JP2005329589A - Mold designing support apparatus, mold designing support method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンダーカットの有無の検出に止まらず、アンダーカットの発生しないパーティングライン及び分割面等を短時間で自動的に特定することができ、金型設計を効率化して大幅な時間と労力の削減を図ることができる金型設計支援装置，金型設計支援方法及びプログラムに関する。 The present invention is not limited to detecting the presence or absence of undercuts, and can automatically identify parting lines and split surfaces that do not generate undercuts in a short time. The present invention relates to a mold design support apparatus, a mold design support method, and a program capable of reducing labor.
射出成形品の金型を設計する場合には、離型工程における成形品と金型との干渉、すなわち、アンダーカットを防止しなければならない。例えば、パイプ継ぎ手部品等は中空の円筒形状をしているので、その金型は外側と内側（中子）に分かれ、さらに中子は、パーティングライン及び分割面を境にして、スライドと呼ばれる複数部品に分割される。分割された各スライドは、円筒軸方向へ移動可能となり、成形品の取り出しに必要な隙間を形成する。このときの各スライドの移動に伴い、該内スライドが成形品と干渉しないように、すなわち、アンダーカットが生じないように、パーティングライン及び分割面を設計する必要がある。 When designing a mold for an injection-molded product, interference between the molded product and the mold in the mold release process, that is, undercut must be prevented. For example, since pipe joint parts have a hollow cylindrical shape, the mold is divided into an outer side and an inner side (core), and the core is called a slide with a parting line and a dividing surface as a boundary. Divided into multiple parts. Each of the divided slides is movable in the cylindrical axis direction, and forms a gap necessary for taking out the molded product. As each slide moves at this time, it is necessary to design the parting line and the dividing surface so that the inner slide does not interfere with the molded product, that is, the undercut does not occur.
従来は、金型の２次元図面に基づいて、設計者や専門家が熟練した知識・経験によりアンダーカットの有無を判断していた。しかし、成形品のより一層の小型化，複雑化が進展し、人が２次元図面に基づいてアンダーカットの有無を正確に判断することが困難となった。そこで、近年、３次元ＣＡＤを利用してアンダーカットの検出を行う種々の金型設計装置及び金型設計装置方法が提案されている。 Conventionally, based on a two-dimensional drawing of a mold, the presence or absence of an undercut has been determined by knowledge and experience that a designer or an expert has. However, further miniaturization and complication of molded products have progressed, and it has become difficult for humans to accurately determine the presence or absence of undercuts based on two-dimensional drawings. Therefore, in recent years, various mold design apparatuses and mold design apparatus methods for detecting undercut using three-dimensional CAD have been proposed.
例えば、特許第３３６２８２３号では、３次元ＣＡＤを利用して、パーティングライン及び分割面を設定するとともに、その分割面毎に金型抜き方向のベクトルを設定し、該金型抜き方向のベクトルと金型面の法線ベクトルとの成分比較によりアンダーカットを検出する金型設計支援装置及び金型設計支援方法が提案されている。 For example, in Japanese Patent No. 3362823, a parting line and a dividing plane are set using a three-dimensional CAD, and a vector of a die cutting direction is set for each of the dividing surfaces. A mold design support apparatus and a mold design support method that detect undercuts by comparing components with the normal vector of a mold surface have been proposed.
また、特開平１１−３４８０４４号では、３次元形状データとして作成した金型におけるサーフェースの法線ベクトルを求め、その法線ベクトルが金型抜き方向の成分を含むサーフェースに関してはアンダーカットとなる可能性があると判断することにより、アンダーカットの有無を自動的に判定する金型設計支援装置及び金型設計支援方法が提案されている。
ところが、従来の３次元ＣＡＤを利用した金型設計支援装置及び金型設計支援方法は、３次元ＣＡＤ上で、パーティングラインの作成→分割面の作成→スライド形状の作成→離型方向の設定→アンダーカットの有無検討といったシミュレーションを繰り返し行い、最終的にアンダーカットの生じないパーティングライン，分割面及びスライド形状を特定するものであった。 However, the conventional mold design support apparatus and mold design support method using three-dimensional CAD is a parting line creation → partition plane creation → slide shape creation → mold release direction setting on 3D CAD. → Simulations such as the presence or absence of undercuts were repeated, and finally the parting lines, split surfaces and slide shapes where undercuts did not occur were identified.
このため、アンダーカットの生じないパーティングライン，分割面及びスライド形状を得ることが最終的な目的であるにもかかわらず、単に、アンダーカットが生じるか否かを判断するに止まり、アンダーカットの生じない最適なパーティングライン，分割面及びスライド形状は、作業者自らが作成しなければならないという問題があった。 For this reason, despite the ultimate goal of obtaining parting lines, split surfaces and slide shapes that do not cause undercuts, it is merely possible to determine whether or not undercuts occur. There has been a problem that the operator has to create an optimum parting line, division surface and slide shape which do not occur.
特に、アンダーカットが生じないというシミュレーション結果が得られるまで、パーティングライン，分割面及びスライド形状を繰り返し作成しなければならず、アンダーカットが複数個所で生じる場合は、全てのアンダーカットが解消される適切なパーティングライン，分割面及びスライド形状を特定することが極めて困難であるという問題があった。
例えば、特許第３３６２８２３号の金型設計支援装置及び金型設計支援方法では、各パーティングライン及び分割面ごとに金型抜き方向のベクトルを規定してアンダーカットを検出するに止まるため、アンダーカットが検出される度に、繰り返し金型抜き方向を特定し直さなければならなかった。
In particular, parting lines, split surfaces, and slide shapes must be created repeatedly until a simulation result indicating that no undercut occurs is obtained. If multiple undercuts occur, all undercuts are eliminated. There is a problem that it is extremely difficult to specify an appropriate parting line, dividing plane and slide shape.
For example, in the mold design support apparatus and the mold design support method disclosed in Japanese Patent No. 3362823, the undercut is detected only by defining a vector in the mold drawing direction for each parting line and each divided surface. Each time was detected, the mold removal direction had to be repeatedly specified.
また、特開平１１−３４８０４４号の金型設計支援装置及び金型設計支援方法も同様に、アンダーカットが検出される度に、パーティングラインの特定と、入れ子の分割とを繰り返し行わなければならず、成形品が複雑な形状をしている場合は多大な時間と労力が費やされることとなる。 Similarly, in the mold design support apparatus and the mold design support method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-348044, each time an undercut is detected, the parting line must be identified and the nesting divided. If the molded product has a complicated shape, a great deal of time and labor are consumed.
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、アンダーカットの有無の検出に止まらず、アンダーカットの発生しないパーティングライン及び分割面等を短時間で自動的に特定することができ、金型設計を効率化して大幅な時間と労力の削減を図ることができる金型設計支援装置，金型設計支援方法及びプログラムの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and does not stop detecting the presence or absence of an undercut, and can automatically identify a parting line and a split surface that do not cause an undercut in a short time, An object of the present invention is to provide a mold design support device, a mold design support method, and a program capable of improving the efficiency of mold design and greatly reducing time and labor.
上記目的を達成するため、本発明に係る金型設計支援装置は、成形品の３次元形状データに基づいて金型の３次元形状データを作成する手段と、３次元形状データとしての前記金型に基づいてそのパーティングライン及び分割面を作成する手段と、前記パーティングライン及び分割面に基づいて前記金型を分割したスライドの３次元形状データを作成する手段と、３次元形状データとしての前記スライドの抜き方向に基づいてアンダーカットの有無を判断し、アンダーカット有りと判断した場合に、微少距離だけ前記パーティングライン及び分割面を移動させて再度スライドの３次元形状データを作成し、該スライドの抜き方向に基づいてアンダーカットの有無を判断する手段とを備えた構成としてある。 In order to achieve the above object, a mold design support apparatus according to the present invention includes means for creating three-dimensional shape data of a mold based on three-dimensional shape data of a molded product, and the mold as three-dimensional shape data. Means for creating the parting line and the dividing surface based on the part, means for creating the three-dimensional shape data of the slide obtained by dividing the mold based on the parting line and the dividing surface, and three-dimensional shape data as The presence or absence of an undercut is determined based on the slide pulling direction, and when it is determined that there is an undercut, the parting line and the dividing surface are moved by a minute distance to create the three-dimensional shape data of the slide again. And a means for determining the presence or absence of undercut based on the slide pull-out direction.
また、上記目的を達成するため、本発明に係る他の金型設計支援装置は、筒状の成形品の３次元形状データに基づいてその内側形状を成形するための中子の３次元形状データを作成する手段と、３次元形状データとしての前記中子に基づいてそのパーティングライン及び分割面を作成する手段と、前記パーティングライン及び分割面に基づいて前記中子を分割したスライドの３次元形状データを作成する手段と、３次元形状データとしての前記スライドの面形状から法線ベクトルを算出し、該法線ベクトルと前記スライドの抜き方向の単位ベクトルとの比較からアンダーカットの有無を判断し、アンダーカット有りと判断した場合に、前記パーティングライン及び分割面を前記中子の中心軸回りに回転させて再度スライドの３次元形状データを作成し、該スライドの抜き方向に基づいてアンダーカットの有無を判断する手段とを備えた構成としてある。 In order to achieve the above object, another mold design support apparatus according to the present invention provides a three-dimensional shape data of a core for forming an inner shape of the inner shape based on the three-dimensional shape data of a cylindrical molded product. , A means for creating a parting line and a split surface based on the core as three-dimensional shape data, and a slide 3 in which the core is split based on the parting line and the split surface. A normal vector is calculated from the surface shape of the slide as three-dimensional shape data and means for creating the three-dimensional shape data, and the presence or absence of undercut is determined by comparing the normal vector with the unit vector in the slide extraction direction. If it is determined that there is an undercut, the parting line and the dividing surface are rotated around the central axis of the core, and the three-dimensional shape data of the slide is again obtained. Create a configuration equipped with means for determining the presence or absence of undercuts based on pull direction of the slide.
好ましくは、前記アンダーカットの有無を判断する手段がアンダーカット無しと判断した場合に、このときのパーティングライン及び分割面に関するデータを電子媒体に格納する手段をさらに備えた構成とする。 Preferably, when the means for determining the presence or absence of the undercut determines that there is no undercut, the apparatus further includes means for storing data relating to the parting line and the divided surface at this time in an electronic medium.
上記目的を達成するため、本発明に係る金型設計支援方法は、成形品の３次元形状データに基づいて金型の３次元形状データを作成する工程と、３次元形状データとしての前記金型に基づいてそのパーティングライン及び分割面を作成する工程と、前記パーティングライン及び分割面に基づいて、前記金型を分割したスライドの３次元形状データを作成する工程と、３次元形状データとしての前記スライドの抜き方向に基づいてアンダーカットの有無を判断する工程と、アンダーカット有りと判断した場合に、微少距離だけ前記パーティングライン及び分割面を移動させて再度スライドの３次元形状データを作成する工程と、該スライドの抜き方向に基づいてアンダーカットの有無を判断する工程とを含む手順としてある。 In order to achieve the above object, a mold design support method according to the present invention includes a step of creating three-dimensional shape data of a mold based on three-dimensional shape data of a molded product, and the mold as three-dimensional shape data. Creating a parting line and a dividing surface based on the step, creating a three-dimensional shape data of a slide obtained by dividing the mold based on the parting line and the dividing surface, and three-dimensional shape data Determining whether or not there is an undercut based on the slide pulling direction, and if it is determined that there is an undercut, the parting line and the dividing surface are moved by a minute distance and the three-dimensional shape data of the slide is obtained again. This is a procedure including a step of creating and a step of determining the presence or absence of an undercut based on the pulling direction of the slide.
上記目的を達成するため、本発明に係る他の金型設計支援方法は、筒状の成形品の３次元形状データに基づいてその内側形状を成形するための中子の３次元形状データを作成する工程と、３次元形状データとしての前記中子に基づいてそのパーティングライン及び分割面を作成する工程と、前記パーティングライン及び分割面に基づいて前記中子を分割したスライドの３次元形状データを作成する工程と、３次元形状データとしての前記スライドの面形状から法線ベクトルを算出し、該法線ベクトルと前記スライドの抜き方向の単位ベクトルとの比較からアンダーカットの有無を判断する工程と、アンダーカット有りと判断した場合に、前記パーティングライン及び分割面を前記中子の中心軸回りに回転させて再度スライドの３次元形状データを作成する工程と、該スライドの抜き方向に基づいてアンダーカットの有無を判断する工程とを含む手順としてある。 In order to achieve the above object, another mold design support method according to the present invention creates three-dimensional shape data of a core for molding an inner shape based on three-dimensional shape data of a cylindrical molded product. A step of creating a parting line and a dividing surface based on the core as three-dimensional shape data, and a three-dimensional shape of the slide obtained by dividing the core based on the parting line and the dividing surface A normal vector is calculated from the step of creating data and the surface shape of the slide as three-dimensional shape data, and the presence or absence of undercut is determined by comparing the normal vector with the unit vector in the slide extraction direction. And if it is determined that there is an undercut, the parting line and the dividing surface are rotated around the central axis of the core and the three-dimensional shape data of the slide is again displayed. A step of creating is a procedure and a step of determining the presence or absence of undercuts based on pull direction of the slide.
好ましくは、前記アンダーカットの有無を判断する工程でアンダーカット無しと判断した場合に、このときのパーティングライン及び分割面に関するデータを電子媒体に格納する工程をさらに含む手順とする。 Preferably, the procedure further includes a step of storing data relating to the parting line and the divided surface in the electronic medium when it is determined that there is no undercut in the step of determining the presence or absence of the undercut.
上記目的を達成するため、本発明に係るプログラムは、成形品の３次元形状データに基づいて金型の３次元形状データを作成する処理と、３次元形状データとしての前記金型に基づいてそのパーティングライン及び分割面を作成する処理と、前記パーティングライン及び分割面に基づいて、前記金型を分割したスライドの３次元形状データを作成する処理と、３次元形状データとしての前記スライドの抜き方向に基づいてアンダーカットの有無を判断する処理と、アンダーカット有りと判断した場合に、微少距離だけ前記パーティングライン及び分割面を移動させて再度スライドの３次元形状データを作成する処理と、該スライドの抜き方向に基づいてアンダーカットの有無を判断する処理とをコンピュータに実行させるようにしてある。 In order to achieve the above object, a program according to the present invention includes a process for creating three-dimensional shape data of a mold based on three-dimensional shape data of a molded product, and a method based on the mold as three-dimensional shape data. A process of creating a parting line and a split surface; a process of creating three-dimensional shape data of a slide obtained by dividing the mold based on the parting line and the split surface; A process for determining the presence or absence of an undercut based on the drawing direction, and a process for creating the slide three-dimensional shape data again by moving the parting line and the dividing surface by a minute distance when it is determined that there is an undercut. The computer is caused to execute a process for determining the presence or absence of an undercut based on the slide removal direction.
上記目的を達成するため、本発明に係る他のプログラムは、筒状の成形品の３次元形状データに基づいてその内側形状を成形するための中子の３次元形状データを作成する処理と、３次元形状データとしての前記中子に基づいてそのパーティングライン及び分割面を作成する処理と、前記パーティングライン及び分割面に基づいて前記中子を分割したスライドの３次元形状データを作成する処理と、３次元形状データとしての前記スライドの面形状から法線ベクトルを算出し、該法線ベクトルと前記スライドの抜き方向の単位ベクトルとの比較からアンダーカットの有無を判断する処理と、アンダーカット有りと判断した場合に、前記パーティングライン及び分割面を前記中子の中心軸回りに回転させて再度スライドの３次元形状データを作成する処理と、該スライドの抜き方向に基づいてアンダーカットの有無を判断する処理とをコンピュータに実行させるようにしてある。 In order to achieve the above object, another program according to the present invention includes a process of creating core 3D shape data for molding an inner shape based on 3D shape data of a cylindrical molded product, A process for creating the parting line and the dividing surface based on the core as the three-dimensional shape data, and a three-dimensional shape data of the slide obtained by dividing the core based on the parting line and the dividing surface. Processing, calculating a normal vector from the surface shape of the slide as three-dimensional shape data, and determining whether or not there is an undercut from a comparison between the normal vector and the unit vector in the slide extraction direction; When it is determined that there is a cut, the parting line and the dividing plane are rotated around the central axis of the core to generate the three-dimensional shape data of the slide again. A process of, are so as to execute a process of determining whether the undercut to the computer based on the pull direction of the slide.
好ましくは、前記アンダーカットの有無を判断する処理でアンダーカット無しと判断した場合に、このときのパーティングライン及び分割面に関するデータを電子媒体に格納する処理をさらにコンピュータに実行させるようにする。 Preferably, when it is determined that there is no undercut in the process of determining the presence or absence of the undercut, the computer is further caused to execute a process of storing data relating to the parting line and the divided surface at this time in an electronic medium.
本発明に係る金型設計支援装置，金型設計支援方法及びプログラムによれば、成形品の３次元形状を作成し、スライド形状を作成するために必要な情報を、所定フォーマットで格納することにより、自動的にアンダーカットの発生しないパーティングライン及び分割面の情報を得ることができる。この結果、今まで試行錯誤で設定していたパーティングライン及び分割面の作成工数を大幅に削減することが可能となる。 According to the mold design support apparatus, the mold design support method, and the program according to the present invention, by creating a three-dimensional shape of a molded product and storing information necessary for creating a slide shape in a predetermined format. In addition, it is possible to automatically obtain the information of the parting line and the split surface where no undercut occurs. As a result, it is possible to greatly reduce the man-hours for creating parting lines and division planes set up by trial and error.
以下、本発明の実施形態に係る金型設計支援装置，金型設計支援方法及びプログラムについて図面を参照しつつ説明する。まず、図１に基づいて、本発明の第１実施形態に係る金型設計支援装置の原理構成について説明する。図１は本実施形態に係る金型設計支援装置の原理構成図である。 Hereinafter, a mold design support apparatus, a mold design support method, and a program according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, based on FIG. 1, the principle configuration of the mold design support apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a principle configuration diagram of a mold design support apparatus according to the present embodiment.
同図において、電子媒体１０には、成形品の３次元形状のデータ、中子の最大内径（Φmax）及び長さＬのデータ、パーティングライン及び分割面を形成するためのデータが、市販ソフトなどの所定フォーマットで格納してある。成形品形状記憶部１１は、電子媒体１０から成形品の３次元形状のデータを読み出して記憶する。中子情報記憶部１２は、電子媒体１０から中子の最大内径（Φmax）及び長さＬのデータを読み出して記憶する。
In the figure, the
中子形状処理演算部１３は、成形品形状記憶部１１及び中子情報記憶部１２から、成形品の３次元形状のデータ及び中子の最大内径（Φmax）及び長さＬのデータをそれぞれ読み出して、中子の３次元形状のデータを作成し、該データを中子形状記憶部１４に記憶させる。
The core shape
一方、分割面情報記憶部１５は、電子媒体１０からパーティングライン及び分割面を形成するためのデータを読み出して記憶する。中子分割処理演算部１６は、中子形状記憶部１４及び分割面情報記憶部１５から、中子の３次元形状のデータ及びパーティングライン及び分割面を形成するためのデータをそれぞれ読み出して、スライド形状のデータを作成し、該データをスライド形状記憶部１７に記憶させる。
On the other hand, the divided surface information storage unit 15 reads and stores data for forming parting lines and divided surfaces from the
アンダーカット検出処理演算部１８は、スライド形状記憶部１７からスライド形状のデータを読み出して、アンダーカットの有無を算出する（演算内容の詳細については後述する）。この結果、アンダーカットが生じた場合、アンダーカット検出処理演算部１８は、アンダーカットの発生個所を画面出力装置１９に表示させるとともに、中子のパーティングライン及び分割面を順次移動させ、アンダーカットの有無を算出する。アンダーカットが生じない場合、アンダーカット検出処理演算部１８は、このときのパーティングライン及び分割面の形状のデータを分割面情報記憶部１５に記憶させるとともに、電子媒体１０に格納させる。
The undercut detection processing calculation unit 18 reads the slide shape data from the slide
次に、図２に基づいて、本実施形態に係る金型設計支援装置のハードウェア構成について説明する。図２は本金型設計支援装置のハードウェア構成図である。同図において、２０はＣＰＵ、２１はＲＯＭ、２２はＲＡＭ、２３はハードディスク装置、２４は操作入力部、１９は前記画像出力装置、１０は前記電子媒体である。これらＣＰＵ２０，ＲＯＭ２１，ＲＡＭ２２，ハードディスク装置２３，操作入力部２４，画像出力装置１９及び電子媒体１０はいずれもバス２５に接続してあり、相互にデータの授受が行えるようになっている。
Next, the hardware configuration of the mold design support apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the mold design support apparatus. In the figure, 20 is a CPU, 21 is a ROM, 22 is a RAM, 23 is a hard disk device, 24 is an operation input unit, 19 is the image output device, and 10 is the electronic medium. These
ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２０は、本金型設計支援装置の動作の制御を司る中央処理装置である。ＲＯＭ（Read Only Memory）２１は、ＣＰＵ２０によって実行される制御プログラムが予め格納されているメモリであり、ＣＰＵ２０がこの制御プログラムを実行することによって、本金型設計支援装置の動作の制御が行なわれる。ＲＡＭ（Random Access Memory）２２は、各種のデータの一時的な格納領域として、また、ＲＯＭ２１に格納されている制御プログラムをＣＰＵ２０が実行するときにワークメモリとして必要に応じて使用されるメモリである。
A CPU (Central Processing Unit) 20 is a central processing unit that controls the operation of the mold design support apparatus. A ROM (Read Only Memory) 21 is a memory in which a control program executed by the
ハードディスク装置２３は、上述した成形品形状記憶部１１，中子情報記憶部１２，中子形状記憶部１４，分割面情報記憶部１５，スライド形状記憶部１７の役割を果たすデータベースとして用いている。なお、前述した制御プログラムをＲＯＭ２１に格納しておく代わりにハードディスク装置２３に予め記憶させておき、本金型設計支援装置が起動されたときにＣＰＵ２０が、この制御プログラムをハードディスク装置２３から読み出してＲＡＭ２２に一旦格納し、その後ＲＡＭ２２からその制御プログラムを読み出して実行するようにして全体の動作の制御を行うようにしてもよい。
The
操作入力部２４は本金型設計支援装置を使用する作業者により操作されるキーボートやマウス等の入力装置を有し、これらの入力装置に対して行われた操作の状況を取得する。
The
前記画像出力装置１９はＣＰＵ２０から指示された表示を行うものであり、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を用いた装置である。該画像出力装置１９は、上述したアンダーカット検出処理演算部１８からの画像情報、例えば、アンダーカットの発生個所を表示するための画像情報を、グラフィックスソフトにより視認可能な画像として表示する。
The
電子媒体１０は、外部から入力される情報、例えば、上述した成形品の３次元形状のデータ、中子の最大内径（Φmax）及び長さＬのデータ、パーティングライン及び分割面を形成するためのデータ受け取ってＣＰＵ２０にその情報を出力し、又は、ＣＰＵ２０から出力された情報、例えば、アンダーカットが生じない場合のパーティングライン及び分割面の形状のデータを入力して格納する。
The electronic medium 10 forms information inputted from the outside, for example, the above-described three-dimensional shape data of the molded product, data of the maximum inner diameter (Φmax) and length L of the core, parting lines, and divided surfaces. And the information is output to the
電子媒体１０は、ＦＤ（Floppy（登録商標） Disk ），ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-ROM），ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc-ROM），ＭＯ（Magneto-Optics）ディスクなどといった可搬型の記録媒体の読み出し及び書き込み装置などにより構成してある。また、通信ネットワークを介して他の機器との間でこれらの入出力情報を交換するためのインタフェース装置を電子媒体１０として備えるようにしてもよい。
The
なお、図２に示すハードウェア構成は、標準的な構成のコンピュータシステムの多くが備えているものであり、したがって、このようなコンピュータシステムで本発明を実施することも可能である。 The hardware configuration shown in FIG. 2 is provided in many computer systems having a standard configuration. Therefore, the present invention can be implemented by such a computer system.
次に、本発明の第１実施形態に係る金型設計支援方法及びプログラムの手順ないし処理内容について、図３〜図２６を参照しつつ説明する。図３は本実施形態に係る金型設計支援方法及びプログラムの動作手順ないし処理内容を示すフローチャートである。また、図４〜図２６は成形品たる鏡枠部品，中子及びスライド等を説明するためのものである。なお、以下に説明する本金型設計支援方法及びプログラムの手順ないし処理は、いずれも本金型設計支援装置の制御プログラムをＣＰＵ２０が実行することにより実現される。
Next, the procedure or processing contents of the mold design support method and program according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a flowchart showing the operation procedure or processing contents of the mold design support method and program according to the present embodiment. 4 to 26 are for explaining a lens frame part, a core, a slide, and the like as a molded product. It should be noted that the procedure and processing of the mold design support method and program described below are realized by the
［ステップ１］図３のＳ１において、成形品形状記憶部１１（図１参照）が、予め３次元ＣＡＤで作成した成形品の３次元形状データを電子媒体１０（図１参照）から読み出し、これを記憶する。該成形品の３次元形状として、図４及び図５に示すようなカメラの鏡枠部品３０を例示する。図４は成形品たるカメラの鏡枠部品３０を示す斜視図であり、図５は前記鏡枠部品３０を＋Ｚ方向から見た図である。これら図面において、鏡枠部品３０は、中空の円筒形状部材であり、その内部側面にズーム機構のためのカム溝３１を有している。
[Step 1] In S1 of FIG. 3, the molded product shape storage unit 11 (see FIG. 1) reads out the three-dimensional shape data of the molded product previously created by three-dimensional CAD from the electronic medium 10 (see FIG. 1). Remember. As a three-dimensional shape of the molded product, a
［ステップ２］図３のＳ２において、中子情報記憶部１２（図１参照）が、予め設定しておいた鏡枠部品３０の最大内径（Φmax）及び長さ（Ｌ）のデータを電子媒体１０から読み出し、これを記憶する。ここで、図６は鏡枠部品３０を−Ｚ方向から見た図であり、図７は図６中の鎖線で囲ったカム溝３１の部分拡大図である。これら図面において、鏡枠部品３０の最大内径（Φmax）とは、該鏡枠部品３０の円筒軸から円筒形状の内側に作成されたカム溝３１の底面までの距離の最大値を２倍した値をいう。また、鏡枠部品３０の長さ（Ｌ）を図８に示す。図８は鏡枠部品３０を＋Ｘ方向から見た図である。これら鏡枠部品３０の最大内径（Φmax）及び長さ（Ｌ）のデータは、所定書式の電子ファイルとして記述しておく。
[Step 2] In S2 of FIG. 3, the core information storage unit 12 (see FIG. 1) stores the preset maximum inner diameter (Φmax) and length (L) data of the
［ステップ３］図３のＳ３において、中子形状処理演算部１３（図１参照）が、鏡枠部品３０の最大内径（Φmax）及び長さ（Ｌ）のデータに基づいて、図９に示すような中子４０の３次元形状を作成し、該中子４０の３次元形状データを中子形状記憶部１４（図１参照）に記憶させる。具体的に、中子形状処理演算部１３は、その直径が前記最大内径（Φmax）と等しく、その高さが前記長さ（Ｌ）と等しい円柱形状を作成し、該円柱形状と鏡枠部品３０の形状とが交わる部分の形状を、該円柱形状から減算処理して中子４０の３次元形状を作成している。なお、図９中の点線は円筒軸（中心軸）４２を表している。
[Step 3] In S3 of FIG. 3, the core shape processing calculation unit 13 (see FIG. 1) shows the data of the maximum inner diameter (Φmax) and length (L) of the
［ステップ４］図３のＳ４において、中子分割処理演算部１６（図１参照）が、中子形状記憶部１４及び分割面情報記憶部１５（図１参照）から、中子４０の３次元形状データ及びパーティングライン及び分割面を形成するためのデータをそれぞれ読み出して、スライド形状を作成し、該スライド形状のデータをスライド形状記憶部１７（図１参照）に記憶させる。
[Step 4] In S4 of FIG. 3, the core division processing calculation unit 16 (see FIG. 1) receives the three-
具体的に、中子分割処理演算部１６は、パーティングラインと、これに基づいて作成される分割面とにより、中子４０の３次元形状を分割してスライド形状を作成している。以下、中子４０を６分割してスライドを作成する場合について説明する。 Specifically, the core division processing calculation unit 16 creates a slide shape by dividing the three-dimensional shape of the core 40 using a parting line and a division surface created based on the parting line. Hereinafter, a case where the slide is created by dividing the core 40 into six will be described.
図１０は＋Ｚ方向から見た中子４０に一本のパーティングラインを示した図である。パーティングライン４１は、円筒軸４２から距離（Ａ）だけ離れており、該円筒軸４２から下ろした垂線４３と基準となるライン４４から任意の角度（α）だけ回転している。また、図１１は＋Ｙ方向から見た中子４０に他の一本のパーティングラインを示した図である。パーティングライン４５は、円筒軸４２に対して任意の角度（θ）だけ傾いている。これら距離（Ａ），任意の角度（α）及び（θ）のデータを所定フォーマットの電子ファイルとして、予め電子媒体１０に格納しておく。
FIG. 10 is a diagram showing one parting line in the core 40 as viewed from the + Z direction. The
上述した２本のパーティングライン４１，４５に基づいて、図１２に示すような１つの分割面４６を作成する。該分割面４６によって中子４０を２つの領域に分割すると、図１３に示すような円筒軸４２を含まない領域が大スライド５１となる。また、図１４に示すように、分割面４６を円筒軸４２回りに回転させ、中子４０をさらに２つの分割面４７，４８で分割すると、図１５に示すような二つの大スライド５２，５３が作成される。
Based on the two
一方、図１６は中子４０から大スライド５１，５２，５３を減算した残余形状４０’を示すものである。上述した大スライド５１の作成と同様に、パーティングラインを作成し（図示せず）、該パーティングラインに基づいて、図１７に示すような分割面４９を作成する。該分割面４９によって残余形状４０’を２つの領域に分割すると、図１８に示すような円筒軸４２を含まない領域が小スライド５４となる。次いで、上述した大スライド５２，５３の作成と同様に、分割面４９を円筒軸４２回りに回転させて２つの分割面を作成し（図示せず）、これら分割面によって、図１９に示すような小スライド５５，５６を作成する。このようにして、図２０に示すような大スライド５１，５２，５３と小スライド５４，５５，５６の６つの部品からなるスライドが作成される。
On the other hand, FIG. 16 shows a
［ステップ５］図３のＳ５において、アンダーカット検出処理演算部１８が、離型工程における大小スライド５１〜５６の動作に基づいてアンダーカットの有無を判断する。以下、アンダーカットの有無の判断の原理を説明する。まず、アリ方式の金型の場合は、大小スライド５１〜５６がいずれも円筒軸４２に向かって直線的に移動する。このときの移動方向はパーティングラインに対して垂直であり、該移動方向が大小スライド５１〜５６の抜き方向となる。＋Ｘ方向から見た大小スライド５１〜５６の抜き方向を矢印で図２１に示す。
[Step 5] In S5 of FIG. 3, the undercut detection processing calculation unit 18 determines the presence or absence of undercut based on the operation of the large and
大小スライド５１〜５６の円弧状の表面に対して、３次元ＣＡＤ上で分割されている各面に着目すると、図２２に示すように、３次元ＣＡＤ上で構成される各面は、Ｕ方向及びＶ方向という２つの方向から定義付けされている。そこで、まず、図２３に示すように、各面をＵ方向及びＶ方向に格子状に分割し、各格子点における面の法線ベクトルを算出する。次いで、この法線ベクトルと前記抜き方向（図２１の矢印参照）の単位ベクトルとの内積をとり、アンダーカットの有無を判断する。
When attention is paid to each surface divided on the three-dimensional CAD with respect to the arc-shaped surfaces of the large and
前記抜き方向が−Ｙ方向を向くようにスライド形状を、円筒軸回りに回転移動することにより、抜き方向の単位ベクトルは、（０，−１，０）となる。同じ座標系における各格子点の法線ベクトルの成分を（ａ，ｂ，ｃ）とすると、内積の値は下記式（１）より−ｂとなる。 By rotating and moving the slide shape around the cylindrical axis so that the extraction direction faces the -Y direction, the unit vector in the extraction direction becomes (0, -1, 0). Assuming that the component of the normal vector at each lattice point in the same coordinate system is (a, b, c), the value of the inner product is −b from the following equation (1).
［ステップ７］図３のＳ７において、アンダーカット有りと判断した場合は、アンダーカット検出処理演算部１８が、現在パーティングラインを円筒軸４２回りに任意の角度回転させて、該パーティングライン及び分割面を変更する。この回転により、大小スライド５１〜５６の分割が変更されるとともに、これら大小スライド５１〜５６の前記抜き方向も同じ角度だけ回転される。例えば、図１９に示す大小スライド５１〜５６のパーティングラインを３０度回転させた状態を図２４に示す。図中の太い矢印は、大小スライド５１〜５６の抜き方向を示している。このときの大スライド５１（５２又は５３）を抜き方向正面から見た状態を図２５に示す。同図における点線で囲んだ領域でアンダーカットが発生している。該点線部の拡大図を図２６に示す。
[Step 7] If it is determined in S7 of FIG. 3 that there is an undercut, the undercut detection processing calculation unit 18 rotates the current parting line by an arbitrary angle around the
次に、パーティングラインの円筒軸４２回りの回転角αに対して微小な角度増分値βを設定する。円筒軸４２回りの回転角に対し角度増分値βを増加させたときに、そのパーティングラインから分割面を変更し、中子形状及びスライド分割を行う。その後、再び、図３のＳ５におけるアンダーカットの有無を判断する。
Next, a small angle increment value β is set with respect to the rotation angle α around the
［ステップ８］図３のＳ８において、アンダーカット無しと判断した場合は、アンダーカット検出処理演算部１８が、このときのパーティングラインを作成している円筒軸４２からの距離（Ｌ）及び円筒軸４２回りの回転角（α）といった形状情報を分割面情報記憶部１５に記憶させるとともに、電子媒体１０に格納させる。このとき、電子媒体１０から読み出された所定フォーマットと同じフォーマットで書き出すこととする。これにより、書き出された分割面の位置情報を利用して、アンダーカットが発生しない分割面をいつでも再現することが可能となる。
[Step 8] If it is determined in S8 of FIG. 3 that there is no undercut, the undercut detection processing calculation unit 18 determines the distance (L) from the
ここで、図２７は本発明の第２実施形態に係る金型設計支援方法及びプログラムの動作手順ないし処理内容を示すフローチャートである。本実施形態では、上述した第１実施形態と同様のＳ１〜Ｓ４のステップに加えて、予めパーティングラインの円筒軸４２回りの回転角の増分量の閾値を設定する（Ｓ５）。次いで、角度増分値βの積算量がその閾値に達したか否か判断した後（Ｓ６）、アンダーカットの有無を判断する（Ｓ７）。
Here, FIG. 27 is a flowchart showing the operation procedure or processing contents of the mold design support method and program according to the second embodiment of the present invention. In the present embodiment, in addition to the steps S1 to S4 similar to those in the first embodiment described above, a threshold value for the increment amount of the rotation angle around the
この結果、アンダーカット有りと判断した場合は、第１実施形態と同様にアンダーカットの発生個所をハイライト表示させ（Ｓ８）、アンダーカット無しと判断した場合は、第１実施形態と同様に形状情報を記憶させる（Ｓ９）。その後、円筒軸４２回りの回転角に対し角度増分値βを増加させてパーティングライン及び分割面を変更し、中子形状及びスライド分割を行って（Ｓ１０）、再びＳ６〜Ｓ９のステップを繰り返す。
As a result, if it is determined that there is an undercut, the portion where the undercut occurs is highlighted as in the first embodiment (S8). If it is determined that there is no undercut, the shape is the same as in the first embodiment. Information is stored (S9). Thereafter, the angle increment value β is increased with respect to the rotation angle around the
その後、角度増分値βの積算量がその閾値に達したときに、アンダーカットが検出されなかった分割面の位置情報を電子媒体１０に書き出す（Ｓ１１）。このときも第１実施形態と同様に、電子媒体１０から読み出された所定フォーマットと同じフォーマットで書き出すこととする。これにより、書き出された分割面の位置情報を利用して、アンダーカットが発生しない分割面をいつでも再現することが可能となる。
Thereafter, when the integrated amount of the angle increment value β reaches the threshold value, the position information of the divided surface where the undercut is not detected is written to the electronic medium 10 (S11). At this time, similarly to the first embodiment, the data is written in the same format as the predetermined format read from the
以上、説明したように、本実施形態に係る金型設計支援装置，金型設計支援方法及びプログラムによれば、成形品の３次元形状を作成し、スライド形状を作成するために必要な情報を、所定フォーマットで格納することにより、自動的にアンダーカットの発生しないパーティングライン及び分割面の情報を得ることができる。この結果、今まで試行錯誤で設定していたパーティングライン及び分割面の作成工数を大幅に削減することが可能となる。 As described above, according to the mold design support device, the mold design support method and the program according to the present embodiment, information necessary for creating a three-dimensional shape of a molded product and creating a slide shape is obtained. By storing the data in a predetermined format, it is possible to automatically obtain information on parting lines and division planes in which undercut does not occur. As a result, it is possible to greatly reduce the man-hours for creating parting lines and division planes set up by trial and error.
なお、本発明の金型設計支援装置，金型設計支援方法及びプログラムは、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、円筒状の成形品の内側形状を成形するための中子を金型として例示したが、これに限定されるものではなく、成形品の外側形状を成形するための金型に本発明を適用することも可能である。 The mold design support apparatus, the mold design support method, and the program according to the present invention are not limited to the above-described embodiments. For example, in the above-described embodiment, the core for molding the inner shape of the cylindrical molded product is exemplified as the mold. However, the present invention is not limited to this, and the mold for molding the outer shape of the molded product. It is also possible to apply the present invention to a mold.
１０ 電子媒体
１１ 成形品形状記憶部
１２ 中子情報記憶部
１３ 中子形状処理演算部
１４ 中子形状記憶部
１５ 分割面形状記憶部
１６ 中子分割処理演算部
１７ スライド形状記憶部
１８ アンダーカット検出処理演算部
１９ 画像出力装置
２０ ＣＰＵ
２１ ＲＯＭ
２２ ＲＡＭ
２３ ＨＤＤ
２４ 操作入力部
３０ 鏡枠部品
３１ カム溝
４０ 中子
４１，４５ パーティングライン
４２ 円筒軸
４３ 円筒軸から下ろした垂線
４４ 角度基準となるライン
４６，４７，４８，４９ 分割面
５１，５２，５３ 大スライド
５４，５５，５６ 小スライド
DESCRIPTION OF
21 ROM
22 RAM
23 HDD
24
Claims (9)
The computer may further execute a process of storing data relating to a parting line and a divided surface in an electronic medium when it is determined that there is no undercut in the process of determining the presence or absence of the undercut. The program according to 7 or 8.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008027139A (en) * | 2006-07-20 | 2008-02-07 | Fuji Xerox Co Ltd | Mold designing apparatus and program therefor |
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2004
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