射出成形金型とは？

はじめに As society develops and people’s living standards improve, people’s requirements for the quality of 射出成形金型s are getting higher and higher, and the number of injection molds produced by mold factories is also increasing.

射出成形金型で加工された製品は、私たちの生活の中でよく使われていますが、射出成形金型について深く理解していない人も多いのではないでしょうか。そこで今回は、射出成形金型とは何かをご紹介します。編集者に従って見てみましょう！

射出成形金型とは？

injection moulding process is a manufacturing process that allows for mass production of parts. It works by injecting melted plastic into a mold.

射出成形は、同じ製品を何千個も作る大量生産工程としてよく使われる。射出成形のプラスチック材料には、金属、ガラス、プラスチック樹脂などがある。 , エラストマーや菓子類に使用されるが、最も一般的に使用されるのは熱可塑性ポリマーや熱硬化性ポリマーである。

ゴム射出成形では、溶融プラスチックが金型キャビティを通って流れ、金型半体内で成形され、完成品はエジェクターピンを使って金型から取り出される。

プラスチック射出成形金型は、プラスチック射出成形プロセスで使用されます。プラスチック射出成形金型は、プラスチック射出成形工程で使用される。金型には通常、固定金型と可動金型の2つの部分があります。

固定金型は成形機の固定プレートに取り付けられ、移動金型は成形機の移動プレートに取り付けられる。射出成形工程では、固定金型も移動金型も閉じたままで射出システムとキャビティを形成する。開いた後、これらのオペレータは、製品を取り出すために金型を分離します。

射出成形金型の種類とは？

シングルパート射出成形金型

金型を開くと、可動金型と固定金型に分かれてプラスチック部品が取り出される。このような金型をシングルパーティングサーフェス金型、またはダブルプレート金型と呼ぶ。射出成形金型の基本的な種類だ。必要なものに応じて、単一キャビティ射出成形金型またはマルチキャビティ射出成形金型として設計することができます。この種の射出成形金型はよく使用されます。

二分割表面射出成形金型

二分割面射出成形金型は二つの分割面を持つ。上記のシングル分割面射出成形金型と比較して、ダブル分割面射出成形金型は、固定金型部分に部分的に移動可能な追加の中間プレートを備えています。

そのため、ダブルパーティング射出成形金型は3プレート射出成形金型とも呼ばれる。ダブルパーティング射出成形金型は、一般的にポイントゲート供給に使用される単一キャビティまたはマルチキャビティ射出成形金型です。

鋳型を開くと、中間プレートは固定鋳型のガイドコラム上の一定の距離で固定鋳型プレートから離れ、2つの鋳型プレートの間で固化した注湯システムを簡単に取り除くことができます。

ダブルパーティング面射出成形金型は、構造が複雑で、製造コストが高く、部品の加工が難しい。そのため、一般的に大型のプラスチック製品の成形には使用されない。

金型内で可動成形部品を持つ射出成形金型

プラスチック部品の構造上、射出成形金型には可動成形部品が必要である。例えば、可動パンチ、可動ダイ、可動インサート、可動スレッドコアまたはリングなど。脱型の際、プラスチック部品と一緒に金型から出し、プラスチック部品から切り離すことができる。

自動ネジ山除去射出成形金型

For plastic parts with threads that need to be automatically ejected, a rotating thread core or ring can be installed in the mold. Use the mold opening action or the rotating mechanism of the injection molding machine, or install a special transmission device to drive the thread core or thread ring to rotate, so as to eject the plastic part.

ランナーレス・インジェクションi金型について

この金型は、ノズルと射出成形機のキャビティ間のプラスチックを溶融状態に保つランナー断熱加熱を採用しているため、金型が開いてプラスチック部品が取り出される際、注湯系に結露が発生しない。

固定金型に脱型機構を備えた射出成形金型

多くの射出成形金型では、脱型装置は可動金型の側面に設置され、射出成形機の開閉システムにおけるエジェクタ装置にとってより便利である。

実際にものを作っていると、金型の動かない側にプラスチック部品を置いておかなければならないことがある。金型からプラスチック部品を取り出すためには、金型の動かない側に何かを置かなければならない。

射出成形金型構造の構成要素とは？

プラスチック射出成形金型は、可動金型と固定金型を有する。可動金型は射出成形機の可動金型プレート上にあり、固定金型は射出成形機の固定金型プレート上にある。

射出成形では、可動金型と固定金型を閉じて、ゲートシステムとキャビティを作ります。金型を開くときは、可動金型と固定金型を分離してプラスチック製品を取り出します。

金型の構造は、プラスチックの種類や性能、プラスチック製品の形状や構造、射出成形機の種類などによって異なるが、基本的な構造は同じである。金型は、ゲートシステム、温度制御システム、成形部品、構造部品から構成される。

ゲートシステムと成形部品は、プラスチックと直接接触し、プラスチックや製品によって変化する部品である。金型の中で最も複雑で変化しやすい部品であり、最高の加工仕上げと精度が要求されます。

ゲートシステム

ゲートシステムは、射出成形機のノズルからキャビティ内にプラスチック溶融物をもたらす一連の流路である。通常、メインチャンネル、ブランチチャンネル、ゲート、コールドスラッグウェルから構成される。成形の品質とプラスチック部品の生産効率に直接影響する。

ランナーシステムとは、プラスチックがノズルからキャビティに入る前の流路部分を指し、メイン流路、コールドスラグウェル、ランナー、ゲートなどを含む。成形部品とは、可動金型、固定金型とキャビティ、コア、エジェクターロッド、ベントなど、製品の形状を構成する様々な部品を指します。

メイン・チャンネル

メインチャネルは、射出成形機のノズルと金型のランナーまたはキャビティを接続するチャネルです。ゲートの上部はノズルとかみ合うように凹んでいます。ゲートの入口直径はノズルの直径よりわずかに大きくして、オーバーフローを防ぎ、不正確な接続による両者の詰まりを防ぎます。

供給口の直径は製品の大きさによって異なり、一般的には4～8mmである。ゲートの直径は、ランナー屑の放出を容易にするため、3°～5°の角度で内側に広がるようにする。

コールドマテリアルホール

コールド・スラグ・ウェルとは、メイン・ランナーの先端にあるポケットのことで、ノズルの先端にある2つのショットの間に形成されるコールド・スラグを捕捉し、ランナーやゲートが塞がれるのを防ぐ。冷たい材料がポケットに入り込むと、部品に内部応力が発生する。

コールドスラッグウェルの直径は約8～10mm、深さは6mm。射出を容易にするため、通常は底部をエジェクターピンで支える。エジェクターピンの上部には鋸歯状のフックや溝を設け、排出時にゲートをスムーズに引き出せるように設計する。

ディバイダー

ランナーとは、マルチキャビティ金型において、メインチャンネルと各キャビティをつなぐ流路のことです。溶融物を各キャビティに同じ速度で充填させるためには、金型上のランナーのレイアウトは左右対称で等距離である必要があります。ランナー部の形状や大きさは、プラスチック溶融物の流れや製品の脱型性、金型製作の難易度に影響を与えます。

等量の材料の流れを考えた場合、円形断面のランナーが最も抵抗が小さい。しかし、円筒形ランナーは比表面積が小さいため、ランナーの冗長冷却には不利であり、金型の両半球にランナーを開く必要があり、手間がかかり、センタリングも容易でない。

通常、台形または半円形のランナーが使われ、金型の半分にはプッシュロッドがある。流動抵抗を減らし、充填速度を速くするために、ランナーの表面を研磨する必要があります。ランナーの大きさは、プラスチックの種類や製品の大きさ、厚さによって異なります。

ほとんどの熱可塑性プラスチックの場合、ランナーの断面幅は8m以下がほとんどです。ニーズを満たすことを前提に、分流管にゴミを増やしたり、冷却時間を長引かせたりしないためには、断面積をできるだけ小さくする必要がある。

ゲート

ゲートは、メイン流路（または分岐流路）とキャビティをつなぐ流路である。流路の断面積は主流路の断面積と同じでもよいが、通常は小さくなるため、ゲートはランナーシステム全体で最も断面積の小さい部分となる。ゲートの形状と大きさは、製品の品質に大きな影響を与える。

ゲートの機能は

流量をコントロールする。

Keep the melt in this area from solidifying too soon during the injection molding process and causing backflow.

溶融物を強くせん断して温度を上げることで、見かけの粘度が下がり、流動性が向上する。

製品をランナーシステムから分離するのに便利です。ゲートの形状、大きさ、位置の設計は、プラスチックの特性や製品の大きさ、構造によって決まる。一般的に、ゲートの断面形状は長方形または円形で、断面積が小さく、長さが短い。

これは上記の効果に基づくだけでなく、小さなゲートは大きくしやすく、大きなゲートは小さくしにくいからである。ゲートの位置は一般に、外観に影響を与えない範囲で、製品の最も厚い部分を選ぶべきである。ゲートのサイズ設計は、プラスチック溶融物の特性を考慮すべきである。

サーモスタットシステム

射出工程の金型温度の要求を満たすには、金型の温度を調整する温度制御システムが必要です。熱可塑性射出成形金型の場合、冷却システムは主に金型を冷却するために使用されます。

金型を冷却する一般的な方法は、金型に冷却水路を開け、循環する冷却水で金型の熱を奪うことである。金型を加熱するだけでなく、冷却水路に温水や蒸気を利用したり、金型の内部や周囲に電熱体を設置することもできる。

成形部品

成形部品は、コアとモールドからできている。コアは物の内側を作り、金型は物の外側の形を作る。金型を閉じると、コアとキャビティが金型の空洞を作る。

工程や製造条件によって、中子と金型がいくつかのブロックで構成されることもあれば、一体で作られることもあり、壊れやすく作りにくい部品にはプラグが使われることもある。

排気孔

排気口は鋳型に開けられた溝状の空気排出口。もともとの気体や溶融物によって持ち込まれた気体を排出するためのものです。キャビティに溶湯を注入する際、キャビティ内に元々蓄えられていた空気や溶湯によって持ち込まれたガスは、材料の流れの最後に排気口から金型の外に排出されなければなりません。

そうでなければ、製品に気孔ができたり、接続が悪くなったり、金型への充填が満足にできなかったり、さらには圧縮による高温のために蓄積した空気が製品を焼いたりすることになる。

一般的に、ベントはキャビティ内の溶融流の終端か、鋳型のパーティング面のいずれかに配置することができる。後者は、深さ0.03～0.2mm、幅1.5～6mmの鋳型の片面にある浅い溝である。

射出工程中、溶融プラスチック材料がベントから大量にしみ出すことはない。ベントの開口位置は、溶融材料が誤って噴出して怪我をするのを防ぐため、オペレーターの方を向いてはならない。

また、エジェクターピンとエジェクターホールのクリアランス、エジェクターブロックとストリッパープレートのクリアランス、中子間のクリアランスもガス抜きに利用できる。

構造部品

構造部品とは、金型の構造を構成するさまざまな部品のことである。ガイド金型、脱型、コア抜き、パーティングなどが含まれる。例えば、前後のクランププレート、前後のバックルテンプレート、ベアリングプレート、ベアリングコラム、ガイドコラム、ストリッピングプレート、ストリッピングロッド、リターンロッドなど。

ガイド部品： 金型が閉じるときに可動金型と固定金型が正しく並ぶようにするには、金型にガイド部品が必要です。射出成形金型では、通常4組のガイドピンとガイドブッシュを使ってガイド部品を作ります。また、可動金型と固定金型の位置合わせのために、テーパーピンを合わせることもあります。

スタート・メカニズム金型を開くとき、プラスチック部品とランナーに凝縮した水を金型から押し出したり引っ張ったりするものが必要です。固定プラテンとプッシュプレートを一緒に押してプッシュロッドを保持します。通常、リターンロッドはプッシュロッドに保持されます。金型の可動側半分と固定側半分が閉じると、リターンロッドがプッシュプレートを押し戻します。

サイドコア引き抜き機構：側面の凹みや側面の穴があるプラスチック製品の中には、押し出す前に側面の芯抜きが必要なものがある。サイドコア抜きは、スムーズに脱型する前に抜くことができる。この時、金型内にサイドコア抜き機構をセットする必要がある。

標準テンプレート

金型設計と製造の重労働を軽減するために、ほとんどの場合 射出成形金型 標準的なモールドベースを使用する。

射出成形に適した材料とは？

工具鋼

工具鋼は、射出成形金型に最も一般的に使用される材料のひとつである。優れた機械的特性と耐摩耗性を持つ。一般的な工具鋼には、P20鋼、718鋼、NAK80鋼などがあります。これらの工具鋼は硬度、強度、耐摩耗性が高い。大量のプラスチック製品の生産に適している。

ステンレス鋼

ステンレススチールは錆びにくい素材です。酸やアルカリに強く、高温にも耐えることができます。一般的なステンレス素材には、S136や420などがあります。ステンレスの金型は錆びにくく、表面も滑らかです。見栄えが必要なプラスチック製品を作るのに適しています。

アルミニウム合金

アルミニウム合金は熱伝導率の良い軽い材料です。一般的に使用されるアルミニウム合金には7075、6061などがあります。アルミニウム合金の金型は密度が低く、熱伝導率が良いので、大型で薄肉のプラスチック製品の生産に適しています。

銅合金

銅合金は熱伝導性と電気伝導性に優れています。一般的な銅合金にはH13、H11などがある。銅合金の金型は熱伝導率と耐摩耗性が高く、製品の寸法精度と表面品質に対する要求が高いプラスチック製品の生産に適しています。

高温合金

高温合金は、高温でも良好な加工性を維持できる材料である。一般的な高温合金にはインコネル、ハステロイなどがある。高温合金の金型は耐熱性と耐食性が高く、高温のプラスチックや特殊な工程を必要とするプラスチック製品の生産に適しています。

射出成形金型の用途は？

家電業界

家電業界では、射出成形金型が多用されている。例えば、テレビ、携帯電話、冷蔵庫、洗濯機などの大型家電から、電気シェーバーやドライヤーなどの小型家電まで、その製造には射出成形用金型が必要だ。

射出成形金型は、メーカーがさまざまなサイズや形状のプラスチックシェルをたくさん作るのに役立ち、製品の見栄えやサイズが適切であることを確認できる。

自動車産業

自動車業界では、射出成形金型は自動車部品の製造にも大きな役割を果たしている。例えば、車のダッシュボード、ドアパネル、緩衝材、サンルーフフレーム、ハンドルカバー、バンパー、その他の部品はすべて射出成形金型を使って作る必要がある。射出成形金型を使用することで、生産がより速くなり、コストが削減され、部品のサイズや見栄えが確実になります。また、自動車の安全性向上にも役立つ。

生活必需品産業

日用品業界においても、射出成形金型は広く使われている。例えば、プラスチックコップ、プラスチック茶碗、プラスチック箸、プラスチックゴミ箱などの家庭用日用品や、化粧品、歯ブラシなどの身の回り品は、すべて射出成形金型を使って生産する必要がある。

射出成形金型の使用は、生産効率と製品品質を大幅に向上させるだけでなく、生産コストの削減や環境保護にも役立つ。

医療機器産業

医療機器産業においても、射出成形用金型は非常に重要である。例えば、注射器、輸液セット、血液測定器、人工臓器などは、すべて射出成形金型を使って製造する必要がある。

射出成形金型は、メーカーが様々な材料や形状の医療機器を製造するのに役立ち、製品の精度と品質を確保し、生産効率を向上させ、医療業界の発展に貢献することができます。

その他の産業

射出成形金型は、上記の産業だけでなく、多くの産業で使用されている。玩具製造、電子機器、建築資材、航空宇宙など、さまざまな分野で使用されている。 射出成形金型 は幅広い用途で使用され、プラスチック製品製造業界の大きな部分を占めている。

概要

金型はプラスチック製品製造の核心工具である。シングルパーティングサーフェス、ダブルパーティングサーフェスなど多くのタイプに分けられる。金型の構造は複雑で、注湯装置、温度調節装置、成形部など複数の部品が関わっている。

金型は、家電、自動車、日用品、医療機器などの産業で広く使われている。技術の発展に伴い、金型の設計や製造は常に最適化され、生産効率や製品の品質を向上させています。