射出成形コストを削減するためのヒント

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的な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

  1. 金型コスト:これは、金型の設計と金型製造の機械加工コストによって決定されます。
  2. 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が材料費を決定します。
  3. 製造コスト:これは射出成形機の操作コストであり、通常はプロセス時間によって決定されます。

金型コストは起動時に一定であり、最終的に製造される部品の総数に影響されることはありませんが、材料費と製造コストは生産量に依存します。 1,000〜10,000ユニットの少量生産の場合、金型コストは全体のコストに約50〜70%の大きな影響を与えます。 したがって、製造プロセスを単純に成形して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ユニットの範囲の大量生産の場合、材料費と生産費が全体的なコストの主な要因となります。 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限に抑える必要があります。

コストを最小限に抑える

Runsomでは、次のように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収集します。

  1. ストレートプルモールド

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、モールドコストが15%から30%増加します。 これは、金型のツーリングに最低1,000ドルから3,000ドルの追加コストがかかることを意味します。 したがって、生産を予算内に維持するために、必要な場合を除いて、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。

  1. アンダーカットを避ける

アンダーカットが金型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。巧妙な再設計により、常にアンダーカットを排除する必要があります。

  1. 小さい成形部品

小さな部品はより短いサイクルタイムでより速く成形され、これにより生産量が増加し、部品の単価が下がります。 さらに、材料費と金型製造価格も低くなります。

  1. 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、射出成形プロセスの一般的な方法です。 通常、1つの金型に6〜8個の小さな部品を収めることができます。これにより、総生産サイクル時間が80%短縮されます。 形状の異なる部品も同じ金型に収めることができるため、全体的な組み立てコストが削減されます。

  1. 細かい部分は避けてください

金型の細部には、より多くの機械加工と仕上げ時間が必要になります。 特に小さなテキストの場合、放電加工などの特別な機械加工技術が必要になることがあります。これにより、金型の通行料が高くなります。

  1. 低品位仕上げ

金型での仕上げは通常、手動操作が必要です。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。 パーツが化粧品用でない場合は、高級仕上げを適用しないことをお勧めします。

  1. 部品の量を最小限に抑える

肉厚を薄くすることは、部品の体積を最小限に抑えるための最良の方法です。 これにより、材料の塗布が減るだけでなく、射出成形サイクルが加速します。 たとえば、肉厚を3mmから2mmに減らすと、サイクルタイムが50%から70%減少します。 壁が薄いということは、金型をより早く充填でき、部品の冷却と固化がより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なったら、射出射出サイクル時間の半分が凝固プロセスに費やされます。

また、壁が薄くな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。 したがって、剛性を高めるためにリブを重要な位置に追加する必要があります。

  1. 二次操作

1,000部品未満の少量生産では、二次操作は射出成形部品を完成させるための費用効果の高い方法です。 たとえば、金型でサイドアクションコアを使用する代わりに、成形後に穴を開けることができます。

射出成形を開始します

設計が射出成形用に最適化されたら、射出成形でプロジェクトの製造を開始します。

  1. プロトタイピングを開始します

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関数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。

3Dプリント

CNCマシニング

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ています。

  1. パイロットラン

設計が完成したら、小さな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ます。アルミニウム金型は低コストで簡単に製造でき、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。

このステップでは、単価は1ドルから5ドルの間で変動します。これは、部品の形状と材料によって異なります。 私たちの典型的なリードタイムは6〜8週間です。 数千の部品が必要になると、これが最終的な製造ステップになります。 アルミニウム金型は、工具鋼金型と同様の物理的特性と精度の同一性を備えています。

  1. スケール生産

10,000〜100,000台の部品を大量生産する場合は、特殊な金型が必要です。 これらの金型は通常、工具鋼用にCNC機械加工されており、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に、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。 金型の設計と製造が複雑なため、通常の単価はセントから1ドルまでさまざまで、リードタイムは4か月から6か月です。