成形により成形される樹脂成形品のボイド不良を予測する方法に適用することに限らず、例えば押し出し成形などの他の成形方法により成形される樹脂成形品のボイド不良を予測する方法に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を概略的に示す図
【符号の説明】
図面中、１は三次元ＣＡＤソフトウェア、３は樹脂成形ソフトウェア、４はボイド不良予測ソフトウェアである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for predicting void defects of a resin molded product formed by, for example, injection molding, software for predicting void defects of a resin molded product, and a recording medium on which software for predicting void defects of a resin molded product is recorded. .
[0002]
[Prior art]
For example, as a method of confirming a void defect of a resin molded product formed by injection molding, there is a method of cutting a cross section of the resin molded product and visually observing the cut surface (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 10-340936 A
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique described in Patent Document 1 described above, since it is necessary to actually mold the resin molded product, there is a problem that it takes time and cost to actually mold the resin molded product. In addition, since the cut surface is visually observed, the evaluation is qualitative, the cutting position varies for each resin molded product, the accuracy is low, and the quality judgment between resin molded products having different shapes and molding conditions is ambiguous. Therefore, there is also a problem that it is difficult to determine (narrow down) an optimum design condition (design change plan) for eliminating the void.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to reduce the time and cost required for actually molding a resin molded product, and furthermore, to minimize the voids. It is an object of the present invention to provide a method for predicting a void defect of a resin molded product, which can appropriately determine various design conditions, software for predicting a void defect of the resin molded product, and a recording medium.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the method for predicting void defects in a resin molded product according to claim 1, a product shape of the resin molded product is created on a computer using three-dimensional CAD software, molding conditions are input, and resin properties are input. Flow analysis, dwelling analysis and cooling analysis are performed by molding software, and the specific volume per mesh is calculated on a computer. Next, based on the calculated specific volume per mesh, volume per mesh, and number of meshes, the mass of the resin molded product or the average density of the resin molded product is calculated on a computer. Then, a void defect of the resin molded product is predicted based on the calculated mass of the resin molded product or the average density of the resin molded product.
[0007]
Thus, instead of actually molding the resin molded product, the mass of the resin molded product or the average density of the resin molded product is calculated on a computer, and the calculated mass of the resin molded product or the average density of the resin molded product is calculated. Is compared with a threshold value, for example, to predict the void defect of the resin molded product, so that it is not necessary to actually mold the resin molded product, and the time required for actually molding the resin molded product can be eliminated. And costs can be reduced. Moreover, by calculating the quantitative value of the mass of the resin molded product or the average density of the resin molded product, the void defect can be quantitatively evaluated, and the accuracy of the evaluation is reduced due to the variation in the cutting position. It is possible to quantitatively evaluate the superiority or inferiority between resin molded products having different shapes and molding conditions, so that optimal design conditions for eliminating voids (design change proposals) Can be appropriately determined (narrowed down).
[0008]
According to the software for predicting void defects of a resin molded product described in claim 2, by executing the software on a computer, the flow analysis, the pressure-holding analysis, and the cooling analysis are performed by the resin molding software, and the calculation is performed on the computer. Calculating the mass of the resin molded product or the average density of the resin molded product based on the specific volume per mesh, the volume per mesh and the number of meshes, and the calculated mass or The procedure for predicting void defects in the resin molded product is performed based on the average density of the resin molded product, so that the resin molded product is actually molded in the same manner as described in claim 1 above. Time and cost, and the optimal design conditions for eliminating voids can be properly determined. Kill.
[0009]
According to the recording medium described in claim 3, by executing the software recorded on the recording medium on a computer, the flow analysis, the pressure-holding analysis, and the cooling analysis are performed by the resin molding software. Procedure for calculating the mass of the resin molded product or the average density of the resin molded product based on the calculated specific volume per mesh, the volume per mesh and the number of meshes, and the calculated mass of the resin molded product Alternatively, a procedure for predicting void defects of the resin molded product is performed based on the average density of the resin molded product, so that the resin molded product is actually molded in the same manner as described in claim 1 above. Time and cost required to perform the process, and the optimum design conditions for eliminating the void can be appropriately determined.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is used in a semiconductor pressure sensor device and is applied to a method for predicting a void defect of a resin molded product molded by injection molding will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a flow of a method for predicting a void defect of a resin molded product.
[0011]
First, a product shape of a resin molded product is created on a computer by using three-dimensional (3D) CAD software 1 and a mesh file 2. Next, after inputting molding conditions and inputting resin properties, flow analysis, pressure-holding analysis and cooling analysis are performed by the resin molding software 3 to calculate a specific volume “ν _k ” per mesh on a computer. In this case, a typical example of the resin molding software 3 is an injection molding CAE system corresponding to a solid element called “3DTIMON (registered trademark)” developed by Toray Industries, Inc.
[0012]
Then, the void defect prediction software 4 which is a feature of the present invention calculates the reciprocal of the specific volume “ν _k ” per mesh to calculate the density “ρ _k ” per mesh, and calculates the calculated mesh. The mass “M” of the resin molded product is calculated by multiplying the density per unit “ρ _k ” and the volume per unit “v _k ” by the sum of the number “n” of the meshes.
[0013]
Then, the calculated mass “M” of the resin molded product is compared with a preset threshold value to predict a void defect of the resin molded product. That is, if the calculated mass “M” of the resin molded product is equal to or greater than the threshold value, it can be determined that no void exists, or even if a void exists, the volume of the void is relatively small. If the calculated mass “M” of the resin molded product is less than the threshold, it can be determined that a void exists and the volume of the void is relatively large. Thus, void defects can be predicted in this way. At this time, the average density “D” of the resin molded article was calculated by dividing the mass “M” of the resin molded article by the volume “V” of the resin molded article, and calculated the average density “D” of the resin molded article. Can be compared with a preset threshold value to predict the void defect of the resin molded product.
[0014]
The operating environment in which the void defect prediction software 4 operates may be the same as the operating environment in which the resin molding software 3 operates. In addition, by recording the void defect prediction software 4 on a recording medium such as a floppy (registered trademark) disk, the void defect prediction software 4 can be stored in a recording medium.
[0015]
As described above, according to the present embodiment, the mass “M” of the resin molded product or the average density “D” of the resin molded product is obtained by the void defect prediction software 4 instead of actually molding the resin molded product. Is calculated on a computer, and by comparing the mass “M” of the resin molded product or the average density “D” of the resin molded product with, for example, a threshold value, the void defect of the resin molded product is predicted. It is possible to eliminate the necessity of actually molding the article, and it is possible to reduce the time and cost required for actually molding the resin molded article. In addition, by calculating the quantitative value of the mass “M” of the resin molded product or the average density “D” of the resin molded product, the void defect can be quantitatively evaluated. An optimal design to eliminate voids because it is possible to suppress a decrease in accuracy and to quantitatively evaluate the superiority or inferiority between resin molded products having different shapes and molding conditions. Conditions can be appropriately determined.
[0016]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be modified and expanded as follows.
The present invention is not limited to the method of predicting void defects of a resin molded product used in a semiconductor pressure sensor device, but may be applied to a method of predicting void defects of a resin molded product used for another product.
The present invention is not limited to application to a method for predicting void defects of a resin molded product formed by injection molding, but may be applied to a method for predicting void defects of a resin molded product molded by another molding method such as extrusion molding. May be.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an embodiment of the present invention.
In the drawings, reference numeral 1 denotes three-dimensional CAD software, 3 denotes resin molding software, and 4 denotes void defect prediction software.

Claims

三次元ＣＡＤソフトウェアにより樹脂成形品の製品形状をコンピュータ上で作成し、成形条件を入力し、樹脂物性を入力した後に、樹脂成形ソフトウェアにより流動解析、保圧解析および冷却解析を行ってメッシュ１個あたりの比容積をコンピュータ上で算出し、算出されたメッシュ１個あたりの比容積、メッシュ１個あたりの体積およびメッシュの個数に基づいて樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度をコンピュータ上で算出し、算出された樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度に基づいて樹脂成形品のボイド不良を予測することを特徴とする樹脂成形品のボイド不良予測方法。Create the product shape of the resin molded product on the computer with 3D CAD software, enter the molding conditions, enter the physical properties of the resin, and then perform flow analysis, packing analysis and cooling analysis with the resin molding software to create one mesh The specific volume per mesh is calculated on a computer, and the mass of the resin molded product or the average density of the resin molded product is calculated on the computer based on the calculated specific volume per mesh, the volume per mesh and the number of meshes. And calculating a void defect of the resin molded product based on the calculated mass of the resin molded product or the average density of the resin molded product.

コンピュータに、
樹脂成形ソフトウェアにより流動解析、保圧解析および冷却解析が行われてコンピュータ上で算出されたメッシュ１個あたりの比容積、メッシュ１個あたりの体積およびメッシュの個数に基づいて樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度を算出する手順と、
算出された樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度に基づいてボイド不良を予測する手順とを実行させる樹脂成形品のボイド不良予測ソフトウェア。On the computer,
Based on the specific volume per mesh, the volume per mesh and the number of meshes calculated on a computer by performing flow analysis, packing analysis and cooling analysis by resin molding software, A procedure for calculating the average density of the resin molded article,
Predicting void defects based on the calculated mass of the resin molded product or the average density of the resin molded product.

コンピュータに、
樹脂成形ソフトウェアにより流動解析、保圧解析および冷却解析が行われてコンピュータ上で算出されたメッシュ１個あたりの比容積、メッシュ１個あたりの体積およびメッシュの個数に基づいて樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度を算出する手順と、
算出された樹脂成形品の質量または樹脂成形品の平均密度に基づいて樹脂成形品のボイド不良を予測する手順とを実行させるソフトウェアが記録された記録媒体。On the computer,
Based on the specific volume per mesh, the volume per mesh and the number of meshes calculated on a computer by performing flow analysis, packing analysis and cooling analysis by resin molding software, A procedure for calculating the average density of the resin molded article,
A recording medium on which software for executing a procedure of predicting a void defect of the resin molded article based on the calculated mass of the resin molded article or the average density of the resin molded article is recorded.