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射出成形スライダーとは?

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射出成形金型用スライダー

射出成形金型のスライダーは、金型設計において非常に重要な要素です。スライダーとリフターには機能的な共通点があります(厳密に言えば、リフターはスライダーシステムの一部です)。金型愛好家の理解を容易にするため、スライダーとリフターを別々に説明します。ご興味のある方は、リフターのページへのリンクをクリックして、リフターについての詳細をご覧ください。

射出成形におけるスライダーとは

射出成形品では、多くの溝、穴、アンダーカット構造を持つ製品に遭遇するのが普通である。射出成形では、成形後にコアとキャビティを開き、エジェクターピンを使って金型から製品を取り出す。しかし、部品にアンダーカットや穴、溝などがあると、コアとキャビティが正常に分離できません。このような場合、脱型を補助する射出成形用スライドが必要となる。

誰でも理解できるように、次の画像を見てみましょう。この画像は、側面にアンダーカット構造を持つ部品を示しています。これは射出成形部品では非常に一般的なものです。

アンダーカット構造の射出成形部品
アンダーカット構造の射出成形部品

このパーツの側面図を見てみよう。画像に示されている空洞部分は、パーツのアンダーカット構造を表している。ここでコアとキャビティが分離してしまうと、パーツがコアにはまり込んでしまい、スムーズに脱型できない。

射出成形品の反転構造の側面図
射出成形品の反転構造の側面図

この時、スライダー機構を追加することができる。射出成形された部品が排出される前に、スライダーを水平方向に引き出すことで、スムーズな離型が可能になる。従って、スライダーが金型構造の中で、金型の軸に沿って移動できる部品を指すことは理解できないことはない。一般的には、金型の開口部の高さを調整したり、脱型を補助したりするために使用されます。

スライダーのデザインを加えた脱型工程の側面図。
スライダーのデザインを加えた脱型工程の側面図。

スライダーの構成と動作原理

構成

The basic components of a conventional slider include the slider base, slider insert, press block, wedge, angle pin(guide pin), wear plate, stopper bolt, and springs. Each component has its specific role.

  • スライダーベース: スライダーを固定し、その操作圧力と移動負荷に耐え、スライダーが正しい軌道に沿って移動し、アライメントが保たれるようにします。
  • プレスブロック スライダーの上半分を支え、ガイドします。スライドとコアの距離を保ち、プレスの正常な動作と精度を保証します。
  • アングルピン(ガイドピン): 射出成形機の開閉時の垂直方向の動きをスライダーの水平方向の動きに変換するために、角度のついた向きを利用します。これにより、金型キャビティからのコアの取り出しが容易になります。
  • ストッパーボルト: プラスチック金型のスライダーに固定されたネジ部品で、移動中のスライダーのストロークを制御し、過度の移動や指定範囲を超える移動を防止し、金型の正常な動作を保証します。
  • ウェッジ スライダーを圧縮するために使用し、射出時の圧力でスライダーが引っ込むのを防ぐ。
  • スライダーの挿入: 成形部品、特に成形品のアンダーカット部は精度要求が厳しいため、別途インサートにする必要があります。これにより、将来の交換やメンテナンスが容易になり、スライドベースに固定される。
スライド・コンポーネント
スライド・コンポーネント

動作原理

スライダーには回路も油圧シリンダーもありませんが、動力源は何ですか?スライダーシステムの動力源は、角度のついたガイドポストの動きです。金型の開閉プロセスでは、角度のついたガイドポストがスライダーの内壁と摩擦を起こします。この摩擦力により、スライダーシステム全体が離型方向と垂直な方向に移動します。

スライダーシステム全体は、スライドアングルピンの上下運動によって駆動される。
スライダーシステム全体は、スライドアングルピンの上下運動によって駆動される。

射出成形金型スライダーの設計原理

合理的な製造可能性

スライダー機構を構成する部品は、特に成形部品など、合理的な製造性を備えていなければならない。一般的な要件は以下の通り:

a.スライダー位置でのウェルドラインの形成はできるだけ避ける。やむを得ない場合は、ウエルド・ラインをラバー・ピースの目立ちにくい部分に配置し、ウエルド・ラインの長さを最小限にする。さらに、可能な限り複合構造を使用し、スライダーのウェルドライン部分をキャビティと一緒に加工できるようにする。

スライダー・システムに溶接線があってはならない。
スライダー・システムに溶接線があってはならない。

b.機械加工を容易にするために、成形部品と摺動部品は理想的には一体構造として作られるべきである。

十分な強度と剛性

スライダー機構は一般的に経験に基づいて設計され、一般的に採用される十分な強度と剛性を確保するために簡易計算が行われることもある:

a.最大構造寸法。空間的な位置決めが可能な場合、スライダーの構成部品は可能な限り大きな構造寸法を使用すべきである。

b.最適化された設計構造。

1).スライダーピンの曲がりを防止するため、長い方のスライダーピンの先端に配置する。

スライダー設計でスライドイジェクターピンの曲がりを回避
スライダー設計でスライドイジェクターピンの曲がりを回避

2).金型の組み立て部分の強度を高めるために、くさびの構造を変える。

3).ウェッジの強度を向上させるためにロッキングを増やす。

スライダーの動き

スライダーシステムが正常に機能するためには、金型の開閉時にスライダー機構が他の構造部品と干渉せず、一連の動作が論理的で信頼できるものであることが極めて重要です。通常、いくつかの配慮が推奨されます:

A.キャビティ・スライダーを使用する場合は、型開きの順序を確実にすること。

B. When using hydraulic sliders, the sequence of parting and returning must be controlled properly; otherwise, the slider may collide and cause damage.

C. During the mold closing, it is essential to prevent the slider system from interfering with the ejector system.

When the projections of the slider system and the ejector system overlap in the mold opening direction, it is advisable to reset the slide system to allow the ejector system to reset first.

D. When the angle pin that drives the slider is long, it is necessary to increase the length of the mold guide pin.

The purpose of extending the guide pin is to ensure that before the angle pin drives the slider system into position, the mold and cavity are fully guided by the guide pin and guide bushing, preventing damage to the slider system during mold closing.

(4) Ensure sufficient slider stroke to facilitate the demolding of the rubber parts

The stroke of the slider is generally calculated based on the depth of the lateral holes or the depth of embossments plus an additional 0.5 to 2.0 mm. For lifters, the smaller value is used, while for other types, the larger value is chosen. However, when using assembled molds to mold parts like transformer frame, the stroke should be greater than the depth of the side recesses.

Lifespan

The slider should move smoothly and reliably and should have sufficient service life.

The slider system typically employs a T-shaped guide slot for guidance.

Commonly used guide structure
Commonly used guide structure

When the slider system completes lateral parting or core pulling, the length of the slider block left within the guide slot should not be less than two-thirds of its total length. If the size of the mold plate cannot meet the minimum fitting length, an extended guide slot can be used.

The slider guide surface (i.e., the moving contact surface and the load-bearing surface) should have sufficient hardness and lubrication. Generally, the slider components must be heat-treated, with a hardness reaching above HRC40. The hardness of the guide parts should be between HRC52 and HRC56, and these parts should have machined oil grooves.

Reliable Positioning

After the slider system completes the parting or core pulling action, it should remain in the position where the motion just terminated to ensure a successful returning during mold closing. Therefore, a reliable positioning device is required, although a slider system with lifters does not need a positioning device. Below are several commonly used structural forms.

Common structures for slider positioning
Common structures for slider positioning

Type a): This is commonly used, but due to the limitations of the built-in springs, the stroke distance is small.

Type b) It’s suitable for molds where, after installation, the slider is positioned above or on the side and has a larger travel distance. When the slider is above, the spring force should be more than 1.5 times the weight of the slider.

Type c) It is suitable for molds where, after installation, the slider is positioned on the side.

Type d) It’s suitable for molds where, after installation, the slider is positioned below and remains on the stopper block by its own weight.

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