金型の基礎知識 - 【1970年創業】株式会社髙井金型工作所

ゲートについて

zoroya-takai — Mon, 05 Dec 2022 15:05:46 +0000

｜ゲートについて

ゲートの形状・位置は、外観に出したくない、重要な寸法位置にはつけない等、製品の仕様にて制限されることが多いですが、ゲートの位置は、金型設計時にレイアウト決定の要素でもあり、一度位置を決めると後で簡単に変更できません。

また、成形の良し悪しを決定してしまう重要な要素です。出来れば、製品設計段階からの配慮がほしい項目です。

ゲート位置

■ウェルドラインの発生位置に配慮

ゲートの位置はウェルドラインの発生位置と因果関係があります。ウェルドラインは樹脂が充填時にぶつかってできるものなので、通常はゲートの反対側に出来ます。
また、穴のゲートの反対側、肉薄部にもウェルドラインは発生しやすいので注意が必要です。

■外観部のガス溜りに注意

外観部にガスの溜まり易い形状（袋小路になる箇所）がある場合は、ゲートの位置を考慮するだけで解決できる場合もあるので注意が必要。
通常ガスは深いリブ・ボスの底・ウェルドライン終点に発生しますが、これらは外観に出てこない箇所であれば対策はとりやすいが、外観部はブッシングライン等を出したくないので対策がとりにくい。

■樹脂の流動を考慮

樹脂の流動が良い位置につける方が良い。例として、薄肉部は避ける、製品の長手方向から入れる等があげられる。ピンゲートの樹脂溜りは樹脂の流動を良くする為に必ずつける。流動性が悪くなると成形の充填に影響し、保圧がかかりにくく、ヒケ、ソリ問題の原因になる。

ゲート形状

■樹脂の流動を考慮

樹脂の流動の悪い形状（小さい、細い）と成形の充填に影響し、保圧がかかりにくく、ヒケ、ソリ、フローマーク等の原因になる。

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寸法交差・製品肉厚

zoroya-takai — Mon, 05 Dec 2022 15:01:18 +0000

｜寸法公差について

通　　　　常	交差の真中若しくは実際に欲しい寸法にて設計
成形時の変形大厳しい勘合	ファーストトライ後の修正代を見込んで金型を削る方向（製品では肉付け方向）に設計する場合もある。

・修正時に肉盛り溶接又は入れ子の新調が必要で、非常に手間がかかる。
　一方金型を削る方向にしておけば、修正が簡単に済む。

｜製品肉厚について

肉厚が厚過ぎる	成形時の収縮が通常より大きくなり金型製作寸法が決めにくい。量産後の成形サイクルが長くなりコストアップの要因となる。
肉厚が薄過ぎる	樹脂の流動が妨げられて充填不良が起こりやすい。
肉厚が不均一	冷却時に均一に冷えにくくなり、ヒケや変形の原因になる。

・使用する樹脂の流動特性を考慮した上で肉厚を設定（通常1～3mm程度）
・できる限り均一な肉厚にする事が必要。
・強度が必要な場合はリブをつけて対処する事が多い。

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抜き勾配について

zoroya-takai — Mon, 05 Dec 2022 14:45:36 +0000

｜抜き勾配の必要性

射出成形品の抜き勾配は成形性（離型）、金型加工（変則パート）において必ず必要です。

製品形状としては抜き勾配を小さくしたい場合が多いですが、抜き勾配が小さ過ぎる場合は、以下のトラブルが発生しやすくなります。

成形性	製品のカジリ、ワレ、白化、変形
金　型	変則パートが焼きつきやすく、耐久性が低下

したがって成形性、金型加工だけで考えれば出来るだけ大きな抜き勾配が安全です。また、製品形状や表面処理により許容できる抜き勾配の大きさは異なりますので、必要に応じて抜き勾配を使い分けます。

製品の形状	抜き勾配
キャビの外周（通常）	1°以上
キャビの外周（シボ加工・透明部品）	2°以上　但しシボの深さ・荒さにより異なる。大きく設定するほうが安全。
コアの外周（通常）	1°以上
コア側のボス（スリーブ突き出し）	0.1°以上（場合によりストレートも可）
コア側のリブ（突出しが無い場合）	0.5°以上（理想は1°以上）
コア側のリブ（突出しが有る場合）	0.2°以上
変則パート	1°以上　　　出来るだけ大きく設定するほうが安全。

※実際には製品全体の離型バランスや大きさ、樹脂の特性を考慮して判断する場合が多いので、上記の値はあくまで参考値です。

｜抜き勾配の寸法指示について

一般に抜き勾配の加工はテーパーエンドミルを使う事が多く、こちらの方が金型加工の効率が良くなります。

角度については市販のエンドミルは0.25°～0.5°刻みで販売されていますから中途半端な角度は好ましくありません。また、先端寸法と根元寸法で指示した場合は、中途半端な角度になります。

そして、基準寸法が曖昧な表現ですと形状の解釈が数通りできますので、基準寸法は先端なのか根元なのかを明確にする必要があります。

また、抜き勾配を考慮しないで設計した場合、指示寸法から必ず勾配分ズレが生じてきますので他部品と干渉、勘合が合わないなどのトラブルが発生する恐れがあります。

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ゲートについて

｜ゲートについて

ゲート位置

■ウェルドラインの発生位置に配慮

■外観部のガス溜りに注意

■樹脂の流動を考慮

ゲート形状

■樹脂の流動を考慮

寸法交差・製品肉厚

｜寸法公差について

・修正時に肉盛り溶接又は入れ子の新調が必要で、非常に手間がかかる。 一方金型を削る方向にしておけば、修正が簡単に済む。

｜製品肉厚について

・使用する樹脂の流動特性を考慮した上で肉厚を設定（通常1～3mm程度） ・できる限り均一な肉厚にする事が必要。 ・強度が必要な場合はリブをつけて対処する事が多い。

抜き勾配について

｜抜き勾配の必要性

｜抜き勾配の寸法指示について

・修正時に肉盛り溶接又は入れ子の新調が必要で、非常に手間がかかる。
　一方金型を削る方向にしておけば、修正が簡単に済む。

・使用する樹脂の流動特性を考慮した上で肉厚を設定（通常1～3mm程度）
・できる限り均一な肉厚にする事が必要。
・強度が必要な場合はリブをつけて対処する事が多い。