射出成形金型設計とは？

Injection mold design involves the process of producing a mold to a particular specification. It is a process where a plastic part is molded. For example, a mold is designed to create a specific shape for a particular product.

金型の設計には、製品に不可欠なさまざまな特徴を含めることができる。これらの特徴には、パーティングライン、エッジゲート、サイドアクションコア、コールドランナーなどがあります。

エッジゲート

Edge gates are a common component of injection mold design. They are easy to make and have a wide variety of applications. Often, they are the ideal solution for large parts with wall thickness sections.

他のゲートよりも断面積が広く作られているため、希望の形状に合わせて簡単に形を変えることができる。エッジゲートのもう一つの利点は、特別な樹脂を必要としないことである。

ゲート設計を選択する際には、いくつかの要素を考慮する必要があります。金型キャビティ容積や自動トリミングなどです。シングルキャビティの金型に最適なゲートもあれば、マルチキャビティの金型に適したゲートもあります。ゲート部の幅は、マテリアルフローのバランスを最適化するために、金型のサブランナーよりも大きくする必要があります。

Another important aspect of gate design is its function. It helps control the flow of plastic through the mold. It also provides a more uniform mold surface. Proper distribution of gates reduces the distance between the runner and the injection molded part. This improves ventilation and enables the even distribution of melting sink marks on the plastic part.

プラスチック製品の生産には、適切なゲートを選ぶことが不可欠です。溶融したプラスチックは、冷却前に金型のすべての部分に到達していなければなりません。そうでないと、部分的に早く固まりすぎてしまい、加工が難しい部品になってしまいます。また、優れた設計は、ランナーシステムからの圧力と熱の損失を最小限に抑える必要があります。

サイドアクション・コア

One of the most challenging aspects of side-action applications is the design of the molds. The design of these injection molds requires creative thinking because they have so many variables and demands.

このような要求の中には、プレスサイズやコアベースを小さくすることで、金型の製造コストやメンテナンスコストを安くすることも含まれる。その他の要求としては、金型レイアウトがよりシンプルになり、製作が容易になり、競争入札が可能になることなどがある。サイドアクションコアは、射出成形金型の下部または上部から挿入されることが多い。これは、オーバーハングのある部品を製造するのに有益ですが、複雑さとコストも増加します。

The reason for this is that 50% of the injection mold cycle is dedicated to solidification and cooling. This means that reducing the thickness of the design is crucial to cutting costs. Additionally, an injection mold with a side-action core may have a textured surface, which adds to its aesthetic appeal.

もう一つの一般的なサイドアクションコアの設計は、射出前にコアを圧縮するシリンダーを利用したモジュラーシステムである。このシステムにより、金型をより小さくコンパクトにすることができる。設計によっては、金型ベースに外付けするモジュール式のコア圧縮サイドアクションシステムが必要になることもあります。しかし、多くの場合、ヒールブロック付きのシリンダーで十分です。

サイドアクションコアの設計は、他の部品や構造と干渉しないように設計されなければならない。さらに、サイドアクションコアの設計は、金型のスムーズな開閉を保証するものでなければなりません。

コールドランナー

The advantages of cold runners in injection mold design include lower upfront costs and simpler mold maintenance. However, cold runner molds are not without their drawbacks. One such drawback is the amount of molten plastic flow waste during the manufacturing process. While cold runners can be reused, expensive resins cannot be recycled, resulting in significant waste costs.

コールドランナーのもうひとつの欠点は、コストが高いことである。完成品から手作業で切り離し、成形のたびに再研磨しなければならないため、全体的なサイクル・タイムが長くなり、大量生産に時間がかかる。さらに、コールド・ランナーは、ホット・ランナーよりも大きな金型面積を必要とする。また、ホット・ランナーよりも組み立てが複雑である。

コールド・ランナーのもう一つの欠点は、部品が変形したり割れたりすることである。熱に弱い材料は、このタイプの金型設計で成形してはならない。なぜなら、プラスチック樹脂は部品キャビティに射出される前にコールドランナー内で冷却されなければならないからです。

In addition, cold runners should not be heated beyond their recommended melting temperatures. Moreover, insulated runners can reduce the amount of heat lost to the rest of the injection mold, making color changes easier.

最後に、コールドランナーは、部品製造のための樹脂源として再利用することができる。ただし、再粉砕の割合はプロセスシートによって制限されるため、プロセスシートにその概要を記載する必要があります。射出成形金型設計におけるコールドランナーは、金型の生産性向上に役立ちます。大量生産にはコールドランナーが適している。

全体的なコストを削減し 射出成形 サイクルタイムの短縮サイクルタイムの短縮に加え、コールド・ランナーには、キャビティ調整の自由度が高いという利点もある。さらに、交換や再成形も容易だが、そのプロセスには時間がかかる。

パーティングラインの位置

The location of the parting line is an important consideration in an injection mold design. It can affect the fit and function of the finished product. The parting line needs to be aligned correctly to ensure quality. There are several factors to consider when designing the parting line. Ideally, it should be parallel to the opening of the mold.

パーティングラインの位置は、射出方向や開口方向に影響を与えます。また、金型が残した痕跡にも影響します。これらすべての要素を考慮して、パーティングラインの位置を慎重に選ぶことが重要です。パーティングラインの位置が決まったら、垂直、斜め、曲線のいずれにするかを決めます。

The location of the parting line in an injection mold design is an important factor in preventing flash. If the parting line is not positioned properly, the plastic can escape the mold and cause flashing.

また、パーティングラインの設計が悪いと、部品の品質、強度、外観に影響を与えることがあります。そのため、射出成形の金型を設計する際には、パーティングラインの位置を注意深く考慮する必要があります。

The parting line location in an injection mold design is determined by the intersection of the opening cone of the mold with the global approach cone. This point will also determine the design of the part and how the vestiges will appear. The parting line location can be complicated if not determined properly. It may even increase the cost of the tooling.

金型費用

Tooling costs are an important part of any injection mold design. Depending on the complexity of the mold, costs can range anywhere from $15K to $500K or more. It is important to know exactly what each process will cost and how to make your mold as cost-effective as possible. Listed below are several costs associated with mold design and tooling.

Tooling costs are an important part of your investment in a plastic injection mold. Tooling costs can vary greatly based on the type of plastic and application.If your mold needs to be large, the steel cost will be higher. If you are designing a complicated part, a more detailed mold is necessary. Your mold maker can advise you on how to make your part fit into the mold.

部品が複雑でキャビティが必要な場合、金型費が高くなることがある。穴のあいた単純な電子筐体は比較的単純ですが、電源ジャックには円形のコネクターが必要です。そのため、工具の動作が異なります。これらの追加コストは、お客様に還元されます。射出成形金型設計のための金型費用は、作られる部品の複雑さとサイズによって異なります。

When considering tooling costs, it is important to consider how your mold will be used. Injection mold tooling is typically made of steel or aluminum. While aluminum is a more affordable material, it is weaker and should only be used for low-volume runs. It will deform after a few thousand mold cycles. However, steel is a durable material and can produce injection molded parts for many years without any problems.

コンカレント・エンジニアリングのアプローチ

コンカレント・エンジニアリングとは、構想から生産まで、製品全体を開発・設計するプロセスである。これには、設計、マーケティング、アフターセールス関係、サプライチェーンなど、ライフサイクルのあらゆる要素を早期に検討することが含まれる。

このアプローチは、関係者全員のコストと時間を削減することができる。小規模な企業にとっては、気の遠くなるようなプロセスかもしれないが、各チームメンバーの主な目的と役割を明確に示したモデルCが、素晴らしいスタートとなる。

Injection mold design is a complex process that involves several sub-designs. It requires the involvement of management and team members and requires expertise and a thorough understanding of manufacturing processes.

コンカレント・エンジニアリングのアプローチは、開発プロセスを合理化する一つの方法である。 射出成形金型.これは、プラスチック部品の設計、金型の設計、生産スケジュールとコストを同時に考慮することを含む。

金型設計プロセスの最初の段階では、市販の3Dモデリング・プログラムを使用してプラスチック部品のCADモデルを作成します。このモデルは、射出プロセスとプラスチック部品の性能を分析するために使用されます。

次の段階は、生産金型の製造である。コンカレント・エンジニアリングの手法を用いれば、金型メーカーは、金型製作の初期段階で潜在的な問題に対処することで、時間とコストを節約することができる。 プラスチック射出成形 プロセスだ。

コンカレント・エンジニアリングのアプローチでは、プロジェクトに関わるすべての部門の代表者が、早い段階から頻繁に協力し合う。これにより、問題の早期発見が可能になり、複数のチームメンバーが同時に特定のタスクに取り組むことで効率化が促進される。ただし、コンカレントエンジニアリングは、物事を順番に進めることを意味するものではないことに注意が必要である。