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【発明の名称】 射出金型の設計支援装置および射出金型の設計情報作成プログラムを記録した記録媒体
【発明者】 【氏名】川崎 真一

【氏名】西浦 光一

【氏名】伊藤 義一

【氏名】工藤 啓治

【氏名】宮田 悟志

【氏名】多田 和美

【氏名】鈴切 善博
【要約】 【課題】各種データの入力作業を対話型とすることで、解析の専門家でなくても、簡単にかつミスなく、射出金型の解析および設計を可能とする。

【解決手段】
【特許請求の範囲】
【請求項１】 射出金型の設計手順が対話形式のアプリケーションプログラムとして格納された射出金型の設計支援装置であって、射出金型の設計情報入力画面を表示する入力画面表示手段と、この入力画面表示手段に表示された前記設計情報入力画面中の入力項目に必要な情報を入力する際に用いられる入力手段と、この入力手段の入力操作に従って、射出金型の解析タイプ選択画面、モデル選択画面、ゲート数決定画面、ゲート領域指定画面、材料物性指定画面、成形条件設定画面、最適化条件設定画面、最適化計算手法設定画面からなる各種設計情報入力画面を前記入力画面表示手段に順次表示させるためのプログラムを格納した画面表示プログラム格納手段と、前記各入力画面に従って前記入力手段より入力された射出金型の設計情報を蓄積するための設計情報ファイルを格納した設計情報ファイル格納手段と、この設計情報ファイル格納手段に格納された射出金型の設計情報に従って解析を行う解析計算処理手段と、解析結果を蓄積する解析結果ファイルを格納した解析結果ファイル格納手段と、解析結果を表示する解析結果表示手段と、これら手段の制御や演算処理を行う制御演算手段とを備え、この制御演算手段は、前記画面表示プログラム格納手段に格納されたプログラムに従い、前記入力画面表示手段に設計情報入力画面を順次表示させる処理を実行し、その入力画面中に入力された設計情報を設計情報ファイル格納手段に格納された設計情報ファイルに蓄積する処理を実行し、設計情報ファイルに蓄積された設計情報に基づき、前記解析計算処理手段により実行された射出金型の解析結果を前記解析結果ファイル格納手段に格納されている解析結果ファイルに蓄積する処理を実行することを特徴とする射出金型の設計支援装置。
【請求項２】 射出金型の設計情報を作成するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、入力画面表示手段に、射出金型の解析タイプ選択画面、モデル選択画面、、ゲート数決定画面、ゲート領域指定画面、材料物性指定画面、成形条件設定画面、最適化条件設定画面、最適化計算手法設定画面からなる各種設計情報入力画面を順次表示させる手順と、入力画面表示手段に表示された射出金型の解析タイプ選択画面が、解析タイプを選択する選択窓を含み、この選択窓から選択された任意の解析タイプに関する設計情報を、解析タイプ選択画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、入力画面表示手段に表示されたモデル選択画面が、射出金型のモデルを選択する選択窓を含み、この選択窓から選択された任意のモデルに関する設計情報を、モデル選択画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、入力画面表示手段に表示されたゲート数決定画面が、射出金型のゲート数を決定する決定窓を含み、この決定窓に入力されたゲート数に関する設計情報を、ゲート数決定画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、入力画面表示手段に表示されたゲート領域指定画面が、射出金型のゲート領域を指定する指定窓を含み、この指定窓から指定されたゲート領域に関する設計情報を、ゲート数決定画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、入力画面表示手段に表示された材料物性指定画面が、材料名を指定する指定窓を含み、この指定窓から指定された任意の材料物性に関する設計情報を、材料物性指定画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、入力画面表示手段に表示された成形条件設定画面が、成形条件を入力する入力窓を含み、この入力窓に入力された成形条件に関する設計情報を、成形条件設定画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、入力画面表示手段に表示された最適化条件設定画面が、最適化条件を設定する設定窓を含み、この設定窓に設定された最適化条件に関する設計情報を、成形条件設定画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、入力画面表示手段に表示された最適化計算手法設定画面が、最適化計算手法を設定する設定窓を含み、この設定窓に設定された最適化計算手法に関する設計情報を、最適化計算手法設定画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、設計情報ファイルに蓄積された射出金型の設計情報に従って、解析計算処理を実行させる手順と、解析結果を解析結果ファイルに蓄積する手順と、をコンピュータに実行させるための射出金型の設計情報作成プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出金型の設計支援装置および射出金型の設計情報作成プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、射出金型の設計において、ＣＡＥ解析を用いた技術が種々提案されている。
【０００３】例えば、特開平１０−１３８３１０号公報に記載の射出成形機の最適設計条件決定方法は、ＣＡＥ解析用の成形品有限要素モデルデータに対して変形量とデフォームの度合いを予測し、この変形量とデフォームの度合いが所望の値以内となるまで、ＣＡＥシステムによる製品再設計およびＣＡＥ解析を行って最適成形条件を決定した後に、金型を設計製作するようになっている。
【０００４】また、特開平１１−２４２６９２号公報に記載の金型設計方法および金型作成方法は、複数のランナーおよびゲートを有する金型の１つまたは複数のキャビティにおける複数の目的位置に成形材料が同時に充填されるように金型の各設計パラメータを解析により設計する方法において、遺伝的アルゴリズムを用いて設計パラメータを収束させることにより、限られた計算回数で精度の良い設計値を得るようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のような従来の設計方法等では、ゲート位置、ゲート径、ランナー位置、ランナー径、冷却配管位置などの設計パラメータの最適値を求めるに際して、次のような問題を有していた。すなわち、解析条件の入力が煩雑で困難であるため、専門的な知識が必要である。各種条件設定を作業者が専門的な知識を要して設定する必要があるため、時間がかかる。
【０００６】本発明は係る問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、各種データの入力作業を対話型とすることで、解析の専門家でなくても、簡単にかつミスなく、射出金型の解析および設計を行うことのできる射出金型の設計支援装置および射出金型の設計情報作成プログラムを記録した記録媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明は、射出金型の設計手順が対話形式のアプリケーションプログラムとして格納された射出金型の設計支援装置であって、射出金型の設計情報入力画面を表示する入力画面表示手段と、この入力画面表示手段に表示された前記設計情報入力画面中の入力項目に必要な情報を入力する際に用いられる入力手段と、この入力手段の入力操作に従って、射出金型の解析タイプ選択画面、モデル選択画面、ゲート数決定画面、ゲート領域指定画面、材料物性指定画面、成形条件設定画面、最適化条件設定画面、最適化計算手法設定画面からなる各種設計情報入力画面を前記入力画面表示手段に順次表示させるためのプログラムを格納した画面表示プログラム格納手段と、前記各入力画面に従って前記入力手段より入力された射出金型の設計情報を蓄積するための設計情報ファイルを格納した設計情報ファイル格納手段と、この設計情報ファイル格納手段に格納された射出金型の設計情報に従って解析を行う解析計算処理手段と、解析結果を蓄積する解析結果ファイルを格納した解析結果ファイル格納手段と、解析結果を表示する解析結果表示手段と、これら手段の制御や演算処理を行う制御演算手段とを備え、この制御演算手段は、前記画面表示プログラム格納手段に格納されたプログラムに従い、前記入力画面表示手段に設計情報入力画面を順次表示させる処理を実行し、その入力画面中に入力された設計情報を設計情報ファイル格納手段に格納された設計情報ファイルに蓄積する処理を実行し、設計情報ファイルに蓄積された設計情報に基づき、前記解析計算処理手段により実行された射出金型の解析結果を前記解析結果ファイル格納手段に格納されている解析結果ファイルに蓄積する処理を実行することを特徴とする。このように、対話型の解析手法を用いることで、解析の専門家でなくても解析を容易に行うことができるようになる。つまり、特別な知識の無い者でも、解析を利用して射出金型の設計を行うことができる。また、対話型の解析手法を用いているので、各種データの入力ミスの発生を防止することができる。さらに、解析、設計に要する時間を削減できる。
【０００８】また、本発明は、射出金型の設計情報を作成するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、入力画面表示手段に、射出金型の解析タイプ選択画面、モデル選択画面、ゲート数決定画面、ゲート領域指定画面、材料物性指定画面、成形条件設定画面、最適化条件設定画面、最適化計算手法設定画面からなる各種設計情報入力画面を順次表示させる手順と、入力画面表示手段に表示された射出金型の解析タイプ選択画面が、解析タイプを選択する選択窓を含み、この選択窓から選択された任意の解析タイプに関する設計情報を、解析タイプ選択画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、入力画面表示手段に表示されたモデル選択画面が、射出金型のモデルを選択する選択窓を含み、この選択窓から選択された任意のモデルに関する設計情報を、モデル選択画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、入力画面表示手段に表示されたゲート数決定画面が、射出金型のゲート数を決定する決定窓を含み、この決定窓に入力されたゲート数に関する設計情報を、ゲート数決定画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、入力画面表示手段に表示されたゲート領域指定画面が、射出金型のゲート領域を指定する指定窓を含み、この指定窓から指定されたゲート領域に関する設計情報を、ゲート数決定画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、入力画面表示手段に表示された材料物性指定画面が、材料名を指定する指定窓を含み、この指定窓から指定された任意の材料物性に関する設計情報を、材料物性指定画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、入力画面表示手段に表示された成形条件設定画面が、成形条件を入力する入力窓を含み、この入力窓に入力された成形条件に関する設計情報を、成形条件設定画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、入力画面表示手段に表示された最適化条件設定画面が、最適化条件を設定する設定窓を含み、この設定窓に設定された最適化条件に関する設計情報を、成形条件設定画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、入力画面表示手段に表示された最適化計算手法設定画面が、最適化計算手法を設定する設定窓を含み、この設定窓に設定された最適化計算手法に関する設計情報を、最適化計算手法設定画面に対応した設計情報ファイルに蓄積する手順と、設計情報ファイルに蓄積された射出金型の設計情報に従って、解析計算処理を実行させる手順と、解析結果を解析結果ファイルに蓄積する手順とを備えている。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】図１は、本発明に係わる射出金型の設計支援装置のシステム構成を概念的に示したブロック図である。
【００１１】この設計支援装置は、大別すると、射出金型の設計情報入力画面や解析結果を表示する表示部１と、この表示部１に表示された設計情報入力画面中の入力項目に必要な情報を入力（選択、指定、設定等）する際に用いられるキーボードやマウス等を含む入力部および解析結果を出力するプリンタ等の出力部からなる入出力部２と、この入出力部２による入力操作に従って、射出金型の解析タイプ選択画面、モデル選択画面、ゲート数決定画面、ゲート領域指定画面、材料物性指定画面、成形条件設定画面、最適化条件設定画面、最適化計算手法設定画面からなる各種設計情報入力画面を表示部１に順次表示させるためのプログラムを格納した画面表示プログラム格納部３と、射出金型の解析を行う解析計算処理プログラムを格納した解析計算処理部４と、画面表示プログラム格納部３に格納されている画面表示プログラムと連携して対話形式の入力処理を実行するプログラムが格納された入力処理プログラム格納部５と、これら各部の制御や演算処理を行う対話型制御部６とで構成されている。
【００１２】対話型制御部６は、演算部６１とファイル格納部６２とを備えており、ファイル格納部６２には、各入力画面に従って入出力部２より入力された射出金型の設計情報を蓄積するための設計情報ファイル部６２ａ、解析結果を蓄積する解析結果ファイル部６２ｂ、各種モデル形状や材料物性等の操作者が選択または指定等する元となるデータを格納した元データファイル部６２ｃなどが格納されている。
【００１３】解析計算処理部４は、ファイル格納部６２の設計情報ファイル部６２ａに格納されている射出金型の設計情報に従って解析を行うブロックであり、射出金型の解析を行う解析ソルバーと呼ばれる射出成形用ＣＡＥソフト４１と、最適化計算ソフト４２とを具備している。本実施形態では、射出成形用ＣＡＥソフト４１として、エンジニアス・ジャパン株式会社製のｉＳＩＧＨＴ（アイサイト）と呼ばれるソフトを搭載し、最適化計算ソフト４２として、株式会社プラメディアリサーチ製のＰＬＡＮＥＴＳ（プラネッツ）と呼ばれるソフトを搭載している。具体的には、最適化計算ソフト４２で最適化の計算を行って、最適化の条件を射出成形用ＣＡＥソフト４１に提示し、射出成形用ＣＡＥソフト４１は、この提示された条件に従って解析計算を実行し、その解析結果を最適化計算ソフト４２に戻すといった処理を、設定された回数分繰り返すようになっている。
【００１４】また、対話型制御部６は、画面表示プログラム格納部３に格納されたプログラムに従い、表示部１に設計情報入力画面を順次表示させる処理を実行し、その入力画面中に入力された設計情報を設計情報ファイル部６２ａに蓄積する処理を実行する。また、設計情報ファイル部６２ａに蓄積された設計情報に基づき、解析計算処理部４により実行された射出金型の解析結果を解析結果ファイル部６２ｂに蓄積する処理を実行する。
【００１５】図２ないし図１９は、入出力部２による入力操作に従い、画面表示プログラム格納部３に格納されている入力画面表示プログラムに従って表示部１に順次表示される各入力画面を示している。なお、入力画面の右側には、必要に応じて、解析対象である射出金型の各段階の形状モデル等が表示されるようになっている。
【００１６】各入力画面は、基本的に３段構成となっており、上段が、どの段階まで解析手順の操作が進んだかを表示するステップ表示窓、中段が、解析手順の内容を表示するための表示窓、下段が、各種の数値や文字等を入力する入力窓となっている。
【００１７】図２は、データベースを開いたときの最初の画面（初期画面）１０を示している。初期画面１０は、どの段階まで解析手順の操作が進んだかを表示するステップ表示窓１１と、解析手順の内容を対話形式で表示するための表示画面窓１２と、各種の数値や文字等を入力する入力窓１３と、入力内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン１４と、前画面に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン１５とを含んで構成されている。
【００１８】図３は、解析タイプ選択画面２０を示している。この解析タイプ選択画面２０は、どの段階までの入力が完了したかを表示するステップ表示窓２１と、これから行う解析タイプを選択するための各種項目を対話形式で表示する選択表示窓２２と、各種の数値や文字等を入力する入力窓２３と、入力内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン２４と、前画面（初期画面１０）に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン２５とを含んで構成されている。
【００１９】図４は、モデル読み込み画面３０を示している。このモデル読み込み画面３０は、どの段階までの入力が完了したかを表示するステップ表示窓３１と、このステップの内容を表示する表示窓３２と、予め用意されている形状モデル（各種モデル形状がすでにメッシュに切られた状態で用意されている）のファイル名を表示して操作者の選択を促す選択入力窓３３と、選択内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン３４と、前画面（解析タイプ選択画面２０）に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン３５とを含んで構成されている。
【００２０】図５は、モデル読み込み画面（要素チェック画面）４０を示している。このモデル読み込み画面４０は、どの段階までの入力が完了したかを表示するステップ表示窓４１と、要素チェックの結果を対話形式で表示する表示窓４２と、各種の数値や文字等を入力する入力窓４３と、入力内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン４４と、前画面（モデル読み込み画面３０）に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン４５とを含んで構成されている。また、このモデル読み込み画面４０の左側には、要素チェックの結果、エラーが発生した場合の表示内容がメッシュモデルとともに例示されており、右側には、要素チェックの結果、正常に終了した場合の表示内容がメッシュモデルとともに例示されている。
【００２１】図６は、ゲート数決定画面５０を示している。このゲート数決定画面５０は、どの段階までの入力が完了したかを表示するステップ表示窓５１と、ゲート数の入力条件を対話形式で表示する表示窓５２と、ゲート数の入力を行う入力窓５３と、入力内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン５４と、前画面（モデル読み込み画面４０）に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン５５とを含んで構成されている。
【００２２】図７は、ゲート領域指定画面６０を示している。このゲート領域指定画面６０は、どの段階までの入力が完了したかを表示するステップ表示窓６１と、ゲートの領域指定（ＸＹ方向）の条件を対話形式で表示する表示窓６２と、移動方向の入力を行う入力窓６３と、入力内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン６４と、前画面（ゲート数決定画面５０）に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン６５とを含んで構成されている。また、ゲート領域指定画面６０の右側には、ＸＹ平面を選択した場合の表示画面例が併せて示されている。
【００２３】図８は、ゲート領域指定画面７０を示している。このゲート領域指定画面７０は、どの段階までの入力が完了したかを表示するステップ表示窓７１と、ゲートの領域指定（奥行き方向）の条件を対話形式で表示する表示窓７２と、移動方向の入力を行う入力窓７３と、入力内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン７４と、前画面（ゲート領域指定画面６０）に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン７５とを含んで構成されている。また、このゲート領域指定画面７０には、その右側に、Ｚ軸奥行き方向を選択した場合の表示画面例と、ゲート数を２個とした場合の表示画面例とが併せて示されている。
【００２４】図９は、材料物性指定画面８０を示している。この材料物性指定画面８０は、どの段階までの入力が完了したかを表示するステップ表示窓８１と、各種材料の物性を材料名とともに表示して操作者に選択を促す選択表示窓８２と、各種の数値や文字等を入力する入力窓８３と、入力内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン８４と、前画面（ゲート領域指定画面７０）に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン８５とを含んで構成されている。
【００２５】図１０は、成形条件設定画面９０を示している。この成形条件設定画面９０は、どの段階までの入力が完了したかを表示するステップ表示窓９１と、解析に必要な条件を対話形式で表示する表示窓９２と、各種の数値や文字等を入力する入力窓９３と、入力内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン９４と、前画面（材料物性指定画面８０）に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン９５とを含んで構成されている。また、入力窓９３は、樹脂温度、充填時間、金型温度、最大射出圧力の各項目からなっている。
【００２６】図１１は、最適化条件設定画面１００を示している。この最適化条件設定画面１００は、どの段階までの入力が完了したかを表示するステップ表示窓１０１と、最適化条件を対話形式で表示する表示窓１０２と、各種の数値や文字等を入力する入力窓１０３と、入力内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン１０４と、前画面（成形条件設定画面９０）に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン１０５とを含んで構成されている。また、入力窓１０３は、ゲート間圧力差、および型締め力のそれぞれの重みを１〜１０の数値で入力するようになっている。
【００２７】図１２は、最適化計算手法設定画面１１０を示している。この最適化計算手法設定画面１１０は、どの段階までの入力が完了したかを表示するステップ表示窓１１１と、最適化の計算方法を対話形式で表示して操作者に選択を促す選択表示窓１１２と、各種の数値や文字等を入力する入力窓１１３と、入力内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン１１４と、前画面（最適化条件設定画面１００）に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン１１５とを含んで構成されている。
【００２８】図１３は、解析実行画面１２０を示している。この解析実行画面１２０は、どの段階までの入力が完了したかを表示するステップ表示窓１２１と、解析の実行内容を対話形式で表示して操作者に選択を促す選択表示窓１２２と、各種の数値や文字等を入力する入力窓１２３と、入力内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン１２４と、前画面（最適化計算手法設定画面１１０）に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン１２５とを含んで構成されている。
【００２９】図１４は、最適化計算回数予測時間画面１３０を示している。この最適化計算回数予測時間画面１３０は、前画面である解析実行画面１２０において「テストラン」が選択された結果、１回だけ解析を行ったときの所要時間から、解析にかかる時間を予測した結果を示している。
【００３０】図１５は、解析実行画面１４０を示している。この解析実行画面１４０は、どの段階までの入力が完了したかを表示するステップ表示窓１４１と、解析の実行内容を対話形式で表示する表示窓１４２と、各種の数値や文字等を入力する入力窓１４３と、入力内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン１４４と、前画面（最適化計算回数予測時間画面１３０）に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン１４５とを含んで構成されている。
【００３１】図１６は、解析結果読み込み画面１５０を示している。この解析結果読み込み画面１５０は、どの段階までの入力が完了したかを表示するステップ表示窓１５１と、解析結果の読み込み指示を対話形式で表示する表示窓１５２と、各種の数値や文字等を入力する入力窓１５３と、入力内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン１５４と、前画面（解析実行画面１４０）に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン１５５とを含んで構成されている。
【００３２】図１７は、結果表示画面１６０を示している。この解析表示画面１６０は、どの段階までの入力が完了したかを表示するステップ表示窓１６１と、解析結果を表示する表示窓１６２と、各種の数値や文字等を入力する入力窓１６３と、入力内容を適用するための「適用」と記入された適用ボタン１６４と、前画面（解析結果読み込み画面１５０）に戻るための「戻る」と記入された戻るボタン１６５とを含んで構成されている。
【００３３】図１８（ａ）〜（ｄ）は、各項目に対応したコンター図を示している。
【００３４】図１９は、評価項目表示画面１７０を示している。この評価項目表示画面１７０には、ゲート間圧力差および型締め力をそれぞれ点数に換算した数値が表示されており、これらを総合評価した数値がその左側に表示されている。
【００３５】なお、説明は省略したが、図２ないし図１７に示す各入力画面には、ヘルプ、一覧、終了といった一般的なボタンや各種アイコンなども表示されている。
【００３６】次に、上記構成の射出金型の設計支援装置によって射出金型を解析、設計する手順（具体的には、ゲート位置の最適化処理）について、上記で説明した図２ないし図１７に示す入力画面例および解析結果表示画面例、および図２０に示すフローチャートを適宜を参照して説明する。
【００３７】まず、操作者は、本装置を立ち上げて表示部１に図２に示す射出金型の初期画面１０を表示し、表示画面窓１２の中の「新規」または「開く」のいずれかを選択する。ここでは、「新規」が選択されたものとする。なお、「開く」が選択された場合には、すでに解析を行っている既存のモデリングデータベースを開くようになっている。
【００３８】「新規」が選択されると、対話型制御部６は、画面表示プログラム格納部３に格納されている画面表示プログラムを起動し、表示部１に図３に示す解析タイプ選択画面２０を表示する。操作者は、この解析タイプ選択画面２０の選択表示窓２２に表示されている解析タイプから、今回解析を行おうとする解析タイプ（ゲート・ランナー位置設計、ゲート・ランナー径設計など）を選択する。具体的には、選択表示窓２２に表示されている解析タイプの各項目の文字部分にカーソルを移動させてクリックし、次に適用ボタン２４をマウス等でクリックすることにより、任意の解析タイプを選択することができる。ここでは、ゲート・ランナー位置設計の「流路ありゲート位置設計」が選択（クリック」されたとする。
【００３９】これにより、表示部１には、図４に示すモデル読み込み画面３０が表示されるとともに、今回解析を行う射出金型の解析タイプが設計情報ファイル部６２ａに蓄積される。
【００４０】次に、操作者は、このモデル読み込み画面３０の選択入力窓３３に表示されている各種形状モデルのファイル名から、１つのファイル名を選択（マウス等でクリック）し、次に適用ボタン３４をマウス等でクリックすることにより、メッシュに切られた１つの形状モデルを選択することができる。これにより、表示部１には、図５に示すモデル読み込み画面（要素チェック画面）４０が表示される。
【００４１】このモデル読み込み画面４０では、要素チェックを行っており、モデル中に解析に不適切な要素が存在する場合には、画面左側に示すような要素チェックエラーメッセージが表示される。この場合、表示窓４２に、モデル中に解析に不適切な要素が存在する旨を表示して、操作者に修正を促す。この際、操作者は、メッシュモデルの不適切な要素部分を拡大する等の処理を行って、修正を加えることになる。
【００４２】一方、要素チックが正常に終了した場合には、画面右側に示すような要素チェック正常終了時メッセージが表示される。またこのとき、図示は省略しているが、読み込んだモデルの要素数から、最適化計算を行うのに要する時間の計算も行って、操作者に提示する。ただし、ここで計算される時間はおおよその時間であり、操作者に最適化計算時間の目安を提示する程度のものである。
【００４３】要素エラーチェックを正常に終了すると、操作者は、モデル読み込み画面４０の適用ボタン４４をクリックする。これにより、表示部１には、図６に示すゲート数決定画面５０が表示されるとともに、読み込んだメッシュデータ（ここではソリッドモデル）が設計情報ファイル部６２ａに蓄積される（ステップＳ１）。
【００４４】次に、操作者は、このゲート数決定画面５０の表示窓５２に表示されている説明内容に従い、入力部５３に今回解析を行う射出金型のゲート本数を、キーボード等の数字キーやファンクションキー等を用いて入力する（ステップＳ２）。ここでは、ゲート本数として２本と入力したとする。この後、適用ボタン５４をマウス等でクリックする。これにより、表示部１には、図７に示すゲート領域指定（ＸＹ平面選択）画面６０が表示されるとともに、入力されたゲート本数が設計情報ファイル部６２ａに蓄積される。
【００４５】ここで、ステップ表示窓について説明する。ステップ表示窓では、その時点で選択されていないステップには、その左端に「∨」の印が付されている。また、その時点で選択されている場合には、この「∨」を逆にした「∧」の印がそのステップの左端に付与される。因みに、図４では、２番目のステップ（モデル読み込み）が「∧」となっている。また、すでに選択されて必要な入力が完了したステップ（ここでは、データベースを開く）には、そのステップ番号の横に「Ｃ」の印が付与されている。また、図６では、３番目のステップ（ゲート数決定）が「∧」となっている。また、すでに選択されて必要な入力が完了したステップ（ここでは、データベースを開く、モデル読み込み）には、そのステップ番号の横に「Ｃ」の印が付与されている。このようなステップ表示窓の表示形式は、以下に説明する各入力画面についても同様である。
【００４６】次に、操作者は、このゲート領域指定（ＸＹ平面選択）画面６０の表示窓６２に表示された説明内容に従って、ゲート１本当たりのＸＹ平面の領域を指定する（ステップＳ３）。具体的には、画面を直接ドラッグして領域を指定する。画面右側には、Ｘ方向およびＹ方向にゲートの動く範囲を指定したときの表示画面例を示している。この後、適用ボタン６４をマウス等でクリックする。これにより、表示部１には図８に示すゲート領域指定（Ｚ軸奥行き選択）画面７０が表示されるとともに、指定されたＸＹ平面のゲート領域が設計情報ファイル部６２ａに蓄積される。
【００４７】次に、操作者は、このゲート領域指定（Ｚ軸奥行き選択）画面７０の表示窓７２に表示された説明内容に従って、ゲートのＺ軸奥行き方向の領域（範囲）を指定する（ステップＳ３）。画面右側の上部には、Ｚ軸奥行き方向を選択した場合の表示画面例を示しており、画面右側の下部には、ゲート数を２個としたときの表示画面例を示している。この後、適用ボタン７４をマウス等でクリックする。これにより、表示部１には図９に示す材料物性指定画面８０が表示されるとともに、指定されたＺ軸奥行き方向のゲート領域が設計情報ファイル部６２ａに蓄積される。
【００４８】次に、操作者は、この材料物性指定画面８０の選択表示窓８２に表示されている各種材料の物性データを参照して、任意の材料名を選択（マウス等でクリック）する（ステップＳ４）。ファイル格納部６２の元データファイル部６２ｃには、表示されている材料名に対応した材料物性ファイルが格納されている。従って、その物性ファイルを選択することで材料物性を定義するようになっている。この後、適用ボタン８４をマウス等でクリックする。これにより、表示部１には図１０に示す成形条件設定画面９０が表示されるとともに、指定された材料物性データが設計情報ファイル部６２ａに蓄積される。
【００４９】次に、操作者は、この成形条件設定画面９０の表示窓９２に表示されている説明内容に従い、キーボード上の各種キーを用いて、入力窓９３の各入力項目（樹脂温度、充填時間、金型温度、最大射出圧力）に数値を入力する（ステップＳ５）。ただし、この成形条件設定画面９０では、予め推奨値が入力されているので、操作者は、値を変更する必要がある場合にのみ、数値を入力（書き換え）すればよい。この後、適用ボタン９４をマウス等でクリックする。これにより、表示部１には図１１に示す最適化条件設定画面１００が表示されるとともに、入力された成形条件（樹脂温度、充填時間、金型温度、最大射出圧力の各数値）が設計情報ファイル部６２ａに蓄積される。
【００５０】次に、操作者は、この最適化条件設定画面１００の表示窓１０２に表示されている説明内容に従い、キーボード上の各種キーやマウス等を用いて、入力窓１０３のゲート間圧力差および型締め力のそれぞれの重みを設定する（ステップＳ６）。この後、適用ボタン１０４をマウス等でクリックする。これにより、表示部１には図１２に示す最適化計算手法設定画面１１０が表示されるとともに、入力された最適化条件（ゲート間圧力差および型締め力のそれぞれの重み）が設計情報ファイル部６２ａに蓄積される。
【００５１】次に、操作者は、この最適化計算手法設定画面１１０の選択表示窓１１２に表示されている各種最適化計算手法の中から、今回行う最適化計算手法を選択する（ステップＳ７）。本実施形態では、計算手法としては、標準最適化、詳細最適化、簡易最適化の３つの手法が用意されている。操作者は、選択表示窓１１２に表示されている標準最適化、詳細最適化、簡易最適化の各項目の文字部分にカーソルを移動させてクリックし、次に適用ボタン１０４をマウス等でクリックすることにより、任意の最適化計算手法を設定する。これにより、表示部１には図１３に示す解析実行画面１２０が表示されるとともに、設定された最適化計算手法が設計情報ファイル部６２ａに蓄積される。
【００５２】次に、操作者は、この解析実行画面１２０の選択表示窓１２２に表示されている説明内容に従い、「テストラン」か「最適化実行」のいずれかを選択（マウス等でクリック）する。通常は、テストランが選択される。テストランが選択されると、解析計算処理部４は、計算情報ファイル部６２ａに蓄積された各種情報に基づき、１回だけ最適化の計算処理を実行する。対話型制御部６では、このときの計算処理時間を計測し、最適化計算の繰り返し回数に対する予測時間を算出する。その結果、表示部１には、図１４に示す最適化計算回数予測時間画面１３０が表示される。この画面では、最適化計算回数に対する予測時間が表示される。ここでの予測時間は、図５に示すモデル読み込み画面４０で要素チェックを行ったときに求めたおおよその最適化計算時間とは異なり、ほぼ正確な時間を提示することができる。操作者は、この予測時間を見て、最適化計算の繰り返し回数を決定することができる。
【００５３】この後、図１３に示す解析実行画面１２０に戻って、操作者が「最適化実行」をマウス等でクリックすると、表示部１には、図１５に示す解析実行（最適化実行）画面１４０が表示される。
【００５４】次に、操作者は、この解析実行（最適化実行）画面１４０の表示窓１４２に表示されている説明内容に従い、先程のテストランで確認した最適化計算回数予測時間を参考にして、入力窓１４３に最適化計算の繰り返し回数を入力する。ここでは、例えば「５０回」と入力されている。この後、適用ボタン１４４をマウス等でクリックする。これにより、解析計算処理部４の最適化計算ソフト４２と射出成形用ＣＡＥソフト４１との間での条件と結果の受け渡し処理によって本格的な最適化計算（解析）が実行される（ステップＳ８）。
【００５５】解析が終了すると、表示部１には図１６に示す解析実行（解析結果読み込み）画面１５０が表示されるので、操作者は、この解析実行（解析結果読み込み）画面１５０の表示窓１５２に表示されている「結果読み込み」の文字部分にカーソル等を移動してクリックする。これにより、表示部１には、図１７に示す結果表示画面１６０が表示される（ステップＳ９）。
【００５６】この結果表示画面１６０には、最適値の一番良いものだけでなく、１位から５位までの５種類が表示されるようになっている。解析結果の種類としては、「流動パターン」、「ウエルドライン」、「圧力」、「温度（表面）」、「温度（裏面）」の５種類となっている。操作者は、この中で確認したい項目にカーソルを移動し、クリックすることで、表示部１には、図１８（ａ）〜（ｄ）に示す各項目に対応したコンター図が表示される。また、表示窓１５２に表示されている「評価項目表示」のところにカーソルを移動し、クリックすると、表示部１には、図１９に示す評価項目表示画面１７０が表示される。
【００５７】この評価項目表示画面１７０には、ゲート間圧力差および型締め力をそれぞれ点数に換算した数値が表示されており、これらを総合評価した数値がその左側に表示されている。評価点は少ないほど最適値に近いことを示しており、ここでは図１７に示す結果表示画面１６０と対応して、１位から５位までの総合評価が表示されている。なお、このような解析結果は、表示部１に表示されるだけでなく、操作者の操作により、必要に応じて、入出力部２のプリンタ等から印字出力される。
【００５８】操作者は、この解析結果に基づいて、射出金型の最適なゲート位置やゲート径などを決定する。
【００５９】なお、本発明の射出金型設計情報作成プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されている。具体的には、装置内部に設けられているプログラムメモリ（ＲＯＭ等）の記憶手段であってもよく、また、本装置とは別体のコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。この記録媒体は、本装置内部にプログラム読み取り装置を備え、そこに挿入することで読み取り可能なプログラムメディアであってもよい。ここで、記憶媒体としては、フロッピディスクやハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＭＤ、ＤＶＤ等の光ディスク、ＩＣカードや光カードなどの利用が可能である。
【００６０】
【発明の効果】本発明に係わる射出金型の設計支援装置および射出金型の設計情報作成プログラムを記録した記録媒体によれば、操作者は、マウス等による対話型操作により、入力画面表示手段に順次表示される入力画面に従って、必要な条件の選択、指定、設定等を行うだけで、射出金型の解析および設計を行うことができる。そのため、入力ミスも少なく、かつ解析の専門家でなくても容易に解析を行うことができるとともに、解析から設計に至るまでの時間を短縮することができる。また、金型を修正しながら実際に射出成形を行う場合に比べて、金型の作製費用を削減することができる。
【出願人】 【識別番号】０００００２１７４
【氏名又は名称】積水化学工業株式会社
【識別番号】５００４５３９９１
【氏名又は名称】エンジニアス・ジャパン株式会社
【識別番号】５９６０７２３３５
【氏名又は名称】株式会社プラメディア
【識別番号】５００１６４００８
【氏名又は名称】日本エムエスシー株式会社
【出願日】 平成１２年９月２８日（２０００．９．２８）
【代理人】 【識別番号】１０００７５５０２
【弁理士】
【氏名又は名称】倉内 義朗
【公開番号】 特開２００２−１０８９５６（Ｐ２００２−１０８９５６Ａ）
【公開日】 平成１４年４月１２日（２００２．４．１２）
【出願番号】 特願２０００−２９６１５８（Ｐ２０００−２９６１５８）