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プラスチック金型の分類と設計
2021-08-20
主なカテゴリ:
さまざまな成形方法に応じて、さまざまなプロセス要件に対応するプラスチック加工金型の種類を分けることができ、主に射出成形金型、押出成形金型、ブリスター成形金型、高発泡ポリスチレン成形金型などが含まれます。
1. プラスチック射出（プラスチック）金型
主に熱可塑性プラスチック製品の製造に最も一般的に使用される成形金型です。プラスチック射出成形金型に対応する加工装置はプラスチック射出成形機です。プラスチックは、まず射出機の底部にある加熱シリンダー内で加熱されて溶解され、次に射出機のスクリュー内で溶解されます。または、プランジャーによって駆動され、射出機のノズルおよび金型の注入システムを通って金型キャビティに入り、プラスチックが冷却および硬化されて成形され、製品が型から取り出されます。その構造は通常、成形部品、注入システム、ガイド部品、押出機構、温度制御システム、排気システム、サポート部品およびその他の部品で構成されます。材料の製造には通常プラスチック金型鋼モジュールが使用され、一般的に使用される材料は主に炭素構造用鋼、炭素工具鋼、合金工具鋼、高速度鋼などです。射出成形加工方法は通常、熱可塑性プラスチック製品の製造にのみ適しています。 。射出成形プロセスによって製造されるプラスチック製品は非常に多岐にわたります。日用品から各種の複雑な機械、電化製品、輸送部品に至るまで、あらゆる製品が射出成形金型によって成形されています。プラスチック製品の製造において最も広く使用されている加工方法です。
2. プラスチック圧縮金型
これには、圧縮成形と射出成形という 2 つの構造金型タイプが含まれます。主に熱硬化性プラスチックを成形するために使用される金型の一種で、それに対応する装置が加圧成形機です。圧縮成形法は、プラスチックの特性に応じて、金型を成形温度（通常103°～108°）まで加熱し、計量した圧縮粉末を金型キャビティと供給室に入れて金型を閉じます。プラスチックは高温高圧下にあります。軟化した粘稠な流れであり、一定の時間が経過すると固化して目的の製品形状に成形されます。射出成形と圧縮成形の違いは、個別の供給チャンバーがあることです。成形前に金型を閉じます。プラスチックは供給チャンバー内で予熱されており、粘性のある流動状態になっています。調整され、圧力をかけて金型キャビティに押し込まれ、硬化して形成されます。圧縮金型は、難溶融熱可塑性プラスチック (ポリフッ化ビニルなど) ブランク (冷間成形)、高い光学性能を備えた樹脂レンズ、わずかに発泡したニトロセルロース車のステアリング ホイールなど、一部の特殊な熱可塑性プラスチックの成形にも使用されます。圧縮金型は主に、キャビティ、供給キャビティ、ガイド機構、排出部、加熱システムなどで構成されています。射出成形金型は、電気部品のパッケージングに広く使用されています。圧縮金型の製造に使用される材料は基本的に射出金型と同じです。
3. プラスチック押出金型
連続形状のプラスチック製品を成形および製造するために使用される金型の一種で、押出成形ヘッドとも呼ばれ、パイプ、ロッド、モノフィラメント、プレート、フィルム、ワイヤーおよびケーブルのコーティング、異形材などの加工に広く使用されています。生産設備はプラスチック押出機です。原理は、固体のプラスチックを加熱と押出機のスクリューによる回転と加圧の条件下で溶融、可塑化し、特定の金型形状により断面が金型の形状と同じになることです。連続プラスチック製品。製造材料には主に炭素構造用鋼、合金工具などが含まれます。また、一部の押出金型には耐摩耗性が必要な部分にダイヤモンドなどの耐摩耗性材料が象嵌されています。押出成形プロセスは通常、熱可塑性プラスチック製品の製造にのみ適しており、その構造は射出成形金型や圧縮金型とは明らかに異なります。
4. プラスチックブロー金型
プラスチック容器の中空製品（飲料ボトル、日用化学製品、その他の包装容器など）を成形するために使用される金型の一種です。ブロー成形の形式は、プロセス原理に応じて主に押出ブロー成形中空成形と射出ブロー成形中空成形があります。 、射出延伸ブロー成形中空成形（通称「インジェクションストレッチブロー」）、多層ブロー成形中空成形、シートブロー成形中空成形など。中空製品のブロー成形に対応する装置は、通常プラスチックブロー成形機と呼ばれます。ブロー成形は、熱可塑性プラスチック製品の製造にのみ適しています。ブロー金型の構造は比較的単純であり、使用される材料の多くはカーボン製です。
5. プラスチックブリスターモールド
プラスチックの板やシートを原料として、より単純なプラスチック製品を成形するための型の一種です。その原理は、真空法または圧縮空気成形法を使用して、凹型または凸型にプラスチックの板およびシートを固定することです。加熱軟化の条件下で、変形させて金型のキャビティに貼り付けて目的の成形品を得ることができ、主に一部の日用品、食品、玩具の包装製品の製造に使用されます。ブリスターモールドは、成形時の圧力が低いため、アルミニウムや非金属の鋳物で作られており、構造は比較的単純です。
6.高発泡ポリスチレン成形金型
発泡ポリスチレン（ポリスチレンと発泡剤からなるビーズ）を原料として、様々な形状の発泡包装材を成形するための金型です。原理は、発泡性ポリスチレンを金型内で蒸気成形できることです。これには、主に工業用包装製品の製造に使用される、2 種類の簡単な手動操作金型と油圧式ストレート発泡プラスチック金型が含まれます。この種の金型に使用される材料は、アルミニウム鋳物、ステンレス鋼、青銅などです。
デザイン要素:
金型の設計と製造はプラスチック加工と密接な関係があります。プラスチック加工の成否は金型設計と金型製造品質の影響に大きく依存しており、プラスチック金型の設計はプラスチック製品の正しい設計に基づいています。
プラスチック金型の設計で考慮すべき構造要素は次のとおりです。
① パーティング面、すなわち型締め時に凹型と凸型が協働する接触面。その位置や形状の選択は、製品の形状や外観、肉厚、成形方法、後加工技術、金型の種類や構造、脱型方法、成形機の構造などの要因に影響されます。
②複雑な金型の構造部品、すなわちスライダー、傾斜トップ、ストレートトップブロックなど。構造部品の設計は非常に重要であり、金型の寿命、加工サイクル、コスト、製品の品質などに関係します。そのため、複雑な金型の核となる構造の設計には、設計者のより高い総合力が要求されます。 、そしてできる限りシンプルで耐久性があり、経済的であることを追求しました。デザインスキーム。
③金型の精度、つまりジャムの回避、正確な位置決め、ガイドポスト、位置決めピンなど。位置決めシステムは製品の外観品質、金型の品質、寿命に関係します。異なる金型構造に応じて、異なる位置決め方法が選択されます。位置決め精度制御は主に処理に依存します。内金型の位置決めは、主に設計者がより合理的で調整しやすい位置決め方法を設計するために考慮されます。
②ゲートシステム、つまり射出成形機のノズルからキャビティまでの供給経路で、メインランナー、ランナー、ゲート、コールドキャビティが含まれます。特に、ゲート位置の選択は、溶融プラスチックが良好な流動状態でキャビティを満たすようにする必要があります。製品に取り付けられたソリッド ランナーとゲート冷間材は、金型から簡単に排出され、金型が開くときに除去されます。ロードモデルを除く）。
さまざまな成形方法に応じて、さまざまなプロセス要件に対応するプラスチック加工金型の種類を分けることができ、主に射出成形金型、押出成形金型、ブリスター成形金型、高発泡ポリスチレン成形金型などが含まれます。
1. プラスチック射出（プラスチック）金型
主に熱可塑性プラスチック製品の製造に最も一般的に使用される成形金型です。プラスチック射出成形金型に対応する加工装置はプラスチック射出成形機です。プラスチックは、まず射出機の底部にある加熱シリンダー内で加熱されて溶解され、次に射出機のスクリュー内で溶解されます。または、プランジャーによって駆動され、射出機のノズルおよび金型の注入システムを通って金型キャビティに入り、プラスチックが冷却および硬化されて成形され、製品が型から取り出されます。その構造は通常、成形部品、注入システム、ガイド部品、押出機構、温度制御システム、排気システム、サポート部品およびその他の部品で構成されます。材料の製造には通常プラスチック金型鋼モジュールが使用され、一般的に使用される材料は主に炭素構造用鋼、炭素工具鋼、合金工具鋼、高速度鋼などです。射出成形加工方法は通常、熱可塑性プラスチック製品の製造にのみ適しています。 。射出成形プロセスによって製造されるプラスチック製品は非常に多岐にわたります。日用品から各種の複雑な機械、電化製品、輸送部品に至るまで、あらゆる製品が射出成形金型によって成形されています。プラスチック製品の製造において最も広く使用されている加工方法です。
2. プラスチック圧縮金型
これには、圧縮成形と射出成形という 2 つの構造金型タイプが含まれます。主に熱硬化性プラスチックを成形するために使用される金型の一種で、それに対応する装置が加圧成形機です。圧縮成形法は、プラスチックの特性に応じて、金型を成形温度（通常103°～108°）まで加熱し、計量した圧縮粉末を金型キャビティと供給室に入れて金型を閉じます。プラスチックは高温高圧下にあります。軟化した粘稠な流れであり、一定の時間が経過すると固化して目的の製品形状に成形されます。射出成形と圧縮成形の違いは、個別の供給チャンバーがあることです。成形前に金型を閉じます。プラスチックは供給チャンバー内で予熱されており、粘性のある流動状態になっています。調整され、圧力をかけて金型キャビティに押し込まれ、硬化して形成されます。圧縮金型は、難溶融熱可塑性プラスチック (ポリフッ化ビニルなど) ブランク (冷間成形)、高い光学性能を備えた樹脂レンズ、わずかに発泡したニトロセルロース車のステアリング ホイールなど、一部の特殊な熱可塑性プラスチックの成形にも使用されます。圧縮金型は主に、キャビティ、供給キャビティ、ガイド機構、排出部、加熱システムなどで構成されています。射出成形金型は、電気部品のパッケージングに広く使用されています。圧縮金型の製造に使用される材料は基本的に射出金型と同じです。
3. プラスチック押出金型
連続形状のプラスチック製品を成形および製造するために使用される金型の一種で、押出成形ヘッドとも呼ばれ、パイプ、ロッド、モノフィラメント、プレート、フィルム、ワイヤーおよびケーブルのコーティング、異形材などの加工に広く使用されています。生産設備はプラスチック押出機です。原理は、固体のプラスチックを加熱と押出機のスクリューによる回転と加圧の条件下で溶融、可塑化し、特定の金型形状により断面が金型の形状と同じになることです。連続プラスチック製品。製造材料には主に炭素構造用鋼、合金工具などが含まれます。また、一部の押出金型には耐摩耗性が必要な部分にダイヤモンドなどの耐摩耗性材料が象嵌されています。押出成形プロセスは通常、熱可塑性プラスチック製品の製造にのみ適しており、その構造は射出成形金型や圧縮金型とは明らかに異なります。
4. プラスチックブロー金型
プラスチック容器の中空製品（飲料ボトル、日用化学製品、その他の包装容器など）を成形するために使用される金型の一種です。ブロー成形の形式は、プロセス原理に応じて主に押出ブロー成形中空成形と射出ブロー成形中空成形があります。 、射出延伸ブロー成形中空成形（通称「インジェクションストレッチブロー」）、多層ブロー成形中空成形、シートブロー成形中空成形など。中空製品のブロー成形に対応する装置は、通常プラスチックブロー成形機と呼ばれます。ブロー成形は、熱可塑性プラスチック製品の製造にのみ適しています。ブロー金型の構造は比較的単純であり、使用される材料の多くはカーボン製です。
5. プラスチックブリスターモールド
プラスチックの板やシートを原料として、より単純なプラスチック製品を成形するための型の一種です。その原理は、真空法または圧縮空気成形法を使用して、凹型または凸型にプラスチックの板およびシートを固定することです。加熱軟化の条件下で、変形させて金型のキャビティに貼り付けて目的の成形品を得ることができ、主に一部の日用品、食品、玩具の包装製品の製造に使用されます。ブリスターモールドは、成形時の圧力が低いため、アルミニウムや非金属の鋳物で作られており、構造は比較的単純です。
6.高発泡ポリスチレン成形金型
発泡ポリスチレン（ポリスチレンと発泡剤からなるビーズ）を原料として、様々な形状の発泡包装材を成形するための金型です。原理は、発泡性ポリスチレンを金型内で蒸気成形できることです。これには、主に工業用包装製品の製造に使用される、2 種類の簡単な手動操作金型と油圧式ストレート発泡プラスチック金型が含まれます。この種の金型に使用される材料は、アルミニウム鋳物、ステンレス鋼、青銅などです。
デザイン要素:
金型の設計と製造はプラスチック加工と密接な関係があります。プラスチック加工の成否は金型設計と金型製造品質の影響に大きく依存しており、プラスチック金型の設計はプラスチック製品の正しい設計に基づいています。
プラスチック金型の設計で考慮すべき構造要素は次のとおりです。
① パーティング面、すなわち型締め時に凹型と凸型が協働する接触面。その位置や形状の選択は、製品の形状や外観、肉厚、成形方法、後加工技術、金型の種類や構造、脱型方法、成形機の構造などの要因に影響されます。
②複雑な金型の構造部品、すなわちスライダー、傾斜トップ、ストレートトップブロックなど。構造部品の設計は非常に重要であり、金型の寿命、加工サイクル、コスト、製品の品質などに関係します。そのため、複雑な金型の核となる構造の設計には、設計者のより高い総合力が要求されます。 、そしてできる限りシンプルで耐久性があり、経済的であることを追求しました。デザインスキーム。
③金型の精度、つまりジャムの回避、正確な位置決め、ガイドポスト、位置決めピンなど。位置決めシステムは製品の外観品質、金型の品質、寿命に関係します。異なる金型構造に応じて、異なる位置決め方法が選択されます。位置決め精度制御は主に処理に依存します。内金型の位置決めは、主に設計者がより合理的で調整しやすい位置決め方法を設計するために考慮されます。
②ゲートシステム、つまり射出成形機のノズルからキャビティまでの供給経路で、メインランナー、ランナー、ゲート、コールドキャビティが含まれます。特に、ゲート位置の選択は、溶融プラスチックが良好な流動状態でキャビティを満たすようにする必要があります。製品に取り付けられたソリッド ランナーとゲート冷間材は、金型から簡単に排出され、金型が開くときに除去されます。ロードモデルを除く）。
③ プラスチックの収縮率や、金型の製造誤差や組立誤差、金型の磨耗など、製品の寸法精度に影響を与えるさまざまな要因。また、圧縮金型や射出金型を設計する際には、成形品のプロセスや構造パラメータのマッチングも重要です。マシンも考慮する必要があります。コンピュータ支援設計技術は、プラスチック金型の設計に広く使用されています。
