射出成形の金型の原理と構成

Sep 08, 2020

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射出成形金型成形時にプラスチックに形状とサイズを付与する部品です。金型の構造は、プラスチックの種類と性能、プラスチック製品の形状と構造、および射出成形機のタイプによって常に変化する可能性がありますが、基本的な構造は同じです。

金型は主にゲーティングシステム、成形部品、構造部品で構成されています。その中でも、ゲーティングシステムと成形部品は、プラスチックと直接接触する部品であり、プラスチックと製品によって変化します。これらは、最も複雑で多様であり、最高の処理の滑らかさと精度が必要です。

ゲートシステムとは、プラスチックがノズルからキャビティに入る前のランナーの部分を指します。メインランナー、冷材キャビティ、ランナー、ゲートなどが含まれます。成形部品とは、製品の形状を構成するあらゆる種類の部品を指します。可動金型、固定金型とキャビティ、コア、成形ロッド、排気口など。代表的な金型構造を図に示します。

主流の道

射出成形機のノズルをランナーまたはキャビティに接続するのは、金型内の通路です。メインランナーの上部は、ノズルとかみ合うように凹面になっています。メインランナーの入口の直径は、ノズルの直径(0. 8 mm)よりわずかに大きくして、漏出を防ぎ、不適切な接続による2つのランナーの閉塞を防ぐ必要があります。注入口の直径は製品のサイズによって異なりますが、通常4〜8 mmです。メインランナーの直径は、ランナーの離型を容易にするために、3〜5度の角度で内側に拡張する必要があります。

コールドスラグウェル

これは、メインランナーの端にあるキャビティであり、ランナーまたはゲートの閉塞を防ぐために、ノズルの端にある2つの射出の間に生成された冷たい材料を収集するために使用されます。冷たい材料がキャビティに混入すると、製造された製品に内部応力が発生しやすくなります。冷材キャビティの直径は約8〜10mm、深さは6mmです。脱型を容易にするために、その底部は、しばしば脱型ロッドによって支えられています。離型ロッドの上部は、ジグザグのフック形状または窪んだ溝に設計する必要があります。これにより、離型時にメインランナーをスムーズに引き出すことができます。

サブチャネル

メインランナーとマルチグルーブダイの各キャビティを接続するチャネルです。各キャビティを等しい速度で溶融材料で充填するには、金型上のランナーの分布が対称的かつ等距離である必要があります。ランナーの断面の形状とサイズは、プラスチックメルトの流動、製品の離型、金型製造の難しさに影響します。

流量が等しい場合、円形断面の流路の抵抗が最小になります。ただし、円筒ランナーの比表面積は小さく、シャントの冷却には好ましくありません。さらに、シャントは2つの金型の半分に設定する必要があり、手間がかかり、位置合わせが簡単です。

したがって、台形または半円形の断面シャントチャネルがよく使用されます。これらのチャネルは、離型ロッドを備えた金型の半分に設定されます。流動抵抗を減らし、金型充填速度を上げるには、ランナー表面を研磨する必要があります。ランナーのサイズは、プラスチックの種類、製品のサイズと厚さによって異なります。ほとんどの熱可塑性樹脂の場合、シャントの断面幅は8 m以下で、10〜12 mから2〜3 mまで小さくすることができます。ニーズを満たすことを前提として、シャントを増加させずに冷却時間を延長しないように、断面積は可能な限り小さくする必要があります。

ゲート

メインランナー(またはシャント)とキャビティを接続するチャネルです。チャネルの断面積は、メインチャネル(または分岐チャネル)の断面積と同じにすることができますが、通常は小さくなります。したがって、流路システム全体で最小の断面積です。ゲートの形状とサイズは製品の品​​質に大きな影響を与えます。

ゲートの機能は次のとおりです。 b、射出中のこの部分の溶融材料の早期固化による逆流を防ぐため。 c。通過する溶融材料に強いせん断力を与えて温度を上げ、見かけの粘度を下げて流動性を向上させる。 d、ランナーシステムからの製品の分離を容易にするため。ゲートの形状、サイズ、位置の設計は、プラスチックの特性、製品のサイズと構造に依存します。

一般に、ゲートの断面形状は長方形または円形で、断面積は小さく、長さは短くなければなりません。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なるが、大きなゲートが縮小するのは難しい。通常、ゲート位置は製品の外観に影響を与えず、最も厚い場所を選択する必要があります。ゲートサイズの設計では、樹脂溶融の特性を考慮する必要があります。

空洞

金型内でプラスチック製品を成形するためのスペースです。キャビティの形成に使用されるコンポーネントは、総称して成形部品と呼ばれます。多くの場合、各成形部品には特別な名前があります。製品の形状を構成する成形部品は雌型(雌ダイとも呼ばれる)と呼ばれ、製品の内部形状(穴や溝など)を構成する成形部品はコアまたは雄型(別名雄型)と呼ばれます。

成形部品を設計する場合、キャビティの全体的な構造は、プラスチックの特性、製品の幾何学的形状、寸法公差、およびアプリケーション要件に従って決定する必要があります。次に、決定された構造に応じて、パーティング表面の位置、ゲートとベント、および離型方法が選択されます。最後に、管理対象製品のサイズに応じて各パーツを設計し、各パーツ間の組み合わせモードを決定します。樹脂溶融物はキャビティに入るときに高圧になるため、合理的な材料を選択し、成形品の強度と剛性を確認する必要があります。

プラスチック製品の表面が明るく、清潔で、美しく、簡単に型から外せるようにするために、粗さRa>プラスチックと接触する表面の0.32 umは、耐食性でなければなりません。一般的に、成形品は熱処理により硬度が向上し、耐食鋼が選ばれます。

排気口

金型に開口した溝状のガス排出口で、元のガスや溶湯からのガスを排出します。溶融物が金型キャビティに射出されると、元々金型キャビティに保存されていた空気と溶融物によって持ち込まれたガスは、材料の流れの終わりにある排気口から金型の外に排出する必要があります。そうしないと、製品が気孔があり、溶接が不十分で、金型の充填が不十分であり、蓄積された空気でさえ、圧縮によって引き起こされた高温のために製品を燃焼させます。

通常の状況では、ベントホールは、金型キャビティ内のメルトフローの端、または金型のパーティング表面に配置できます。後者は深さ0.03〜0.2mm、幅1.5〜6mmの浅い溝です。射出時には、メルトが冷却されて固化し、通路を塞ぐため、ベントホールからのメルトのしみ出しはほとんどありません。排気口の開口位置は、作業者の方を向いてはいけません。これにより、溶けた材料が誤って吹き付けられて人を傷つけることがなくなります。

また、エジェクタロッドとエジェクタ穴のはめあいクリアランス、エジェクタブロックとストリッパプレートとコアのはめあいクリアランスも排気に使用できます。

構造部品

これは、ガイド、離型、コアの引き抜き、突切り部品など、金型構造を構成するすべての種類の部品を指します。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、プレッシャーカラム、ガイドカラム、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。

加熱または冷却装置

金型内の溶融物を固化・成形する装置です。熱可塑性樹脂の場合、これは通常、金型内の冷却媒体の流路であり、冷却目的は冷却媒体の循環流によって達成されます。導入される冷却媒体は、プラスチックのタイプと製品構造(冷水、温水、温油、蒸気など)によって異なります。重要なのは、効率的な均一冷却です。不均一な冷却は、製品の品質とサイズに直接影響します。冷却管の配置と冷却媒体の選択は、溶融物の熱特性(結晶化を含む)、製品の形状、金型構造に応じて検討する必要があります。

射出成形金型の紹介と構成

プラスチック製品は通常、バッチまたは大量に生産されるため、使用後の金型は高効率で高品質である必要があり、成形後の処理はほとんどまたはまったくないため、金型設計では次の点を考慮する必要があります。

1.プラスチック部品の使用性能と成形性能に応じて、パーティング面とゲート位置を決定します。

2.金型製造技術における製造性を考慮し、金型全体から部品まで容易に加工でき、寸法精度も確保しやすいように、設備状況や技術力に応じて設計案を決定します。

3.射出生産性を考慮して、単位時間あたりの射出時間を増やし、成形サイクルを短縮します。

4.サイズ、穴、柱、凸型と凹型の構造を金型で正確な要件で表示します。つまり、プラスチック部品は成形後に加工されないか、加工が少なくなります。

5.金型構造はシンプルで適用可能で、安定しており、信頼性が高く、サイクルが短く、コストが低いため、摩耗部品の組み立て、メンテナンス、交換に便利です。

6.金型材料の選択と処理。

7.金型の標準化された製造:標準の金型フレーム、共通のエジェクターピン、ガイド部品、スプルーブッシュ、位置決めリングなどの標準部品を選択してください。

射出成形金型の基本構成

1.ゲーティングシステム:メインランナー、ブランチランナー、ゲート、コールドウェル、ドローイングロッドなどを含む、溶融材料が射出成形機のノズルからキャビティに流入するチャネル。

2.成形部品:コア、キャビティ、その他の補助部品などの成形プラスチック部品の部品。

3.温度制御システム:金型の温度を調整するために使用されます。

4.プラスチック部品の排出システム:側面分離機構、二次排出機構、最初のリセット機構、およびいくつかの順次距離分離機構など

5.取付部品:金型本体を射出成形機に確実に取り付けるための部品。

6.接続システム:すべての構造部材を全体に統合する接続システム。

7.ガイドシステム:ガイドポストやガイドシュートなど、さまざまな構造部材の移動精度を確保します。


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