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モールドベースとは?特徴、構造、メリットをご紹介!

金属部品 | 2021年04月22日

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モールドベースは、金型の多くを構成している重要な部品です。そもそも金型とは、製品を量産するのに必要な金属の型のことをいいます。金型があることで、家電製品や輸送機器などの部品が作られており、世の中を支えているといっても過言ではありません。

モールドベースは、汎用性高く使用できるように規格品がラインナップされており、金型を安く作るうえでも、規格品を選定するのが重要となります。

今回の記事では、「モールドベースとは何か」、「モールドベースの構造について知りたい」といった悩みを持つ方に向けて、特徴や構造などを解説します。モールドベースについて知識をつけたい方は、ぜひ参考にしてみてください。

モールドベースとは金型の外周部を構成する部品郡

モールドベースとは、プラスチック射出成形金型を構成する部品の総称です。

金型は、固定側型板や可動側型板など、さまざまな部品を組み合わせて構成されていますが、それらの部品のことを「モールドベース」と呼びます。具体的なモールドベースの部品、および構造については、後述の【モールドベースの代表的な構造】にて解説します。

引用元:MONOist

ここで「金型」とは、どのような物なのか見てみましょう。

上図は金型の外観イラストです。黄色の部分は「固定側」、水色は「可動側」といいます。これらをはめ合わせたのち、キャビティ(固定側と可動側の隙間)に樹脂を流し込み、硬化させることでプラスチック製品が成形されます。

キャビティは金型の「雌型」を表す言葉でもあるので、話のなかで出てきた場合は混乱しないよう注意してください。上図右の「型が開いた状態」の赤い箇所は、製品を成形するための凹凸が形成されている部分を表しています。赤い箇所の形状に合わせて、成形される物も変化します。

モールドベースは、あらゆる射出成形機に金型を取り付けられるよう、各メーカーから規格品が販売されています。金型を設計する際、規格品を用いることで、短納期かつ低コスト化が期待できます。成形する製品が、モールドベースの規格品で製作できるのであれば、なるべく特注ではなく、規格品を利用して金型を用意するのが一般的です。


モールドベースの代表的な構造

モールドベースには、主に下記の構造が採用されています。

  • ・2プレート構造

  • ・3プレート構造

引用元:アイアール技術者教育研究所

2プレート構造と3プレート構造は、「ゲート」と呼ばれる、成形品に樹脂を流し込む入口の設け方よって使い分けられており、ゲートにもいくつか種類があります。

上図は「サイドゲート」と呼ばれるタイプでのプラスチック射出成形の様子です。金型は、サイドゲートおよびサブマリンゲート(またの名をトンネルゲート)と呼ばれる種類には、2プレート構造を。ピンゲートと呼ばれる種類には、3プレート構造を採用しています。

次に各ゲートの特徴を見てみましょう。

引用元:機械設計エンジニアの基礎知識


サブマリンゲートは、金型の開閉時に、自動で成形品とゲートを切断するタイプです。流動性の悪い樹脂などに対しては適していない方式ですが、ゲートを切断する手間がかからないのが特徴です。


引用元:機械設計エンジニアの基礎知識

サイドゲートは、名前の通り、成形品の横にゲートが配置されているタイプ。ゲートを切断する手間はかかりますが、複数の製品を同時に成形する際に多く利用される方式です。

引用元:機械設計エンジニアの基礎知識

ピンゲートは、3プレート金型で採用されている方式で、サイドゲートと同様に、複数の製品を成形するのに適しています。しかし、サイドゲートと違い、金型を開いた際に自動でゲートが切断されるのはメリットです。ただし、ゲートが小さい分、流動性の悪い樹脂にこの方式を採用すると、成形不良を起こすリスクがあります。


2プレート構造

引用元:MONOist

ここでは、2プレート構造の金型の各部品についておおまかに解説します。上図は2プレート構造の断面図と部品構成を表しています。まず始めに、モールドベースである部品から見てみましょう。

●固定側取付板:固定側型板の取り付け、および金型を射出成形機にセットするための部品です。

  • ●固定側型板:別名「雌型」や「キャビティプレート」と呼ばれる部品。金型の本体とも言える箇所で、成形品の表面部分を形作るための窪みが形成されています。

  • ●可動側型板:「雄型」や「コアプレート」とも呼ばれ、固定側型板の対になる部品。こちらは、成形品の内面を作るための箇所になります。固定側型板と可動側型板にある、成形部分の凹凸は、型板に直接掘る場合もあれば、部品交換や加工などがしやすいように、入れ子構造を採用している場合もあります。

  • ●突出板:別名「エジェクタプレート」とも呼ばれ、突き出しピンとリターンピンをセットするための部品です。上下2枚の板で構成されており、突き出しピンとリターンピンを上板にセットし、下板でそれらを押さえて固定。そこから突出板を成形機で突き上げることで、製品を取り出せるようになります。

  • ●リターンピン:突き出した突出板を元の位置に戻すための部品。金型を閉じたとき、固定側型板に押し戻されることで、元の位置に戻ります。また、突出板の位置決めをするのにも重要な部品です。

  • ●スペーサーブロック:突出板を上下に運動できるよう、空間を持たせるための部品。

  • 可動側取付板:可動側型板やスペーサーブロックの取り付けと、射出成形機の可動盤にセットするための部品です。

  • ●ガイドピン:金型の開閉する際に、固定側と可動側の位置が、しっかりと合うようにするための部品。

  • ●ガイドブッシュ:ガイドピンをはめ込むためのブッシュです。

ここまで解説した部品が、「モールドベース」と総称されています。

そのほかにも、大事な部品である、ロケートリング・スプルーブッシュ・突き出しピンについても併せて解説します。

  • ●ロケートリング:金型を成形機に取り付ける際の、位置決めをするための部品です。

  • ●スプルーブッシュ:樹脂を射出するための通り道となる部品。この箇所は摩耗が激しいため、金型に直接加工はせず、本部品によって交換対応を可能にしています。

  • ●突き出しピン:別名「エジェクタピン」と呼ばれており、成形した製品を型から突き出すための部品です。

基本的には、以上の構成により2プレート構造が成り立っています。しかし、金型によっては、他に必要な部品があったり、違う機構を利用したりする場合もあります。


3プレート構造

引用元:アイアール技術者教育研究所

3プレート構造は、2プレート構造で解説した部品に加え、「ランナーストリッパープレート」を加えた金型のことを言います。

上図は、2プレート構造と3プレート構造の簡易イラストです。上図の2プレート金型は、固定側型板と可動側型板を表していますが、3プレート金型では、これらの型板の中間にランナーストリッパープレートを設けています。3プレート構造は、ゲートが細く設計されており、金型を開いた際に成形品とランナー(樹脂の通り道)を自動的に切断可能。成形後のランナー切断や仕上げの手間を省けるのがメリットです。

しかし、プレートの数が増え、突き出しピンも成形品とランナー用で別々に用意する必要があります。


モールドベースの材料・材質

モールドベースの材質は、機械構造用炭素鋼を採用しているのが一般的。機械構造用炭素鋼は、強度・弾性・靭性に優れており、熱伝導率も高いことから、モールドベースにぴったりの材質です。しかし、「サビに強くしたい」、「耐久性を良くしたい」などの要望があれば、ステンレスやプリハードン鋼を採用する場合もあります。また、固定側型板と可動側型板に、入れ子構造を採用している場合は、入れ子部分にのみ優れた材質を使うことも多いです。

参考記事

機械構造用炭素鋼についてより深く知りたい方は、以下の記事もチェックしてみてください。

鉄と鋼の違いについて解説!【専門家が語る】鉄の種類についてもお伝えします!


参考記事

プリハードン鋼については、以下の記事で詳しく解説しています。

プリハードン鋼の解説!デメリット・用途など


モールドベースの一括見積りを依頼するなら【Mitsuri】

モールドベースは、プラスチック射出成形金型を構成している部品の総称です。モールドベースは、各メーカーにより規格品が取り扱われており、規格品を利用することで、金型製作のコスト軽減や短納期が期待できます。モールドベースの代表的な構造は、2プレート構造と3プレート構造の2種類。これらは、サブマリンゲートやピンゲートなどの種類によっ使い分けられています。材質については、主に機械構造用炭素鋼を採用しているケースが多く、場合によってはステンレスやプリハードン鋼が使われています。

モールドベースの見積りを検討している方は、ぜひMitsuriまでご相談ください。日本全国で250社以上の協力企業と提携しているので、お客様のご希望に沿うメーカーが見つかるでしょう。見積りは完全無料かつ、複数社から可能ですので、お気軽にお問い合わせください。

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