射出成形金型について

2プレート型

2プレート型は金型が固定側と可働側の2つに割れる構造です。2プレートの場合以下のようなゲート方式があります。

ダイレクトゲート

樹脂を直接スプルーから製品に入れる。（ゲートは無し）

サイドゲート

• スプルーからランナー、ゲートを通して樹脂を入れる。
• 成形圧力を安定し品質が向上する。

サブマリンゲート(トンネルゲートとも言う）

• サイドゲートと構造は似ている。
• 金型が開いた時、もしくは成形品が突き出された時、ゲートが切れる構造。

3プレート型

3プレート型は固定側プレートとキャビプレート（可動）と可働側プレートの3枚で構成されます。

ゲート方式：ピンゲート

• 金型が開くとゲートが自動的に切断される
• 後加工（ゲートカット）が不要

スライド構造

アンダーカット（ツバ）の形状がある製品を取り出す仕組みです。金型が開くと同時にアンギュラピンでスライドを横方向に動かします。

アンギュラーピンの構造とスライドの動作

金型を自社で製作するメリット

プラスチック成形品の出来ばえや品質はほぼ金型によって決まり非常に重要です。弊社は金型から成形まで一貫して自社生産する日本では数少ないメーカーです。

日本の成形メーカーの多くは生産に使う金型を金型製造専門メーカーに発注しています。その場合、金型メーカーは別会社ですのでまず自社の利益を優先して製造コストをできるだけ抑えた金型を製作しがちになります。顧客様が求める品質や性能を必ずしも満足に実現することができなくなることがあります。また成形の生産性や歩留はあまり追求されずコストアップにつながり易くなります。金型と成形メーカー間で日程の調整が必要になり納期も必然的に長くなります。

弊社は金型と成形を自社で一貫して生産するので両方を合わせてベストの製品を作る考えに徹して、金型にコストをかけてでも顧客様の要求に忠実でかつ生産性を両立できる製品を追求しています。顧客様のきめ細かい要望や品質に最大限妥協のない製品作りを実現できます。形状の細かい変更や微調整などは最速で対応できます。自社内で生産工程を柔軟に調整でき、無駄な工数を省き、顧客様の緊急で短納期の要求にもスムーズに対応できます。

このように弊社は金型から成形まで一貫生産した製品を提供することで、製品の出来ばえ、品質を高いレベルで満足する製品を短納期で提供できるメーカーとして顧客様より高い評価を頂けています。実績としても弊社が生産する製品の多くはその分野で高いシェアを占めています。

金型の設計ポイント

良い品質で生産性に優れた成形品を製造するために金型の設計は以下のように多くの項目をしっかり検討します。

• 個数取りを決める。(コスト、生産数に合わせて）
• 成形品の寸法、総重量（取り数×成形品重量+ランナー重量）により金型の大きさを決める。使用される樹脂の種類により、金型の鋼材を使い分ける。使用予定の成形機の仕様に金型を合わせる。(タイバー間隔、金型厚み)
• ゲート方式、ゲート点数（外観が重視される成形品は、ゲート点数を多くしない）過去に製作した金型構造、収縮率、不具合等を参考にする
• 成形品の配列 金型のサイズに合わせかつ樹脂がなるべく均一に流れるよう考慮する。ゲート位置を決める。 製品外観部にシボのある場合は、極力1点ゲートにする。
• エジェクタ方式を決める。エジェクタピンによる突き出しかストリッパー方式にするか等。エジェクターピン位置を決める。（下図参照）アンダーカットが在る場合の処理方法（スライド、内スライド、傾斜ピン）を検討する。
• 使用される樹脂や、要求外観により抜き勾配を決める。
• 製品形状により型割位置（ライン）を決める。（下図参照）
• 使用材料の収縮率を決める。収縮率は厚さで変わることを考慮する。
• できるだけ成形品の厚さが均一になるようにする。偏肉は樹脂の流れ、ひけ、ガスやけ、ウェルドが発生し易い。厚さは冷却時間に影響。成形サイクルなど製造コストに影響する。
• 成形品の出来上がり寸法はセンター値に来るようにする。無理のない成形条件が成形サイクル、生産性、品質、不良率に影響する。また成形圧力、成形時間、ひけ、バリの発生、金型の寿命に影響する。

型割位置（ライン）とエジェクターピン位置の事例

流動解析

流動解析とは、射出成形機で溶融された樹脂が金型内に射出された時の流動状況をシミュレーションするソフトです。樹脂の流れ方の他に、ウエルド、反り、ヒケの予測を3次元で解析します。過去の経験だけでなく事前にコンピューターにより樹脂の流れを計算した上で問題点を予測し設計段階で不具合を解消することができます。これにより金型修正工数を減らして製作時間を短縮するとともに顧客様の要求に最適な製品を提供することができます。弊社では受注したすべての製品について流動解析を行ない、適切なゲート位置、無理のない成形条件を検討した上で金型を製作しています。

試作品検討

金型工場で製作した金型は直ちに隣接する試作センターで試作品を作製します。試作センターでは各種の成形機、試作専用塗装機はじめ量産に必要な製造設備がすべて揃っており最終工程まで一貫して試作できます。試作品では寸法測定はじめ離型性、仕上がりなどを検証します。

不具合や微調整があればすぐに金型工場で修正します。また成形品の離型性、仕上がりの改善を行います。金型工場と試作センターがすぐ隣なので修理や急な変更、きめ細かな要望に最速で対応できます。金型製作から試作品の検証、量産品の完成までのリードタイムを大幅に短縮できます。

CAD / CAM / 流動解析

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