射出成形におけるキャビティとは何か: 総合ガイド

射出成形は多用途で広く使用されている製造プロセスであり、特に高精度のプラスチック部品を大量に生産するのに適しています。このプロセスの重要な要素の1つは、 金型キャビティは、最終製品の品質、一貫性、精度を決定する上で重要な役割を果たします。この記事では、射出成形におけるキャビティの概念、その設計上の考慮事項、および生産効率と部品の品質への影響について詳しく説明します。

射出成形におけるキャビティとは何ですか?

In 射出成形金型キャビティとは、金型内の負の空間で、製造されるプラスチック部品の外形を決定します。通常、コア側とキャビティ側の 2 つの部分で構成され、溶融プラスチックを注入すると、この 2 つの部分が組み合わさって最終的な形状が形成されます。キャビティの寸法、表面仕上げ、その他の特徴の精度は、成形部品の品質に直接影響します。

キャビティは、次のいずれかを生成するように設計できます。 シングルキャビティ 射出成形サイクルごとに1つの部品のみが製造される金型、または マルチキャビティ 複数の部品が同時に作成される金型。マルチキャビティ金型は、サイクルごとに複数の同一部品を製造できるようにすることで生産効率を高めるためによく使用されます。

金型のどちら側に空洞がありますか?

射出成形のセットアップでは、キャビティは通常 A面 金型の詳細。最終製品の輪郭、詳細、全体的な形状が含まれます。金型が閉じられると、キャビティ側には溶融材料が満たされる空間が形成され、外面が成形されます。

射出成形における金型キャビティの種類

金型内のキャビティの構成と数は、生産要件に応じて異なります。最も一般的なタイプは次のとおりです。

シングルキャビティ金型

シングル キャビティ モールドには、キャビティが 1 つだけあります。射出サイクルごとに 1 つの部品を製造するために使用されます。このタイプは、高精度が要求され、部品の複雑さが管理可能な、低～中程度の生産量に適しています。シングル キャビティ モールドは、設計と製造が簡単で、コストもかかりません。

マルチキャビティ金型

マルチキャビティ金型には複数のキャビティがあり、1 サイクルで複数の部品を同時に生産できます。これは効率を大幅に向上させるため、大量生産に最適です。ただし、マルチキャビティ金型の設計と製造はより複雑で、すべてのキャビティにわたって部品の品質を均一にするために、流量と冷却システムに関して正確なバランスが必要です。

家族のカビ

ファミリー モールドは、各キャビティで異なる部品を製造するマルチ キャビティ モールドの一種です。この構成は、通常、アセンブリの複数のコンポーネントが必要な場合に使用されます。ファミリー モールドの主な課題は、部品の形状によって異なる流動特性が必要になる可能性があるため、すべてのキャビティが均等に充填されるようにすることです。

金型キャビティの設計と配置に関する考慮事項

キャビティの設計は、成形部品の寸法精度、表面仕上げ、構造的完全性を保証するために重要です。キャビティの設計に影響を与える主な要因は次のとおりです。

部品の形状

製造される部品の複雑さによって、キャビティの設計が決まります。基本的な形状を持つ単純な部品には、簡単なキャビティ設計が必要ですが、複雑な機能を持つ複雑な部品には、高度なキャビティ設計が必要です。たとえば、内部アンダーカットや複雑なパターンを持つ部品には、キャビティ内に対応する機能が必要です。

抜き勾配角度

キャビティ設計にドラフト角度を組み込むと、金型から部品を簡単に取り外すことができます。 抜き勾配角度 キャビティ壁にわずかな傾斜を付けることで、摩擦を減らし、取り出し作業を容易にします。適切なドラフト角度がないと、部品がキャビティ内で動かなくなり、損傷や変形につながる可能性があります。

表面仕上げ

キャビティの表面は、成形部品の表面仕上げに直接影響します。キャビティを研磨またはテクスチャリングすることで、光沢仕上げやマット仕上げなどの特定の表面品質を実現できます。消費者向け電子機器のハウジングなど、滑らかな外観が求められる製品には、高度に研磨されたキャビティが不可欠です。

ベントピンとエジェクタピン

射出プロセス中に閉じ込められた空気を逃がし、焼け跡やショートショットなどの欠陥を防ぐために、キャビティ内に適切な通気口を組み込む必要があります。 エジェクターピン 完成した部品を表面を傷つけずにキャビティから押し出すために戦略的に配置されています。

熱制御

キャビティの温度を制御することは、均一な冷却を確保し、反りやその他の変形を防ぐために重要です。金型には水やその他の冷却液を循環させるための冷却チャネルが設計されることが多く、温度を調節してサイクル時間を短縮するのに役立ちます。

金型キャビティの配置

• 丸い角/エッジ: 欠陥を減らし、排出を容易にします。
• サポートのためのリブ: 構造的完全性を提供します。
• インサート用ボス: ねじ込みインサートに対応します。
• 垂直の壁を避ける: 部品が引っかかるのを防ぎます。
• 均一な肉厚: 応力と変形を最小限に抑えます。
• 厚い部分の空洞: 材料の使用量と重量を削減します。

機械加工に関する考慮事項: コアとキャビティの配置を最適化して、フライス加工、切断、その他の手順を最小限に抑えます。 CADソフトウェア Autodesk Fusion や Solidworks などのツールは、効率的な金型の設計に役立ちます。

充填、保温、収縮: 金型を設計する際には、流量や収縮などの材料特性を考慮します。Autodesk Moldflow などのシミュレーション ソフトウェアを使用して、金型のパフォーマンスを予測し、最適化します。

キャビティとモールドフロー

キャビティ設計では、溶融プラスチックが金型全体に均一に流れるようにし、次のような問題を回避しなければなりません。 ヒケ, 反りまたは ショートショットエンジニアは、金型流動解析ソフトウェアを使用して充填プロセスをシミュレートし、ゲート位置、ランナー システム、キャビティ設計を最適化して、均一な流動と冷却を確保します。

虫歯のメンテナンスと寿命

キャビティの完全性を維持することは、部品の品質を一定に保つために不可欠です。射出成形プロセスで繰り返し発生する高圧と高温により、時間の経過とともにキャビティが摩耗することがあります。この摩耗により、寸法の不正確さや表面の欠陥などの部品の欠陥が発生する可能性があります。金型の寿命を延ばし、生産品質を維持するには、キャビティの清掃と研磨を含む定期的なメンテナンスが必要です。

大量生産 金型を長期間使用する場合、耐久性を確保するために金型材料を慎重に選択する必要があります。耐久性と放熱性に優れているため、硬化工具鋼やベリリウム銅などの材料がキャビティ構造によく使用されます。

射出成形におけるキャビティとコアの違い

側面	ペース：	キャビティ：
定義	部品の内部特徴を形成する	部品の外部特徴を形成する
演算	中空セクション、アンダーカット、内部ジオメトリを作成します	部品の外側の輪郭と表面の詳細を形作ります
会社名	金型内のキャビティの反対側に位置する	金型内に設置され、コアの周りにフィットする
冷却と排出	多くの場合、冷却チャネルがあり、排出機構を備えている場合もあります。	冷却チャネルも備えており、排出機構を備えている場合もある
材料	通常は硬化鋼またはアルミニウムで作られる	通常は硬化鋼またはアルミニウムで作られる
成形における役割	内部フィーチャのネガティブ形状を提供する	外部特徴の正の形状を提供する
形状	内部機能のネガティブ形状	外部特徴の正の形状
相互作用	キャビティと組み合わせて完全な金型空間を形成する	コアと組み合わせて完全な金型スペースを形成します
設計上の考慮事項	内部機能、冷却、排出に対応できる必要がある	正確な外形寸法と表面仕上げを確保する必要がある

BOYIで完璧な精密金型を手に入れよう

精密な金型を完璧に作りたいですか? BOYIなら専門家にお任せください。当社は20年以上にわたり高品質で耐久性のある金型を製作しており、お客様のプロジェクトを実現する準備ができています。単一のプロトタイプから大量生産まで、当社はお客様のニーズを満たす経験と技術を持っています。今すぐ当社に連絡して、BOYIが完璧な結果を達成するお手伝いをします。 精密金型製造完璧な金型は電話一本で手に入ります！当社の知識豊富なアプリケーションエンジニアにご連絡ください。 [メール保護]

Q＆A