特許 7579117 樹脂成形品解析方法、プログラム、記録媒体および樹脂成形品解析装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-29

(45)【発行日】2024-11-07

(54)【発明の名称】樹脂成形品解析方法、プログラム、記録媒体および樹脂成形品解析装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/76 20060101AFI20241030BHJP

   G06F 30/10 20200101ALI20241030BHJP

   G06F 30/23 20200101ALI20241030BHJP

【ＦＩ】

B29C45/76

G06F30/10 100

G06F30/23

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2020192609

(22)【出願日】2020-11-19

(65)【公開番号】P2022081208

(43)【公開日】2022-05-31

【審査請求日】2023-08-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000219314

【氏名又は名称】東レエンジニアリング株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】520167645

【氏名又は名称】東レエンジニアリングＤソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104433

【弁理士】

【氏名又は名称】宮園 博一

(74)【代理人】

【識別番号】100202728

【弁理士】

【氏名又は名称】三森 智裕

(72)【発明者】

【氏名】末吉 耕平

(72)【発明者】

【氏名】百濟 彰

【審査官】正木 裕也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０３９１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２６８４２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／７６

Ｇ０６Ｆ ３０／１０

Ｇ０６Ｆ ３０／２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

樹脂成形品のそり変形を解析して前記樹脂成形品のそり変形を低減する形状を求める樹脂成形品解析方法であって、
前記樹脂成形品を複数の微小要素に分割するステップと、
前記樹脂成形品のそり変形に対する少なくとも一部の前記微小要素の収縮感度値を算出するステップと、
前記収縮感度値の分布に基づいて、前記収縮感度値が所定の感度値範囲を超える前記樹脂成形品の部位を、前記樹脂成形品の厚みを変更する形状変更部位として特定する特定するステップと、
前記形状変更部位の前記収縮感度値の大きさに基づいて、前記樹脂成形品のそり変形を低減するように、前記形状変更部位の厚みを変更するステップと、を備える、樹脂成形品解析方法。

【請求項2】

前記形状変更部位の厚みを変更するステップは、前記樹脂成形品の収縮量の大きさに基づいて、前記形状変更部位の厚みを変更するステップを含む、請求項１に記載の樹脂成形品解析方法。

【請求項3】

前記形状変更部位の厚みを変更するステップは、
前記形状変更部位の収縮量が、目標値としての前記樹脂成形品の全体の収縮量の平均値となるように前記形状変更部位の厚みを変更することを含む、請求項２に記載の樹脂成形品解析方法。

【請求項4】

前記樹脂成形品の形状と収縮量との関係を求めるステップをさらに備え、
前記樹脂成形品のそり変形を低減するように前記形状変更部位の厚みを変更するステップは、求められた前記樹脂成形品の形状と前記収縮量との関係に基づいて、前記形状変更部位の厚みを変更するステップを含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の樹脂成形品解析方法。

【請求項5】

前記樹脂成形品の形状と前記収縮量との関係を求めるステップは、前記樹脂成形品の形状と前記収縮量との関係を表す収縮量曲線を求めるステップを含む、請求項４に記載の樹脂成形品解析方法。

【請求項6】

前記収縮量曲線は、部位ごとに異なる曲線を有する、請求項５に記載の樹脂成形品解析方法。

【請求項7】

前記樹脂成形品のそり変形を低減するように前記形状変更部位の厚みを変更するステップは、
所定の形状範囲内において前記形状変更部位の厚みを変更しながら、前記形状変更部位の形状が変更された状態の前記樹脂成形品のそり変形を解析して前記形状変更部位の厚みを変更するステップを含む、請求項１または２に記載の樹脂成形品解析方法。

【請求項8】

前記形状変更部位の厚みを変更するステップは、前記収縮感度値の大きさに応じて前記形状変更部位の厚みを変更するステップを含む、請求項１に記載の樹脂成形品解析方法。

【請求項9】

前記形状変更部位を表示するステップをさらに備える、請求項１～８のいずれか１項に記載の樹脂成形品解析方法。

【請求項10】

前記形状変更部位を表示するステップは、前記樹脂成形品において、形状が変更された前記形状変更部位と形状が変更されない形状非変更部位とを含む前記樹脂成形品全体の形状の特徴を色により表示するステップを含む、請求項９に記載の樹脂成形品解析方法。

【請求項11】

前記形状変更部位の厚みを変更した状態で、前記樹脂成形品のそり変形を解析するステップをさらに備える、請求項１～１０のいずれか１項に記載の樹脂成形品解析方法。

【請求項12】

前記収縮感度値を算出するステップと、前記形状変更部位を特定するステップと、前記樹脂成形品のそり変形を低減するように前記形状変更部位の厚みを変更するステップと、前記形状変更部位の厚みを変更した状態で前記樹脂成形品のそり変形を解析するステップとを繰り返すように構成されている、請求項１１に記載の樹脂成形品解析方法。

【請求項13】

前記形状変更部位の厚みを変更した状態の前記樹脂成形品のそり変形の解析結果を表示するステップをさらに備える、請求項１２に記載の樹脂成形品解析方法。

【請求項14】

請求項１～１３のいずれか１項に記載された樹脂成形品解析方法をコンピュータに実行させる、プログラム。

【請求項15】

請求項１４に記載のプログラムが記録され、前記コンピュータにより読み取り可能な、記録媒体。

【請求項16】

樹脂成形品のそり変形を解析して前記樹脂成形品のそり変形を低減する樹脂成形品解析装置であって、
前記樹脂成形品を複数の微小要素に分割する微小要素分割手段と、
前記樹脂成形品のそり変形に対する少なくとも一部の前記微小要素の収縮感度値を算出する収縮感度値算出手段と、
前記収縮感度値の分布に基づいて、前記収縮感度値が所定の感度値範囲を超える前記樹脂成形品の部位を、前記樹脂成形品の形状を変更する形状変更部位として特定する形状変更部位特定手段と、
前記形状変更部位の前記収縮感度値の大きさに基づいて、前記樹脂成形品のそり変形を低減するように、前記形状変更部位の厚みを変更する形状取得手段と、を備える、樹脂成形品解析装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

樹脂成形品解析方法、プログラム、記録媒体および樹脂成形品解析装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、樹脂成形品の収縮感度値を算出する樹脂成形品のそり変形防止設計方法が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。

【0003】

従来、射出成形などによって成形された樹脂成形品は、成形時の収縮ばらつきの影響により、そり変形が起こる場合がある。樹脂成形品のそり変形は、寸法誤差となる。寸法誤差を有する樹脂成形品は、組付けられないなどの不具合が生じる。そこで、上記特許文献１では、樹脂成形品のそり変形の防止のために、樹脂成形品のそり変形防止設計方法が開示されている。

【0004】

上記特許文献１のそり変形防止設計方法は、樹脂成形品を複数の微小要素に分割する工程と、樹脂成形品のそり変形に対する少なくとも一部の微小要素の収縮感度値を算出する工程と、収縮感度値の分布を表示する工程とを備える。なお、収縮感度値とは、樹脂成形品のどの部位の収縮がそり変形に強く影響しているのかを示す度合いである。そして、ユーザは、表示された収縮感度値の分布を参照することにより、樹脂成形品のどの部分に対してどのような処置を施せばいいのか（収縮を大きくする処置、収縮を小さくする処置、何もしないなど）を検討することが可能になる。その結果、樹脂成形品のそり変形を防止するための設計を行うことが可能になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１８－３９１６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１では、樹脂成形品のそり変形に対する収縮感度値の分布を表示することにより、ユーザは樹脂成形品のどの部分に対してどのような処置を施せばいいのかを検討することが可能である一方、さらなるユーザの利便性の向上が望まれている。

【0007】

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、ユーザの利便性の向上を図りながら樹脂成形品の変形を低減することが可能な樹脂成形品解析方法、プログラム、記録媒体および樹脂成形品解析装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による樹脂成形品解析方法は、樹脂成形品のそり変形を解析して樹脂成形品のそり変形を低減する厚みを変更する樹脂成形品解析装置であって、樹脂成形品を複数の微小要素に分割する微小要素分割手段と、樹脂成形品のそり変形に対する少なくとも一部の微小要素の収縮感度値を算出する収縮感度値算出手段と、収縮感度値の分布に基づいて、収縮感度値が所定の感度値範囲を超える樹脂成形品の部位を、樹脂成形品の形状を変更する形状変更部位として特定する形状変更部位特定手段と、形状変更部位の収縮感度値の大きさに基づいて、樹脂成形品のそり変形を低減するように、形状変更部位の厚みを変更する形状取得手段と、を備える。

【0009】

この第１の局面による樹脂成形品解析方法は、上記のように、収縮感度値の分布に基づいて、樹脂成形品の形状を変更する形状変更部位を特定するステップと、樹脂成形品のそり変形を低減するように、形状変更部位の収縮感度値に基づいて形状変更部位の形状を求めるステップと、を備える。これにより、形状変更部位の特定および形状変更部位の形状を求めることが自動で行われるので、ユーザが樹脂成形品のどの部分に対してどのような処置（形状の変更）を施せばいいのかを検討する必要がない。その結果、ユーザの利便性の向上を図りながら樹脂成形品の変形を低減することができる。

【0011】

上記第１の局面による樹脂成形品解析方法において、好ましくは、形状変更部位の形状を求めるステップは、樹脂成形品全体もしくは一部分に対して、樹脂成形品全体の中における部位ごとに、もしくは一部分の中における部位ごとに、目標値との収縮差が小さくなるように、形状変更部位の形状を変更するステップを含む。このように構成すれば、形状変更部位の形状を変更した後の樹脂成形品において、樹脂成形品の収縮量を、目標値に近づけることができる。

【0012】

この場合、好ましくは、樹脂成形品全体もしくは一部分の収縮差が小さくなるように形状変更部位の形状を変更するステップは、形状変更部位の収縮量が樹脂成形品の全体の収縮量の平均値となるように形状変更部位の形状を変更することと、形状変更部位の収縮量が予め入力した部位の収縮量の平均値となるように形状変更部位の形状を変更することと、収縮感度値が指定範囲値になっている領域の収縮量の平均値となるように形状変更部位の形状を変更することと、予め入力した収縮値となるように形状変更部位の形状を変更することと、のうちの少なくとも１つを含む。このように構成すれば、形状変更部位の形状を変更した後の樹脂成形品のいずれの部位においても、収縮量を、樹脂成形品の全体の収縮量の平均値、予め入力した部位の収縮量の平均値、指定範囲値になっている領域の収縮量の平均値、予め入力した収縮値のうちのいずれか相当にすることができる。

【0013】

上記第１の局面による樹脂成形品解析方法において、好ましくは、樹脂成形品の形状と収縮量との関係を求めるステップをさらに備え、樹脂成形品のそり変形を低減するように形状変更部位の形状を求めるステップは、求められた樹脂成形品の形状と収縮量との関係に基づいて、形状変更部位の形状を求めるステップを含む。このように構成すれば、求められた樹脂成形品の形状と収縮量との関係に基づいて、容易に（短時間で）形状変更部位の厚みを求めることができる。

【0014】

この場合、好ましくは、樹脂成形品の形状と収縮量との関係を求めるステップは、樹脂成形品の形状と収縮量との関係を表す収縮量曲線を求めるステップを含む。このように構成すれば、樹脂成形品の厚みに対する収縮量が一意に決まるので、さらに容易に（さらに短時間で）形状変更部位の形状を求めることができる。

【0015】

上記収縮量曲線を求める樹脂成形品解析方法において、好ましくは、収縮量曲線は、部位ごとに異なる曲線を有する。このように構成すれば、部位に合わせて適切に収縮量曲線を求めることができるので、形状変更部位の形状を適切に変更することができる。

【0016】

上記第１の局面による樹脂成形品解析方法において、好ましくは、樹脂成形品のそり変形を低減するように形状変更部位の形状を求めるステップは、所定の形状範囲内において形状変更部位の形状を変更しながら、形状変更部位の形状が変更された状態の樹脂成形品のそり変形を解析して形状変更部位の形状を求めるステップを含む。このように構成すれば、樹脂成形品の形状と収縮量との関係が不明であっても、形状変更部位の適切な形状を求めることができる。

【0017】

上記第１の局面による樹脂成形品解析方法において、好ましくは、形状変更部位の形状を求めるステップは、収縮感度値の大きさに応じて形状変更部位の形状を変更するステップを含む。このように構成すれば、樹脂成形品の形状と収縮量との関係（収縮量曲線）を求めることなく、容易に、形状変更部位の形状を求めることができる。

【0018】

上記第１の局面による樹脂成形品解析方法において、好ましくは、形状変更部位を表示するステップをさらに備える。このように構成すれば、ユーザは、容易に形状変更部位を確認することができる。

【0019】

この場合、好ましくは、形状変更部位を表示するステップは、樹脂成形品において、形状が変更された形状変更部位と形状が変更されない形状非変更部位とを含む樹脂成形品全体の形状の特徴を色により表示するステップを含む。このように構成すれば、ユーザは、樹脂成形品の全体において、形状変更部位と形状非変更部位とを容易に確認することができる。

【0020】

上記第１の局面による樹脂成形品解析方法において、好ましくは、形状変更部位の形状を変更した状態で、樹脂成形品のそり変形を解析するステップをさらに備える。このように構成すれば、形状変更部位の形状が変更された後、樹脂成形品の変形が改善されるか否かを確認することができる。

【0021】

この場合、好ましくは、収縮感度値を算出するステップと、形状変更部位を特定するステップと、樹脂成形品のそり変形を低減するように形状変更部位の形状を求めるステップと、形状変更部位の形状を変更した状態で樹脂成形品のそり変形を解析するステップとを繰り返すように構成されている。このように構成すれば、形状変更部位の１回の形状の変更によっては十分に樹脂成形品の変形が改善されない場合でも、上記のステップを繰り返すことにより、樹脂成形品の変形を改善することができる。

【0022】

上記形状変更部位の形状を変更した状態で樹脂成形品の変形を解析する樹脂成形品解析方法において、好ましくは、形状変更部位の形状を変更した状態の樹脂成形品のそり変形の解析結果を表示するステップをさらに備える。このように構成すれば、ユーザは、形状変更部位の形状が変更された状態の樹脂成形品の変形を容易に確認することができる。

【0023】

この発明の第２の局面によるプログラムは、第１の局面による樹脂成形品解析方法をコンピュータに実行させる。

【0024】

この発明の第２の局面によるプログラムでは、上記第１の局面による樹脂成形品解析方法をコンピュータに実行させることにより、ユーザの利便性の向上を図りながら樹脂成形品の変形を低減することができる。

【0025】

この発明の第３の局面による記録媒体は、第２の局面によるプログラムが記録され、コンピュータにより読み取り可能である。

【0026】

この発明の第３の局面による記録媒体は、第２の局面によるプログラムが記録されコンピュータにより読み取りが可能であることにより、ユーザの利便性の向上を図りながら樹脂成形品の変形を低減することができる。

【0027】

この発明の第４の局面による樹脂成形品解析装置は、樹脂成形品のそり変形を解析して樹脂成形品のそり変形を低減する樹脂成形品解析装置であって、樹脂成形品を複数の微小要素に分割する微小要素分割手段と、樹脂成形品のそり変形に対する少なくとも一部の微小要素の収縮感度値を算出する収縮感度値算出手段と、収縮感度値の分布に基づいて、収縮感度値が所定の感度値範囲を超える樹脂成形品の部位を、樹脂成形品の形状を変更する形状変更部位として特定する形状変更部位特定手段と、形状変更部位の収縮感度値の大きさに基づいて、樹脂成形品のそり変形を低減するように、形状変更部位の厚みを変更する形状取得手段と、を備える。

【0028】

この第４の局面による樹脂成形品解析装置は、上記のように、感度値の分布に基づいて、樹脂成形品の形状を変更する形状変更部位を特定する形状変更部位特定手段と、樹脂成形品のそり変形を低減するように、形状変更部位の形状を求める形状取得手段とを備える。これにより、形状変更部位の特定および形状変更部位の形状を求めることが自動で行われるので、ユーザが樹脂成形品のどの部分に対してどのような処置（形状の変更）を施せばいいのかを検討する必要がない。その結果、ユーザの利便性の向上を図りながら樹脂成形品の変形を低減することができる。

【発明の効果】

【0029】

本発明によれば、上記のように、ユーザの利便性の向上を図りながら樹脂成形品の変形を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の一実施形態による樹脂成形品解析装置の構成を示すブロック図である。

【図2】そり変形が無い状態の樹脂成形品を示す図である。

【図3】そり変形した状態の樹脂成形品を示す図である。

【図4】一例による樹脂成形品の収縮感度値の分布を示す図である。

【図5】他の例による樹脂成形品の収縮感度値の分布を示す図である。

【図6】本発明の一実施形態による樹脂成形品解析方法を説明するためのフロー図である。

【図7】収縮量曲線（マスターカーブ）を示す図である。

【図8】樹脂成形品の収縮感度値の分布を示す図である。

【図9】樹脂成形品の厚み変更部位を示す図である。

【図10】厚み変更部位の厚みが変更された状態における樹脂成形品のそり変形の解析結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

【0032】

図１～図１０を参照して、本実施形態による樹脂成形品解析装置１００の構成について説明する。樹脂成形品解析装置１００は、樹脂成形品１のそり変形を解析して樹脂成形品１のそり変形を低減する厚みを求めるように構成されている。なお、「厚み」は、特許請求の範囲の「形状」の一例である。また、樹脂成形品１は、繊維強化樹脂成形品、金属部品などと一体成形されたインサート成形品などを含む。また、樹脂成形品１は、プレス成形や押し出し成形など射出成形以外で成形した成形品も含む。

【0033】

（樹脂成形品）
まず、図２および図３を参照して、樹脂成形品１の一例について説明する。図２に示すように、樹脂成形品１は、射出成形により成形されている。樹脂成形品１は、たとえば、平板状の第１部分１ａと、第１部分１ａに対して垂直に設けられる平板状の第２部分１ｂ（リブ）とを含む。樹脂成形品１の設計値としては、第１部分１ａの厚みｔ１と、第２部分１ｂの厚みｔ２とは略同じである。すなわち、樹脂成形品１の全体に亘って厚みは一定である。

【0034】

一方、図３に示すように、樹脂成形品１は、成形時の収縮に起因して、そり変形が生じる。たとえば、第２部分１ｂの上部は、端部のため冷えやすく収縮が小さくなり、他の部分との収縮差によって＋Ｚ方向に凸に変形する。このそり変形は、収縮の度合いが、樹脂成形品１の全体において不均一であることに起因する。この収縮の度合いの不均一は、成形因子と形状因子とを含む。成形因子は、樹脂成形品１の圧力、樹脂成形品１を冷却する冷却回路、射出成形のためのランナー／ゲート、樹脂成形品１に含まれる繊維などに起因する。形状因子は、樹脂成形品１の角部における倒れ、エッジ部のツッパリ、蓄熱、厚みのばらつき（一般的に厚い箇所で収縮が大きくなる）などに起因する。そして、樹脂成形品１において収縮の度合いが不均一であることに起因して、樹脂成形品１のそり変形が生じる。

【0035】

また、図４に示すように、断面がＬ字形状の樹脂成形品２０１では、Ｌ字形状の樹脂成形品２０１の垂直部分２０１ｂと水平部分２０１ｃとにおいて、Ｌ字の内側と外側との収縮の大きさが異なることに起因して、垂直部分２０１ｂが内側もしくは外側に倒れるように樹脂成形品２０１が変形する。

【0036】

（樹脂成形品解析装置）
図１を参照して、樹脂成形品解析装置１００について説明する。

【0037】

樹脂成形品解析装置１００は、コンピュータ１０を含む。後述する本実施形態による樹脂成形品解析方法は、コンピュータ１０にプログラム２１を実行させることにより実施することができる。コンピュータ１０にプログラム２１を実行させることにより行われる処理の一部または全部が、専用の演算回路等のハードウェアによって行われてもよい。

【0038】

図１の構成例では、コンピュータ１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などからなる１または複数のプロセッサ１１と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）および記憶装置などを含んだ記憶部２０とを備える。記憶部２０は、たとえば、ハードディスクドライブや半導体記憶装置などである。

【0039】

コンピュータ１０は、記憶部２０に記憶されたプログラム２１をプロセッサ１１に実行させることにより、そり変形の解析を行うことが可能である。プログラム２１は、記録媒体３０から読み出される他、インターネットなどのネットワークやＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの伝送経路を介して外部サーバなどから提供されてもよい。記録媒体３０は、光学ディスク、磁気ディスク、不揮発性半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体であり、プログラム２１が記録されている。

【0040】

記憶部２０には、後述する収縮量曲線２２が記憶されている。また、その他、そり変形の解析を行うために利用される各種の解析用データが記憶されている。解析用データは、樹脂成形条件情報および樹脂成形品１の特性を含む樹脂成形情報などが記憶されている。

【0041】

また、コンピュータ１０は、液晶表示装置などの表示部４０、記録媒体３０からプログラム２１や各種データを読み取るための読取部５０を備えている。読取部５０は、記録媒体３０の種類に応じたリーダ装置などである。解析条件のデータは、入力部（図示せず）を用いてユーザが入力することができる。解析用データは、ユーザが作成した記録媒体３０から読み出したり、ユーザが外部サーバなどに作成しておいて、伝送経路を介して外部サーバから取得したりしてもよい。

【0042】

（プロセッサの構成）
プロセッサ１１は、微小要素分割手段１１ａを備えている。微小要素分割手段１１ａは、樹脂成形品１を複数の微小要素に分割する。これにより、樹脂成形品１の数値解析モデルを生成する。

【0043】

プロセッサ１１は、そり変形解析手段１１ｂを備えている。そり変形解析手段１１ｂは、樹脂成形品１の数値解析モデルに基づいて、樹脂成形品１のそり変形を解析する。

【0044】

プロセッサ１１は、収縮感度値算出手段１１ｃを備えている。収縮感度値算出手段１１ｃは、樹脂成形品１のそり変形に対する少なくとも一部（本実施形態では全部）の微小要素の収縮感度値を算出する。収縮感度値とは、樹脂成形品１のそり変形に対して各微小要素の収縮が及ぼす影響感度である。

【0045】

たとえば、図４に示すように、一例として、断面がＬ字形状の樹脂成形品２０１の収縮感度値の分布を求めた結果、Ｌ字形状の樹脂成形品２０１の折れ曲がっている部分２０１ａにおいて、収縮感度値の値（正）が大きくなることが確認された。これは、部分２０１ａの収縮が大きくなると、樹脂成形品２０１のそり変形が大きくなるということを意味している。つまり、部分２０１ａの収縮が樹脂成形品２０１のそり変形に対して大きく影響することを意味している。この場合、部分２０１ａの収縮を小さくすることにより、樹脂成形品２０１のそり変形が低減されるようになる。

【0046】

また、図５に示すように、他の例として、断面がＴ字形状の樹脂成形品２０２の収縮感度値の分布を求めた結果、樹脂成形品２０２の中央部２０２ｂにおいて収縮感度値の値（負）が大きくなることが確認された。この場合、中央部２０２ｂの収縮を大きくすることにより樹脂成形品２０２のそり変形が低減されるようになる。

【0047】

また、図１に示すように、プロセッサ１１は、厚み変更部位特定手段１１ｄを備えている。厚み変更部位特定手段１１ｄは、収縮感度値算出手段１１ｃによって算出された収縮感度値の分布に基づいて、樹脂成形品１の厚みを変更する厚み変更部位１ｃ（図９参照）を特定する。なお、厚み変更部位１ｃは、特許請求の範囲の「形状変更部位」の一例である。

【0048】

プロセッサ１１は、厚み取得手段１１ｅを備えている。厚み取得手段１１ｅは、樹脂成形品１のそり変形を低減するように、厚み変更部位１ｃの厚みを求める。なお、厚み取得手段１１ｅは、特許請求の範囲の「形状取得手段」の一例である。

【0049】

（樹脂成形品解析方法）
次に、樹脂成形品解析方法について説明する。樹脂成形品解析方法は、樹脂成形品１のそり変形を解析して樹脂成形品１のそり変形を低減する厚みを求めるためのものである。

【0050】

ステップＳ１（図６参照）において、三次元ＣＡＤなどを用いて、樹脂成形品１の三次元の形状データを作成する。三次元の形状データは、樹脂成形品１の形状を構成する点、直線および面などの情報により構成されている。

【0051】

ステップＳ２（図６参照）において、プロセッサ１１は、樹脂成形品１（形状データ）を複数の微小要素に分割して解析モデルを生成する。一般的に、微小要素として、三角形や四角形などの二次元の要素、三角錐、三角柱、および、六面体などの三次元要素が用いられる。微小要素の頂点は、節点と呼ばれる。また、ステップＳ２以降のステップは、たとえば、ＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）プリプロセッサと呼ばれる３Ｄ ＴＩＭＯＮ（登録商標）などのソフトウェアにより行われる。

【0052】

ステップＳ３（図６参照）において、図７に示すように、本実施形態では、樹脂成形品１の厚みと収縮量との関係を求める。具体的には、樹脂成形品１の厚みと収縮量との関係を表す収縮量曲線２２（マスターカーブ）を求める。収縮量曲線２２は、微小要素に分割して解析モデルに対して熱伝導方程式を適用し、樹脂成形品１の温度を解析することと、樹脂成形品１の線膨張係数とに基づいて作成される。

【0053】

図７に示すように、樹脂成形品１の収縮量は、樹脂成形品１の厚みが大きくなるにしたがって大きくなる。また、樹脂成形品１の収縮量は、樹脂成形品１の部位によって異なる。部位Ａ（たとえば、樹脂成形品１において比較的平坦な部分）では、収縮量が大きい。一方、部位Ｂ（たとえば、樹脂成形品１の端部）では、収縮量が小さい。

【0054】

また、本実施形態では、収縮量曲線２２は、部位ごとに異なる曲線を有する。図７では、２つの部位ＡおよびＢの収縮量曲線２２が示されているが、収縮量曲線２２の数は、樹脂成形品１の構造によって異なる。

【0055】

ステップＳ４（図６参照）において、プロセッサ１１は、分割された複数の微小要素に対して、樹脂成形品１のそり変形を解析する。具体的には、プロセッサ１１は、ソフトウェア（ＣＡＥソフトウェア）に、複数の微小要素から構成される解析モデルと、材料物性データと、境界条件などを含む解析条件を入力して、樹脂成形品１のそり変形を解析する。材料物性データは、樹脂の粘度、熱伝導率などの熱物性、状態線図などを含む。境界条件は、ゲート位置、射出速度、射出温度、および、金型温度などを含む。ソフトウェアによって、射出成形中の樹脂温度、樹脂圧力、樹脂の流動速度などが算出され、複数の微小要素の変形（収縮ひずみ）が算出される。そして、算出された収縮ひずみを、複数の微小要素の全てに適用し、有限要素法などによる熱収縮解析を行うことにより、樹脂成形品１のそり変形が解析される。

【0056】

そり変形の解析では、各節点の変位量が得られる。図３に示すように、樹脂成形品１は、たとえば、上記のように、第２部分１ｂの上部は端部のため冷えやすく収縮が小さくなり、他の部分との収縮差によって＋Ｚ方向に凸に変形する。

【0057】

ステップＳ５（図６参照）において、プロセッサ１１は、樹脂成形品１のそり変形に対する少なくとも一部（本実施形態では、全て）の微小要素の収縮感度値を算出する。

【0058】

特開２０１８－３９１６５号公報に開示されるように、収縮感度値は、たとえば、随伴変数法により算出することが可能である。下記の数式１に示される随伴方程式をλについて解き、下記の数式２により全ての節点の収縮感度値を求めることができる。

【数1】

【数2】

ここで、ｇはそり評価値、Ｕは節点の変位量、［Ｋ］は、剛性行列、Ｆは荷重ベクトル、Ａは設計変数を表す。

【0059】

図８に収縮感度値の解析結果を示す。図８では、樹脂成形品１において、収縮感度値の分布がハッチング（実際には、色）により表されている。Ｘ方向において、樹脂成形品１の第２部分１ｂの中央部（点線で囲まれた領域）の収縮感度値は、負の値となっている。なお、それ以外の部分の収縮感度値は、０近傍の値である。すなわち、第２部分１ｂの中央部の収縮が、樹脂成形品１のそり変形に対して影響が大きいことが分かる。また、第２部分１ｂの中央部の収縮感度値が負の値となっているので、この部分の厚みを大きくすることにより樹脂成形品１のそり変形が低減されることが分かる。

【0060】

そして、本実施形態では、ステップＳ６（図６参照）において、プロセッサ１１は、収縮感度値の分布に基づいて、樹脂成形品１の厚みを変更する厚み変更部位１ｃを特定する。具体的には、プロセッサ１１は、収縮感度値が所定の感度値範囲を超える樹脂成形品１の部位を、厚み変更部位１ｃとして特定する。図８に示す例では、プロセッサ１１は、第２部分１ｂの中央部の収縮感度値が負の値となっている部分を厚み変更部位１ｃとして特定する。

【0061】

次に、本実施形態では、ステップＳ７（図６参照）において、プロセッサ１１は、プロセッサ１１は、樹脂成形品１のそり変形を低減するように、厚み変更部位１ｃの厚みを求める。具体的には、プロセッサ１１は、樹脂成形品１全体もしくは一部分（本実施形態では全体）に対して、樹脂成形品１全体もしくは一部分の中の部位ごとに、目標値との収縮差が小さくなるように、厚み変更部位１ｃの形状を変更する。詳細には、プロセッサ１１は、厚み変更部位１ｃの収縮量が、樹脂成形品１の全体の収縮量の平均値となるように厚み変更部位１ｃの厚みを変更する。つまり、プロセッサ１１は、上記のステップＳ４において算出された収縮量の平均値となるように、厚み変更部位１ｃの厚みを求める。

【0062】

具体的には、本実施形態では、プロセッサ１１は、ステップＳ３において求められた樹脂成形品１の厚みと収縮量との関係（収縮量曲線２２：マスターカーブ）に基づいて、厚み変更部位１ｃの厚みを求める。すなわち、プロセッサ１１は、厚み変更部位１ｃに対応する部位の収縮量曲線２２を用いて、樹脂成形品１の収縮量の平均値となるように厚み変更部位１ｃの厚みを変更する。たとえば、厚み変更部位１ｃが図７の部位Ｂ対応する場合、図７の点線の収縮量曲線２２を用いて、そり変形（収縮量）の平均値ｔａｖとなる厚みｔ１１を求める。この厚みｔ１１が、厚み変更後の厚み変更部位１ｃの厚みとなる。たとえば、図８に示す厚み変更部位１ｃの収縮感度値は負の値であるので、図９に示す厚み変更部位１ｃの厚みが大きくなるように、厚み変更部位１ｃの厚みが変更される。

【0063】

次に、本実施形態では、ステップＳ８（図６参照）において、プロセッサ１１は、厚み変更部位１ｃの厚みを変更した状態で、樹脂成形品１のそり変形を解析する。すなわち、上記のステップＳ４と同様に、プロセッサ１１は、分割された複数の微小要素に対して、樹脂成形品１のそり変形を解析する。

【0064】

次に、本実施形態では、ステップＳ９（図６参照）において、プロセッサ１１は、厚み変更部位１ｃを表示する。また、プロセッサ１１は、厚み変更部位１ｃの厚みを変更した状態の樹脂成形品１のそり変形の解析結果を表示する。具体的には、プロセッサ１１は、ステップＳ６およびＳ７において求められた厚み変更部位１ｃと、ステップ８において解析された、厚み変更部位１ｃの厚みを変更した状態の樹脂成形品１の変形の解析結果を表示部４０に表示する。

【0065】

図９に示すように、本実施形態では、厚み変更部位１ｃの表示では、プロセッサ１１は、樹脂成形品１において、厚みが変更された厚み変更部位１ｃと厚みが変更されない厚み非変更部位１ｄとを含む樹脂成形品１の全体の厚みを、厚みに応じた色により表示部４０に表示する。図９の例では、樹脂成形品１の第２部分１ｂのＸ方向における中央部の厚みが、比較的大きい厚みに変更されている。

【0066】

そして、図１０に示すように、プロセッサ１１は、厚み変更部位１ｃの厚みを変更した状態の樹脂成形品１の変形の解析結果を表示部４０に表示する。図１０に示すように、樹脂成形品１の第２部分１ｂの中央部の厚みが比較的大きい厚みに変更されたことにより、図３に示す樹脂成形品１と比べて、そり変形が小さくなっている。

【0067】

また、本実施形態では、プロセッサ１１は、収縮感度値を算出するステップＳ５と、厚み変更部位１ｃを特定するステップＳ６と、樹脂成形品１のそり変形を低減するように厚み変更部位１ｃの厚みを求めるステップＳ７と、厚み変更部位１ｃの厚みを変更した状態で樹脂成形品１のそり変形を解析するステップＳ８と、厚み変更部位１ｃと厚み変更部位１ｃの厚みを変更した状態の樹脂成形品１の変形の解析結果とを表示するステップＳ９とを繰り返す。すなわち、ステップＳ１０において、プロセッサ１１は、そり変形が閾値以下か否かを判定する。そして、ステップＳ１０においてプロセッサ１１がｎｏと判定した場合、ステップＳ５に戻る。つまり、プロセッサ１１は、１回の厚み変更部位１ｃの厚みの変更では十分にそり変形が低減されない場合、再度、厚み変更部位１ｃの厚みを変更する。この繰り返しの動作は、ステップＳ１０においてプロセッサ１１がｙｅｓと判定するまで行われる。なお、この繰り返しの動作は、そり変形が最も小さくなるまで行われてもよい。

【0068】

［本実施形態の効果］
次に、本実施形態の効果について説明する。

【0069】

本実施形態では、上記のように、樹脂成形品解析方法は、収縮感度値の分布に基づいて、樹脂成形品１の形状を変更する厚み変更部位１ｃを特定するステップＳ６と、樹脂成形品１のそり変形を低減するように、厚み変更部位１ｃの収縮感度値に基づいて厚み変更部位１ｃの形状（厚み）を求めるステップＳ７と、を備える。これにより、厚み変更部位１ｃの特定および厚み変更部位１ｃの厚みを求めることが自動で行われるので、ユーザが樹脂成形品１のどの部分に対してどのような処置（厚みの変更）を施せばいいのかを検討する必要がない。その結果、ユーザの利便性の向上を図りながら樹脂成形品１のそり変形を低減することができる。

【0070】

また、本実施形態では、上記のように、収縮感度値が所定の感度値範囲を超える樹脂成形品１の部位を、厚み変更部位１ｃとして特定する。これにより、所定の感度値範囲に基づいて、容易に厚み変更部位１ｃを特定することができる。

【0071】

また、本実施形態では、上記のように、樹脂成形品１全体に対して、樹脂成形品１全体の部位ごとに、目標値との収縮差が小さくなるように、厚み変更部位１ｃの形状を変更する。これにより、厚み変更部位１ｃの厚みを変更した後の樹脂成形品１において、樹脂成形品１の収縮量を、目標値に近づけることができる。

【0072】

また、本実施形態では、上記のように、厚み変更部位１ｃの収縮量が、樹脂成形品１の全体の収縮量の平均値となるように厚み変更部位１ｃの厚みを変更する。これにより、厚み変更部位１ｃの厚みを変更した後の樹脂成形品１のいずれの部位においても、収縮量を、樹脂成形品１の全体の収縮量の平均値相当にすることができる。

【0073】

また、本実施形態では、上記のように、求められた樹脂成形品１の厚みと収縮量との関係に基づいて、厚み変更部位１ｃの厚みを求める。これにより、求められた樹脂成形品１の厚みと収縮量との関係に基づいて、容易に（短時間で）厚み変更部位１ｃの厚みを求めることができる。

【0074】

また、本実施形態では、上記のように、樹脂成形品１の厚みと収縮量との関係を表す収縮量曲線２２を求める。これにより、樹脂成形品１の厚みに対する収縮量が一意に決まるので、さらに容易に（さらに短時間で）厚み変更部位１ｃの厚みを求めることができる。

【0075】

また、本実施形態では、上記のように、収縮量曲線２２は、部位ごとに異なる曲線を有する。これにより、部位に合わせて適切に収縮量曲線２２を求めることができるので、厚み変更部位１ｃの厚みを適切に変更することができる。

【0076】

また、本実施形態では、上記のように、厚み変更部位１ｃを表示するステップＳ９が設けられている。これにより、ユーザは、容易に厚み変更部位１ｃを確認することができる。

【0077】

また、本実施形態では、上記のように、樹脂成形品解析方法は、樹脂成形品１において、厚みが変更された厚み変更部位１ｃと厚みが変更されない厚み非変更部位１ｄとを含む樹脂成形品１全体の形状の特徴を色により表示するステップ９を含む。これにより、ユーザは、樹脂成形品１の全体において、厚み変更部位１ｃと厚み非変更部位１ｄとを容易に確認することができる。

【0078】

また、本実施形態では、上記のように、樹脂成形品解析方法は、厚み変更部位１ｃの厚みを変更した状態で、樹脂成形品１のそり変形を解析するステップＳ８を備えている。これにより、厚み変更部位１ｃの厚みが変更された後、樹脂成形品１のそり変形が改善されるか否かを確認することができる。

【0079】

また、本実施形態では、上記のように、収縮感度値を算出するステップＳ５と、厚み変更部位１ｃを特定するステップＳ６と、樹脂成形品１のそり変形を低減するように厚み変更部位１ｃの厚みを求めるステップＳ７と、厚み変更部位１ｃの厚みを変更した状態で樹脂成形品１のそり変形を解析するステップＳ８（およびステップＳ９）とを繰り返す。これにより、厚み変更部位１ｃの１回の厚みの変更によっては十分に樹脂成形品１のそり変形が改善されない場合でも、上記のステップＳ５～Ｓ８（およびステップＳ９）を繰り返すことにより、樹脂成形品１のそり変形を改善することができる。

【0080】

また、本実施形態では、上記のように、樹脂成形品解析方法は、厚み変更部位１ｃの厚みを変更した状態の樹脂成形品１のそり変形の解析結果を表示するステップＳ９を備えている。これにより、ユーザは、厚み変更部位１ｃの厚みが変更された状態の樹脂成形品１のそり変形を容易に確認することができる。

【0081】

また、本実施形態では、プログラム２１、記録媒体３０および、樹脂成形品解析装置１００は、上記の成形品解析方法と同様に、ユーザの利便性の向上を図りながら樹脂成形品１のそり変形を低減することができる。

【0082】

［変形例］
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

【0083】

たとえば、上記実施形態では、樹脂成形品１のそり変形を低減するように、厚み変更部位１ｃの厚みを求める（変更する）例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、樹脂成形品１のそり変形を低減するように、樹脂成形品１の厚み以外の形状を変更するようにしてもよい。

【0084】

また、上記実施形態では、樹脂成形品１に対して、樹脂成形品１全体の中における部位ごとに目標値（樹脂成形品１の全体の収縮量の平均値）との収縮差が小さくなるように、厚み変更部位１ｃの厚みを変更する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、樹脂成形品１の一部分に対して、樹脂成形品１の一部分の中における部位ごとに、目標値との収縮差が小さくなるように、厚み変更部位１ｃの厚みを変更してもよい。

【0085】

また、上記実施形態では、厚み変更部位１ｃの収縮量が樹脂成形品１の全体の収縮量の平均値となるように厚み変更部位１ｃの厚みを変更する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、厚み変更部位１ｃの収縮量が予め入力した部位の収縮量の平均値となるように厚み変更部位１ｃの厚み（または厚み以外の形状）を変更してもよい。また、収縮感度値が指定範囲値になっている領域の収縮量の平均値となるように厚み変更部位１ｃの厚み（または厚み以外の形状）を変更してもよい。また、予め入力した収縮値となるように厚み変更部位１ｃの厚み（または厚み以外の形状）を変更してもよい。また、これらの変更の方法を組み合わせてもよい。これにより、厚み変更部位１ｃの厚み（または厚み以外の形状）を変更した後の樹脂成形品１のいずれの部位においても、収縮量を、予め入力した部位の収縮量の平均値（指定範囲値になっている領域の収縮量の平均値、または、予め入力した収縮値）相当にすることができる。

【0086】

また、上記実施形態では、収縮量曲線２２（マスターカーブ）に基づいて、厚み変更部位１ｃの厚みを求める例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、所定の厚み範囲内において厚み変更部位１ｃの厚みを変更しながら、厚み変更部位１ｃの厚みが変更された状態の樹脂成形品１のそり変形を解析して厚み変更部位１ｃの厚みを求めてもよい。すなわち、厚み変更部位１ｃの厚みが変更される上限値と下限値とを予め定めておいて、プロセッサ１１は、上限値と下限値との間において厚み変更部位１ｃの厚みを少しずつ変更する。そして、厚み変更後の樹脂成形品１のそり変形を解析して、最もそり変形の小さい厚み変更部位１ｃの厚みを、最適な厚みとして出力する。これにより、樹脂成形品１の厚みと収縮量との関係が不明であっても、厚み変更部位１ｃの適切な厚みを求めることができる。また、厚み以外の形状の所定の形状範囲内において形状を変更しながら、最適な形状を求めてもよい。

【0087】

また、上記実施形態では、目標値との収縮差が小さくなるように、厚み変更部位１ｃの形状を変更する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、収縮感度値の大きさに応じて厚み変更部位１ｃの厚み（または、厚み以外の形状）を変更してもよい。たとえば、厚み変更部位１ｃの収縮感度値が－０．５である場合、厚みを、変更前の厚みの２倍にする。また、厚み変更部位１ｃの収縮感度値が＋０．５である場合、厚みを、変更前の厚みの０．５倍にする。このように、収縮感度値と変更後の厚みとの関係を予め定めておいてもよい。これにより、樹脂成形品１の厚みと収縮量との関係（収縮量曲線）を求めることなく、容易に、厚み変更部位１ｃの厚みを求めることができる。

【0088】

また、上記実施形態では、厚み変更部位１ｃと、厚み変更部位１ｃの厚みを変更した状態の樹脂成形品１の変形の解析結果との両方が表示部４０に表示される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、これらのうちの一方のみを表示してもよい。

【0089】

また、上記実施形態では、厚み変更部位１ｃを、色により表示する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、厚み変更部位１ｃを取り囲むように表示される図形（円など）により、厚み変更部位１ｃを表示してもよい。また、厚み変更部位１ｃの厚みの値を数字により表示してもよい。

【0090】

また、上記実施形態では、樹脂成形品１の解析結果（そり低減形状の厚み）を色により表示する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、樹脂成形品１の解析結果（そり低減形状の厚み）を等高線（厚みの数値が記載された線）などにより表示してもよい。

【0091】

また、上記実施形態では、ステップＳ５～Ｓ９が繰り返される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ステップＳ５～Ｓ９を繰り返さなくてもよい。また、ステップＳ５～Ｓ８を繰り返すとともに、最終的に得られた樹脂成形品１の解析結果を、ステップＳ９において表示してもよい。

【0092】

また、上記実施形態では、収縮感度値算出手段１１ｃが、樹脂成形品１のそり変形に対する全部の微小要素の収縮感度値を算出する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、樹脂成形品１が、そり変形に対する影響が大きいことが予想される一部の微小要素の収縮感度値を算出してもよい。

【符号の説明】

【0093】

１ 樹脂成形品
１ｃ 厚み変更部位（形状変更部位）
１ｄ 厚み非変更部位（形状非変更部位）
１０ コンピュータ
１１ａ 微小要素分割手段
１１ｃ 収縮感度値算出手段
１１ｄ 厚み変更部位特定手段（形状変更部位特定手段）
１１ｅ 厚み取得手段（形状取得手段）
２１ プログラム
２２ 収縮量曲線
３０ 記録媒体
１００ 樹脂成形品解析装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】