JPH1071642A - 柔軟膜体変形過程の解析方法および装置ならびにブロータイプ成形過程の解析方法および装置ならびにブロータイプ成形品の製造方法 - Google Patents
柔軟膜体変形過程の解析方法および装置ならびにブロータイプ成形過程の解析方法および装置ならびにブロータイプ成形品の製造方法Info
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- JPH1071642A JPH1071642A JP9171826A JP17182697A JPH1071642A JP H1071642 A JPH1071642 A JP H1071642A JP 9171826 A JP9171826 A JP 9171826A JP 17182697 A JP17182697 A JP 17182697A JP H1071642 A JPH1071642 A JP H1071642A
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- shape model
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Abstract
(57)【要約】
【課題】容易に、かつ少ないデータで精度良く干渉物体
の形状のモデル化でき作業効率の高い柔軟膜体の変形過
程の解析方法を提供すること。 【解決手段】ブロータイプ成形におけるパリソンや衣服
などの柔軟膜体の変形過程を解析するに際し、金型や人
体等の干渉物体の表面を定義する方法として、関数を用
いたモデルを用いる。
の形状のモデル化でき作業効率の高い柔軟膜体の変形過
程の解析方法を提供すること。 【解決手段】ブロータイプ成形におけるパリソンや衣服
などの柔軟膜体の変形過程を解析するに際し、金型や人
体等の干渉物体の表面を定義する方法として、関数を用
いたモデルを用いる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、パリソン(樹
脂)と成形型との接触判定を行うブロー成形、熱成形、
真空成形等のブロータイプの成形過程の解析方法および
その装置ならびにブロータイプ成形品の製造方法に関す
る。
脂)と成形型との接触判定を行うブロー成形、熱成形、
真空成形等のブロータイプの成形過程の解析方法および
その装置ならびにブロータイプ成形品の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ブロー成形等のブロー型の成形過程のシ
ミュレーションでは、初期パリソン(樹脂)形状を三角
形、あるいは四角形の微小平面要素の集合体でモデル化
して有限要素法などの数値解析法を用いてパリソンの変
形挙動をシミュレーションする方法が一般的である。た
とえば、ブロー成形のシミュレーションには、通常、ブ
ロー成形の成形工程である金型型締め工程、エア吹き込
み工程のシミュレーションの際にパリソンの変形にとも
なうパリソンと金型との接触判定を行う。従来、この判
定には金型内部に彫られた金型キャビティの形状をパリ
ソン同様微小平面要素の集合体としてモデル作成して、
そのひとつひとつの平面要素とパリソンモデルの要素を
構成する節点との位置関係を用いて接触判定を行ってい
た。
ミュレーションでは、初期パリソン(樹脂)形状を三角
形、あるいは四角形の微小平面要素の集合体でモデル化
して有限要素法などの数値解析法を用いてパリソンの変
形挙動をシミュレーションする方法が一般的である。た
とえば、ブロー成形のシミュレーションには、通常、ブ
ロー成形の成形工程である金型型締め工程、エア吹き込
み工程のシミュレーションの際にパリソンの変形にとも
なうパリソンと金型との接触判定を行う。従来、この判
定には金型内部に彫られた金型キャビティの形状をパリ
ソン同様微小平面要素の集合体としてモデル作成して、
そのひとつひとつの平面要素とパリソンモデルの要素を
構成する節点との位置関係を用いて接触判定を行ってい
た。
【0003】金型キャビティ形状はブロー成形の場合、
いわば成形品形状であり、モデル作成の際には製品設計
データをもとにオペレータが複数の微小平面要素からな
る有限要素モデルに変換する場合が多かった。
いわば成形品形状であり、モデル作成の際には製品設計
データをもとにオペレータが複数の微小平面要素からな
る有限要素モデルに変換する場合が多かった。
【0004】上記と同様に、人体に衣服を着せつけたと
きの衣服等の柔軟膜体の変形の様子をシミュレーション
する場合における人体等の干渉物体についても、オペレ
ータによる微小平面要素からなるモデル作成が行われて
いた。
きの衣服等の柔軟膜体の変形の様子をシミュレーション
する場合における人体等の干渉物体についても、オペレ
ータによる微小平面要素からなるモデル作成が行われて
いた。
【0005】ここで、柔軟膜体とはパリソンを含む布や
シート、フィルムのような、面に対して厚さの薄い構造
をもち、変形が容易に起こる柔軟な構造体を指す。
シート、フィルムのような、面に対して厚さの薄い構造
をもち、変形が容易に起こる柔軟な構造体を指す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、製品の
設計はCADシステムを用いて行われるケースがほとんど
であり、このCADデータからシミュレーション用に複数
の微小要素平面からなる有限要素モデルに作り直す作業
は高度なモデル作成技術を必要とし、非常に手間がかか
る作業であった。またこの変換では面を表現する際に複
数の平面で近似するため、自由曲面を精度よく表現する
には非常に多くの平面要素を必要とするものであった。
設計はCADシステムを用いて行われるケースがほとんど
であり、このCADデータからシミュレーション用に複数
の微小要素平面からなる有限要素モデルに作り直す作業
は高度なモデル作成技術を必要とし、非常に手間がかか
る作業であった。またこの変換では面を表現する際に複
数の平面で近似するため、自由曲面を精度よく表現する
には非常に多くの平面要素を必要とするものであった。
【0007】人体の場合も同様であった。
【0008】本発明の目的は、金型などの成形型の形状
モデルを容易に効率良く作成でき、作業効率の高いブロ
ータイプ成形過程の解析方法及び装置を提供することに
ある。
モデルを容易に効率良く作成でき、作業効率の高いブロ
ータイプ成形過程の解析方法及び装置を提供することに
ある。
【0009】また、本発明の別の目的は、製品設計に用
いたCADデータを有効に活用して成形型の形状モデルを
作成できるブロータイプ成形過程の解析方法及び装置を
提供することにある。
いたCADデータを有効に活用して成形型の形状モデルを
作成できるブロータイプ成形過程の解析方法及び装置を
提供することにある。
【0010】また、本発明の別の目的は、上記のような
解析方法を用いてブロータイプ成形品の成形条件等を決
定し、精度よいブロータイプ成形品を効率的に製造する
方法を提供することにある。
解析方法を用いてブロータイプ成形品の成形条件等を決
定し、精度よいブロータイプ成形品を効率的に製造する
方法を提供することにある。
【0011】本発明の別の目的は、人体などの干渉物体
の形状モデルを容易に効率良く作成でき、作業効率の高
い柔軟膜体の変形過程の解析方法及び装置を提供するこ
とにある。
の形状モデルを容易に効率良く作成でき、作業効率の高
い柔軟膜体の変形過程の解析方法及び装置を提供するこ
とにある。
【0012】また、本発明の別の目的は、製品設計に用
いたCADデータを有効に活用して干渉物体の形状モデル
を作成できる柔軟膜体の変形過程の解析方法及び装置を
提供することにある。
いたCADデータを有効に活用して干渉物体の形状モデル
を作成できる柔軟膜体の変形過程の解析方法及び装置を
提供することにある。
【0013】また、本発明の別の目的は、上記のような
解析方法を用いて柔軟膜体製品の成形条件等を決定し、
精度よい柔軟膜体製品を効率的に製造する方法を提供す
ることにある。
解析方法を用いて柔軟膜体製品の成形条件等を決定し、
精度よい柔軟膜体製品を効率的に製造する方法を提供す
ることにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明のブロータイプ成
形過程の解析方法は、パリソンが変形しながら押し付け
られる成形型の形状に基づいてキャビティ形状モデルを
作成し、パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素
からなるパリソン形状モデルを作成し、該パリソン形状
モデルの各微小要素と前記キャビティ形状モデルとの相
対運動に基づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状
態を求めるブロータイプ成形過程の解析方法であって、
前記キャビティ形状モデルの少なくとも一部を、前記成
形型の形状を記述する関数によりモデル化することを特
徴としている。
形過程の解析方法は、パリソンが変形しながら押し付け
られる成形型の形状に基づいてキャビティ形状モデルを
作成し、パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素
からなるパリソン形状モデルを作成し、該パリソン形状
モデルの各微小要素と前記キャビティ形状モデルとの相
対運動に基づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状
態を求めるブロータイプ成形過程の解析方法であって、
前記キャビティ形状モデルの少なくとも一部を、前記成
形型の形状を記述する関数によりモデル化することを特
徴としている。
【0015】また、本発明の好ましい態様は、前記関数
は、前記成形型の少なくとも一部の形状と一致するかま
たは近似する曲面を代表する複数の点の位置および/ま
たは前記曲面の幾何学的パラメータに基づき求められる
ものであることを特徴としている。
は、前記成形型の少なくとも一部の形状と一致するかま
たは近似する曲面を代表する複数の点の位置および/ま
たは前記曲面の幾何学的パラメータに基づき求められる
ものであることを特徴としている。
【0016】また、本発明の好ましい態様は、前記関数
は、前記成形型のCADデータに基づき求められるもので
あることを特徴としている。
は、前記成形型のCADデータに基づき求められるもので
あることを特徴としている。
【0017】また、本発明のブロータイプ成形過程の解
析装置は、パリソンが変形しながら押し付けられる成形
型の形状に基づくキャビティ形状モデルのデータ入力を
受け付けるキャビティ形状モデルデータ入力手段と、パ
リソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなるパ
リソン形状モデルのデータ入力を受け付けるパリソン形
状モデルデータ入力手段と、該パリソン形状モデルデー
タ入力手段により入力されたパリソン形状モデルの各微
小要素および前記キャビティ形状モデルデータ入力手段
により入力されたキャビティ形状モデルの相対運動を求
める相対運動算出手段と、求められた該相対運動に基づ
いて前記成形型と前記パリソンとの接触状態の時間的変
化を求める接触状態算出手段とを備えてなるブロータイ
プ成形過程の解析装置であって、前記キャビティ形状モ
デルデータ入力手段は、成形型の少なくとも一部の形状
と一致するかまたは近似する曲面を代表する複数の点の
位置および/または前記曲面の幾何学的パラメータの入
力を受け付けるものであり、前記接触状態算出手段は、
キャビティ形状モデルデータ入力手段により受け付けら
れた複数の点の位置および/または幾何学的パラメータ
に基づいて得られる関数とパリソン形状モデルの各微小
要素との幾何学的位置関係に基づいて両者の接触状態を
算出するものであることを特徴としている。
析装置は、パリソンが変形しながら押し付けられる成形
型の形状に基づくキャビティ形状モデルのデータ入力を
受け付けるキャビティ形状モデルデータ入力手段と、パ
リソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなるパ
リソン形状モデルのデータ入力を受け付けるパリソン形
状モデルデータ入力手段と、該パリソン形状モデルデー
タ入力手段により入力されたパリソン形状モデルの各微
小要素および前記キャビティ形状モデルデータ入力手段
により入力されたキャビティ形状モデルの相対運動を求
める相対運動算出手段と、求められた該相対運動に基づ
いて前記成形型と前記パリソンとの接触状態の時間的変
化を求める接触状態算出手段とを備えてなるブロータイ
プ成形過程の解析装置であって、前記キャビティ形状モ
デルデータ入力手段は、成形型の少なくとも一部の形状
と一致するかまたは近似する曲面を代表する複数の点の
位置および/または前記曲面の幾何学的パラメータの入
力を受け付けるものであり、前記接触状態算出手段は、
キャビティ形状モデルデータ入力手段により受け付けら
れた複数の点の位置および/または幾何学的パラメータ
に基づいて得られる関数とパリソン形状モデルの各微小
要素との幾何学的位置関係に基づいて両者の接触状態を
算出するものであることを特徴としている。
【0018】また、本発明の好ましい態様は、前記キャ
ビティ形状モデルデータ入力手段は、成形型のCADデー
タを受け付けるものであることを特徴としている。
ビティ形状モデルデータ入力手段は、成形型のCADデー
タを受け付けるものであることを特徴としている。
【0019】また、本発明のブロータイプ成形品の製造
方法は、パリソンが変形しながら押し付けられる成形型
の形状に基づいてキャビティ形状モデルを作成し、パリ
ソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなるパリ
ソン形状モデルを作成し、該パリソン形状モデルの各微
小要素と前記キャビティ形状モデルとの相対運動に基づ
いて前記成形型と前記パリソンとの接触状態を求め、得
られた前記接触状態の情報に基づいて前記成形型の形状
および/または成形条件を決定し、該形状および/または
該成形条件に基づいてりブロータイプ成形品を製造する
ブロータイプ成形品の製造方法であって、前記キャビテ
ィ形状モデルの少なくとも一部を、前記成形型の形状を
記述する関数によりモデル化することを特徴としてい
る。
方法は、パリソンが変形しながら押し付けられる成形型
の形状に基づいてキャビティ形状モデルを作成し、パリ
ソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなるパリ
ソン形状モデルを作成し、該パリソン形状モデルの各微
小要素と前記キャビティ形状モデルとの相対運動に基づ
いて前記成形型と前記パリソンとの接触状態を求め、得
られた前記接触状態の情報に基づいて前記成形型の形状
および/または成形条件を決定し、該形状および/または
該成形条件に基づいてりブロータイプ成形品を製造する
ブロータイプ成形品の製造方法であって、前記キャビテ
ィ形状モデルの少なくとも一部を、前記成形型の形状を
記述する関数によりモデル化することを特徴としてい
る。
【0020】また、本発明の好ましい態様は、前記ブロ
ー型品は、ブロー成形、熱成形または真空成形により成
形するものであることを特徴としている。
ー型品は、ブロー成形、熱成形または真空成形により成
形するものであることを特徴としている。
【0021】また、本発明の柔軟膜体変形過程の解析方
法は柔軟膜体が変形しながら押し付けられる干渉物体の
形状に基づいて干渉形状モデルを作成し、柔軟膜体の初
期形状に基づいて複数の微小要素からなる柔軟膜体形状
モデルを作成し、該柔軟膜体形状モデルの各微小要素と
前記干渉形状モデルとの相対運動に基づいて前記干渉物
体と前記柔軟膜体との接触状態を求める柔軟膜体変形過
程の解析方法であって、前記干渉形状モデルの少なくと
も一部を、前記干渉物体の形状を記述する関数によりモ
デル化することを特徴としている。
法は柔軟膜体が変形しながら押し付けられる干渉物体の
形状に基づいて干渉形状モデルを作成し、柔軟膜体の初
期形状に基づいて複数の微小要素からなる柔軟膜体形状
モデルを作成し、該柔軟膜体形状モデルの各微小要素と
前記干渉形状モデルとの相対運動に基づいて前記干渉物
体と前記柔軟膜体との接触状態を求める柔軟膜体変形過
程の解析方法であって、前記干渉形状モデルの少なくと
も一部を、前記干渉物体の形状を記述する関数によりモ
デル化することを特徴としている。
【0022】また、本発明の柔軟膜体変形過程の解析装
置は、柔軟膜体が変形しながら押し付けられる干渉物体
の形状に基づく干渉形状モデルのデータ入力を受け付け
る干渉形状モデルデータ入力手段と、柔軟膜体の初期形
状に基づいて複数の微小要素からなる柔軟膜体形状モデ
ルのデータ入力を受け付ける柔軟膜体形状モデル入力手
段と、該柔軟膜体形状モデルデータ入力手段により入力
された柔軟膜体形状モデルの各微小要素および前記、干
渉形状モデルデータ入力手段により入力された、干渉形
状モデルの相対運動を求める相対運動算出手段と、求め
られた該相対運動に基づいて前記干渉物体と前記柔軟膜
体との接触状態の時間的変化を求める接触状態算出手段
とを備えてなる柔軟膜体変形過程の解析装置であって、
前記干渉形状モデルデータ入力手段は、干渉物体の少な
くとも一部の形状と一致するかまたは近似する曲面を代
表する複数の点の位置および/または前記曲面の幾何学
的パラメータの入力を受け付けるものであり、前記接触
状態算出手段は、干渉形状モデルデータ入力手段により
受け付けられた複数の点の位置および/または幾何学的
パラメータに基づいて得られる関数と柔軟膜体形状モデ
ルの各微小要素との幾何学的位置関係に基づいて両者の
接触状態を算出するものであることを特徴としている。
置は、柔軟膜体が変形しながら押し付けられる干渉物体
の形状に基づく干渉形状モデルのデータ入力を受け付け
る干渉形状モデルデータ入力手段と、柔軟膜体の初期形
状に基づいて複数の微小要素からなる柔軟膜体形状モデ
ルのデータ入力を受け付ける柔軟膜体形状モデル入力手
段と、該柔軟膜体形状モデルデータ入力手段により入力
された柔軟膜体形状モデルの各微小要素および前記、干
渉形状モデルデータ入力手段により入力された、干渉形
状モデルの相対運動を求める相対運動算出手段と、求め
られた該相対運動に基づいて前記干渉物体と前記柔軟膜
体との接触状態の時間的変化を求める接触状態算出手段
とを備えてなる柔軟膜体変形過程の解析装置であって、
前記干渉形状モデルデータ入力手段は、干渉物体の少な
くとも一部の形状と一致するかまたは近似する曲面を代
表する複数の点の位置および/または前記曲面の幾何学
的パラメータの入力を受け付けるものであり、前記接触
状態算出手段は、干渉形状モデルデータ入力手段により
受け付けられた複数の点の位置および/または幾何学的
パラメータに基づいて得られる関数と柔軟膜体形状モデ
ルの各微小要素との幾何学的位置関係に基づいて両者の
接触状態を算出するものであることを特徴としている。
【0023】また、本発明の柔軟膜体製品の製造方法
は、柔軟膜体が変形しながら押し付けられる干渉物体の
形状に基づいて干渉形状モデルを作成し、柔軟膜体の初
期形状に基づいて複数の微小要素からなる柔軟膜体形状
モデルを作成し、該柔軟膜体形状モデルの各微小要素と
前記干渉形状モデルとの相対運動に基づいて前記成形型
と前記柔軟膜体との接触状態を求め、得られた前記接触
状態の情報に基づいて前記柔軟膜体の形状を決定し、該
形状に基づいて柔軟膜体製品を製造する柔軟膜体の製造
方法であって、前記干渉形状モデルの少なくとも一部
を、前記干渉物体の形状を記述する関数によりモデル化
することを特徴としている。
は、柔軟膜体が変形しながら押し付けられる干渉物体の
形状に基づいて干渉形状モデルを作成し、柔軟膜体の初
期形状に基づいて複数の微小要素からなる柔軟膜体形状
モデルを作成し、該柔軟膜体形状モデルの各微小要素と
前記干渉形状モデルとの相対運動に基づいて前記成形型
と前記柔軟膜体との接触状態を求め、得られた前記接触
状態の情報に基づいて前記柔軟膜体の形状を決定し、該
形状に基づいて柔軟膜体製品を製造する柔軟膜体の製造
方法であって、前記干渉形状モデルの少なくとも一部
を、前記干渉物体の形状を記述する関数によりモデル化
することを特徴としている。
【0024】また、本発明の記憶媒体によれば、上記の
ブロータイプ成形過程の解析方法の各手順をコンピュー
タを用いて実施できるようにコンピュータを動作させる
ソフトウェアを記録した記憶媒体が提供される。
ブロータイプ成形過程の解析方法の各手順をコンピュー
タを用いて実施できるようにコンピュータを動作させる
ソフトウェアを記録した記憶媒体が提供される。
【0025】また、本発明の記憶媒体によれば、上記の
柔軟膜体変形過程の解析方法の各手順をコンピュータを
用いて実施できるようにコンピュータを動作させるソフ
トウェアを記録した記憶媒体が提供される。
柔軟膜体変形過程の解析方法の各手順をコンピュータを
用いて実施できるようにコンピュータを動作させるソフ
トウェアを記録した記憶媒体が提供される。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施態様につい
て図面を用いて説明する。
て図面を用いて説明する。
【0027】本実施態様では、まず成形機から押し出さ
れたパリソンの形状を、たとえば図1の様な複数個の微
小要素の集合体としてモデル化する。
れたパリソンの形状を、たとえば図1の様な複数個の微
小要素の集合体としてモデル化する。
【0028】ここでは、要素を構成する節点の座標のデ
ータの集合と、各要素を構成する節点の番号より成る要
素データの集合をデータファイルとして作成して、この
ファイルを初期パリソン形状データとする。
ータの集合と、各要素を構成する節点の番号より成る要
素データの集合をデータファイルとして作成して、この
ファイルを初期パリソン形状データとする。
【0029】また、成形する製品設計に使用したCADデ
ータから、成形型内部に彫られたキャビティの形状を、
図2の様なCADの面データで用意する。
ータから、成形型内部に彫られたキャビティの形状を、
図2の様なCADの面データで用意する。
【0030】上述した形状データを用意した後、これら
のデータをコンピュータに入力し、この入力にもとづい
てブロー成形の成形型による型締めからエア吹き込みの
工程までのシミュレーションをコンピュータにより実行
する。
のデータをコンピュータに入力し、この入力にもとづい
てブロー成形の成形型による型締めからエア吹き込みの
工程までのシミュレーションをコンピュータにより実行
する。
【0031】具体的には、パリソンが、ブロー成形の成
形過程で受ける外力と変形に伴い発生する歪から生じる
内力を求めて、この力をもとに次のような時刻tにおい
て成り立つ運動方程式を導く。
形過程で受ける外力と変形に伴い発生する歪から生じる
内力を求めて、この力をもとに次のような時刻tにおい
て成り立つ運動方程式を導く。
【0032】
【数1】 式(1)から時刻tにおけるパリソンの各節点の加速度を
求める。このとき得られた加速度aは変位uの時間tに
よる2階微分(d2u/dt2)であるから加速度aを時間
積分することにより微小時間△t秒後の変位△uを求め
ることができる。ここで用いる時間積分法には中央差分
法が好ましい。
求める。このとき得られた加速度aは変位uの時間tに
よる2階微分(d2u/dt2)であるから加速度aを時間
積分することにより微小時間△t秒後の変位△uを求め
ることができる。ここで用いる時間積分法には中央差分
法が好ましい。
【0033】上記の手法により求めた△t秒後のパリソ
ンモデルを構成する全ての節点の変位から、パリソンの
変形を求めることができる。この操作を繰り返すこと
で、ブロー成形におけるパリソンの変形をシミュレート
する。
ンモデルを構成する全ての節点の変位から、パリソンの
変形を求めることができる。この操作を繰り返すこと
で、ブロー成形におけるパリソンの変形をシミュレート
する。
【0034】この計算の中で、型による型締め工程で
は、型の移動にともなうパリソンと型の接触を、エア吹
き込み工程ではパリソンの膨張による成形型との接触を
パリソン有限要素モデルの節点とCADデータによる型の
表面定義との幾何学的位置関係から判定する。
は、型の移動にともなうパリソンと型の接触を、エア吹
き込み工程ではパリソンの膨張による成形型との接触を
パリソン有限要素モデルの節点とCADデータによる型の
表面定義との幾何学的位置関係から判定する。
【0035】以下、さらに詳細に説明する。
【0036】図3は本発明のハードウェア構成を示す図
である。コンピュータ101にCAD装置105、入力装
置103、表示装置104および補助記憶装置102が
接続されている。CAD装置105で製品の形状をあらわ
す3次元的なCADモデルが作成される。また、入力装置
103により、たとえば解析するブロー成形品の成形条
件とパリソンモデルのデータの入力が受け入れられ、こ
うしたデータは補助記憶装置102に格納される。オペ
レータの指示によりコンピュータ101がこのデータを
内部のRAM(ランダムアクセス可能な揮発性メモリ)
に読み込み、解析を行う。得られた解析結果はたとえば
表示装置104により表示される。必要に応じて、オペ
レータがブロー成形条件を変更し再び解析を行うことが
できる。また、解析結果の出力はプリンタ装置に対して
行ってもよく、補助記憶装置102に格納してもよい。
この場合はたとえば別の解析装置の入力データとしてこ
の出力を利用することもできる。
である。コンピュータ101にCAD装置105、入力装
置103、表示装置104および補助記憶装置102が
接続されている。CAD装置105で製品の形状をあらわ
す3次元的なCADモデルが作成される。また、入力装置
103により、たとえば解析するブロー成形品の成形条
件とパリソンモデルのデータの入力が受け入れられ、こ
うしたデータは補助記憶装置102に格納される。オペ
レータの指示によりコンピュータ101がこのデータを
内部のRAM(ランダムアクセス可能な揮発性メモリ)
に読み込み、解析を行う。得られた解析結果はたとえば
表示装置104により表示される。必要に応じて、オペ
レータがブロー成形条件を変更し再び解析を行うことが
できる。また、解析結果の出力はプリンタ装置に対して
行ってもよく、補助記憶装置102に格納してもよい。
この場合はたとえば別の解析装置の入力データとしてこ
の出力を利用することもできる。
【0037】図4はこの発明の実施例の概略手順を示す
ためのフローチャートである。手順としては、まずパリ
ソンの有限要素モデルを作成し(ステップ1)、これを
コンピュータに入力(ステップ2)、また成形型キャビ
ティ形状として設計に使用したCADデータをコンピュー
タに入力する(ステップ3)。あわせて成形条件、解析
条件の入力を行う(ステップ4)。このデータをもとに
ブロー成形の型締め工程のシミュレーションを実施し
(ステップ5)、次にエア吹き込み工程のシミュレーシ
ョンを実施する(ステップ6)。
ためのフローチャートである。手順としては、まずパリ
ソンの有限要素モデルを作成し(ステップ1)、これを
コンピュータに入力(ステップ2)、また成形型キャビ
ティ形状として設計に使用したCADデータをコンピュー
タに入力する(ステップ3)。あわせて成形条件、解析
条件の入力を行う(ステップ4)。このデータをもとに
ブロー成形の型締め工程のシミュレーションを実施し
(ステップ5)、次にエア吹き込み工程のシミュレーシ
ョンを実施する(ステップ6)。
【0038】また図5は本発明のシミュレーション装置
の解析部分の構成を示しており、本発明は、目的とする
製品の形状CADデータ(成形型データ)とパリソン形状
データを読み込み、解析用データを作成するデータ入力
部1と、ここで与えられた入力データに基づき、ブロー
成形の成形型による型締め工程のシミュレーションを行
う成形型型締め工程解析部2と、型締め終了後のエア吹
き込み工程のシミュレーションを行うエア吹き込み工程
解析部3と解析を実行するにあたりパリソンと成形型の
接触を判定する接触判定部4を備えている。
の解析部分の構成を示しており、本発明は、目的とする
製品の形状CADデータ(成形型データ)とパリソン形状
データを読み込み、解析用データを作成するデータ入力
部1と、ここで与えられた入力データに基づき、ブロー
成形の成形型による型締め工程のシミュレーションを行
う成形型型締め工程解析部2と、型締め終了後のエア吹
き込み工程のシミュレーションを行うエア吹き込み工程
解析部3と解析を実行するにあたりパリソンと成形型の
接触を判定する接触判定部4を備えている。
【0039】上記の構成の樹脂成形シミュレーション動
作について、次に説明する。
作について、次に説明する。
【0040】データ入力部1は、あらかじめ用意した目
的の製品を成形するためのCADデータ(成形型データ)
とパリソンデータから幾何形状データを読みとり、これ
とは別に入力された成形条件から樹脂成形解析用データ
を作成する部分である。
的の製品を成形するためのCADデータ(成形型データ)
とパリソンデータから幾何形状データを読みとり、これ
とは別に入力された成形条件から樹脂成形解析用データ
を作成する部分である。
【0041】成形型型締め工程解析部2は、ブロー成形
における型締め工程のシミュレーションを行う部分であ
る。ここでは、図6のようにダイ1から押し出されたパ
リソン2の外側に位置した成形型3が型締め完了位置ま
で移動することによるパリソン2の変形を計算する。
における型締め工程のシミュレーションを行う部分であ
る。ここでは、図6のようにダイ1から押し出されたパ
リソン2の外側に位置した成形型3が型締め完了位置ま
で移動することによるパリソン2の変形を計算する。
【0042】図7は成形型型締め工程解析部2における
解析の手順を示したフローチャートである。金型型締め
工程の解析では、はじめに、データ入力部1で作成され
た解析用データを読み込む(ステップ1)。次に、図6
のように金型3がパリソン2を間において開いた状態を
設定する(ステップ2)。続いて金型を型締めの方向に
微小距離△Lだけ移動させる(ステップ3)。このとき
の金型の移動によるパリソンと金型との接触を判定する
(ステップ4)。そしてこの△Lの移動の間のパリソン
の変形を計算する(ステップ5)。△Lの移動により金
型が閉じ、型締めが完了したかどうかをチェックする
(ステップ6)。このとき型締めが完了していない場合
はふたたびステップ3にもどって計算を繰り返す。この
操作を最終的に金型型締めが完了するまで繰り返した
後、金型が完全に閉まった状態になった時点で金型型締
め工程解析は終了となる。
解析の手順を示したフローチャートである。金型型締め
工程の解析では、はじめに、データ入力部1で作成され
た解析用データを読み込む(ステップ1)。次に、図6
のように金型3がパリソン2を間において開いた状態を
設定する(ステップ2)。続いて金型を型締めの方向に
微小距離△Lだけ移動させる(ステップ3)。このとき
の金型の移動によるパリソンと金型との接触を判定する
(ステップ4)。そしてこの△Lの移動の間のパリソン
の変形を計算する(ステップ5)。△Lの移動により金
型が閉じ、型締めが完了したかどうかをチェックする
(ステップ6)。このとき型締めが完了していない場合
はふたたびステップ3にもどって計算を繰り返す。この
操作を最終的に金型型締めが完了するまで繰り返した
後、金型が完全に閉まった状態になった時点で金型型締
め工程解析は終了となる。
【0043】エア吹き込み工程解析部3は、エア吹き込
みによるパリソンの膨張とこれにともなう金型との接触
のシミュレーションを行う部分である。図8は金型型締
め完了からエア吹き込みによる成形過程を模式的に表し
たものであり、ここではパリソン4が吹き込まれたエア
6によって金型5に押し当てられている様子が表されて
いる。
みによるパリソンの膨張とこれにともなう金型との接触
のシミュレーションを行う部分である。図8は金型型締
め完了からエア吹き込みによる成形過程を模式的に表し
たものであり、ここではパリソン4が吹き込まれたエア
6によって金型5に押し当てられている様子が表されて
いる。
【0044】図9はエア吹き込み工程解析部における解
析の手順を示したフローチャートである。エア吹き込み
工程の解析では、はじめに、データ入力部1で作成され
た解析用データを読み込む(ステップ1)。次に、金型
型締め工程解析部2で行ったシミュレーションにより得
られた型締めによるパリソン変形データを読み込む(ス
テップ2)。続いてエア吹き込み時のパリソン内部圧力
の上昇による金型内部でのパリソンの膨張を求める(ス
テップ3)。そしてステップ3にともなうパリソンと金
型との接触を判定し、接触が認められた場合にはパリソ
ンの接触部分を金型表面で拘束する(ステップ4)。こ
こで、パリソンの節点が全て金型に接触を完了したかを
判定し、完了していない場合にはステップ3にもどって
計算を繰り返す(ステップ5)。パリソンの全ての節点
が金型に接触を完了した時点でエア吹き込み工程の解析
を終了する。
析の手順を示したフローチャートである。エア吹き込み
工程の解析では、はじめに、データ入力部1で作成され
た解析用データを読み込む(ステップ1)。次に、金型
型締め工程解析部2で行ったシミュレーションにより得
られた型締めによるパリソン変形データを読み込む(ス
テップ2)。続いてエア吹き込み時のパリソン内部圧力
の上昇による金型内部でのパリソンの膨張を求める(ス
テップ3)。そしてステップ3にともなうパリソンと金
型との接触を判定し、接触が認められた場合にはパリソ
ンの接触部分を金型表面で拘束する(ステップ4)。こ
こで、パリソンの節点が全て金型に接触を完了したかを
判定し、完了していない場合にはステップ3にもどって
計算を繰り返す(ステップ5)。パリソンの全ての節点
が金型に接触を完了した時点でエア吹き込み工程の解析
を終了する。
【0045】接触判定部4は、解析部2、3でのパリソ
ンと金型の接触を判定する部分であり、ここで金型形状
を表す方法としてCADデータを用いている。
ンと金型の接触を判定する部分であり、ここで金型形状
を表す方法としてCADデータを用いている。
【0046】CADデータにおける曲面形状の表現には、
式(2)のような形を使うことが多い。
式(2)のような形を使うことが多い。
【0047】
【数2】 ここで、x、yおよびzは曲面の任意の点の3次元直交座標
における座標値を表わし、uおよびvは、曲面内の位置を
表わす2次元座標値である。上式をまとめて曲面Pを表
わす関数を式(3)のように書くこととする。
における座標値を表わし、uおよびvは、曲面内の位置を
表わす2次元座標値である。上式をまとめて曲面Pを表
わす関数を式(3)のように書くこととする。
【0048】
【数3】 上記曲面Pは、設計者の頭の中にあるイメージあるいは
理想の曲面である。これを計算機内で表現するために、
曲面Pと一致または近似する曲面パッチとよばれる曲面
Qを計算機の中に作ることになる。
理想の曲面である。これを計算機内で表現するために、
曲面Pと一致または近似する曲面パッチとよばれる曲面
Qを計算機の中に作ることになる。
【0049】
【数4】 この曲面Qを表わす関数は、実際には曲面Pを代表する
点あるいは幾何学的パラメータを指定し、これに基づい
て構築する。ここで、曲面を代表する点とは、その曲面
に含まれる点、近接すべき点、その曲面の特定に役立つ
位置(たとえば、曲面の一部が球面で近似できる場合に
おける球面の中心点や、回転楕円面における焦点など)
を指す。
点あるいは幾何学的パラメータを指定し、これに基づい
て構築する。ここで、曲面を代表する点とは、その曲面
に含まれる点、近接すべき点、その曲面の特定に役立つ
位置(たとえば、曲面の一部が球面で近似できる場合に
おける球面の中心点や、回転楕円面における焦点など)
を指す。
【0050】曲面Qの定義は、たとえば、曲面P上の点
を指定して、これらの点を含む曲面Qをつくる内挿法
や、曲面Pに近接すべき多数の点を含む点列を指定し、
これらの点列の形を最も近い形で表現するようなQをつ
くる近似法等により行うことが多い。内挿法としてはパ
ッチの四隅のデータだけから曲面をつくる方法である双
3次パッチやパッチの四隅だけでなく周囲の形と傾きの
データから曲面をつくるCoonsの双3次パッチや周囲の
情報だけでなく、曲面内部の情報(曲面内部に含まれる
点の座標など)も利用してパッチをつくるForrestのパッ
チがある。また、近似法としては重み関数を用いて近似
的に曲面を定義するBezierパッチやBスプラインパッチ
が知られている。中でもBスプラインパッチは多くのCA
Dで用いられているので以下説明する。
を指定して、これらの点を含む曲面Qをつくる内挿法
や、曲面Pに近接すべき多数の点を含む点列を指定し、
これらの点列の形を最も近い形で表現するようなQをつ
くる近似法等により行うことが多い。内挿法としてはパ
ッチの四隅のデータだけから曲面をつくる方法である双
3次パッチやパッチの四隅だけでなく周囲の形と傾きの
データから曲面をつくるCoonsの双3次パッチや周囲の
情報だけでなく、曲面内部の情報(曲面内部に含まれる
点の座標など)も利用してパッチをつくるForrestのパッ
チがある。また、近似法としては重み関数を用いて近似
的に曲面を定義するBezierパッチやBスプラインパッチ
が知られている。中でもBスプラインパッチは多くのCA
Dで用いられているので以下説明する。
【0051】3次元空間内に曲面Pが近接すべき(m+
1)×(n+1)の格子状にならんだ点列Vijがオペレ
ータにより与えられたものとする。これらの点(制御点
という)をもとに作られる次のパッチをm×n次のBス
プラインパッチという。また、
1)×(n+1)の格子状にならんだ点列Vijがオペレ
ータにより与えられたものとする。これらの点(制御点
という)をもとに作られる次のパッチをm×n次のBス
プラインパッチという。また、
【数5】 により近似する。
【0052】ここで行列Bは(m+1)×(n+1)個
の制御点Vijを次のように並べたものである。
の制御点Vijを次のように並べたものである。
【0053】
【数6】 MおよびNは重み関数である。なお、これらの曲面の表
現手法については山口富士夫編著「CAD/CAM入門」(工業
調査会、1983年)等の文献に詳しく開示されている。
現手法については山口富士夫編著「CAD/CAM入門」(工業
調査会、1983年)等の文献に詳しく開示されている。
【0054】例えば図10のような面を定義する場合、
1×7次のBスプラインパッチを用いると2×8の制御
点データと重み関数を決定するデータ(節点ベクトルと
よばれる)で定義できる。ここで制御点は、図10の曲
線10を構成する8点と曲線11を構成する8点の2×
8制御点であり、曲面12の近似の程度を決定する節点
ベクトルは1×5と1×10のサイズのデータとする。
制御点データは3次元空間内の座標データ(x,y,
z)の形式で表示されるので、データの大きさは制御点
数×3の実数データとなる。したがって、CADで曲面を
定義するために必要なデータの数は実数データ63であ
る。これに対し、図11のように4角形の微小要素13
の集合体で同じ曲面を表した場合、データ数は節点14
と要素13を定義するデータの合計となり、このケース
では節点数441、要素の数400であり、最小限形状
定義に必要なデータ数は節点の座標を示す実数データ1
323個、要素の構成を表す整数データ1600個とな
る。このように微小要素の集合体で金型を定義するに
は、関数を用いる方法に比べて極めて大きなメモリー領
域が必要となるうえ、モデル構築のために多大な労力を
必要となる。
1×7次のBスプラインパッチを用いると2×8の制御
点データと重み関数を決定するデータ(節点ベクトルと
よばれる)で定義できる。ここで制御点は、図10の曲
線10を構成する8点と曲線11を構成する8点の2×
8制御点であり、曲面12の近似の程度を決定する節点
ベクトルは1×5と1×10のサイズのデータとする。
制御点データは3次元空間内の座標データ(x,y,
z)の形式で表示されるので、データの大きさは制御点
数×3の実数データとなる。したがって、CADで曲面を
定義するために必要なデータの数は実数データ63であ
る。これに対し、図11のように4角形の微小要素13
の集合体で同じ曲面を表した場合、データ数は節点14
と要素13を定義するデータの合計となり、このケース
では節点数441、要素の数400であり、最小限形状
定義に必要なデータ数は節点の座標を示す実数データ1
323個、要素の構成を表す整数データ1600個とな
る。このように微小要素の集合体で金型を定義するに
は、関数を用いる方法に比べて極めて大きなメモリー領
域が必要となるうえ、モデル構築のために多大な労力を
必要となる。
【0055】しかも、接触判定に用いる面データとして
CADデータを用いれば大幅な入力データの節約が可能と
なり、さらに少ないデータで実際に近い曲面を表現でき
るため精度の良い接触判定が可能となる。パリソンと金
型の接触判定の方法としては、図1のようなパリソンを
構成する要素の節点について、これがパリソン変形過程
においてCADで定義された曲面の内側にあるか外側にあ
るかを該節点の座標と式(5)をもとに判定して、パリソ
ンの変形により、該節点が金型の内側から外側に出たと
きパリソンは金型に接触したとする方法が好ましい。
CADデータを用いれば大幅な入力データの節約が可能と
なり、さらに少ないデータで実際に近い曲面を表現でき
るため精度の良い接触判定が可能となる。パリソンと金
型の接触判定の方法としては、図1のようなパリソンを
構成する要素の節点について、これがパリソン変形過程
においてCADで定義された曲面の内側にあるか外側にあ
るかを該節点の座標と式(5)をもとに判定して、パリソ
ンの変形により、該節点が金型の内側から外側に出たと
きパリソンは金型に接触したとする方法が好ましい。
【0056】以上の方法によるシミュレーション方法を
次に説明する。目的製品として角型容器のブロー成形シ
ミュレーションを例に取って説明する。角型容器をブロ
ー成形するための図2のような金型キャビティ形状を定
義するCADデータと図1のような初期パリソン形状有限
要素データと成形条件がデータ入力部1に読み込まれ、
これらによって樹脂成形解析用データが作成される。こ
こでは、初期パリソンは均一肉厚の円筒形状を用いてい
る。
次に説明する。目的製品として角型容器のブロー成形シ
ミュレーションを例に取って説明する。角型容器をブロ
ー成形するための図2のような金型キャビティ形状を定
義するCADデータと図1のような初期パリソン形状有限
要素データと成形条件がデータ入力部1に読み込まれ、
これらによって樹脂成形解析用データが作成される。こ
こでは、初期パリソンは均一肉厚の円筒形状を用いてい
る。
【0057】これをもとに金型型締め工程解析部2によ
り型締めによるパリソン変形のシミュレーションが行わ
れ、図12に示すように円筒状のパリソンは金型の移動
にともない上下端が金型と接触し、この部分が金型に固
着してともに移動し、金型が閉まった状態で、パリソン
は袋状になる。
り型締めによるパリソン変形のシミュレーションが行わ
れ、図12に示すように円筒状のパリソンは金型の移動
にともない上下端が金型と接触し、この部分が金型に固
着してともに移動し、金型が閉まった状態で、パリソン
は袋状になる。
【0058】さらに、この結果がエア吹き込み工程解析
部の初期データとして転送され、図13のようにエア吹
き込みによる内圧の上昇によって袋状のパリソンは膨張
し、CADデータにより定義された金型内壁面と順次接触
し、金型内に彫られたキャビティの形に変形する。
部の初期データとして転送され、図13のようにエア吹
き込みによる内圧の上昇によって袋状のパリソンは膨張
し、CADデータにより定義された金型内壁面と順次接触
し、金型内に彫られたキャビティの形に変形する。
【0059】上記のような解析結果に基づいて成形型の
エア抜き穴等の詳細な形状を決定し、この結果に基づい
て成形型を作製し、ブロータイプ成形品を製造すれば、
あらかじめ精度よく成形結果が予測できるため、成形型
の試作回数を大幅に低減することができる。また、欠点
の少ない成形品を短期間に開発し製造することが容易と
なる。また、成形温度や材料といったほかの成形条件の
決定が容易になる。
エア抜き穴等の詳細な形状を決定し、この結果に基づい
て成形型を作製し、ブロータイプ成形品を製造すれば、
あらかじめ精度よく成形結果が予測できるため、成形型
の試作回数を大幅に低減することができる。また、欠点
の少ない成形品を短期間に開発し製造することが容易と
なる。また、成形温度や材料といったほかの成形条件の
決定が容易になる。
【0060】さらにまた、以上の例では、金型による型
締め工程を含むパリソン内部にブロー圧を作用させるブ
ロー成形に本発明を適用した例について述べたが、本発
明は、ブロー成形の中でもパリソンの端部を閉じてプリ
ブローしてふくらませ、形状が安定した状態で型締めを
行う場合(プリブロー付きブロー成形)や、パリソン外
部の型内圧力を低下させてパリソンを型に押しつける真
空成形や熱成形等のブロータイプの成形についても同様
に適用できる。
締め工程を含むパリソン内部にブロー圧を作用させるブ
ロー成形に本発明を適用した例について述べたが、本発
明は、ブロー成形の中でもパリソンの端部を閉じてプリ
ブローしてふくらませ、形状が安定した状態で型締めを
行う場合(プリブロー付きブロー成形)や、パリソン外
部の型内圧力を低下させてパリソンを型に押しつける真
空成形や熱成形等のブロータイプの成形についても同様
に適用できる。
【0061】さらにまた、以上の例ではブロータイプの
成形に本発明を適用する例を述べたが、同様の方法は布
や衣服など柔軟膜体(ブロータイプ成形品におけるパリ
ソンを含む)がテーブルあるいはマネキン、人体等の干
渉物体(ブロータイプ成形における金型を含む)と接触
して変形する場合についても適用できる。この場合、ブ
ロータイプの成形におけるパリソンを布あるいは衣服に
置き換え、金型キャビティをテーブル、マネキンに置き
換え、さらに外部からの力としてブロータイプの成形で
用いた圧力のかわりに重力を用いて解析すればよい。こ
の柔軟膜体の解析でもこれまでテーブル、マネキンの形
状モデルに微小要素の集合体を用いることが一般的であ
ったが、本発明の手法を用いてCADデータをそのまま
利用することが可能である。これにより、布あるいは衣
服の変形状態をシミュレーションで確認し、この結果か
ら、布あるいは衣服のデザインの修正が可能となる。衣
服の着衣シミュレーションについて、図14にマネキン
のCADデータを、図15にシミュレーションの結果を
示す。
成形に本発明を適用する例を述べたが、同様の方法は布
や衣服など柔軟膜体(ブロータイプ成形品におけるパリ
ソンを含む)がテーブルあるいはマネキン、人体等の干
渉物体(ブロータイプ成形における金型を含む)と接触
して変形する場合についても適用できる。この場合、ブ
ロータイプの成形におけるパリソンを布あるいは衣服に
置き換え、金型キャビティをテーブル、マネキンに置き
換え、さらに外部からの力としてブロータイプの成形で
用いた圧力のかわりに重力を用いて解析すればよい。こ
の柔軟膜体の解析でもこれまでテーブル、マネキンの形
状モデルに微小要素の集合体を用いることが一般的であ
ったが、本発明の手法を用いてCADデータをそのまま
利用することが可能である。これにより、布あるいは衣
服の変形状態をシミュレーションで確認し、この結果か
ら、布あるいは衣服のデザインの修正が可能となる。衣
服の着衣シミュレーションについて、図14にマネキン
のCADデータを、図15にシミュレーションの結果を
示す。
【0062】また、上記の例では、成形型や干渉物体の
全体を関数に基づいてモデル化したが、一部のみを関数
によりモデル化し、残余の部分を微小要素にもとづいて
モデル化してもよい。
全体を関数に基づいてモデル化したが、一部のみを関数
によりモデル化し、残余の部分を微小要素にもとづいて
モデル化してもよい。
【0063】また、上述の通り本発明は計算機を用いた
シミュレーションを利用するものであり、かかるシミュ
レーションを行うためのソフトウェアは、多くの場合、
磁気ディスクや光ディスクといった記憶媒体やネットワ
ークといった有線または無線の伝送手段により流通され
る。
シミュレーションを利用するものであり、かかるシミュ
レーションを行うためのソフトウェアは、多くの場合、
磁気ディスクや光ディスクといった記憶媒体やネットワ
ークといった有線または無線の伝送手段により流通され
る。
【0064】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、ブロー成形型過程に代表される柔軟膜体の変形過程
を解析するに際し、金型等の成形型や人体等の干渉物体
の表面を定義する方法として、関数を用いたモデルを用
いるので、少ないデータで精度よく成形型や干渉物体を
モデル化することができる。また、本発明の好ましい態
様によれば、上記関数をCADデータに基づいて構築する
ので、データ入力作業が大幅に簡略化できる上、製品設
計に用いたCADデータを用いれば、モデル作成のための
作業を大幅に省略することができる。
ば、ブロー成形型過程に代表される柔軟膜体の変形過程
を解析するに際し、金型等の成形型や人体等の干渉物体
の表面を定義する方法として、関数を用いたモデルを用
いるので、少ないデータで精度よく成形型や干渉物体を
モデル化することができる。また、本発明の好ましい態
様によれば、上記関数をCADデータに基づいて構築する
ので、データ入力作業が大幅に簡略化できる上、製品設
計に用いたCADデータを用いれば、モデル作成のための
作業を大幅に省略することができる。
【0065】また、本発明のブロー型製品に代表される
柔軟膜体製品の製造方法によれば、上記の方法により効
率良く解析された精度高い結果に基づいて柔軟膜体製品
を製造するので、品質および生産効率等を高めることが
できる。
柔軟膜体製品の製造方法によれば、上記の方法により効
率良く解析された精度高い結果に基づいて柔軟膜体製品
を製造するので、品質および生産効率等を高めることが
できる。
【図1】初期パリソン形状モデルの例を示す図である。
【図2】CADにより形状定義された角型容器の金型キャ
ビティモデルの例を示す図である。
ビティモデルの例を示す図である。
【図3】本発明のブロータイプ成形過程の解析装置の一
実施態様のハードウェア構成を示す図である。
実施態様のハードウェア構成を示す図である。
【図4】 本発明の一実施態様の手順を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図5】 本発明の一実施態様の構成を示す図である。
【図6】 本発明の実施例における型締め前のパリソン
と金型の状態の例を示す図である。
と金型の状態の例を示す図である。
【図7】 本発明の一実施態様における金型型締め工程
解析部2のフローチャートである。
解析部2のフローチャートである。
【図8】 本発明の一実施態様における型締め完了から
エア吹き込みまでの成形過程を模式的に示した図であ
る。
エア吹き込みまでの成形過程を模式的に示した図であ
る。
【図9】 本発明の一実施態様におけるエア吹き込み工
程解析部3のフローチャートである。
程解析部3のフローチャートである。
【図10】 本発明の一実施態様におけるCADによる形
状定義の例を示した図である。
状定義の例を示した図である。
【図11】 図10に対応する、微小要素モデルによる
形状定義例を示した図である。
形状定義例を示した図である。
【図12】 本発明の一実施態様における金型による型
締め工程におけるパリソンの変形挙動の計算結果を示し
た図である。
締め工程におけるパリソンの変形挙動の計算結果を示し
た図である。
【図13】 本発明の一実施態様におけるエア吹き込み
工程におけるパリソンの変形挙動の計算結果を示した図
である。
工程におけるパリソンの変形挙動の計算結果を示した図
である。
【図14】 本発明の一実施態様における着衣シミュレ
ーションに用いたマネキンのCADデータを示した図で
ある。
ーションに用いたマネキンのCADデータを示した図で
ある。
【図15】 本発明の一実施態様におけるマネキンのC
ADデータを用いた着衣シミュレーションの計算結果を
示した図である。
ADデータを用いた着衣シミュレーションの計算結果を
示した図である。
1:ダイ 2:パリソン 3:金型 4:パリソン 5:金型 6:吹き込みエア 10:曲面を定義するライン 11:曲面を定義するライン 12:曲面 13:要素 14:節点 101:コンピュータ 102:補助記憶装置 103:入力装置 104:表示装置 105:CAD装置
Claims (12)
- 【請求項1】パリソンが変形しながら押し付けられる成
形型の形状に基づいてキャビティ形状モデルを作成し、
パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなる
パリソン形状モデルを作成し、該パリソン形状モデルの
各微小要素と前記キャビティ形状モデルとの相対運動に
基づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状態を求め
るブロータイプ成形過程の解析方法であって、 前記キャビティ形状モデルの少なくとも一部を、前記成
形型の形状を記述する関数によりモデル化することを特
徴とするブロータイプ成形過程の解析方法。 - 【請求項2】前記関数は、前記成形型の少なくとも一部
の形状と一致するかまたは近似する曲面を代表する複数
の点の位置および/または前記曲面の幾何学的パラメー
タに基づき求められるものであることを特徴とする請求
項1に記載のブロータイプ成形過程の解析方法。 - 【請求項3】 前記関数は、前記成形型のCADデータに
基づき求められるものであることを特徴とする請求項1
または2に記載のブロータイプ成形過程の解析方法。 - 【請求項4】パリソンが変形しながら押し付けられる成
形型の形状に基づくキャビティ形状モデルのデータ入力
を受け付けるキャビティ形状モデルデータ入力手段と、
パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなる
パリソン形状モデルのデータ入力を受け付けるパリソン
形状モデルデータ入力手段と、該パリソン形状モデルデ
ータ入力手段により入力されたパリソン形状モデルの各
微小要素および前記キャビティ形状モデルデータ入力手
段により入力されたキャビティ形状モデルの相対運動を
求める相対運動算出手段と、求められた該相対運動に基
づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状態の時間的
変化を求める接触状態算出手段とを備えてなるブロータ
イプ成形過程の解析装置であって、 前記キャビティ形状モデルデータ入力手段は、成形型の
少なくとも一部の形状と一致するかまたは近似する曲面
を代表する複数の点の位置および/または前記曲面の幾
何学的パラメータの入力を受け付けるものであり、前記
接触状態算出手段は、キャビティ形状モデルデータ入力
手段により受け付けられた複数の点の位置および/また
は幾何学的パラメータに基づいて得られる関数とパリソ
ン形状モデルの各微小要素との幾何学的位置関係に基づ
いて両者の接触状態を算出するものであることを特徴と
するブロータイプ成形過程の解析装置。 - 【請求項5】前記キャビティ形状モデルデータ入力手段
は、成形型のCADデータを受け付けるものである請求項4
に記載のブロータイプ成形過程の解析装置。 - 【請求項6】パリソンが変形しながら押し付けられる成
形型の形状に基づいてキャビティ形状モデルを作成し、
パリソンの初期形状に基づいて複数の微小要素からなる
パリソン形状モデルを作成し、該パリソン形状モデルの
各微小要素と前記キャビティ形状モデルとの相対運動に
基づいて前記成形型と前記パリソンとの接触状態を求
め、得られた前記接触状態の情報に基づいて前記成形型
の形状および/または成形条件を決定し、該形状および/
または該成形条件に基づいてブロータイプ成形品を製造
するブロータイプ成形品の製造方法であって、 前記キャビティ形状モデルの少なくとも一部を、前記成
形型の形状を記述する関数によりモデル化することを特
徴とするブロータイプ成形品の製造方法。 - 【請求項7】前記ブロー型品は、ブロー成形、熱成形ま
たは真空成形により成形するものであることを特徴とす
るブロータイプ成形品の製造方法。 - 【請求項8】柔軟膜体が変形しながら押し付けられる干
渉物体の形状に基づいて干渉形状モデルを作成し、柔軟
膜体の初期形状に基づいて複数の微小要素からなる柔軟
膜体形状モデルを作成し、該柔軟膜体形状モデルの各微
小要素と前記干渉形状モデルとの相対運動に基づいて前
記干渉物体と前記柔軟膜体との接触状態を求める柔軟膜
体変形過程の解析方法であって、 前記干渉形状モデルの少なくとも一部を、前記干渉物体
の形状を記述する関数によりモデル化することを特徴と
する柔軟膜体変形過程の解析方法。 - 【請求項9】柔軟膜体が変形しながら押し付けられる干
渉物体の形状に基づく干渉形状モデルのデータ入力を受
け付ける干渉形状モデルデータ入力手段と、柔軟膜体の
初期形状に基づいて複数の微小要素からなる柔軟膜体形
状モデルのデータ入力を受け付ける柔軟膜体形状モデル
入力手段と、該柔軟膜体形状モデルデータ入力手段によ
り入力された柔軟膜体形状モデルの各微小要素および前
記、干渉形状モデルデータ入力手段により入力された、
干渉形状モデルの相対運動を求める相対運動算出手段
と、求められた該相対運動に基づいて前記干渉物体と前
記柔軟膜体との接触状態の時間的変化を求める接触状態
算出手段とを備えてなる柔軟膜体変形過程の解析装置で
あって、 前記干渉形状モデルデータ入力手段は、干渉物体の少な
くとも一部の形状と一致するかまたは近似する曲面を代
表する複数の点の位置および/または前記曲面の幾何学
的パラメータの入力を受け付けるものであり、前記接触
状態算出手段は、干渉形状モデルデータ入力手段により
受け付けられた複数の点の位置および/または幾何学的
パラメータに基づいて得られる関数と柔軟膜体形状モデ
ルの各微小要素との幾何学的位置関係に基づいて両者の
接触状態を算出するものであることを特徴とする柔軟膜
体変形過程の解析装置。 - 【請求項10】柔軟膜体が変形しながら押し付けられる
干渉物体の形状に基づいて干渉形状モデルを作成し、柔
軟膜体の初期形状に基づいて複数の微小要素からなる柔
軟膜体形状モデルを作成し、該柔軟膜体形状モデルの各
微小要素と前記干渉形状モデルとの相対運動に基づいて
前記成形型と前記柔軟膜体との接触状態を求め、得られ
た前記接触状態の情報に基づいて前記柔軟膜体の形状を
決定し、該形状に基づいて柔軟膜体製品を製造する柔軟
膜体の製造方法であって、 前記干渉形状モデルの少なくとも一部を、前記干渉物体
の形状を記述する関数によりモデル化することを特徴と
する柔軟膜体製品の製造方法。 - 【請求項11】請求項1〜3に記載の解析方法の各手順
をコンピュータを用いて実施できるようにコンピュータ
を動作させるソフトウェアを記憶した記憶媒体。 - 【請求項12】請求項8に記載の解析方法の各手順をコ
ンピュータを用いて実施できるようにコンピュータを動
作させるソフトウェアを記憶した記憶媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9171826A JPH1071642A (ja) | 1996-07-01 | 1997-06-27 | 柔軟膜体変形過程の解析方法および装置ならびにブロータイプ成形過程の解析方法および装置ならびにブロータイプ成形品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17100696 | 1996-07-01 | ||
JP8-171006 | 1996-07-01 | ||
JP9171826A JPH1071642A (ja) | 1996-07-01 | 1997-06-27 | 柔軟膜体変形過程の解析方法および装置ならびにブロータイプ成形過程の解析方法および装置ならびにブロータイプ成形品の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1071642A true JPH1071642A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=26493849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9171826A Pending JPH1071642A (ja) | 1996-07-01 | 1997-06-27 | 柔軟膜体変形過程の解析方法および装置ならびにブロータイプ成形過程の解析方法および装置ならびにブロータイプ成形品の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1071642A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6766207B2 (en) | 2000-08-25 | 2004-07-20 | Fujitsu Limited | Designing method, CAD apparatus and storage medium |
KR100746696B1 (ko) * | 2001-10-25 | 2007-08-06 | 주식회사 만도 | 전동식 파워스티어링 장치 |
GB2487405A (en) * | 2011-01-20 | 2012-07-25 | Ordonez Diegoa | Converting coordinates of projections of a basic geometric shape into coordinates on a tubular enveloping surface particularly in cast on cast fabrication |
JP2015122068A (ja) * | 2013-12-23 | 2015-07-02 | ダッソー システムズ シムリア コーポレイション | Cadベースの初期表面形状補正 |
JP2020163729A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 東レエンジニアリング株式会社 | シミュレーション装置、シミュレーション方法、プログラムおよび記憶媒体 |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP9171826A patent/JPH1071642A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6766207B2 (en) | 2000-08-25 | 2004-07-20 | Fujitsu Limited | Designing method, CAD apparatus and storage medium |
KR100746696B1 (ko) * | 2001-10-25 | 2007-08-06 | 주식회사 만도 | 전동식 파워스티어링 장치 |
GB2487405A (en) * | 2011-01-20 | 2012-07-25 | Ordonez Diegoa | Converting coordinates of projections of a basic geometric shape into coordinates on a tubular enveloping surface particularly in cast on cast fabrication |
JP2015122068A (ja) * | 2013-12-23 | 2015-07-02 | ダッソー システムズ シムリア コーポレイション | Cadベースの初期表面形状補正 |
JP2020163729A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 東レエンジニアリング株式会社 | シミュレーション装置、シミュレーション方法、プログラムおよび記憶媒体 |
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