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アルパインモールドの金型設計・エンジニアリングサポート

Alpine Moldでは、効率的な射出成形金型の設計から始まる、高品質の初期段階のエンジニアリング サポートを提供します。当社は、10 年以上の経験を誇るエンジニアリング チームとともに、専門的な人材とテクノロジーに多大な投資を行って、お客様のプロジェクト要件を満たし、あらゆる段階でお客様を支援するオーダーメイドのソリューションを提供します。

アルパイン金型で使用されるエンジニアリング ソフトウェア:
      Pro-E
    ソリッドワークス
     AutoCAD
 
さらに、次のようなユニバーサル形式を使用します。

     IGES
    ステップ
     x_t
     STL

また、当社の比類のない品質とサービスを実現するために、お客様の 2D/3D 図面、スケッチ、モデル、物理部品、または既存の金型も処理します。
金型設計における専門的な付加価値サービス
DFM レポートとモールド フロー解析
当社の金型設計サービスでは、お客様に高品質の金型設計ソリューションを提供するだけでなく、金型設計と製品の最適化を確実にするための一連の専門的な分析とレポートを通じて、包括的なサポートと保証を提供することに重点を置いています。最終的には、高品質の製品と効率的な生産が実現できます。最終的には、お客様が高いコストパフォーマンスと高品質を両立した競争力のある製品を提供できるようになります。
I. 製造可能性を考慮した設計

 

(I) DFM とは何ですか?

 
 
DFM レポートは、製品をより効率的かつ経済的に製造できるように、金型設計段階で製品設計を総合的に評価および最適化する重要な文書です。製造結果の観点から、製品の表面要件、構造、材料、組立プロセスなどのさまざまな要素を考慮し、生産プロセス中に発生する可能性のある潜在的な問題を事前に発見して解決することで、試行錯誤コストや生産コストを削減し、生産サイクルを短縮し、製品の品質と生産効率を向上させます。
 
                                         

 

(II) DFM レポートの内容



製品構造分析

i.製品の全体構造を評価し、製造に支障をきたす複雑な構造や加工が難しい部分がないか確認します。例えば、内部アンダーカット構造を有する製品については、スライダー構造やリフター構造などの適切な脱型方法をレポートで指摘し推奨し、これらの構造が金型設計や製造に及ぼす影響を分析します。

 

ii.製品各部の肉厚均一性を評価します。肉厚が不均一であると、射出成形プロセス中に不均一な収縮や変形などの問題が発生する可能性があります。成形プロセス中の製品の安定性を確保するために、肉厚を最適化するための提案をレポートで提供します。


材料の選択と評価

 

私。お客様が選択した材料を、用途要件や製品の性能特性に応じて評価します。材料の加工性能、成形特性、コストなどの要素を分析し、選択した材料が製品の機能要件を満たすだけでなく、良好な製造性と経済性を備えていることを確認します。

ii.お客様が選択された材料に潜在的な問題が見つかった場合、レポートの中でより適切な代替材料を推奨し、材料の性能上の利点、コストの違い、生産プロセスへの影響など、推奨理由を詳しく説明します。


成形プロセスの分析

i.最適なゲートの位置とゲートのタイプを選択します。 これは、内部応力を最小限に抑え、変形を最小限に抑え、最良の外観を備えた製品を得るのに有利です。


ii.最適な排出機構を設計します。 これは、最良の製品外観を得ることができ、生産効率の向上と金型の製造コストの削減に有利です。


iii.最適な冷却システムを設計します。 これは、変形を最小限に抑えた製品が得られ、製品の生産効率が向上するのに有利です。


iv.最適な排気システムを設計します。これは、最良の表面効果が得られ、製品の生産効率を向上させるのに有利です。

 

v. 最適な潤滑システムを設計します。これは、金型の長期的な円滑な稼働、故障の削減、生産効率の向上に役立ちます。

 

 

 

 

製造プロセス分析

i.金型の構造に合わせて最適な製造プロセスを選択します。金型の加工難易度、加工精度、実現可能性解析を考慮する必要があります。例えば、高精度が要求される一部の金型部品については、既存の加工設備に合わせて最適な加工ソリューションを選択いたします。必要に応じて、最適化のための特別な処理方法やプロセスを推奨します。

ii.金型の組み立てプロセスを分析し、金型の各部品が正確かつスムーズに組み立てられることを確認します。レポートでは、組み立て順序と組み立て方法の提案、および組み立て中に注意する必要がある重要なポイントと困難さが提供されます。

コスト分析と最適化の提案

i.材料費、加工費、組立費など、金型の製造コストを詳細に分析します。コスト構造の分析を通じて、コスト削減の可能性のあるリンクを見つけ、対応する最適化の提案を行います。

ii.例えば、金型構造設計の最適化により金型部品点数の削減や加工工程の簡略化を図り、加工コストを削減します。または、製品の品質に影響を与えることなく、より経済的な材料を選択し、材料コストを削減します。

 

II.モールドフロー解析

 

(I) モールドフロー解析の意義



金型流動解析は、コンピュータシミュレーション技術を使用して、射出成形金型内でのプラスチックの流れ、充填、保圧、冷却のプロセスをシミュレーションおよび解析する手法です。これは、金型設計者がプラスチック成形プロセス中に発生する可能性のある問題 (ショート ショット、バリ、気泡、応力集中など) を設計段階で予測するのに役立ち、それによって金型設計ソリューションを最適化し、射出成形の品質と効率を向上させることができます。

 

 

 

 

(II) モールドフロー解析の過程と結果



1. モデルの確立と前処理

i.まず、お客様から提供された三次元製品モデルに基づいて、金型流動解析モデルを構築します。モデルをメッシュして、メッシュの品質が解析要件を満たしていることを確認します。同時に、プラスチック材料の特性、射出プロセスパラメータ (射出圧力、温度、速度など)、および金型強度を設定します。

2. シミュレーション解析と計算


私。モールド フロー解析ソフトウェアを実行して、金型内でのプラスチックの成形プロセスをシミュレーションおよび計算します。ソフトウェアは、設定されたパラメータと物理モデルに従って、金型内のプラスチック溶融物の流動軌跡、圧力分布、温度分布、充填時間、保圧曲線などの重要なデータを計算します。

 

 


3. 結果の分析と最適化の提案

i.充填プロセス解析: 充填プロセスのシミュレーション結果を解析することで、溶融プラスチックが金型キャビティの各部分に均一に充填できるかどうかを確認できます。充填バランスが偏っていると、ショートショットや製品の局所的な濃度ムラなどのトラブルが発生する可能性があります。レポートでは、充填効果を向上させるためにゲートの位置、サイズ、またはランナー システムを最適化するための提案を提供します。


ii.圧力分布解析: 圧力分布状況は射出成形の品質と金型の寿命に直接影響します。圧力が高すぎると金型の損傷や製品のバリなどの欠陥が発生する可能性があり、圧力が低すぎるとショート ショットや製品の品質低下が発生する可能性があります。圧力分布結果に基づいて金型の強度や構造合理性を評価し、射出プロセスパラメータの調整や金型構造の最適化など、対応する改善策を提案します。


iii.温度分布解析: 温度分布が不均一であると、製品の不均一な収縮や変形、内部応力集中などの問題が発生する可能性があります。モールドフロー解析により、射出工程中の金型の温度変化状況を把握し、冷却システムの設計を最適化し、製品を均一に冷却できるようにし、製品の寸法精度や外観品質を向上させることができます。レポートでは、冷却チャネルのレイアウト、冷却媒体の選択、冷却時間の最適化に関する提案を提供します。


iv.気泡と融着線の分析: 気泡と融着線は射出成形における一般的な欠陥であり、製品の外観と強度に影響を与えます。モールド フロー解析では、気泡や融着線の位置と数を予測できます。解析結果に応じて、ベントホールの追加やゲート位置の最適化など、射出プロセスのパラメータや金型構造を調整して、これらの欠陥を軽減または解消することを提案します。

プラスチック射出成形金型の設計プロセス
I. 製品分析と需要評価

1. 製品仕様の調査


まず、製品のサイズ、形状、肉厚、公差要件など、お客様から提供された製品仕様を詳細に調査します。たとえば、製品が複雑な内部構造を持つプラスチックシェルの場合、各部品のサイズを正確に測定し、許容公差範囲を決定する必要があります。これは、その後の金型設計で製品の精度を確保するために重要です。
 
2.材料特性の考慮

製品に求められるプラスチック素材の特性を理解します。プラスチック材料は、収縮率、流動性、強度などが異なります。たとえば、ポリプロピレン材料は靭性が高く流動性が高く、ABS材料は硬度が高く、表面光沢が良好です。これらの特性に従って、プラスチックを金型内にスムーズに充填できるように、金型のゲートの種類とランナー システムのサイズを決定します。
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3.生産量要件の分析

お客様の生産量要件に応じて金型のキャビティ数を決定します。大量生産が必要な場合には、生産効率を向上させるための多個取り金型をお客様にご提案させていただきます。
 
II.コンセプトデザイン

 

1.分割面の決定


パーティング面は、上型と下型、または移動型と固定型の間の境界面です。製品の形状に応じて適切なパーティング面を選択してください。一般的な原則は、製品をできる限りスムーズに離型できるようにすることであり、パーティング面はできる限りシンプルで平坦である必要があります。ただし、より複雑なアンダーカット構造を持つ製品の場合は、パーティング面の位置に特別な配慮が必要となり、スライダーやリフターなどの構造を用いて脱型を行う必要があります。

2. ゲートの位置とタイプの選択


ゲートは、溶融プラスチックが金型キャビティに入る入り口です。ゲート位置の選択では、プラスチックの流れのバランスと製品の外観要件を考慮する必要があります。

3. 予備的な構造レイアウト


キャビティやコアの配置、スライダー、リフター、インサートなどの特殊構造の採用の有無など、金型の基本構造を決定します。横方向の突起や内部アンダーカット構造を備えた製品の場合、製品のスムーズな脱型を実現するためにスライダーまたはリフター構造を設計する必要があります。

Ⅲ.詳細設計

 

1. キャビティとコアの設計

 
製品の形状やサイズに応じて、キャビティやコアの形状やサイズを正確に設計し、プラスチックの収縮率を考慮して適切なサイズ補正を行います。同時に、キャビティとコアの強度と剛性を計算し、射出成形プロセス中の安定性を確保します。
 
2. ランナーシステムの設計
 
ランナー システムには、スプルー、ランナー、ゲートが含まれます。スプルーは射出成形機のノズルとランナーを繋ぐ流路であり、その大きさは射出成形機の仕様やプラスチックの流れに応じて決定されます。ランナーの設計では、プラスチック溶融物がランナー内の各キャビティに均一かつ迅速に流れるようにする必要があり、その直径、長さ、粗さはプラスチックの流動特性に影響します。

3. 冷却システムの設計

 
冷却システムの設計目的は、プラスチックを冷却して金型内で急速に硬化させることです。冷却チャネルは製品の形状と肉厚に応じて配置する必要があります。一般に、冷却チャネルはキャビティ表面にできる限り近づける必要があり、チャネル間の距離は均一である必要があります。たとえば、壁厚が厚い製品の場合、冷却チャネルの間隔を適切に増やすことができます。一方、薄肉製品の場合は、より高密度の冷却チャネルのレイアウトが必要です。
 
4. 脱型装置の設計

脱型装置は、成形された製品を金型から押し出すために使用されます。一般的なプッシュロッドの脱型機構に加え、横芯抜き構造など複雑な構造の製品の場合は、スライダーやリフターの動作を傾斜ガイドピンや油圧・空圧装置などを用いてスムーズに脱型できるように、スライダーやリフターの駆動機構を設計する必要があります。
IV.デザインレビュー

 1. 内部レビュー

 
当社の社内エンジニアリングチームの設計マネージャーは、設計スキームをレビューします。主に、設計が金型の製造可能性要件を満たしているか、構造が合理的であるか、潜在的な設計欠陥がないかなどをチェックします。たとえば、ランナー システムがプラスチックの流れのアンバランスを引き起こすかどうか、脱型機関が確実に機能するかどうかなどをチェックします。
 
2. お客様とのコミュニケーションによる検討
 
ランナー システムには、スプルー、ランナー、ゲートが含まれます。スプルーは射出成形機のノズルとランナーを繋ぐ流路であり、その大きさは射出成形機の仕様やプラスチックの流れに応じて決定されます。ランナーの設計では、プラスチック溶融物がランナー内の各キャビティに均一かつ迅速に流れるようにする必要があり、その直径、長さ、粗さはプラスチックの流動特性に影響します。
 

                         

V. 金型製作図面の作成

1. 部品図の作成


部品のサイズ、公差、表面粗さ、材質、熱処理要件などの情報を含む、金型の各部品の詳細な図面を作成します。製造と加工を容易にするために、部品の図面は詳細かつ正確である必要があります。例えば、金型の中核部分については、その形状寸法、他の部品との嵌合寸法、加工精度要求等を明記します。

2.組立図の作成


金型の組立図を作成し、金型のさまざまな部品間の組立関係、組立順序、全体の構造を示します。組立図では、金型の組立てに明確な指針を提供するために、主要な組立品のサイズ、取り付け公差などをマークします。

VI.設計の検証と最適化

 

1. 試作

 
金型製作後は試し成形を行います。試作工程では、金型へのプラスチックの充填状況(フロープレートの作成)、製品の成形品質(寸法精度、外観品質、欠陥の有無など)、金型の作業性(脱型がスムーズか、冷却効果が良好かなど)を観察します。
 
2. 最適化と調整
 
試作結果に応じて金型の最適化・調整を行います。製品にバリやシュリンクマークなどの欠陥があることが判明した場合は、その原因を分析し、ゲートサイズの調整や冷却チャンネルのレイアウトの最適化など、金型の該当箇所を修正します。何度も試作と最適化を繰り返し、お客様の品質要件を満たす金型を生産します。
優れたデザインがもたらすもの
当社の経験豊富な設計エンジニアは、金型設計の欠陥を事前に防ぎ、完璧な金型を実現します。

高い耐性

当社の優秀な設計技術者は、金型設計により金型精度を0.01mmまで実現します。
 
 
 

低い不良品率

エンジニアは、金型の欠陥を減らすために、射出速度、温度、ランナーの有無、ゲートのタイプなど、生産プロセスのさまざまな側面を考慮します。
 

コスト削減生産

洗練された金型設計により、余分な材料の無駄や生産性の低下を排除し、生産コストを削減します。
 
 

迅速な対応

優れた金型設計により、生産プロセスで発生する可能性のある問題が軽減され、製品の生産速度が向上し、顧客の納期に間に合うことができます。
 

クイックリンク

産業

能力

お問い合わせ

追加: 中国広東省深セン市功明鎮合水口村第6工業区ブロック3A
 
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