射出成形金型の構築: 主要コンポーネントと構造の概要

射出成形は、複雑なプラスチック部品を大量に生産するために最も広く使用されている製造プロセスの 1 つです。このプロセスの重要な側面は、溶融プラスチックを注入して目的の部品を形成するためのキャビティとして機能する射出成形金型自体の設計と構築です。

射出成形金型のコンポーネントについて説明する前に、2 プレート金型、3 プレート金型、ホット ランナー金型という 3 つの主なタイプを理解することが重要です。これらのタイプは、主にゲート システムの設計が異なり、これによって溶融材料を金型キャビティに注入する方法が決まります。

3種類の射出成形金型

金型	説明	主な機能	以下のためにベスト
2 プレート金型	最も単純で最も一般的な金型で、コアとキャビティに分かれています。	– シングルゲートシステム –シンプルなデザイン – パーティングライン付近のゲート跡	– シンプルなパーツ – 大量生産
3枚プレート金型	ストリッパープレートが付属しており、より複雑なゲート処理が可能になります。	– 複数のゲート – ゲート跡が目立たない – より複雑な構造	– 大型または複雑な部品 – 美的要件
ホットランナー金型	冷たいランナーなしで溶融材料を加熱したままにします。	– 材料の無駄なし – 複数の注入ポイント – サイクルタイムの短縮	– 高精度部品 – 大量かつ効率的な生産

また読んでください： 2 プレート モールドと 3 プレート モールド: プロジェクトに適しているのはどちらですか?

射出成形金型の主要部品と構造

このセクションでは、射出成形システムを構成するさまざまなコンポーネントを体系的に説明します。

射出成形金型には、排出システム、ベントシステム、コアとキャビティ、冷却システム、ガイド構造、金型ベース、および供給システムが含まれており、これらはすべて連携して効率的で正確かつ高品質の射出成形を保証します。

モールド ベースや冷却システムなどの一部のコンポーネントは非常に単純ですが、ゲート システムや排出システムなどの他のコンポーネントは機能が複雑で、部品の品質やサイクル タイムに重大な影響を与えるため、より詳細な検査が必要です。

金型ベース

この モールドベース 射出成形金型のコアフレームワークとして機能し、他のすべての金型コンポーネントを所定の位置に保持するために必要な構造サポートを提供します。 金型ベースは通常、金型の特定の要件に基づいてカスタマイズできる標準のスチールコンポーネントで作られています。 射出成形機にフィットし、操作中の締め付け力に耐えるように設計されています。

モールドベースの製造には複雑さと精度が求められるため、多くのモールドメーカーはこれらのコンポーネントを専門メーカーから調達することを選択します。これにより、モールドベースのサプライヤーとモールドメーカーの両方が専門分野に集中できるようになり、全体的な効率と製品品質が向上します。

通常、モールド ベースは、クランプ プレート、A プレート、B プレート、C プレート (スペーサー ブロック)、リア クランプ プレート、エジェクタ リテーナ プレート、エジェクタ プレートなど、いくつかの重要なコンポーネントで構成されます。

モールドベースの主な要素:

成分	説明
リアクランププレート	金型を射出成形機に接続し、Bプレートを固定します。
Bプレート	金型コアをサポートし、ランナー システムを拡張します。
スペーサーブロック（Cプレート）	金型ベースを支え、部品の排出高さを調整します。
トップクランププレート	金型を射出成形機に固定し、Aプレートに取り付けます。
プレート	金型キャビティを保持し、強力な材料で作られています。

主な機能：

• 金型に構造的完全性を提供します。
• コアとキャビティインサートを収納します。
• 冷却および排出システムをサポートします。

成形システム

成形システムは、 射出成形溶融プラスチックを目的の製品に成形する役割を担う。このシステムは、成形部品の精度、品質、一貫性に直接影響する。これには、 金型キャビティ, 金型コア、スライド、リフター、インサート。

成分	説明
リフター	内部アンダーカットのある部品の排出を支援します。
インサート	複雑な機能やジオメトリの変更のための取り外し可能なコンポーネント。
モールドコア	内部フィーチャを整形し、移動してアンダーカットを作成します。
金型キャビティ	部品の外形を形成し、圧力に耐えます。
スライド（またはスライダー）	アンダーカットを作成し、排出前に撤退します。

ベントシステム

射出成形プロセス中に、キャビティ内に閉じ込められた空気がボイドやショート ショットなどの欠陥の原因となることがあります。ベント システムは、キャビティから空気を逃がすように設計されています。これは、パーティング ラインに機械加工されたベント、多孔質インサートの使用、またはその他の特殊なベント技術によって実現できます。

一般的な通気方法には、パーティングライン通気口、通気溝、通気ピンなどがあります。

ベント方法	説明
パーティングラインベント	射出時に空気を逃がすためにパーティングラインに配置されています。
通気溝	空気を逃がすために型に小さな溝を刻みます。
ベントピン	閉じ込められた空気を放出するために特定の領域で使用されるピン。

また読んでください： 射出成形金型のベントを成功させるための重要な設計上の考慮事項

主な機能：

• 閉じ込められた空気やガスによる欠陥を防止します。
• 金型が適切かつ完全に充填されることを保証します。
• 部品の品質を向上させ、サイクルタイムを短縮します。

給餌システム

供給システムは、溶融プラスチックが射出成形機のノズルから金型キャビティに効率的に供給されることを保証します。このシステムは、スプルー、コールドスラグウェル、ゲート、ランナーなどのいくつかのコンポーネントで構成されています。 サブランナー、およびマニホールド。供給システムの各部分は、金型へのプラスチックの流れを制御し、均一な充填を保証し、欠陥を最小限に抑えるように設計されています。

成分	説明
スプルー	プラスチックをノズルから金型に導き、ゲートに接続します。
コールドスラッグウェル	スプルーの端で冷たいプラスチックを捕捉し、スムーズな流れを確保します。
ゲート	溶融プラスチックが金型キャビティに入る開口部。品質に影響します。
ランナー	溶融プラスチックをスプルーから複数のキャビティに分配します。
マニホールド	ホットランナーシステムでプラスチックを分配し、一定の温度と圧力を確保します。

冷却システム

溶融プラスチックを迅速かつ効率的に固めるために、射出成形金型には冷却システムが装備されています。通常、冷却システムには、キャビティとコアの近くの金型プレートにドリルで開けられた冷却チャネルが含まれます。これらのチャネルは、冷却剤供給源 (通常は水または油) に接続され、冷却剤がチャネル内を循環して金型から熱を抽出します。

冷却システムの設計は、射出成形プロセスのサイクルタイムと部品の品質に影響します。効率的な冷却は、部品の損傷を減らすのに役立ちます。 反り 生産サイクルをスピードアップします。

冷却システムの主な機能:

• 過熱や早期摩耗を防ぐために、金型が所定の温度範囲内に保たれるようにします。
• 溶融プラスチックの冷却を調節して凝固プロセスを加速します。
• 均一な温度分布を維持することで、部品の収縮や反りを抑制します。
• サイクルタイムを最適化し、成形プロセス全体の効率を向上させます。

排出システム

プラスチック部品がキャビティ内で固まった後、エジェクタ システムを使用して部品を金型から取り出します。適切に設計されたエジェクタ システムは、エジェクション プロセス中の部品の損傷を防ぎ、ひび割れや変形などの欠陥なしに部品を簡単に取り外せるようにします。

排出システムの一般的なコンポーネントには以下が含まれます。 エジェクターピン、エジェクタプレート、リターンピン、エジェクタスリーブ。

成分	説明
エジェクタピン	取り外す際に損傷しないように、部品を金型から押し出します。
エジェクタープレート	排出時にエジェクタピンを保持してガイドします。
リターンピン	取り出し後に金型をリセットし、正しい位置合わせを確認します。
エジェクタスリーブ	円筒状の部品に使用し、均一な力を加え、変形を防ぎます。

主な機能：

• 金型から部品を安全かつ効率的に取り外すことを保証します。
• 成形品取り出し時の損傷を防止します。
• 迅速なサイクルタイムを実現 大量生産.

ガイドシステム

ガイドシステムは、射出成形機のクランプおよび開放動作中に金型の半分を正確に位置合わせします。ガイドシステムは通常、ガイドピラーとガイドブッシングで構成されており、これらが連携して正確な金型の位置合わせを保証し、射出成形中の位置ずれを防止します。

ガイドピラーとブッシングは、金型の開閉時に可動部分と固定部分の適切な位置合わせを確保するために使用されます。これにより、摩擦と摩耗が軽減され、金型の動作精度が維持されます。ガイドピラーは通常、金型プレートの 1 つに固定され、ブッシングは対応する嵌合プレートに取り付けられます。

コア引き抜き機構

コア引き機構の主な機能は、射出プロセス中または射出プロセス後にコア (または金型の可動部分) を移動し、アンダーカットやその他の複雑な特徴に邪魔されることなく、部品をスムーズに取り出せるようにすることです。これは、内部に穴、複雑な形状、またはアンダーカットがあり、成形品がキャビティ内に閉じ込められてしまうような部品には不可欠です。

コア引き抜き機構は、複雑な形状の金型の設計において重要な考慮事項であり、部品と金型の性質に応じて、その設計は単純なものから非常に複雑なものまでさまざまです。

コア引き抜き機構の種類:

メカニズム	説明	ベスト
スライディングブロック	水平方向/斜め方向に移動してコアを外します。	シンプルなアンダーカット、複雑さが低い。
油圧	高い力と精度を実現する油圧シリンダーを採用。	深いアンダーカットを備えた複雑な金型。
ニューマチック	圧縮空気を使用してコアを移動します。	小型から中型の金型。
メカニカル	コアの動きにはカム、レバー、ギアを使用します。	複雑な動きのないシンプルなデザイン。
マルチステージ	複数のアクチュエータを組み合わせて、コアを段階的に動かします。	複雑なアンダーカットを備えた複雑な部品。

まとめ

射出成形金型を製作するには、さまざまな部品の設計と組み立てにおいて細部にまで注意を払い、精度を高める必要があります。金型ベース、キャビティとコアインサート、冷却システム、エジェクタシステム、ランナーとゲートチャネル、その他の部品がシームレスに連携して、高品質のプラスチック部品を効率的に生産する必要があります。

さらに詳しい情報を知りたい場合や、次の射出成形プロジェクトを開始したい場合は、「射出成形サービスリソースページからダウンロードできます。

Q＆A