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Jan 25, 2024

射出成形設計を成功させるためのヒントとコツ

Gus Breiland | 15 marzo 2022 Ottieni feedback tempestivi sui tuoi modelli CAD e risparmia denaro

ガス・ブライランド | 2022 年 3 月 15 日

CAD モデルに関するフィードバックを早期に取得すると、後で時間と費用を節約できます。 サプライヤーに早めに連絡して、ジオメトリの制限に対するニーズを検討してもらうと、注文準備が整った後の予期せぬ事態や追加の遅延を防ぐことができます。

サプライヤーはモデルの壁の厚さが均一であることを好みます。 射出成形部品がどのように冷えて固まるのかを視覚化したことがわかります。 部品を均一に冷却するには、0.060 ～ 0.120 インチ (1.5 ～ 3.0 mm) の均一な壁厚を持つことが重要です。

体重を減らしすぎると次のような結果になる可能性があるので注意してください。

壁が厚すぎると、次のような問題が発生する可能性があります。

抜き勾配とは、部品が金型から飛び出すのに役立つわずかな角度です。 設計の早い段階でドラフトを追加すると、予想されるパーティング ラインを成形業者に伝えるのに役立ちます。 これをモデルのスケッチまたはフィーチャー ツリーに追加すると、後付けではなく設計の一部になります。

装飾パーツには、特にテクスチャやポリッシュを適用する場合、より多くの抜き勾配が必要です。 機能部品にはそれほど必要ないかもしれませんが、すべての部品、特にアルミニウム製工具の場合、最小抜き勾配は 1° である必要があります。

抜き勾配と均一な肉厚により、部品が拘束されたりねじれたりすることなく射出成形金型内で冷却され、部品や金型への内部応力が回避されます。 部品が金型内で「ポテトチップス」状態になると、部品のバインディングによるロック力が加わり、突き出しシステムにストレスが加わります。 これにより、エジェクター ピンやその他のコンポーネントが曲がって金型が損傷する危険があり、その結果、部品の生産が遅れます。 どちらの政党もこれを望んでいません。

樹脂は、特に冷えて緩むときに、鋭い角に押し込まれることを嫌います。 半径は、鋭いコーナーや急激な流れの変化によって引き起こされるせん断と乱流を軽減するのに役立ちます。 金型への充填について考えると、キャビティ内を流体が流れることになります。滑らかな曲がりにより、充填が改善され、部品の強度が高まります。

これを視覚化してください。あなたのパートは肯定的な形式です。 モールドはネガ型を半分に割ったものです。 したがって、部品の内側のコーナーは、金型上の外側のコーナーになります。 部品が冷えると収縮します。 ここで、樹脂の内側の角が金型の外側の角に対してより強く押し付けられます。 外側の角が鋭いと、金型が部品に食い込み、必要以上に強くくっついてしまいます。 それは、その鋭い角をつかんだり、つまんだり、縛ったりすることにつながります。 エジェクタ システムはこの「噛み込み」を押しのける必要があり、これにより金型や部品に応力が生じます。 成形業者は射出成形金型や部品へのリスクを軽減しようとするため、部品が破損したり、金型が壊れる可能性があったり、加工が不十分な部品が発生したりすることになります。

リフター、カム、その他のアンダーカット成形技術などの高価なツーリング機構を排除するためにパススルーコアを使用する場合、コーナーにも半径が必要になります。 多くの場合、コーナーリリーフを作成したり、金型から部品を取り出すのに役立つ半径の余地を追加したりせずに、部品にアンダーカットを突き出して貫通コアを形成することでコストを削減するソリューションが開発されます。

金型には、樹脂をキャビティに押し込むためのオリフィス (ゲート) と、部品を金型から押し出すためのエジェクター ピンが必要です。 標準の単一キャビティおよび高速ターンタイム射出成形では、デフォルトでタブ ゲートが使用されます。 これはシンプルかつ効果的であり、それを実現するために特別なハードウェアは必要ありません。 消費者は、隠蔽または偽装されたゲートを備えた大量生産部品を見ることに慣れていますが、高価で時間もかかる可能性がありますが、特殊なゲートを使用して非表示にすることもできます。 タブ ゲートには時間はかかりません。パーティング ラインでカットするだけで、ドーン！ — 部品の成形を開始できます。

エジェクターピンが必要ですが、その刻印を隠すこともできます。 通常、非表示側はアセンブリの内側にあります。 しかし、たとえば内側が見せ場となる石鹸皿を作る場合は、苦労するかもしれません。 部品が冷えると、金型上で収縮することに注意してください。 成形業者は、たとえそれが展示面であっても、金型のエジェクター半分に「内部フィーチャー」を配置します。 成形業者に早めに協力してもらうと、化粧品をきれいに保つための解決策が得られるかもしれません。

サプライヤーは、射出成形プロセスについて説明し、製造性に関するフィードバックを得るために早期にアップロードされる CAD ファイルを好んで閲覧します。 設計が完了するまで品質やタイミングについてメーカーと話し合うのを待っていると、成形業者が変更を要求したときに望ましくない遅延が発生する可能性があります。 また、購入の準備ができた時点で、アセンブリ内の他の部品に影響を与える可能性があります。

さらに深く掘り下げてみませんか? 肉厚、半径、エジェクタ ピンに関する記事をご覧ください。

著者について

Gus Breiland は、カスタム プロトタイプおよびオンデマンド生産部品のデジタル メーカーである Protolabs のシニア テクニカル セールス エンジニアであり、エンジニアのための製品開発ツールおよび大小の企業のサプライ チェーン リソースとして機能しています。

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