[发明专利]熔融树脂材料的注射模式模拟方法和使用该方法的树脂成型品制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及熔融树脂材料的注射模式模拟方法（日文：射出パターンシミュレート方法）和使用该方法的树脂成型品制造方法。

背景技术

通常，广泛应用利用计算机模拟来对注塑成型中的流体流动过程进行再现的分析方法。上述注塑成型过程的分析方法在树脂成型品的产品开发中对高品质化、效率化以及低成本化做出贡献。

作为用于制造树脂成型品的模具，除了一次注塑成型能制造1个树脂成型品的单腔成型用的模具之外，还公知有一次注塑成型能成型多个相同形状的树脂成型品的多型腔成型用的模具、利用一个模具同时进行不同形状的成型品的成型的系列型腔（日文：ファミリーモールド）成型用的模具。由于用于系列型腔成型的模具能够进行不同形状的树脂成型品的成型，因此能够以低成本生产树脂成型品，另一方面，在注入熔融树脂并向各个模腔填充树脂的过程中，各模腔内的树脂的填充完成的时刻不同，因此，每完成填充一个模腔，向其他没有完成填充的模腔注入树脂的流速就会上升。由于树脂的流速上升，因此，容易产生因喷射痕（日文：ジェッティング）而导致的表面外观不良。为了抑制该外观不良，也可以考虑将注射速度抑制得较低，但这样一来，容易产生所谓的流纹（日文：湯ジワ）（树脂成型品的表面的褶皱）、麻面（树脂成型品的表面的凹凸不平）这样的表面外观不良。

为了解决该问题，例如提出一种利用计算机进行解析的数值分析方法，该数值分析方法使用将分析对象物的形状分割成多个微小单元的分析模型来对注塑成型过程中的注塑成型材料的流动情况进行模拟，其中，该数值分析方法包括以下工序：将树脂流路的一部分或整个树脂流路分割成多个微小的线单元的工序；对上述树脂流路的截面形状进行定义的工序；根据上述截面形状将上述线单元的截面分割成多个微小的二维单元的工序；以及使用上述二维单元来分析上述树脂流路的截面内温度分布的工序（参照专利文献1）。采用该方法，能够在短时间内设计具有弯曲、分支这样的复杂的流路的结构的树脂成型模具。

专利文献1：日本特开2009－23254号公报

但是，在树脂材料的注塑成型法中，自注塑成型机的喷嘴将熔融了的树脂材料经由塑料成型用模具的流路并通过浇口注射到模腔内而进行成型。此时，存在以下情况：若自浇口向模腔内以较高的流速注射熔融树脂，则熔融树脂材料会直接冲击模腔的纵深侧部分（日文：キャビティ奥部）而产生所谓的喷射痕。在产生喷射痕时，熔融树脂材料的充填和固化自模腔纵深侧开始，或者树脂被以包围直接冲击而固化的树脂的周围的方式填充，从而填充动作与通常不同，变得不稳定，从而会产生以下问题：成型后的成型体的尺寸不稳定，先固化的部位外观不良，成型体的强度不足，以及由于气体的卷入而产生飞边痕迹（日文：フラッシュマーク）、气泡等。

在向模具注射熔融树脂材料时，若模具内的熔融树脂材料的流速较高，则容易引起喷射痕。由于系列型腔成型用的模具利用一个模具同时成型不同形状的成型品，因此，每完成向一个模腔的填充，向其他模腔填充的树脂的流速就会上升，因而与单腔成型用的模具相比，容易引起喷射痕。另一方面，若为了抑制树脂流速的上升而使注射速度低速化，则容易产生流纹、麻面等流痕。对于设有多个相同形状的模腔的多型腔成型用的模具，通常采用以下方法：设计流道的形状、配置，以大致同时向各模腔填充树脂，并使树脂大致均匀地填充到各模腔，但是，在采用系列型腔成型模具时，难以实施这样的方法。

并且，专利文献1所记载的方法的目的在于在短时间内进行用于调整产品模腔之间的填充平衡的流道平衡设计，这在多型腔成型用模具中是有效的，但与本申请的、以利用没有实现模腔之间的填充平衡的模具进行成型为前提的问题解决方法不同。

发明内容

本发明是为了解决以上那样的问题而做出的，其目的在于提供一种即使在使用系列型腔成型用的模具来制造树脂成型品的情况下也能够抑制喷射痕现象的产生并高效地制造高品质的树脂成型品的方法。

本发明人为了解决上述那样的问题而进行了深入研究。结果发现，首先，对在以相同的注射速度向模具注射熔融树脂材料时的模具内的熔融树脂材料的流速进行模拟，之后，对用于使模具内的熔融树脂材料的流速为大致恒定的、熔融树脂材料向模具注射的注射模式进行模拟，由此，即使模具为系列型腔成型用模具，也能够大幅抑制喷射痕现象的产生，从而完成了本发明。具体而言，本发明提供如下方法。