天美影院

ドラフトのアングルは次のようなものだ。 射出成形. .その重要性は、様々なプロセス技術に共鳴している。例えば、射出成形では、抜き勾配は、損傷を与えることなく部品を円滑に排出するために極めて重要である。同様に ダイカスト, 抜き勾配は、鋳物が金型に固定されるのを防ぎます。金型と成形品が完全に平行にならないようにすることで、抜き勾配がわずかなテーパーとなり、成形品の取り出しが容易になります。このコンセプトは、金型が関与するほとんどの製造工程に適用され、その普遍的な重要性を際立たせている。.

今日は、この重要なコンセプトについて説明しよう。

ドラフト角度の意味

抜き勾配とは、成形品を取り出しやすくするために金型に设计された角度のことです。具体的には、型开き方向における成形面の角度を指す。

谁がドラフトアングルをデザインするのか？

抜き勾配は最终的に金型に反映されるため、抜き勾配を构造エンジニアが设计すべきか、金型エンジニアが设计すべきかという议论がしばしば行われる。现在、主に2つのアプローチがあります：

• 构造エンジニアは、部品の设计段阶で、すべての表面に抜き勾配があることを确认する必要があります（金型エンジニアの评価が必要な一部の构造を除く）。
• 构造エンジニアは、外観面と主要な组立面にドラフトアングルを适用する责任を负い、その他の重要でない面は金型エンジニアに任される。 金型设计 経験に基づいている。

どちらのアプローチにも长所と短所があり、具体的な状况に応じて选択すべきである：

最初のアプローチ

长所だ：

• 构造的な干渉がなく、アセンブリギャップや寸法公差の设计要件を维持し、部品の品质を保証します。
• 金型顿贵惭（製造可能设计）レビューの时间を节约し、その后の品质纷争を回避します。

短所だ：

• そうでなければ、设计された抜き勾配がスムーズに排出されない可能性がある。
• すべての面にドラフトアングルが必要なため、构造エンジニアの作业量が増え、厳しいスケジュールのプロジェクトが遅れる可能性がある。
• ドラフトアングルを付けると、元の垂直面が倾斜し、その后の构造変更が复雑になる。
• ドラフトアングルが加わると、エンジニアリング図面に干渉线が増え、注釈ミスが発生する可能性が高くなる。

2つ目のアプローチについて：

长所だ：

• 経験豊富な金型エンジニアが抜き勾配を设计するため、构造エンジニアの设计时间を节约でき、通常、スムーズな排出が保証される。
• 构造エンジニアにとって、その后の构造変更と设计図面への注釈が简単になります。

短所だ：

• 金型エンジニアは、製品の机能要件を十分に理解しておらず、排出の観点からしか考えず、干渉、隙间、寸法、强度などの构造要件を満たしていない可能性があります。
• 通常、抜き勾配をつける前にフィレットを除去し、再度フィレットをつけるため、金型エンジニアの作业量が増加し、その结果、新しいフィレットと元のフィレットに相违が生じる可能性がある。

ドラフト角度の种类

抜き勾配は、キャビティ抜き勾配とコア抜き勾配に分类され、それぞれ次のように区别される。 パーティングライン キャビティとコアを隔てるキャビティ内の射出方向に平行な面にはコア抜き勾配が必要であり、コア内の面にはコア抜き勾配が必要である。さらに、金型にサイドコア(リフター そして スライダーリフターのドラフト角度とスライダーのドラフト角度が必要で、ドラフト方向はスライダーの移动方向に従う。

ドラフト方向は一般的にパーティングラインを基準としており、ドラフト后の大きな寸法がパーティングライン近傍となるようにすることで、スムーズな排出を可能にしている。

なぜドラフトアングルを设计するのか？

ドラフトアングルは工程构造のひとつである。理论的には、设计上必要でない限り、製品构造に抜き勾配は必要ない。しかし、射出成形のような成形プロセスの制约上、プラスチック製品は成形?冷却后に金型から取り出す必要がある。抜き勾配がなければ、プラスチック部品を金型から取り出すのは非常に难しい。金型から取り出す必要のある抜き勾配のないプラスチック部品はともかく、すでに抜き勾配がある积み重ねられたプラスチックスツールを分离することの难しさを考えてみてください。

なぜ抜き勾配がないと金型からプラスチック部品を取り出すのが难しいのか？

射出成形では、溶融した树脂が密闭された金型に流れ込み、コアとキャビティの间に充填される。热可塑性プラスチック材料は、冷却中に金型コアに向かって収缩する倾向があり、プラスチック部品が金型コアにしっかりと密着します。さらに、一部のプラスチックは金型のキャビティ壁から微视的に离れることがありますが、ほとんどはキャビティ壁に接触します。

型开きの际、プラスチック部品の外面がキャビティ壁面に接触しても、内面がコアに接触しても、プラスチック部品は排出方向とは逆の摩擦抵抗を受けます。摩擦力は?=?×??で表されます。f=μ×エフエヌ接触面の粗さ（?）に依存する。μ)と 収缩応力 (??エフエヌこれはドラフト角度に関係する。

ドラフト角度を设计することで、排出方向の摩擦力?=?×??×肠辞蝉?が発生する。f=μ×Fn×コα は、ドラフト角? が小さくなるにつれて減少する。α が増加する。一般に、ドラフト角はあまり大きくないので、静止摩擦の低减への寄与は限定的である。

抜き勾配の主な机能は、プラスチック部品が金型から分离した后、金型に接触しないようにして摩擦をなくすことです。抜き勾配がないと、プラスチック部品は离型时に摺动摩擦に移行し、高光沢の表面ではキャビティが真空状态になり、プラスチック部品をキャビティから完全に离型することが难しくなります。最悪のシナリオは、キャビティに固着し、射出时にプラスチック部品のコア构造の変形を引き起こすことです。

ドラフト角度の利点：

抜き勾配は時として利害の対立を生むことがある。射出成形メーカーは、射出を容易にするために大きな抜き勾配を好みます。一方、金型メーカーは、キャビティやコアの全表面をアングルで加工するのは難しい作業だと感じています。なぜなら、そうしなければ、より簡単な设备で、より低コストで加工できるはずの単純な形状が複雑になってしまうからです。製品設計者は、抜き勾配が部品設計を複雑にし、外観を変えることに気づくかもしれません。

このような课题にもかかわらず、成形品が要求される品质基準を満たすことは极めて重要です。抜き勾配がないと、射出成形の问题が発生する可能性が高くなり、不必要に生产コストを上昇させ、纳期を延ばします。抜き勾配は、金型から部品を取り出しやすくするだけでなく、他の利点もあります：

• 射出时に部品表面を伤つける可能性を低减します。
• 表面の质感と仕上げの均一性と完全性を确保する。
• 射出抵抗による部品の変形を最小限に抑える。
• 成形部品の摩耗を减らし、金型损伤の可能性を减らす。
• 复雑な排出セットアップの必要性を排除または削减することで、全体的な冷却时间を短缩します。
• 直接的、间接的に生产コスト全体を引き下げる。

ドラフトアングル设计の原则

• スムーズな排出
• 构造的机能の维持
• 美的条件を満たす

スムーズな排出の确保：

金型が开いた后、プラスチック部品は最终的な排出を容易にするためにコア侧に残っている必要があります。

金型からプラスチック部品を取り出すには、2つのステップがある：

1.空洞壁から分离

プラスチック部品の外面はキャビティ壁から分离する。一般的に、この分离を助ける付加的な构造はないため、外表面とキャビティ壁の间の摩擦は最小限に抑える必要がある。

2.コアウォールから分离

プラスチック部品の内面がコア壁から分离する。金型は一般に、このためにエジェクターピン、アングルピン、エジェクタープレートなどを使用する。内面とコアとの间の摩擦は、外面とキャビティ壁との间の摩擦よりも大きくなければならず、型开きの际に部品がコア侧に留まるようにする必要がある。

プラスチックは金型コアに向かって収縮する傾向があり、収缩応力が大きくなるため、粗さと抜き勾配が一定であれば、内面とコアの間の摩擦は、外面とキャビティ壁の間の摩擦よりも大きくなります。このため、通常、コアはコアに、キャビティはキャビティに設計され、プラスチック部品の複雑な面はコアに、比较的単純な面（外観面）はキャビティに配置されます。

しかし、例外もある。例えば、内面がエジェクターピンの跡をつけることができない外観面である场合、コアはキャビティの中に、キャビティはコアの中にあることになる。キャビティへの固着を防ぐため、キャビティには补助的な排出机构が必要となる。

场合によっては、部品の上面と下面が似ていて、明确な外観面がないことがあります。このような部品では、特别な要件がない场合、コアの抜き勾配を最小にし、キャビティの抜き勾配を（部品の许容范囲内で）最大にして、部品が移动金型侧に残るようにし、キャビティ内の补助排出机构の必要性を回避する必要があります。

调整可能な设计の构造の场合、1/3がキャビティ、2/3がコアになるようにコアを変更することができ、キャビティへの固着のリスクを减らすことができる。

ドラフト角度のサイズの决定：

抜き勾配の大きさには统一された基準がなく、摩擦モデルの复雑さや射出パラメーターの违いから理论的な计算は困难です。シミュレーションは参考値を提供できますが、时间と资源がかかり、金型工场の能力を超えることがよくあります。构造エンジニアはこの点を理解し、设计时に重要な构造に抜き勾配を组み込むことで、金型エンジニアのフィードバックに基づくその后の修正の必要性を减らし、不必要な问题を回避する必要があります。

ドラフト角度の大きさに影响する要因：

• 素材の特性： 硬质プラスチックは、软质プラスチックよりも大きな抜き勾配を必要とするが、软质プラスチックは柔软性があるため、抜き勾配を全く必要としない场合もある。
• 収缩率： 収缩率の高いプラスチックほどコアを强くつかむため、大きな抜き勾配が必要になる。
• 摩擦係数： 摩擦係数の低い素材、例えば笔础や POM粗い表面には大きなドラフト角が必要です。より粗い表面にはより大きなドラフト角が必要。
• 壁の厚さ： 壁が厚いとコアに大きな力がかかるため、ドラフト角度を大きくする必要がある。
• 几何学的な复雑さ： 复雑な形状や穴の多い部品では、多数のエジェクターピンが必要になるため、抜き勾配を大きくする必要があります。
• 透明性： 光学的な要求がある部品は、より大きな抜き勾配を必要とする。

特定のドラフト角度の范囲：

ドラフト角の几何学的関係は、迟补苍?=??迟补苍である。θ=HXここで?はθ はドラフト角、?尝耻冲1顿43叠H はドラフト表面の高さであり、?X は减少した肉厚またはテーパー。

理论的には、抜き勾配が大きい方が排出が容易である。特に、背が高く（深く）、表面积が大きく、コアやキャビティを强くつかむような场合には、スムーズな排出のために抜き勾配を大きくする必要がある。

しかし、 ? が大きければ大きいほど、 ? は小さくなる。θ が大きいことを意味する。Xこれはデザインに影响する：

1.外観用

より大きな?X デザインを大きく変え、意図した外観から逸脱する可能性がある。したがって、抜き勾配の角度は许される限り大きくすべきである。そうでない场合は、以下を検讨する：

• 高光沢の表面には、伤を防ぐために少なくとも1°のドラフトが必要である。
• テクスチャーのある表面には、テクスチャーの种类と深さにもよるが、少なくとも3°のドラフトが必要である。一般的に、深さ0.001尘尘では1°から1.5°のドラフトが必要です。
• 直线サーフェスでは、パーティングラインを考虑したドラフトが必要である。

2.リブ表面用

より大きな?X はトップ幅?を减少させる。C射出成形が難しくなる。リブは短く設計し、抜き勾配を大きくする。やむを得ない場合は、?≥0.2 を確保する。X≥0.2 および ?≥0.6C≥0.6.

3.スクリューボス用

内孔は寸法精度が要求される。抜き勾配が小さいかゼロであるため、低粗度または研磨が必要であり、适切なエジェクターピンの配置が必要である。エジェクションにコアピンを使用すると抜き勾配が不要になりますが、通常のエジェクターピンでは抜き勾配が必要です。スクリューボスの高さは、0.5°から1.0°の间で、过大にならないようにする。抜き勾配は、ねじのかみ合い深さ?の半分を基準とする。L 上部が缓く、下部がきつくフィットしてストレスがかかるのを避けるためです。

4.その他の内部表面は、ドラフト角1°を基準として、高さと粗さに基づいて调整し、肉厚の変化を考虑して、以下を避ける。 成形不良.

构造的机能の确保：

完成品は、さまざまな部品が连结されて全体を形成している。ある部品の抜き勾配は、それ自体と、それが接続する他の部品に影响を与える。

1.スクリュー支持面への影响：

抜き勾配をつけると排出は容易になるが、支持面がねじ轴に対して垂直でなくなり、缔め付けたときに固定部が倾く可能性がある。

2.干渉フィットへの影响

抜き勾配が一致するプラスチック部品は、干渉嵌合精度を维持します。しかし、抜き勾配のない标準部品（ベアリング、シャフトなど）については、慎重な検讨が必要です。例えば、円柱の内径に小さなシャフトを干渉嵌合する场合、内径に抜き勾配があると効果がなくなります。排出にコアピンを使用することで、抜き勾配のないボアを维持することができます。

ベアリングの干渉フィットの场合、内径が大きいとコアピンの抜き勾配をゼロにすることができません。従来のエジェクションでは、抜き勾配が必要でした。例えば、ベアリングの内径が大きい场合は内径抜き勾配が必要ですが、リブ面の面积が小さい场合は抜き勾配が不要な场合があり、强制排出が可能です。

3.同心度の要件：

诲1、诲2、诲3、诲4のようなフィーチャーの同心度要件がある场合、金型精度を确保するためには、パーティングラインが础-础にあり、诲1と诲2が同じコア上になければならない。

4.パーティングラインの外観と构造への影响：

一般的なスルーホールは、キャビティとコアが异なる箇所で接触し、パーティングラインが形成される。スルーホールの製図には、次の3つがある。 キスオフ キャビティとコアが接する部分にパーティングラインができる。

キャビティがコアにキスをする：

製図后の穴の内壁はキャビティ内に残る。この方法は、通気孔、スピーカー孔、外部インターフェイス孔などの外観上の特徴的な孔によく用いられる。これらの穴は一般に、パーティングラインやフラッシュが外面に见えることがなく、通常は面取りを必要とするため、この方法が好ましい选択となる。しかし、この方法は、特に通気孔やスピーカー孔のように孔が多い场合、キャビティに固着する危険性があることに注意することが重要である。そのため、コアとキャビットを分离する际に、部品がコア上に留まるような十分な构造がコアにない场合は、キャビットの深さをコアの深さより小さくする「キス?オフ?ユア」を使用することをお勧めします。

コアはキャビティにキスをする：

製図后の穴の内壁はコアに残る。この方法は一般に、パーティングライン（フラッシュ）が外面にあるため、単独では现れない穴に用いられる。このような穴は通常、穴の真ん中に装饰部品をはめ込むなど、他の部品と组み合わせて使用される。

この方法で形成された穴のフラッシュは外面にあるため、装饰ピースがケーシングと面一になっていると、（金型精度の低さや不安定な构造による）误差によって真に面一にならず、段差ができて手を伤つけてしまうことがある。外侧の搁面取りを両方行えば、手を伤つけることはないが、段差が大きく见える。装饰ピースだけを搁面取りし、その面をケーシング面より0.2尘尘程度高くすれば、手を伤つけることはなく、段差が大きく见えることもない。

コアとキャビティがキスを交わす：

ドラフト后の穴の内壁は、コアとキャビティの両方に残る。この方法は、前述のようにキャビティに固着するリスクに対処するためだけでなく、穴がかなり深い状况でも使用される。ドラフト后、穴の上端と下端の直径が大きく异なることがある。これを避けるため、下図に示すように、コアとキャビティを使って穴を形成するのが一般的で、ボタン构造でよく适用される。

美的条件を确保すること：

外観部品に抜き勾配が必要かどうかは、主に外観部品の分解方法とそれに対応する排出方法によって决まります。外観要求が厳しい设计者は、设计初期段阶で设计状态と一般的な分解方法を考虑する。これは、构造エンジニアが后から外観に抜き勾配を追加する场合、外観にある程度の影响を与えるからである。

もちろん、次のステップに进む前に、この影响を外観デザイナーが认识する必要がある。そうでなければ、构造エンジニアは元の外観を保ちつつ、他の排出方法を検讨しなければならない。このプロセスには、构造エンジニアと外観デザイナーとの间の絶え间ないコミュニケーションと协力が必要である。公司によって构造と外観の重视する点が异なる场合があり、製品の品质とコストの违いにつながる。

上の画像は、代表的なシェーバーの本体デザインの変迁を示している：

最初のデザイン：

アッパーシェルとロアシェルを备えた初期のデザイン。アッパーシェルとロアシェルのパーティングラインにはドラフトアングルが必要。抜き勾配をつけた后、アッパーシェルとロアシェルの接合部はわずかに変化し、接线ではなくなるので、违和感の原因となるシャープなエッジを减らすために、ここに装饰的なラインを加えることが多い。

セカンドデザイン：

最初のデザインの问题点を解决するため、装饰的な要素も兼ねたミドルシェルが追加された。これによって全体的な外観は大幅に向上したが、部品が1つ増えるというコストがかかる。

第3のデザイン

本体は1ピースで円筒形のミニマルなスタイル。侧面に抜き勾配がなく、隙间もないため、オリジナルのデザインを完全に残している。现在人気のデザイン手法である。

同様の倾向はドライヤーにも当てはまり、伝统的なものから、部品点数が少なく、ドラフトアングルからの见た目に影响を与えない、モダンでシンプルなデザインへと移行している。

ゼロ?ドラフト?アングル金型：

円筒形の外観を持つ製品の中には、美観を保つために抜き勾配を避けるものがある。シェルが金属の场合、アルミ押出成形では、内壁と外壁の抜き勾配をゼロにすることができます。プラスチック部品の场合、内壁にはやはり抜き勾配が必要で、外壁はサイドスライダーを使って成形する。

Apple Pencil第1世代ゼロドラフトアングル：

第1世代のApple Pencilの胴軸はプラスチック製で、内壁と外壁の両方に抜き勾配ゼロの長い部分があります。外壁の抜き勾配をゼロにするためには、先に述べた解決策が使えますが、内壁の抜き勾配をゼロにすることはより困難です。

アップルが出愿した特许によると、この解决策には、柔软なスロット付き金属スリーブ（図3）と金属製インナーコア（図5）の2つの部品からなる柔软なモールドコアを使用することが含まれる。この柔软なスリーブは特定の条件下で弾性変形することができ、アップルペンシルの円筒形の空洞から引き抜くことができる。

具体的な実施方法：

金属スリーブは低摩擦金属製で、プラスチックとの摩擦を低减するために外面が研磨されている。スリーブには连続したスロットがあり、弾性変形スペースが确保されている。対応する金属製インナーコアには隆起したキーがあり、これらが一体となって金型コアを形成する（図6）。

射出工程では、まず金型内に金型コアを配置し、次に外型を闭じて（図9）射出成形を完了する。成形后、まず金属製インナーコアが取り除かれ、フレキシブルスリーブが内侧に弾性変形するためのスペースが作られます。この内方への収缩により、金属スリーブはプラスチック部品の内壁からある程度剥离し、スリーブをプラスチック部品の内壁から容易に引き抜くことができる（特许では、アップルペンシルの円筒形のプラスチックバレルを説明するために叁角柱の例を用いている）。

概要

最後にもう一度、ドラフト角の重要性を強調します。適切な抜き勾配設計は、製品の品質と生産効率に決定的な影響を与えます。抜き勾配が製品に与える影響を理解し、金型设计に正しく応用することで、金型设计業務の改善、製品の品質向上、生産効率の向上が可能になります。