アンダーカット対策｜スライドコア・傾斜コア・形状変更

アンダーカットの位置と抜き方向

アンダーカットは、成形品を金型から取り出す方向に対して引っ掛かり、そのままでは抜けない形状です。例えば、製品の側面に穴があると、その穴を成形する金型の突起が製品の取り出しを妨げる場合があります。内側へ張り出した爪も、爪を成形する部分に引っ掛かります。

どの部分がアンダーカットになるかは、製品を抜く方向と金型の分割位置によって変わります。製品図や3Dデータに抜き方向を示し、その方向へ動かしたときに金型と重なる部分を調べます。引っ掛かりをなくすには、製品形状を変えるか、先に金型の一部を別の方向へ動かして製品から外します。

形状変更でアンダーカットを解消する方法

側面の穴を、型開き方向へ開いた切り欠きに変えると、穴を成形するための可動部を省ける場合があります。くびれのある筒状部品では、長手方向に分割して別々に成形し、後から組み立てる方法もあります。

形状を変更するときは、爪の保持力や穴の用途など、製品に必要な機能を保てるか検討します。部品を分割する場合は、組立方法と合わせ目の位置まで設計に含めます。形状変更に伴う部品加工・組立の費用と、可動機構を設ける金型の製作・保守費用を比較すると、製品全体での判断ができます。

スライドコアと傾斜コアの仕組みと選び方

製品形状を残す場合は、アンダーカットを成形するコアを動かして外します。機構を選ぶには、コアを動かす方向と距離、その動きに必要な空間を検討します。

スライドコアは製品から横方向などへ離れる

一般的な外スライドでは、金型が開く動きを利用し、斜めに取り付けたアンギュラピンでスライドコアを横へ動かします。スライドコアが製品の穴や段差から外れた後、製品を取り出します。射出中に樹脂から受ける圧力は、スライドを支えるロッキングブロックで受けます。

油圧シリンダーなどで駆動するスライドもあり、型開きと別のタイミングで動かす構造を選ぶこともできます。内側のアンダーカットにスライドを使う構造もあるため、外側か内側かだけで機構は決まりません。

傾斜コアは突出しながら内側の爪から外れる

傾斜コアは、製品を突き出す動きに伴って斜めに移動する部品です。内側の爪を成形する部分が、製品の突出し方向へ進みながら横方向にも移動し、爪から離れます。

必要な横方向の移動量を得られるように、突出し量と傾斜角度を検討します。内側に傾斜コアが動く空間がなければ、この構造では爪から外せません。金型を閉じる前に元の位置へ戻ることと、動作の途中でほかの部品に当たらないことも確かめます。

例えば、箱の内側に爪があり、その向かいに壁がある形状を考えます。爪から外れる位置までコアを動かしたときに壁へ当たるなら、その移動方向では離型できません。断面図には突出し方向の位置を、平面図には横方向の移動範囲を描き、動作の途中と動き切った先で製品に当たらないか調べます。ほかの突出部品も含めて動く空間を確かめ、必要な空間を得られない場合は、爪や周囲の形状、または可動機構を変更します。

「傾斜ピン」は、スライドを動かすアンギュラピンや、内側のアンダーカットを外す機構の部品を指す場合があります。金型図では呼び名に加え、製品を成形する部分と、動かすきっかけ・方向を確認すると、機構を区別できます。

無理抜きは樹脂の弾性変形を利用する

無理抜きは、成形品を弾性変形させて引っ掛かりを乗り越えさせる方法です。抜くときの変形を許容できる材料と形状であれば、アンダーカットを外す可動機構を省ける場合があります。

使用する樹脂の設計資料を基に、爪などの突出量、肉厚、取り出すときに必要な変形量を検討します。材料名が同じでもグレードや形状で条件が異なるため、試作で傷や割れ、元に戻らない変形が生じないかを確かめます。取り出せることに加えて、製品の寸法や保持機能が要求を満たすことが必要です。

試作で離型と可動部の復帰を確かめる

可動部の移動量は、アンダーカットから完全に外れた位置に余裕を加えて設定します。金型図では、動作の途中を含めて可動部同士が当たらないこと、元の位置まで戻れることを確認します。

試作では、製品を取り出す際に傷や変形が生じないか調べ、成形品の寸法を図面の要求と比べます。可動部の位置が合わないと、形状のずれや取り出す際の傷につながることがあります。製品の状態と可動部の位置・動作を調べ、金型の調整が必要な部分を特定します。