フェーズ1:金型設計 – 成功か失敗かを左右する設計図
金型にとってデザインは魂であり、製造性、耐用年数、製品品質を決定づける。
DFM(設計・製造実現可能性分析)
基本事項:製品設計者と十分にコミュニケーションを取り、製品の3D図面を確認する。
要点
離型傾斜:製品がスムーズに離型でき、傷がつかないようにしてください。
壁厚分析:収縮や凹みを避けるため、均一性を確認してください。
パーティング面の選定:製品の外観、バリ、加工の容易さを考慮して、可動金型と固定金型の間の接合面を決定します。
ゲートシステムの設計:ランナーとゲートを含む。コールドランナーとホットランナーのどちらを選択すべきか?ゲートの位置と種類(サイドゲート、ポイントゲート、隠しゲート)はすべて、製品の品質と外観に直接影響します。
排出システム設計:製品が白濁したり変形したりすることなくスムーズに排出されるように、排出ピン、排出シリンダー、およびプッシュプレートの位置と数量を計画します。
冷却システム設計:これは金型の「効率システム」です。冷却時間を短縮し、製品の変形を軽減するために、水路設計はキャビティをできるだけ均一かつ完全に囲むようにする必要があります。
排気システム設計:溶融物の最終充填箇所に排気溝を設けることで、閉じ込められたガスによる炭化や充填不良を防ぐ。
モールドフロー解析
現代の金型設計に不可欠なツール。Moldflowなどのソフトウェアを使用して、プラスチックの充填、加圧保持、冷却プロセスをシミュレーションし、次のような潜在的な欠陥を事前に予測して解決します。
溶接継ぎ目と空気空洞の位置。
収縮と歪みの傾向。
保持圧力と冷却方式を最適化する。
構造設計
金型ベースの選択:標準金型ベースまたはカスタム非標準金型ベースを選択してください。
キャビティの配置:金型1つにつきキャビティ1つ、それとも複数キャビティ? 充填が均等になるように配置を調整してください。
横方向コア引き抜き機構:上下逆の機構を持つ製品の場合、スライダーと傾斜した上部機構を設計します。
材料選定:生産量と製品要件に基づいて、P20、718、S136、H13などの適切な金型鋼を選択し、硬度、靭性、研磨性などを考慮してください。
フェーズ2:精密機械加工 – 設計図を現実のものにする
これは、設計データを精密部品に変換する上での中核となる要素です。
CNCフライス加工
粗加工:余分な材料の大部分を素早く除去します。
半仕上げおよび仕上げ:高速CNCを使用して、精密なキャビティ形状と寸法を実現します。加工戦略とツールパス計画は非常に重要です。
熱処理
金型コア、スライダー、その他高硬度と高耐摩耗性が求められる材料には、焼入れ、窒化などの処理が施され、金型の耐用年数を延ばします。
放電加工
CNC加工では実現が難しい、硬鋼の深い溝、鋭角な角、微細な表面仕上げ、複雑な形状の加工に使用されます。銅またはグラファイト電極を使用してください。
ワイヤー切断
主に、極めて高い精度で、精密な内外輪郭、挿入穴、スライダーガイド溝などを加工するために使用されます。
研削盤と組立工
型枠フレームとテンプレートの平行度と垂直度を確認してください。
精密組立工の金型製作、トリミング、組み立ては、彼らの経験と技術の結晶である。
フェーズ3:研磨と表面処理 – 金型に「顔」を与える
製品の外観を決定するために、それを製品表面に直接コピーしてください。
研磨
サンドペーパーやドリル用石膏などを用いて、粗目から細目へと徐々に研磨し、必要な表面の滑らかさを得てください。研磨材のグレードは、VDI 3400またはSPI A-1(鏡面仕上げ)からC-3(マット仕上げ)まであります。
侵食パターン/咬傷パターン
革のような質感、オレンジの皮のような質感、幾何学模様などは、化学エッチングによって金型の表面に作り出されます。そのため、専門のエッチング工場との連携が必要です。
フェーズ4:金型組立と試作金型 – 最終検証
組み立て
加工済みの部品(金型カーネル、スライダー、傾斜トップ、エジェクターピン、冷却水パイプなど)をすべて慎重に組み立ててください。
すべての可動部品がスムーズに動くか、またクリアランスが適切かを確認してください。
T1 カビテスト
射出成形機で最初の金型試作を実施する。
客観的:
金型機能(金型の開閉、排出、コア抜きが正常かどうか)を確認してください。
最初のサンプルバッチの外観とサイズに欠陥がないか確認してください。
後続のプロセス最適化の基礎を提供する。
デバッグと最適化
サンプルの問題点に基づいて、金型を修正し(排気口の調整、研磨、寸法変更など)、射出成形プロセスのパラメータ(温度、圧力、速度、時間)を最適化する。
フェーズ5:金型の受入と納品
サンプル確認:承認を得るために、合格したサンプルを顧客に提出する。
資料の提供:金型図面、保守マニュアル、金型試作報告書などを提供する。
金型のメンテナンス:金型の寿命を延ばすために、定期的な清掃、錆の防止、劣化しやすい部品の交換などを含むメンテナンス計画を策定してください。
投稿日時:2025年9月25日
