金型

金型の形状は製品の形状そのものとなり、それ以上でもそれ以下にもなりません。(但し成形後収縮があるので、金型寸法より製品寸法は少し小さくなります)つまり、金型作成はものつくりにおいて非常に重要な工程ということになります。
金型には、精密機械部品等の非常に小さなものから、自動車部品、家電部品等の大型のものまで多くの種類があり、また樹脂材料も熱可逆性樹脂、熱硬化性樹脂がありそれぞれ特色のある金型が使用されています。
金型作成(金型設計)には、金型構造、成形方法の理解、樹脂材料の知識等広範な技術・知識が必要となりますが、ここでは「金型作成のフロー」、「金型仕様書」についてお話しします。

金型作成フロー

1.製品3Dデータ作成 2.金型仕様書作成 3.金型設計 4.金型出図、客先承認
5.材料手配、金型作成 6.試作(成形) 7.金型・製品 客先承認 8.量産(成形)

金型仕様書

以下は、金型の素性を決定する重要な工程「金型仕様書」の内容です。

1.製品の材質(樹脂材料)を決める

樹脂材料や成形数量等の条件次第で、金型の鋼材も決めていきます。また、樹脂毎に成形後の収縮率が決まっているので、その分を考慮して金型の寸法を決めます。

2.製品の取り数を決める

1つの金型の中で製品を何個取るかにより、金型の全体の大きさも決まります。製品の必要数量や納期、成型機の大きさ等により取り数を決定します。(1個取~多数個取)

4個取りのレイアウト

3.ゲート位置を決める

金型の中で製品になる部分へ樹脂を流し込む位置や、方法(ゲート)を決めます。射出成形ではゲートが必要となり、その位置、種類は製品にとって非常に重要な項目です。

ゲート位置(サイドゲート)

4.パーティングライン(PL)、その他の割り線を決める

金型は2分割された構造になっていて、その境目に割り線が発生しますが、その線をどこにするかを決定します。スライド構造等の場合もその位置に割り線が生じます。

パーティングライン

パーティングライン

5.突き出し、冷却、成形機への取り付け方法等を決める

  1. 突き出し
    成形後、金型から製品を離型する時に突き出しピン等で製品を押し出す機構です。丸ピン、角ピン、プレート形式等があります。
  2. 冷却
    成形時に金型内で樹脂を冷却しますが、水や油等を使って樹脂を固化させてから取り出します。製品材料等により冷却方法を決定します。
  3. 取り付け
    金型を成形機に取り付ける方法を事前に考慮し、取り付け板の形状や位置、大きさ等を決めておきます。

細かく記載すれば、製品の抜き勾配、ランナー形状・位置、スライドがある場合はその位置や形状等、他にも多数ありますが、おおまかには以上の内容を事前検証して、金型作成をスタートします。

プラスチック(樹脂)・ゴム製品の試作、金型製作、成形・製造に関すること等お気軽にご相談ください。
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