プラスチック 射出成形金型を用いる成形は、溶融した樹脂を金型に注入して部品を製造する工法です。
プラスチック射出成形プロセスでは、溶融した樹脂材料を金属金型へ射出し、冷却した後、射出成形機からプラスチック部品を取り出します。
プラスチック樹脂はペレットの状態でローダーに供給される。材料はスクリューによって前方に回転し、加熱されたバレルと接触する。摩擦と加熱されたバレルが樹脂を溶かし、スクリューの前に溜まる。
溶融樹脂を高圧で金型に射出し、冷却・固化させることで射出成形品が得られます。高品質な製品を作る金型を製作するには、射出成形金型で使われるさまざまな構造を理解することが重要です。
プラスチック金型の加工・製造を開始する前に、図面に基づいて金型を設計する必要があります。これが金型の構造設計です。金型構造に関しては、各金型の具体的な構造は製品によって異なりますが、全体としては一般的な分類を行うことができます。
完全な金型は通常、次の2つの主要部品で構成される。
成形部分は旧カーネルとも呼ばれ、プラスチック製品の形や大きさに関係する部分である。
金型枠部品は金型胚とも呼ばれ、成形部品を取り付け固定するために使用される。
プラスチック射出成形金型は、大きく2つのタイプに分けられる。
（a）2プレート金型 2プレート金型は、固定側スライダーを備えた金型およびピンポイントゲート金型には適用できません。この2構造を除けば、その他の構造やゲート方式を使用できます。
（b）3プレート金型 細水口金型とも呼ばれ、形式により、標準細水口、簡易細水口、擬似3プレートの3種類に分けられます。
簡略型細口金型枠は裏型の側板にガイド柱がなく、タイバーにリミットワッシャーがなく、プッシュプレート構造を設計することができず、通常中小金型の下に500mmで使用され、製品バッチは使用に適さない。
（c）擬似3プレート金型 擬似3プレート金型のモールドベースは、固定側スライダー機構用に特別設計されています。ストリッパープレートがないため、ピンポイントスプルー金型には適しません。
プラスチック射出成形金型を構成する7つの主要システム
（1）注入システム スプルー、ランナー、ゲート、コールドスラッグウェルの4部分で構成されます。
（2）成形機構 成形機構は樹脂製品に直接接触する部分で、固定側・可動側のコア、入れ子、スライダー、傾斜リフターなどの機構が含まれます。
（3）突出しシステム 突出しシステムには、冷却後の射出成形品をキャビティコアから押し離すエジェクタピン、エジェクタブロック、エジェクタスリーブ、リフターなどが含まれます。
（4）ガイド構造 案内機構には、ガイドピン、ガイドブッシュ、エジェクタプレートリターンピン、エジェクタプレートガイドブッシュなどが含まれます。
より要求の厳しい金型には、テーパー、直線面、コーンの精密位置決めなどの補助ガイド機構を増やす必要があります。
（5）冷却システム 冷却システムは主に循環水路で構成され、油冷、水冷、空冷などがあります。
金型によっては加熱が必要なものもあり、冷却水回路を加熱に使用することもできる。
金型自体が大きな冷却システムである。より良い冷却効果を得るために、金型には1つまたは複数の冷却チャネル群が設計されます。
通常、冷却水路と製品との距離は、水路の直径の2倍である。
（6）排気システム 主な構成要素には、ガスベント溝、ガス抜きピン、ベントインサート、排気弁などがあります。
（7）供給システム 供給システムとは、射出成形機のノズルから金型キャビティへ溶融樹脂を送る流路です。
スプルー、ランナー、ゲート、コールドスラッグウェルの4つのパーツで構成されている。
工程と製造の要求に従って、金型コアと雌型はいくつかのピースで構成されるものもあれば、全体として作られるものもある。
そして金型インサートは、傷つきやすい部分や難易度の高い部分にのみ使用される。
射出成形プロセスにおける金型温度の要件を満たすためには、金型の温度を調整する温度調節システムを設置する必要があります。
プラスチック金型ホットランナーシステム紹介
（1）ホットランナーシステムは広く使われているプラスチック成形用の注入システムです。主に加熱装置と電子温度制御システムを利用し、注入システム内の溶融樹脂が固化しないようにします。
これにより、プラスチックが金型キャビティにスムーズかつ整然と充填される。
射出圧力がない場合、溶融プラスチックは自動的に流れず、プラスチック製品の放出に伴う引き抜き、オーバーフローなどの現象が発生しないため、ホットランナー金型はランナーなし金型またはランナーなし金型とも呼ばれます。
（2）ホットランナー金型は幅広い樹脂溶融温度に対応します。低温では良好な流動性を、高温では良好な熱安定性を備えることが求められます。
圧力に敏感で、圧力がないと流れず、圧力がかかるとすぐに流れる。熱伝導率がよく、加熱が速く、冷却が速い。
欠点は、この機構は場所をとること、コストが高いこと、熱損失が大きいこと、制御が難しいこと、加熱後の熱膨張が大きいことである。
対照的に、熱可塑性プラスチックは、溶融し、冷やし、凝固させ、そして燃焼することなく再び溶融させることができるプラスチック材料である。
熱可塑性プラスチックの場合、再利用が可能である。このようなことが工場の現場で起こることもある。
（3）ホットランナー金型を設計する際は、ホットランナーシステムと金型の間に熱膨張を吸収する十分な空間を確保し、広い面積での接触を避ける必要があります。また、熱損失を抑えるため、金型と射出成形機の間に断熱板を追加します。
絶縁パッドは絶縁材料でなければならず、一般的にはベークライト、各種プラスチック板、グラスファイバーなどが使用される。
（4）ホットランナーシステムは主に、主温度調節器、クロスオーバースリーブ、マニホールド、ホットノズルの4部分で構成されます。ゲート形式は1点式と多点式に分けられます。
スライダー機構と傾斜トップ機構
a. スライダー機構 （1）スライダー機構は、横型締め・横型コア引き機構とも呼ばれ、金型から円滑に離型できない樹脂製品のアンダーカットを処理する方法です。
プラスチック製品の側面に丸穴、逃がし穴、タブ、溝、バーなどの側面凹部があり、型開き方向に従ってスムーズに離型できない場合、横方向にパーティング、コア抜き機構を使用する必要があり、スライダー機構が最も一般的な形態である。
(2)スライダーを設計する時、傾斜柱がスライダーの動きを安全かつ円滑に駆動させ、金型開閉の過程で傾斜柱とスライダーがセルフロックしたり噛み合ったりしないように、傾斜柱の角度はスライダーのロックブロックの角度より1～3度大きくしなければならない。
(3）スライダーの角度は25度以上であってはならない。製品の形状が25度以上でなければならない場合は、注意して使用する必要があります。
b. 傾斜リフター機構 （1）傾斜リフターの役割はスライダーと同じです。型開閉の垂直運動を水平運動へ変換し、横方向のコア引きを行います。
傾斜トップは主にエジェクタープレートの動きと移動に依存している。これはエジェクターシステムの延長であり、横方向のコア抽出機構に属する。
傾斜頂部の移動中に、バーブを抜き取ることができるだけでなく、エジェクター機構が金型からプラスチック製品を排出するのを助けることができるため、傾斜頂部の周囲10～20mm以内にエジェクターを配置する必要がありません。
(2) 頂出行程：傾斜頂出機構の設計において、頂出行程はプラスチック製品が射出金型から安全に取り出されることを保証しなければなりません。
同時に金型の安全なリリースを確保するために、また、エジェクタストロークを短縮しようとする必要があり、エジェクタストロークが大きいほど、斜め上部を疲労しやすく、寿命が短くなります。
(3) 傾斜トップの角度は12度以下とする。より大きい場合は注意が必要。傾斜トップの角度が大きいほど強度が悪くなり、壊れやすくなる。
後方金型スライダー、傾斜頂出機構は、プラスチック金型において最も一般的で最も基本的な構造の一つです。
c**. 固定側スライダ構造** 可動側スライダと同様に、プラスチック金型の重要な機構です。製品が以下の条件に該当する場合、固定側スライダ機構が必要です。
(1) 外観の要求が高いシェル製品で、サイドウォールに穴や溝がある場合、リアモールドスライダーの使用は外観に影響する。
(2)製品の高さが非常に高く、バックルの位置がリアダイカーネルから遠い場合、リアダイスライダーを使用することを考慮する必要があります。
(3）いくつかのシェル製品は、内部金型の前側のバックルの位置は、単に後部金型スライダーを行うことはできません。
(4）いくつかの製品では、制限の外観のために、リリース斜面の製品の外観は、フロントモールドに固執するのは簡単、小さいです。
(5) 丸型、ほぼ丸型、長方形のディープ・キャビティ製品で、外面全体に面取りがある場合は、ハフ型スライダーの使用を検討する。
固定側スライダーには多くの種類がありますが、射出成形の加工費が大幅に高く、加工もはるかに難しくなります。そのため、金型設計では可能な限り固定側スライダーを使用しないようにします。
射出成形品にアンダーカットや側壁穴がある場合、カスタムプラスチック金型には、サイドコア引き機構（スライドとも呼ぶ）、傾斜コア引き機構（リフターとも呼ぶ）、またはサイドコア引き距離が長い場合には油圧シリンダーを設計する必要があります。
フロント・ダイ・スライダーとバック・ダイ・スライダーの比較
(1)前金型のスライダーがある金型は、前金型のスライダーを除いてもう1回分割する必要があり、金型全体では少なくとも2～3回分割する必要がある。点ゲート送りの金型なら3回、非点ゲート送りの金型なら2回。
(2)2回でも3回でも、メインパーティング面は最後に開かなければならない。
(3）主要なパーティング面は、より多くのクランプ機構を持っています。
(4)金型枠のガイドピラーは通常、前金型にある。
(5) 前金型スライダー機構の個別金型は、後金型プッシュプレートの構造を実現できない。
前金型のスライダー機構の金型を設計する際には、以下の点に注意する必要がある。
(1)フロントモールドスライダー機構の金型を設計する場合、のり供給方式がポイントゲート供給の場合は、細口金型ホルダーまたは簡易細口金型ホルダーを使用しなければならない。
接着方法がノンスポットゲーティングの場合、偽三板モールドホルダーを使用する必要があります。偽三板モールドホルダーは、フロントモールドスライダー機構のモールド用に設計されているためです。
(2）主要なパーティング面は、一般的に使用されるナイロンオープナー、スプリングクラスプマシン、機械クラスプマシンなど、非常に安全で信頼性の高いクランプ機構を持っている必要があります。
(3) アッパーコードテンプレートと、肩のスクリュー（リミッティングスクリュー）でよく使われるいくつかのプレートとの間には、非常に安全なリミッティング機構がなければならない。
(4)前金型スライダー機構金型のゲートスリーブと前金型カーネルは、長時間激しい摩擦状態にあるため、ゲートスリーブの前端を面取りしてフィットさせる必要がある。
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