射出成形金型のスライド設計: 重要な原則とベスト プラクティス

射出成形は、幅広いプラスチック部品を高精度かつ効率的に製造するために使用される重要な製造プロセスです。の設計における重要なコンポーネントの 1 つ 射出成形金型 スライド機構は、単純な 2 つの部分からなる金型では実現できない複雑な形状を作成するために不可欠です。

この記事では、射出成形金型のスライド設計の複雑さ、動作原理、設計上の考慮事項について詳しく説明します。

射出成形用スライドの概要

射出成形では、溝、穴、アンダーカット構造などのさまざまな複雑な特徴を持つ部品に遭遇することがよくあります。通常、射出成形プロセスでは、部品が成形されるとコアとキャビティを分離する必要があり、金型から部品を取り外すためにエジェクター ピンが使用されます。ただし、部品にアンダーカット、穴、または溝がある場合、コアとキャビティが正常に分離できなくなります。

この場合、スライダー機構が必要となります。射出成形前にスライダーを水平に引くとスムーズな脱型が可能です。したがって、スライダーは、金型構造内のコンポーネントであり、金型の軸に沿って移動できます。通常、金型の開口高さを調整し、脱型などを補助するために使用されます。

射出成形金型スライドのコンポーネント

スライド機構はいくつかの主要なコンポーネントで構成されており、それぞれがスムーズで効率的な動作を確保する上で特定の役割を果たします。ここでは、射出成形金型スライドの主なコンポーネントを示します。

1. ガイドピン

ガイド ピンにより、金型内でのスライドの正確な位置合わせと移動が保証されます。定義されたパスに沿ってスライドをガイドし、金型の開閉サイクル中に正しい位置と方向を維持します。

また、ガイドピンによりインサート使用時のズレも防止します。最適な性能を得るには、ガイド ピンを製品から 15 ～ 25 mm 上に配置する必要があります。さらに、金型ガイド ピンの下 10 ～ 15 mm にあるスライダー ガイド ピンがスライドの動きを制御し、スライドが正しく動作することを保証します。

スライダーのガイドピンの種類

ガイド ピンのタイプ間の主な違いは、スライド上の高さとロック機構です。

薄肉モールドプレートまたはクランププレート用ガイドピン

これらのガイドピンは、優れた安定性とマットな質感を提供するように設計されています。 表面仕上げ薄いプレートやクランプされたプレートを備えた金型に最適です。その設計により、金型システム内での正確な位置合わせとスムーズな動作が保証されます。

• 特性:
  • 薄い金型プレートやクランプされたプレートに適しています。
  • 良好な安定性を提供します。
  • 表面はマット仕上げにしてください。

厚板および大きな金型キャビティを備えた 2 または 3 分割プレート用のガイド ピン

これらのガイドピンは、2 または 3 分割プレート、厚いプレート、および大きな金型キャビティを備えた金型に使用されます。長さと直径の比が 1.5 以上であることが特徴で、金型の厚さとサイズにかかわらず、位置合わせを維持するのに十分な長さを確保します。

• 特性:
  • 厚いプレートや大きな金型キャビティ向けに設計されています。
  • 長さと直径の比が 1.5 以上。
  • 2 または 3 分割プレートを備えた金型に適しています。
  • 良好な安定性を提供します。
  • 表面はマット仕上げにしてください。

安定性・加工性が悪いガイドピン

このタイプのガイド ピンは、厚いプレートと大きな金型キャビティを備えた 2 つまたは 3 つの部分からなるプレート用に設計されており、安定性と加工性が劣る可能性があります。これらのガイド ピンは、長さと直径の比が 1.5 以上と同等であるにもかかわらず、位置合わせとスムーズな動作の維持においてはそれほど優れた性能を発揮しない可能性があります。

• 特性:
  • 厚板や大きな金型キャビティに使用されます。
  • 長さと直径の比が 1.5 以上。
  • 2または3分割プレートに適しています。
  • 安定性が悪い場合があります。
  • 加工性に問題がある可能性があります。

2. スライドボディ

スライドボディはスライド機構の主要な構成要素です。成形面やその他のコンポーネントを保持し、スライドの動きに必要な機械的な力を伝達します。本体は堅牢であり、射出成形プロセスで繰り返される応力や高温に耐えられる耐久性のある素材で作られている必要があります。

3. 表面の形成

成形面は、プラスチック部品を直接成形するスライドの部分です。これには、アンダーカットや穴など、目的のフィーチャのネガティブ ジオメトリが含まれています。高品質な成形部品を実現するには、成形面の精度と仕上げが非常に重要です。

4.プレスブロック

プレス ブロックは、射出段階でスライダーを所定の位置に固定し、溶融プラスチックの圧力でスライダーが移動しないようにします。金型が開くと、プレス ブロックがスライダーを解放し、スライダーが後退して部品の取り出しが可能になります。このコンポーネントは、プロセス中に成形フィーチャーの完全性を維持するために非常に重要です。

5. ウェアプレート

ウェッジは、成形プロセス中にスライダーを所定の位置にロックし、金型の開閉時の動きを容易にします。通常、カムピンまたは油圧シリンダーと相互作用してスライダーの動きを制御します。ウェッジにより、スライダーが正確かつ一貫して動作することが保証されます。これは、複雑な形状を正確に作成するために不可欠です。

摩耗プレートは、スライドと金型の間の摩擦と摩耗を軽減する保護層です。可動部品間の直接接触を防ぎ、磨耗を最小限に抑えることでスライドの寿命を延ばします。ウェアプレートは通常、硬度が高く、摩擦係数が低い材料で作られています。

6.ウェッジ

ウェッジは、成形プロセス中にスライダーを所定の位置にロックし、金型の開閉時の動きを容易にします。通常、カムピンまたは油圧シリンダーと相互作用してスライダーの動きを制御します。ウェッジにより、スライダーが正確かつ一貫して動作することが保証されます。これは、複雑な形状を正確に作成するために不可欠です。

射出成形金型のスライドアクションの種類

特定の要件に応じて、さまざまなタイプのスライド アクションが使用されます。 成形工程。最も一般的なタイプのスライド アクションにはカム ピン スライドと油圧スライドがあり、それぞれに異なる利点と用途があります。

1. カムピンスライド（アングルピン、ホーンピン）

カムピンスライドは、射出成形における最も一般的なタイプのスライド動作です。これらのスライドは、スライダー本体内部の角度のある穴から引き出される角度のあるガイド ピンを利用しています。主な特徴と機能は次のとおりです。

• 角度付きガイドピン: 角度付きピンは金型の固定側に取り付けられ、スライダー本体の角度付き穴から引き出されます。
• アングルブロック: このブロックは、金型が閉じられたときにスライドを所定の位置にロックします。
• 自動返品: 金型が開くと、角度の付いたガイド ピンがスライドを邪魔にならないように移動し、次のサイクルで金型が閉じると、スライドは自動的に適切な位置に戻ります。

アプリケーション:

• アンダーカットやサイドフィーチャーの作成に最適です。
• シンプルさと信頼性のため、一般的に使用されています。

2. 油圧スライド

油圧スライドは、カムピンがスライドの直線運動を制御するギブに過度の圧力をかける可能性がある場合に使用されます。これらのスライドは油圧シリンダーを使用してスライドを移動させるため、次のような利点があります。

• 油圧シリンダ: これらはスライドを動かすのに必要な力を提供し、ギブなどの機械部品の摩耗を軽減します。
• ロック機構: ツールのキャビティ側にアンダーカットがある場合、射出中にスライドを固定するためにロック用油圧シリンダーを使用できます。
• 制御されたシーケンス: 油圧スライドには、スライドの動きのタイミングを制御するための遅延が組み込まれていることが多く、正確な動作を保証し、他の金型の動作との干渉を回避します。

アプリケーション:

• 精度と制御された力が必要な複雑な形状の金型に適しています。
• 大型の金型や、スライドの動きを他の金型の動作と同期させる必要がある場合に最適です。

射出成形金型スライドの動作原理

その詳細な動作メカニズムにはいくつかの段階が含まれており、それぞれの段階が成形プロセスのスムーズな動作を確保するために重要です。ここでは、射出成形スライダーの動作メカニズムを詳しく説明します。

型の位置合わせと型締め:

• ガイド ピンにより、金型半体の正確な位置合わせが保証されます。金型が閉じるとスライダーが所定の位置に移動し、部品内に必要な形状 (アンダーカット、溝など) が作成されます。

溶融プラスチックの射出:

• 溶融プラスチックは高圧下で金型キャビティに射出されます。プラスチックは、スライダーによって形成されたスペースを含むキャビティ全体を満たします。

冷却プロセス:

• スライダーに統合された冷却チャネルは、温度を調整して、 反り 均一な冷却を確保します。冷却プロセスにより、溶融プラスチックが固化して、スライダーによって形成される複雑な形状を含む望ましい形状になります。

型開きの開始:

• プラスチック部品が冷えて固まった後、金型が開き始めます。プレスブロックがスライダーの保持を解除し、ウェッジが後退します。

スライダーの後退:

• ガイドピンとスライダー本体は、成形部品から横方向に遠ざかります。この動きは、スライダによって作成されたフィーチャー (アンダーカットなど) からパーツを解放するために重要です。スライドアクションの種類に応じて、この動きはカムピン（アングルピン、ホーンピン）または油圧シリンダーによって駆動されます。

部品の取り出し:

• スライダーが後退すると、エジェクター ピンが作動して成形品を金型キャビティから押し出します。部品は、事前に成形されたフィーチャーに妨げられることなく、スムーズに取り出されます。

次のサイクルの準備:

• 突き出し後は金型が閉じ、スライダは自動的に初期位置に戻ります。このサイクルは次の成形操作で繰り返されます。

射出成形金型スライド設計の考慮事項

効果的な金型スライドを設計するには、いくつかの重要な考慮事項が必要です。

1. 要件草案: スライド移動方向に最低 3 度の抜き勾配が必要なため、成形品のスムーズな取り出しが保証されます。この抜き勾配により、損傷や変形を引き起こすことなく、金型キャビティからの部品の取り外しが容易になります。
2. アングルピンの要件: 長さ 7 インチを超える長いスライドには、2 つのアングル ピンによる追加の安定性が必要です。センタースライドガイドの考慮により、特に長いスライド長さの場合、安定性と位置合わせがさらに強化されます。
3. アングルピンとバックウェッジの違い: アングルピンとバックウェッジの角度の差は最小 3 度で、スライド移動中の引っかかりや詰まりを防ぎます。この差角により、スライド コンポーネントの適切な係合と係合解除が保証されます。
4. ウェッジ後面のウェアプレート: ウェッジの背面に摩耗プレート (好ましくはラミナ ブロンズまたは 0-1 スチールで作られたもの) を組み込むことにより、耐久性が向上し、調整とメンテナンスが可能になります。この摩耗プレートは摩擦と摩耗を最小限に抑え、スライド アセンブリの寿命を延ばします。
5. バックウェッジデザイン: 射出圧力に耐えるためには、バックウェッジが成形面全体をサポートする必要があります。大きな成形面にダブルウェッジ設計を考慮すると、構造の完全性が向上し、圧力によるたわみや変形が防止されます。
6. クリアランス要件: スライドディテールと後方位置の成形品との間に十分なクリアランスを確保し、イジェクト時の干渉を防止します。このクリアランスにより、スムーズな動作が保証され、成形部品やスライド自体の損傷が回避されます。
7. 冷却要件: 大きな部品形状の金型では、反りや変形を防ぐために適切な冷却が不可欠です。 射出成形の欠陥難しい冷却の詳細に Mold Max サブインサートを考慮すると、冷却効率が向上し、部品の品質が保証されます。
8. ゴールディングの防止: 面荷重式または外部スプリングを使用したスライドの設計により、かじりを防止し、スムーズな操作を保証します。適切なスプリング機構を使用することで摩擦と摩耗が軽減され、スライド コンポーネントの完全性が維持されます。
9. 機械規格の適用: 油圧スライドの設計は、一貫した性能と部品の品質を確保するために、遮断面、成形面、冷却要件に関する同じ機械的基準に準拠する必要があります。

スライドのデザインにおける重要な考慮事項

1. 材料の選択: スライドに選択される材料は、射出成形プロセス中に発生する高圧と高温に耐えることができなければなりません。一般的な材料には、工具鋼、ステンレス鋼、硬化アルミニウムなどがあります。
2. 寸法精度: スライドは、金型内にしっかりと収まるように正確な寸法で設計する必要があります。逸脱すると、漏れ、部品の欠陥、さらには金型の損傷につながる可能性があります。
3. 表面仕上げ: スライドの表面仕上げは、スムーズな動作と部品の品質にとって重要です。滑らかな仕上げは摩擦や摩耗を軽減しますが、粗い仕上げは部品の固着や傷の原因となる可能性があります。
4. スライドの動き: スライドの動作機構の設計は、スムーズで制御された動作を可能にするものでなければなりません。これには、適切なガイド ピン、スプリング、または油圧/空圧アクチュエーターの使用が含まれます。
5. 潤滑: スライドと金型の間の摩擦と摩耗を軽減するには、適切な潤滑が不可欠です。設計では、潤滑剤の使用とその塗布方法を考慮する必要があります。
6. 排出システム: スライドの設計には、金型からの成形部品の取り外しを容易にする効果的な排出システムも組み込む必要があります。これには通常、エジェクタ ピンまたはプレートが使用されます。

射出成形金型スライドとリフターの区別

射出成形金型スライドと射出成形金型スライドの区別 射出成形金型リフター 困惑するかもしれません。射出成形プロセスにおけるそれらの異なる役割と機能を明らかにするために、それらの対照的な特性を確認してみましょう。

Difference	リフター
意味	主に製品内のバーブを成形します。より単純なバーブに適しています。	型開き方向または型開き方向に対して斜めにスライドするように設計された金型コンポーネントで、脱型を支援します。
申し込み	銅ベースおよび鉄ベースの粉末製品などを成形するための電気加工装置でよく使用されます。	スムーズな脱型プロセスを促進するために、CNC 機械、自動車、医療機器などのさまざまな分野で広く採用されています。
メカニズム	押し出しブロック排出、成形部品排出、空圧排出などの機構を利用して機能を実現します。	通常、コアをスライドさせることで動作し、成形部品の取り出しを容易にします。
複雑	特定の成形要件に合わせて、デザインと機能がシンプルになる傾向があります。	より幅広いアプリケーションを提供し、多くの場合、より複雑な設計と機構を必要とするさまざまな離型シナリオに対応できるように設計されています。
精度	主に、成形部品内の特定のフィーチャーを成形することに重点を置き、動きと位置を正確に制御する必要があります。	正確なスライド動作を重視し、成形品を傷や変形を起こさずにスムーズに取り出すことができます。

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まとめ

射出成形金型のスライド設計は、複雑なプラスチック部品を作成する上で重要な要素です。動作原理を理解し、主要な設計要素を考慮し、ベストプラクティスに従うことで、メーカーは高品質で複雑な部品を効率的かつ確実に生産できます。

Q＆A

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カタログ： 射出成形ガイド