射出成形には多くのコスト要因があります。プロジェクトの最終コストを削減するために、射出成形の主な要因を分析し、実用的な設計のヒントをいくつかまとめています。 部品設計プロセス.
コスト要因
射出成形の主なコストは次のとおりです。
- 金型費：金型設計と金型製作時の加工費で決まります。
- 材料費: 部品製造における材料の使用量とキログラムあたりの価格によって、材料費が決まります。
- 生産コスト: これは射出成形機の操作コストで、通常はプロセス時間によって決まります。
金型費は立ち上げ時に一定であり、最終的に製造される部品の総数には影響されませんが、材料費と生産費は生産量に依存します。 1,000 ～ 10,000 個の少量生産の場合、金型コストは全体のコストに大きく影響し、約 50 ～ 70% になります。そのため、製造プロセスを簡素化し、全体的なコストを削減するために、部品の設計を変更することは価値があります。 10,000 から 100,000 単位の範囲の大量生産では、材料費と生産費が全体のコストの主な要因になります。この場合、設計作業では、ボリューム パーツと成形サイクル タイムの両方を最小化する必要があります。
コストを最小限に抑える
Runsom では、射出成形の全体的なコストを最小限に抑えるための設計のヒントを次のように収集します。
- 直抜き金型
サイド アクション コアとインモールド メカニズムを使用すると、金型コストが 15% から 30% に増加します。これは、金型の工具に最低 $1,000 から $3,000 の追加費用がかかることを意味します。そのため、生産を予算内に保つために、必要な場合を除き、サイド アクション コアやその他のメカニズムの使用を避けることをお勧めします。
- アンダーカットを避ける
アンダーカットが金型のコストと機械加工の複雑さを増すことは間違いありません。賢明な再設計により、常にアンダーカットをなくすことができます。
- 成形部品の小型化
小さい部品はより短いサイクル タイムでより速く成形されます。これにより、生産量が増加し、部品単価が低下します。また、材料費も安く、金型製作費も安くなります。
- 複数のパーツが適合
同じ金型に複数の部品を取り付けることは、射出成形プロセスでは一般的な方法です。通常、6 ～ 8 個の小さな部品を 1 つの金型に収めることができます。これにより、総生産サイクル タイムが 80% 短縮されます。異なる形状の部品も同じ金型に適合させることができるため、組み立ての全体的なコストが削減されます。
- 細かいことは避ける
金型の細部は、より多くの機械加工と仕上げ時間が必要になります。特に小さい文字の場合、放電加工などの特別な加工技術が必要になる場合があり、金型のコストが高くなります。
- 低学年仕上げ
金型の仕上げは、通常、手作業で行う必要があります。これは、特に高級仕上げの場合、費用のかかるプロセスです。パーツが装飾用でない場合は、高級仕上げを適用しないことをお勧めします。
- 部品体積を最小限に抑える
肉厚を減らすことは、パーツの体積を最小限に抑える最善の方法です。これにより、材料の塗布量が減るだけでなく、射出成形サイクルも加速します。たとえば、肉厚を 3 mm から 2 mm に減らすと、サイクル時間が 50% から 70% に短縮されます。肉厚が薄いということは、金型への充填が速くなり、部品の冷却と凝固が速くなることを意味します。ご存知のように、成形機がアイドル状態に保たれると、射出射出サイクル時間の半分が固化プロセスに費やされます。
また、肉厚を薄くすると部品の剛性が低下し、機械的性能が低下することも考慮する必要があります。そのため、剛性を高めるために重要な場所にリブを追加する必要があります。
- 二次操作
1,000 パーツ未満の少量生産では、二次操作は射出成形パーツを完成させるための費用対効果の高い方法です。など、金型でサイドアクションコアを使用するのではなく、成形後に穴を開けることができます。
射出成形を開始
設計が射出成形用に最適化されたら、射出成形によるプロジェクトの製造を開始します。
- 試作開始
高価な射出成形金型の製造を開始する前に、作成してテストする必要があります 機能プロトタイプ あなたのデザインの。このステップは、製品を成功させるために不可欠です。低コストの変更の早い段階で設計エラーを特定します。
プロトタイピングには 2 つの解決策があります。
これらのプロセスは、プラスチックの形状と機能の現実的なプロトタイプを作成し、最終的な射出成形部品の外観に似せます。
- パイロットラン
設計が確定したら、少量のパイロット ランで射出成形プロセスを開始できます。射出成形の最小注文数量は 500 ユニットです。この品質のために、私たちは通常、金型をアルミニウムから製造しています。アルミニウム金型は、低コストで製造が容易であり、少なくとも 5,000 回の射出サイクルを完了することができます。
この段階では、単価は $1 と $5 の間で異なります。これは、部品の形状と材料によって異なります。通常のリードタイムは 6 ～ 8 週間です。数千個の部品が必要になったら、これが最終的な生産ステップになります。アルミ金型は、工具鋼の金型と同様の物理的特性と精度のアイデンティティを持っています。
- スケール生産
10,000個から100,000個の大量部品生産の場合、特殊な金型が必要になります。これらの金型は通常、CNC 加工されています。 工具鋼、数百万回の射出成形サイクルに耐えることができます。さらに、生産量を最大化するためのホットチップ ゲートと複雑な冷却チャネルも装備されています。金型の設計と製造の複雑さのため、一般的な単価はセントから $ 1 までさまざまで、リードタイムは 4 ～ 6 か月です。