プラスチック注入のためのトップ10の金型

プラスチック射出金型の製造用のCNC加工装置とツール

CNC工作機械は、特にプラスチック注入のためのカビの生産における現代の製造の基礎を表しています。これらの洗練されたマシンには、数値コードまたはその他のシンボリックエンコーディング命令によって指定された論理的に処理されるプログラムが可能なプログラム制御システムが装備されています。 CNCシステムとして知られる制御システムは、プラスチック注入生産に不可欠な複雑なコンポーネントの正確な製造を可能にします。

デジタル化されたプログラムコードを利用して、ツールとワークピースの間の相対的な変位情報を含む部品処理中に必要なさまざまな運用手順を記録することにより、これらのマシンは例外的な精度を提供します。データはコンピューターまたはCNCシステムに送信され、デコード、計算、および処理を受けて、工作機械とワークピース間の相対的な動きを制御し、最終的には前例のない精度で必要な部品を生成します。

プラスチック注射用のカビのための現代の製造環境では、採用されている主要なCNCマシンには、CNC旋盤、CNCミリング機、および機械加工センターが含まれます。各カテゴリは、高-高品質の金型生産に必要な複雑なコンポーネントを作成する際に特定の関数を提供します。

カビ製造におけるCNC旋盤
 

 

CNC旋盤は、業界で最も広く利用されているCNC工作機械の1つとして浮上しており、プラスチック注入成分のためのカビの製造に不可欠であることが証明されています。これらの汎用性のあるマシンは、主にシャフト-タイプまたはディスク-タイプの回転部品のターニング、掘削、リーミング、退屈、およびスレッド切断操作を処理します。

 

最新のCNC旋盤は、内部および外部の円筒表面、円錐表面、球状表面、円筒形の糸、円錐形の糸、溝、および端面加工を含むさまざまな切断操作を自動的に完了する際に、顕著な能力を示しています。デュアル-軸リンケージ機能は、現代のCNC旋盤で標準となっており、精密金型コンポーネントの製造に不可欠な複雑な同期された動きを可能にします。

 

CNC旋盤製造技術の継続的な進化により、さまざまな仕様を備えた多様な製品が生成されました。 CNC旋盤の分類は、さまざまな製造ニーズに対応するための複数の方法論に従っています。

スピンドル構成

水平CNC旋盤と垂直CNC旋盤に分割され、水平ガイドレールと傾斜ガイドレールデザインの両方を備えた水平バリアントがあります。

ツールポスト数量

2つの-座標制御と4つの-座標制御を備えたダブルツールポストマシンを使用して、単一のツールポストマシンを区別します。

システムの洗練

経済的なCNC旋盤、完全-関数CNC旋盤、およびターニングセンターに分類され、それぞれがプラスチック注入製造用の金型の特定のアプリケーションに明確な利点を提供します。

CNCミリング機とそのアプリケーション

 

カビ製造業界でのCNCミリング機の適用は、特にプラスチック注入のための金型を生産するために、非常に広く普及しています。プラナーの輪郭と3つの-寸法曲面を備えたさまざまなコンポーネント、金型パンチ、ダイ、キャビティを含む寸法湾曲した表面は、精密な製造のためにCNCミリングマシンに依存しています。

 

これらの洗練されたマシンは、掘削、リーミング、退屈、糸の切断操作も実行し、カビ生産プロセスの顕著な汎用性を示しています。

 

CNCミリングマシンの最も一般的な分類方法は、スピンドルレイアウト構成を考慮し、それらを垂直CNCミリング機、水平CNCミリング機、および両方の向きが可能なユニバーサルCNCミリング機に分類します。彼らの座標系は、一貫した動作のために右-手ルールに付着しているISO標準仕様に準拠しています。

 

 

機械加工センター：究極のソリューション

 

機械加工センターは、複数の操作を可能にするツールマガジンと自動ツール変更デバイスを装備したCNCテクノロジーの頂点を表しています{-または完全な処理-を1つのセットアップで締めます。この機能は、プラスチック注入のために複雑なカビを製造するときに非常に貴重であることが証明されます。

 

 

退屈-ミリングマシニングセンター

 

CNCミリング機と退屈なマシンから進化し、自動ツールの変更を制御し、ワークピース表面でさまざまな操作を継続的に実行する洗練されたCNCシステムを組み込んでいます。

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機械加工センターをターンします

 

製粉と掘削のための機能を追加した操作に特化し、プラスチック注入のために金型で使用される回転部品の完全な機械加工溶液を提供します。

 

「高度な機械加工センターは、セットアップ時間を最大70％削減し、ミクロン内の寸法精度を改善し、表面仕上げの改善とより長いカビの寿命に直接寄与することにより、プラスチック注入生成用の金型に革新されました。」

 

- International Journal of Precision Engineering and Manufacturing、vol . 24、Issue 3、2023、pp . 411-425. https://doi.org/10.1007/S12541-023-00789-X

 

構造分類は、機械加工中心を垂直、水平、ガントリー-タイプ、および5つの-軸構成に分割します。ツールの変更メカニズムは、別の分類基準を提供し、工具雑誌とマニピュレーター、マニピュレーターのないマニピュレーター、およびタレットツールマガジンの種類を備えた機械加工センターを区別します。製粉機と同様に、機械加工センターは、3つの-軸リンケージオプションに2つの-軸を提供し、3つの-軸リンケージモデルは、汎用性とコスト-効果のためにプラスチック注入製造のカビで最も一般的です。

 

特殊なCNC工作機械

 

金型製造で一般的に採用されているCNCマシンを超えて、いくつかの特殊なCNC機械工具は、プラスチック注入のための金型の作成における特定の要件に対処しています。これらには、掘削や糸の切断タスクに特化した退屈な操作とCNC掘削機専用に設計されたCNCボーリングマシンが含まれます。各マシンタイプは、最新の金型製造に必要な包括的なツールキットにユニークな機能を提供します。

 

 

CNCボーリングマシン

 

金型プレートに不可欠な緊密な耐性を備えた正確な穴の作成に特化し、プラスチック注入のためのカビのコンポーネントをガイドします。これらのマシンは、大きな-直径の穴と複雑な内部ジオメトリに対して優れた精度を提供します。

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CNC掘削機

 

高-ボリューム掘削操作とスレッド切断用に最適化されており、効率のためのマルチ-スピンドル構成を備えています。これらのマシンは、プラスチック注入のために金型で冷却チャネルとエジェクターピンアセンブリに必要な正確な穴パターンの作成に優れています。

CNC切削工具の分類

 

適切な切削工具の選択と適用は、プラスチック注入生産のためのカビの品質と効率に大きな影響を与えます。 CNC切削工具は、さまざまな基準に従って分類され、それぞれが最適なアプリケーションに関する洞察を提供します。

 

構造分類

 

 

 積分ツール：最大の剛性のために統一された構造を備えています。

 

ツールの挿入：機械的にクランプされた溶接品種に分割し、切断エッジの経済的な交換を提供します。

 

Vibration -減衰ツール：作業中の腕の長さと直径比が大きくなる状況に対処します。

 

内部冷却ツール：ツールボディに切断液チャネルを組み込みます。

 

Special -目的ツール：ユニークな製造課題のための複合ツールと可逆的なスレッドツールを含む。

 

マテリアル-ベースの分類

 

工具製造で使用される材料は、プラスチック注入のための金型を作成するときに基本的にパフォーマンス特性を決定します。

ツール材料	重要な特性	最高のアプリケーション
high -速度鋼	優れた靭性、硬度が低く、優れた粉砕性	カスタムnon -標準ツール、低{-速度操作
炭化物	硬度、耐摩耗性、複数のグレードで利用可能	汎用加工、高-速度操作
コーティングされたツール	耐摩耗性の向上、摩擦の減少、ツール寿命の長い	高-ボリューム生産、研磨材
セラミック	極度の硬度、高温抵抗、低い靭性	硬化材料の高-速度機械加工
ダイヤモンド	最大硬度と耐摩耗性、最小の靭性	非-鉄金属と複合材料の仕上げ

 

これらの材料を分析すると、硬度と耐摩耗性がダイヤモンドでピークに達し、徐々に-速度鋼に徐々に減少することが包括的に明らかになりますが、靭性は逆の関係に続き、-速度鋼が最大の最大のダイヤモンドを示します。

 

プロセス-ベースの分類

 

切断プロセスによる分類は、プラスチック注入製造のための金型のツール選択のための実用的なガイダンスを提供します。

 

 

ターニングツール

 

外部円、内部穴、外部スレッド、内部スレッド、溝、顔の切断、フェイスリンググルービング、および分割-タイプを含みます。 CNC旋盤は、一般に、標準化されたインサートとツールボディを備えた標準の機械的に固定されたインデックス可能なツールを採用しています。

挿入材料には、炭化物、コーティングされた炭化物、および高-速度鋼が含まれます。 CNC旋盤には、機械的にクランプされたインデックス可能なツールには、外部ターニングツール、外部スレッドツール、内部ターニングツール、内部スレッドツール、別れのツール、センタードリル、退屈なバー、タップなどのホール処理ツールが含まれます。

 

 

 

複雑な幾何学用のフライス材

 

製粉ツールは、フェイスミル、エンドミル、金型工場、キーウェイミルに分かれており、それぞれがプラスチック注入製造のための金型で特定の機能を提供しています。

 

フェイスミルズ

 

ディスクミルとも呼ばれます。主に、マルチ-座標処理を介して、主に大きな平らな表面と比較的平らな3つの-寸法輪郭を機械加工します。これらのツールには、円周方向と端面の両方の切断エッジが特徴で、端の切断エッジは二次切断エッジとして機能します。

 

モダンフェイスミルは、インサートの歯構造と機械的にクランプされたインデックス可能なインサートデザインを採用しており、高{-速度鋼または40crツールボディを備えた炭化物切断材を使用しています。

エンドミルズ

 

プラスチック注入産生のためにカビのためにCNCマシンで最も頻繁に使用されるフライス材ツールを表します。円筒形と端の両方の表面に切断エッジを特徴とするため、同時または個別の切断操作を実行します。構造変動には、積分および機械的にクランプされた設計が含まれ、高い-速度鋼と炭化物が作業成分の主要な材料です。

金型工場

 

エンドミルから進化し、円錐形のエンドミル、円筒形のボール-エンドミル、および円錐形のボール-エンドミルズに分類され、まっすぐなシャンク、フラットストレートシャンク、モールステーパーシャンクを備えています。

 

それらの特徴的な特徴は、切断エッジで覆われたボールの端または端面を含み、円周方向のエッジがボール-端にシームレスに接続され、プラスチック注射用のカビの金型表面の精密な仕上げに不可欠なラジアルと軸の摂食を可能にします。

 

キーウェイミルズ

 

円筒形と端の両方の表面に切断された縁を備えた2つの切断歯を特徴とし、端エッジが中心まで伸び、本質的に特殊なエンドミルとして機能します。キーウェイを粉砕するとき、これらのツールは通常、初期の軸方向の給餌を実行してスロットの深さに到達し、その後、キーウェイの方向に沿って横方向の動きをして完全な長さを完了します。これらの一般的なフライス材のタイプを超えて、プラスチック注入成分用の金型のユニークなジオメトリ用に設計されたドラムミルやフォームミルなど、特定の部品処理のために専門の工場が存在します。

 

 

ツールプリセット、クイック変更システムおよび選択原則

 

ツールプリセットおよびクイック変更システム

 

 

ツールサイズのプリセットと迅速なツール変更機能の実装は、プラスチック注入品質のために金型に不可欠な例外的な繰り返しポジショニング精度を実現します。 CNCマシンの手動ツールの変更は、クイック{- Change Chucksを使用し、ツールマガジンを備えたセンターを機械加工して自動ツール変更システムを実装します。包括的なツールシステムには、ツール管理システム、オンライン監視、およびサイズ補償システムが組み込まれ、拡張生産ラン全体で最適なパフォーマンスが確保されます。

 

CNCツールの選択原則

 

プラスチック注入のための金型の切削工具選択は、材料特性、切断パラメーター、ワークピースジオメトリ、処理方法、機械機能、負荷能力など、複数の要因に依存します。

 

 

一般的な選択原則

 

 便利なインストールと調整を優先します

 

優れた剛性を持つツールを選択します

 

耐久性と精度が高いツールを選択します

 

処理の剛性を高めるために、可能な限り短いツールホルダーを選択しながら処理要件を満たす

 

 

CNC切削工具は、積分および挿入設計を通じて、CNCマシンの高速、効率、および自動化特性に適応します。ツールホルダーと統一された切断エッジを特徴とする積分ツールは、初期のアプリケーションで最も広く効果的な切削工具を表していますが、現在は限られた使用を検討しています。ユニバーサルツール、ユニバーサル接続ハンドル、限られた特殊なハンドルを介してツールを挿入します。挿入ツールは、固定方法を非-インデックス可能なインデックス可能なタイプに挿入してさらに分類し、インデックス可能なツールが現在の市場を支配しており、プラスチック注入生産のためにカビで使用されるすべてのCNCツールの30〜40％を含む。

 

高度なツール選択戦略

歯数、ピッチ、および直径の考慮事項

歯数とピッチ

 粗い-ピッチミル：大規模な手当の粗い機械加工、柔らかい材料処理、実質的な切断幅、および機械電力の低い状況に訴えます。

中{-ピッチミル：幅広い用途の範囲を備えたユニバーサルシリーズツールを表し、優れた金属除去速度を提供し、安定性を削減します-プラスチック注入作業に最適です。

ファイン-ピッチミルズ：鋳鉄、アルミニウム合金、および非-鉄金属の高飼料切断に優れています。

不平等なピッチミルズ：プロセスシステムの共鳴を防ぎ、鋳造鋼と鋳鉄の成分の大規模な手当の粗い機械加工に特に有益な滑らかな切断を保証します。

最適なパフォーマンスのための直径選択

フェイスミルの直径の選択は、主にワークピースの幅を考慮しながら、機械の出力、ツールの位置、および歯-ワークの接触パターンを説明します。マシンスピンドルの直径は追加の選択基準を提供し、フェイスミルの直径はd=1.5 dとして計算され、dはスピンドル直径を表します。一般に、塑性注射用途向けの金型で最適な性能を得るには、フェイスミルの直径が20〜50％を超える必要があります。

エンドミルの直径の選択は、主にワークピースの処理寸法要件に対処しながら、機械定格の電力制限内にツール電力要件が残るようにします。小径エンドミルは、最大機械速度が最小ツール切削速度要件を達成することを確認する必要があります。これは、プラスチック噴射空洞の精密金型の表面品質を維持するために重要です。

アプリケーション-特定のツール選択

 

 

部品構造が許可されると、{-}から-}の直径の比率で大きな直径ツールを選択すると、剛性が最適化されます。ボトム-エッジ通り-薄い-壁とultra -薄い-壁部分のためのセンターミルズは、ツールと切断の位置での切断力を最小限に抑えるために、エンドエッジに十分な中心角を必要とします。

 

加工アルミニウム、銅、およびその他の柔らかい材料部品は、わずかに大きいレーキ角を持つエンドミルの利益を得て、プラスチック注入製造のための金型の最適なチップ避難のために歯数を4以下に制限します。

 

合理的なツールの選択と切断パラメーターの決定には、ワークピースの形状、寸法要件、および材料の硬度の予備分析が必要です。ツールの寸法は、プラスチック注入産生のための成功した金型のために、処理されたワークピースの表面寸法に適切に対応する必要があります。

フリー-フォーム表面処理中、ボール-エンドツールチップ切断速度がゼロに達するため、処理の精度を確保するために緊密な切断間隔が必要になります。その結果、Ball -終了ツールは、主に湾曲した表面仕上げ操作を提供します。半径ツールは、ボール-エンドツールと比較して、表面処理の品質と切断効率の両方で優位性を示しています。したがって、湾曲した表面ラフ加工は、過剰カットを回避することを回避する場合は、-プラスチック注入キャビティの調製のためのカビの重要な考慮事項である場合はいつでも、半径ツールに優先順位を付ける必要があります。

プラスチック注入用の金型用カビのCNC処理全体で、大まかな機械加工は、実質的な切断パラメーター、通常1 - 5mm深さの切断パラメーターを備えた大きな直径ツールを選択します。セミフィニッシングは、大まかな機械加工よりも小さなツールを採用しており、通常は0.3〜1mmのパラメーターを切断します。仕上げは、最小部品位置の寸法よりも小さいツールを利用し、通常はプラスチック注入に必要な表面品質を達成するために、通常0.5mm未満のパラメーターを削減します。

ボール-端端または半径ツールチップコーナー半径は、加工された輪郭の末梢遷移半径に対応する必要があり、プラスチック注入品質のために金型を損なう可能性のある現象の過剰カットを防ぎます。これらの仕様に注意を払って、製造プロセス全体で寸法精度を維持しながら、複雑なカビの幾何学を成功させることが保証されます。

CNC加工技術と切削工具の開発における継続的な進歩により、プラスチック注入用の金型の生産に革命をもたらし、メーカーが前例のないレベルの精度、効率、一貫性を達成することができました。材料科学が進行し、新しいツールの幾何学が出現するにつれて、プラスチック注入のためにますます複雑で正確な金型を生産する能力が拡大し続け、製造部門全体で革新を促進します。これらのテクノロジーを理解し、適切に実装することは、プラスチック注入生産のためのカビのためにグローバルな市場で競争力を維持するために不可欠です。