モールドコアとモールドキャビティ: 違いと設計上の考慮事項

あなたの机の上に 3 つの見積もりがあります。価格は30％以上異なります。紙の上ではスペックは似ているように見えます-同じスチール、同じキャビティ数、同じ表面仕上げ。違いは、製造まで反映されないキャビティとコアのエンジニアリング上の決定にあります。

 

私たちは昨年、8 キャビティの食品容器金型用のキャビティ インサートを再構築しました。元のサプライヤーは、キャビティ表面から一貫性のない距離で冷却チャネルを穴あけしていました (ある箇所では 8 mm、他の箇所では 15 mm 以上)。温度変化により充填が不均一になります。内側のキャビティの部品が不足し、外側のキャビティが過剰に詰め込まれました。お客様は、鋼材を検査する前にプロセス設定の調整に 11 か月を費やしました。

 

私たちの再構築では、すべてのチャンネルが一貫した 10mm 間隔で維持されました。サイクルタイムは 18 秒から 12 秒に短縮されました。 400 トンのプレス機を 1 時間あたり 85 ドルで稼働させている場合、6 秒の短縮により 100,000 個の部品あたり 14,280 ドルを節約できます。 35,000 ドルの再建投資は 4 か月で年間の金額に達しました。

冷却設計がサイクルタイムを決定する

 

冷却はサイクル時間の 60-80% を占めます。見積もりを依頼するときは、材質、表面仕上げ、キャビティ数、および予想される体積を指定することが多いでしょう。ほとんどの RFQ が質問しないこと-、またほとんどのサプライヤーも自発的に質問しないことは、冷却チャネルがキャビティ ブロックをどのように通るかということです。

 

従来のドリル溝は直線状に伸びています。複雑な部品の形状に従うことができないため、一部の領域は他の領域よりも早く冷却されます。コンフォーマルな冷却チャネル一定の距離でキャビティ表面をたどりますが、製造コストが高くなります。

 

コンフォーマル冷却が意味をなすのは次のような場合です。

投資は初年度に回収できます。部品数が 100,000 個未満の場合は、通常、従来の冷却の方が合理的です。

両方のオプションを引用し、特定のボリュームの計算を示します。

鋼のグレードは研磨材の下での工具寿命に影響します

昨年、自動車コネクタの顧客は、年間 200,000 個の部品として P20 鋼を指定しました。需要が予想を上回りました。 2 年目の 8 か月目までに、運用していた 30% ガラス充填 PBT はキャビティ ゲートを許容値を超えて摩耗させていました。{6}}

選択は、6 週間の生産ギャップを設けるか、プログラムの途中でバックアップ サプライヤーの資格を得るか、- ということになりました。彼らはダウンタイム中に 2 つの新たなビジネスチャンスを失いました。

20ペソの価格は1kgあたり約8〜12ドルです。 S136 の価格は 25 ～ 35 ドル/kg です。 50kg の鋼材を必要とする一般的なキャビティ ブロックの場合、材料コストの差は約 850 ～ 1,150 ドルになります。

S136 は、ガラス充填コンパウンドの下では 3 ～ 4 倍長持ちします。- 6 週間の生産ギャップにより、鋼鉄のアップグレードにかかる費用よりも費用がかかりました。-

中程度の量の非研磨性材料の場合は、P20 で問題ありません。-アプリケーションに必要なものを指定します。

マルチ-キャビティ充填バランス

幾何学的に対称なランナー レイアウトでは、すべてのキャビティが同じように充填される必要があります。そうではありません。ランナー壁に沿ったせん断加熱により温度勾配が生じ、より高温の材料が内部キャビティに向かうようになります。

薄肉アプリケーションにおけるコアシフト-

-壁の薄い部品-薬瓶、ペン軸、包装インサート-では、射出圧力が不均一であるため、充填中にコアが変形する可能性があります。その結果、肉厚にばらつきが生じ、部品が漏れ検査に不合格になるまでは現れない可能性があります。

当社は、予想されるたわみ荷重に合わせたサイズのサポートを備えたこれらのアプリケーション向けのコアを設計します。これにより、設計段階に 3 ～ 5 日かかりますが、コアに亀裂が入り始める生産開始 18 か月後に表面化する問題を防ぐことができます。

排出システムの設計

 

部品が金型に固着するとサイクルが遅くなり、工具が損傷する可能性があります。排出システムの設計は、部品の形状、抜き勾配、および表面の質感に依存します。

 

標準のエジェクタ ピンは、ほとんどの用途に使用できます。ブレード イジェクターは、ピンの圧力で変形する薄い壁全体に力を分散します。ストリッパー プレートは深絞りコアから部品を均等に持ち上げます。-エアポペットは、真空ロックを備えた部品の機械的排出を補います。

 

包装の顧客が、内側表面にテクスチャー加工を施した蓋を使用していました。彼らのオリジナルのツールは標準のピンを使用しており、取り出すときに部品がハングアップしていました。真空を破るために 4 つのエア ポペットを追加すると、固着部品の不良品が 2.3% から 0.1% 未満に減少しました。{2}

 

エアポペットの改造には 1,800 ドルかかりました。部品あたり約 0.08 ドルの不良品コストと年間 800,000 個の生産量を考慮すると、回収額は 4 か月未満でした。

抜き勾配と表面仕上げ

抜き勾配と表面仕上げの関係は単純です。テクスチャーのある表面をきれいに剥離するには、より多くの抜き勾配が必要です。

SPI-研磨面（鏡面仕上げ）は、0.5 度の抜き勾配で走行できます。 SPI-D テクスチャ サーフェスには、テクスチャの深さに応じて、通常 3 次以上が必要です。テクスチャ付きキャビティの抜き勾配が不十分であると、引きずり跡やパーツの固着が発生します。

家庭用品の顧客から、すべての表面に 1 度の抜き勾配が指定されたパーツ ファイルが送信されました。外観に軽やかな質感を求めたデザイン。 DFM レビューでこれにフラグを立てました。-ドラフトとテクスチャの組み合わせがリリースの問題を引き起こす可能性があると報告しました。

鋼材を切断する前に、テクスチャーのある表面の抜き勾配を 2.5 度に修正することには費用はかかりません。ツールの完成後に問題を発見するには、キャビティを再切断する必要があり、{2}}修正費用としておよそ 4,000 ～ 6,000 ドルかかり、さらに 2 週間の遅れが発生します。

見積もりの​​前に、すべてのプロジェクトに対して DFM レビューを実行します。硬化鋼よりも CAD でジオメトリを修正する方が高速です。

金型に同梱されるもの

他のサプライヤーから金型が 1 ページの請求書だけで届くのを見たことがあります。{0}}図面、材料証明書、プロセスデータはありません。何か問題が発生した場合、-そして最終的には必ず何かが問題になります-、診断するためのベースラインはありません。