<頭>
素材
収縮率
推奨抜き勾配角度 (外部)
推奨抜き勾配角度 (内部/アンダーカット)
<本体>
POM
1.5%-2.5%
1°～2°
2°～3°
PBT
1.5%-2.5%
1°～2°
2°～3°
PA66
0.5% ～ 2.5%
1°～3°
3°～5°
PP
1.5% ～ 3.0%
2°～3°
3°～5°
PA66-GF30
0.2% ～ 0.7% (異方性)
2°～4°
4°～6°
カスタム射出成形金型設計サービス は、ガラス繊維充填材料の収縮率の重大な異方性を扱うためそのような要因は非常に慎重に扱う必要があります 。アンダーカット離型を使用する場合は、繊維配向が離型力に及ぼす影響に特に注意する必要があります。
図 4: パイプやギアなどの各種プラスチックおよび金属コンポーネント。
JS Precision は、金型製造前の DFM 解析を通じてアンダーカットのリスクをどのように排除しますか?
JS Precision の DFM 金型ツーリング サービス は、4 段階のアンダーカット チェック手順により、金型製造前にアンダーカットのリスクを特定して除去します。 CAD 設計が早い段階で介入していれば、DFM レビューにおけるアンダーカットの問題の 60% 以上は防げた可能性があります 。
DFM の 4 段階のチェック手順
パーティングラインと排出方向の決定: 3D CAD モデルでは、パーツのパーティング ラインの位置と排出方向を正確に定義する必要があります。これは、潜在的なアンダーカットをすべて判断する際の参考として考慮されます。抜き勾配チェック: 外壁の場合は最小抜き勾配 2°、内壁およびアンダーカットのあるフィーチャの場合は最小抜き勾配 3°。テクスチャード加工された表面の場合は、テクスチャ深さ 0.025mm ごとに 1°～2° の抜き勾配を追加 します。一度に 1 面ずつアンダーカット領域を確認する: DFM ソフトウェアによって特定された各アンダーカット面により、エンジニアは 3 つの可能性を考えるようになります。抜き勾配角度を大きくすることでアンダーカットをなくすことができるか?パーティングラインを変更すれば除去できるのでしょうか？その機能の存在は本当に必要ですか?残りのアンダーカットの機構の選択: 上記の最初の 3 つの方法でアンダーカットを削除できる場合は、機構の種類と数を詳細に計画し、これらの機構を金型コストの見積もりに含めます 。それが不可能な場合は、他のアンダーカットに進みます。
数値で表した DFM 値
金型製造後の再作業の可能性を減らし、リスクを大幅に低減する 射出成形金型設計の最適化 は、Moldflow 充填シミュレーションによって可能となり、60% 以上のリスク削減 につながります。設計の初期段階で DFM を介入すると、金型コストの 30%、最大 50% を回避できます。
JS Precision は、自動車センサー ハウジングの複雑なアンダーカット金型の課題をどのように解決しましたか?
顧客の問題
以前、お客様は別の射出成形会社 にこの製品の製造を注文していましたが、最初の試作成形は失敗しました。外側のスライダーの十分な移動量が不足していたため、 部品が金型内で詰まり、 取り出すことができなくなった のです。強制的に取り出した後、部品の側壁が破れてしまいました。お客様は金型代で 18,000 ドルを失ったほか、更新された 3D 図面を JS Precision に持ち込むまでの 6 週間のリードタイムも失いました。
JS プレシジョン ソリューション
2 つの主要な欠陥が検出されました。外側の穴のアンダーカット深さは 4.5 mm でしたが、元の金型のスライド移動量はわずか 5 mm でした。方程式 トラベル = D×1.5 + 3mm に基づくと、必要なトラベルは 9:75mm、内部溝のアンダーカット深さと直径の比は 0:42 (Tier 2) でした 。元の設計では、折りたたみ可能なコアではなく、傾斜したエジェクターが誤って使用されていました。
アウター スライドの移動距離 5 mm が 10 mm に変更されました (0.25 mm の安全マージンも追加されました)。それに合わせてスライドガイドの溝の長さも延長 されました。内部の傾斜したイジェクターの代わりに、6 ローブの折りたたみ可能なコアが選択され、中央のマンドレルが 12 MM 移動し、8 MM のアンダーカット部分が問題なく取り外せるようになりました。
PA66-GF30 材のアンダーカット領域の収縮率は 0.5% ～ 0.7% であることが判明しました。これはコラプスコア収縮ストロークの設計値に十分な余裕があることを意味します。
スライダーと折りたたみコアのコア フラップは H13 工具鋼で作られ、48 ～ 50 HRC に焼き入れされており、金型寿命は少なくとも 500,000 サイクル です。
最初の試作成形は、 折り畳むコア フラップの戻り動作にわずかな遅れがあったことを除いて、 非常に満足のいく結果となりました。 この問題は、フラップのバネの戻りを 1 つのバネから 2 つの平行なバネに変更したときに完全に解消されました。
失敗から学んだ教訓:
スライダー ストロークの計算は正確に次の式に基づいて行う必要があります: D x1.5 + 3 mm 。推測によって試作が失敗する可能性があります。
アンダーカットのグレーディングは、推測（個人の年齢）ではなく、深さと直径の比率の数学的計算に基づいて行われるものとします。
PA66-GF30 のガラス繊維の方向は、折りたたみ可能なコア フラップの摩耗に大きな影響を与えます。 500 回の試作サイクルを経た後、 バルブセグメントの表面にごくわずかな摩耗の痕跡が確認 されました。バルブ セグメントの表面を DLC (ダイヤモンド ライク カーボン) でコーティングしたことで、問題は解決されました。
最終結果
金型の総コストは 42,000 ドル (2 つのアンダーカット機構を含む) でした。金型の納品に要した時間は 8 週間でした。試作成形は最初の試行で正しく行われ、 これまでお客様の工場で金型は 300,000 サイクル以上問題なく稼働し続けています 。その結果、スクラップ率は元のソリューションの 8.5% からわずか 0.3% に削減されました。
複雑な金型ツール ソリューションの実装を成功させる鍵は、奇跡のような問題解決ではなく、再現可能なエンジニアリング方法を確立することです。
アンダーカット金型プロジェクトにも同様の最適化の余地がある可能性があります。 3D 図面をアップロード (STEP/IGS) すると、アンダーカットの特定、コスト見積もり、機構の推奨事項を含む無料の DFM 評価レポートを 48 時間以内に受け取ります。
複雑なアンダーカット金型の設計パートナーとして JS Precision を選ぶ理由
JS Precision を選択すると、射出成形金型の達人であるエンジニアのチームが得られます。私たちは経験を使って推測するのではなく、 ここで重要なのはアンダーカット設計金型の技術的背景 です。 DFM 解析、Moldflow シミュレーション、および正確なエンジニアリング計算を通じて、実証済みの複雑なアンダーカット金型設計ソリューションを提供します。
コアコンピテンシー
私たちのチームは、コンポーネントの選択プロセスをガイドするために、深さと直径の比率に関する 3 レベルの分類システムを適用しています。スライダーのストローク計算＝D×1.5＋3mmとなります。モールドフロー収縮シミュレーションは収縮がアンダーカットの制限内であることを確認 するために採用されています。工具鋼の熱処理は 1 HRC 精度レベルに制御されます。
無料の DFM 分析レポート、項目別のアンダーカット メカニズムのコスト価格設定を透過的に提供します。また、当社のクライアント エンジニアは当社の金型設計エンジニアと完全に統合 されています。
出荷前に 500 以上の試作成形検証が実行され、完全な試作成形レポートとリリース ビデオ クリップ が付属します。また、当社の金型の耐用年数は少なくとも 500,000 ～ 1,000,000 サイクルが保証されています。
よくある質問
Q1: 特別な機構を使用せずにアンダーカットを完全に回避できるのはいつですか?
パーティング ラインを移動することにより、追加の離型装置を追加することなく、アンダーカットを自然な離型可能な表面として金型から取り出すことができます。機能しないアンダーカット フィーチャの場合には、直接設計による削除も効果的な最適化方法 であり、DFM レビューで低コストで実行すべき優先変更の 1 つとして推奨されています。
Q2: サイドアクション スライドと角度付きリフターは、金型内の交換可能なフィーチャーですか?
金型内でサイドアクション スライドと角度付きリフターを組み合わせることは非常に可能です。金型を開いて後退させた後、サイドアクション スライドによって外側のアンダーカットが解放されます。一方角度の付いたリフターは排出フェーズ中に内側のアンダーカットを解放 します。機構の干渉の可能性を防ぐために、モーション シミュレーションで動作シーケンスを再確認します。
Q3: 深さが 6 mm を超えるアンダーカット フィーチャーは、サイドアクション スライドは明らかに不可能ですか?
6 mm より深いアンダーカットを設計する場合、サイドアクション スライドを考慮しないのが一般的です。強制的に閉じると、角度の付いたガイド ピンが歪み、型からの取り出しに抵抗が生じます。 使用できるコンポーネントが大きくなり、コストと故障率が増加する場合でも 、そのような機能にサイドアクション スライドを使用するよりもこれが最良の代替手段です。折りたたみ可能なコアと角度付きリフターを併用すると、より信頼性が高く安全になります。
Q4: メンテナンス コストの観点から、折りたたみコアの増加のうち、サイド アクション スライドに比べてどれくらいの費用がかかりますか?
折りたたみ式コアのメンテナンスコストは、サイドアクションスライドと比較すると約 30% ～ 50% 高くなります。複雑な多葉の精密コンポーネントは機械的ストレスに非常に敏感で、 性能が急速に低下するため頻繁な部品の修理、交換、そしてもちろん研磨が必要 になります。高品質の鋼材の使用と適切な熱処理により、より長い耐用年数を実現します。
Q5: ガラス充填材料 (例: PA66 - GF30) によって引き起こされるアンダーカット金型設計の制限は何ですか?
ガラス繊維が充填された材料は、流れ方向と直交流方向に沿って収縮が大きく異なることが知られています。 これらの異方性により、 脱型後のアンダーカット領域に大きな応力変動が発生 します。当社では、ガラス繊維の配向と分布のモールドフロー シミュレーション解析を使用して、アンダーカットの金型構造と、特にアンダーカット ゾーンの脱型パラメーターを正確に最適化します。
Q6: JS Precision の DFM 金型ツーリング サービスの内容と範囲は正確にはどのようなものですか?
DFM 金型ツーリング サービスの範囲と内容には、パーティング ラインのレイアウト、標準抜き勾配解析、アンダーカット レベルのレビュー、金型の機械部品のコスト評価 、および金型流動シミュレーションの検証が含まれます。私たちは、仕事を受け取ってからわずか 3 ～ 5 日以内という驚くべき時間で、設計上のミスを検討し、設計上の問題を特定し、お客様向けに専門的に書かれたレポートを作成します。
Q7: JS Precision が複雑なアンダーカット金型プロジェクトを成功させた業界はどこですか?
当社は、自動車医療産業機器や家庭用電化製品業界での豊富な経験があり、DFM 設計段階からシミュレーション検証および試作量産段階に至るまで すべての標準化手順に従って、何百もの洗練されたアンダーカット金型プロジェクトを完了してきたため、常に最高レベルの金型の品質と安定性を常に保証します。
Q8: JS Precision からアンダーカット モールド ツールの見積もりを入手するにはどうすればよいですか?
正確な見積もりを得る には、STEP および IGS 形式の 3D モデル、および材料と年間需要情報を含む 2D 設計図面を送信してください。 アンダーカット メカニズムのコストをリストし、隠れた手数料なしで完全にオープンな価格設定を提供する詳細な DFM レポートを 5 営業日以内に送信します 。
概要
複雑なアンダーカット金型の設計を決定する際の主な要素は経験や直感ではなく、 エンジニアリング データ です。最大 6 mm の外部アンダーカットにはサイド スライダーを、最大 20 mm の内部アンダーカットには折りたたみ式コアを推奨します。ネジリリース機構のコストは約 2,000 ～ 5,000 ですが、DFM による早期介入により金型コストを最大 30% ～ 50% 節約できる可能性 があります。直径に対する深さの比率のグレーディング基準、スライダー ストロークの計算式 (移動量 = D×1.5 + 3 mm)、および材料の収縮によって影響を受ける脱型力を総合して、どのアンダーカット金型が必要かを決定するための数値と事実に基づく意思決定システムを構築します。
部品の詳細を JS Precision にアップロード すると、無料で DFM 解析が受けられます。 JS Precision は、金型製造前に各アンダーカット フィーチャーの解決策を特定、定量化し、提案します ので、次の複雑なアンダーカット金型プロジェクトは製図段階から確実に成功します。
免責事項
このページの内容は情報提供のみを目的としています。 JS Precision Services については、情報の正確性、完全性、有効性について、明示的か黙示的かを問わず、いかなる表明や保証もありません。特定の技術要件を特定し、正式な部品見積をリクエストする のは購入者の責任です。詳細については、お問い合わせください。
JS プレシジョン チーム
カスタム製造ソリューション。 1,000 社以上の顧客にサービスを提供してきた 15 年以上の経験を持つ当社は、高精度のCNC 加工 、板金加工 、3D プリント 、射出成形 、および金属スタンピング 。 300,000 個を超える精密部品の納入に成功し、すべてのカスタム プロジェクトにわたって 99.2% の期日通り納入率を維持しています。
当社の施設には 100 台を超える最先端の 5 軸マシニング センターが備えられており、ISO 9001:2015 認証を取得しています。当社は、150 か国の B2B クライアントに、高速、効率的、高品質の製造ソリューションを提供しています。少量のプロトタイピングが必要な場合でも、大規模なカスタマイズが必要な場合でも、当社は最短 24 時間のリードタイムでプロジェクトをサポートします。比類のない効率、品質、プロフェッショナリズムを実現するには、JS Precision をお選びください。
詳細を確認するか、RFQ を送信するには、当社の Web サイトにアクセスしてください: www.cncprotolabs.com
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ラピッドプロトタイピングとラピッドマニュファクチャリングのエキスパート
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