金属射出成形金型の材料選択

射出成形金型とプラスチック射出成形金型は全く同じで、金型材料はプラスチック射出成形金型を参考にして選ぶことができます：汎用、動的テンプレート、固定金型？ スラブは、硬度が180 ~ 250 HBSの45鋼から作製することができる。 他の板材は、45鋼またはQ 235鋼から作製することができる。 精度が要求されるモールドフレームについては、すべての板材に45鋼調質処理を採用することができ、Cr 12型微変形モールド鋼を用いて焼入れ処理を行うこともできる。 ガイドポストとガイドスリーブは、T 8 Aによって50〜55 HRCに硬化することができ、または浸炭0.5〜0.8 mm厚の20鋼によって56〜60 HRCに硬化することができる。

射出型の動作時には、一般に20 ~ 50 MPaの交番荷重を受け、冷熱を伴って交互の温度になる。 超精密射出成形では、通常使用されている数倍以上の成形圧力を使用することもできます。 射出成形金型の使用寿命は通常数万回から数十万回であるため、金型は十分な強度と剛性を持つべきである。

通常、金属射出型のキャビティは硬化型で作られ、58 ~ 62 HRCを硬く充填するため、尖角、溝、切欠き、機械加工欠陥による応力集中に注意する必要がある。 これらの欠陥は金型の疲労強度を大幅に低下させる。

キャビティ部分について、材料選択は主に耐摩耗性、焼入れ形状安定性、耐腐食性と加工性能を考慮する。 金型に対する金属射出材料の浸食と摩耗は通常のプラスチックよりずっと深刻であるため、耐摩耗性は量産用の金属射出金型キャビティの最も基本的な要求であり、通常キャビティの硬度は58 ~ 62 HRCであることが要求される。 工具鋼は総合強度、硬度、靭性、焼入れ性、耐食性と機械加工性能を有し、キャビティの第一選択材料である。 一般的な材料は、Cr 12、Cr 12 MoV、Cr 12 MoCr 2 Mn 2 SiWMoV、Cr 6 WV、高速鋼W 18 CrV、W 6 Mo 5 Cr 4 V 2などの合金金型鋼である。 射出成形金型は通常形状が複雑で、通常は超精密スパーク、ワイヤカットなどの電気加工方法を採用し、材料構造の均一性、焼入れ性の高さ、焼入れ形状の安定性に高い要求を持っている。 金属射出材料は射出時に腐食性ガスを発生することが多い
温度と耐食性も金型材料に対する最高の要求である。

特別な場合には、サンプルや小ロット部品の高速ベルト生産など、プロセスを簡略化するために、Q 235鋼、45鋼。 アルミニウム合金、亜鉛ニッケル合金などもキャビティを製造するのによく使われている。 これにより、サンプル開発サイクルが大幅に短縮されます。 しかし、この金型は通常、大規模な生産には使用できません。

簡単に言えば、金型の選択は製品のロット、部品の形状、精度、加工手段と技術、及び熱処理の難しさに基づいて、そして材料源の利便性を総合的に考慮しなければならない。

金属射出型は一般的に小型部品の生産に用いられ、金型のサイズは小さい。 通常の使用では、テンプレートの使用面積が長さと幅の60%を超えず、深さ補償が10%を超えない限り、強度計算はできません。 また、金型の形状はより複雑であり、キャビティ中の実際の受力も非常に複雑であり、様々な仮定があっても弾性力学と有限要素法を用いて結果を得ることは難しい。 したがって、増幅の公差方法
金型設計には常に安全係数が採用されている。

しかし、大きな製品や超高圧精密成形プロセスについては、可能であればキャビティ強度を計算する必要があります。 強度不足や過度な変形によるオーバーフローや破損を防止します。 簡単なキャビティの強度計算は、射出成形金型設計マニュアルを参照してプラスチック金型設計を行うことができる。 複雑なキャビティは有限要素または専門技術を用いて分析および計算することができる
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製品の正確性を保証するために、金型設計では以下の点に注意しなければならない。

1）金型の拡大倍率を合理的に設計する。 成形が順調であることを保証する前提で、できるだけ接着剤の使用量を減らすべきである。

2）金型構造が合理的である。 精密寸法の部品は一定の硬度を持ち、交換しやすいこと。使用する公差は合理的であり、成形ブランク孔はできるだけ公差上限を採用し、成形ブランク軸はできるだけ公差下限を使用しなければならない。部品の技術構造は合理的で、加工精度を保証した。

3）ゲートの形式と位置を合理的に選択する。

4）合理的に射出方式を選択し、できるだけ射出を均一にスムーズにし、変形を減らす。

5）金型には温度調節システムを配備し、できるだけ均一な充填と冷却を確保し、それによって密度の不均一性を減少させるべきである。

6）キャビティの数とレイアウトを合理的に選択し、できるだけ均一で対称なレイアウトを採用して、バランスのとれた充填を確保する。 特殊精密製品は、できるだけ空洞の数を減らすべきである。

7）はがれやバリを回避するための合理的な隙間。