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射出成形プラスチック部品の設計要点:肉厚・リブ・穴/窪み・コーナーRのルール

射出成形プラスチック部品の現状と設計思想

現在市販プラスチック部品の大半は射出成形。射出成形機でペレット溶融→金型射出で成形。設計は複雑で、製造面を設計段階で織り込む必須。射出成形部品の3要素:ノミナルウォール(基準肉厚)、プロジェクション(突起)、穴/窪み。

ノミナルウォール(基準肉厚)設計ルール

部品全域で肉厚変動10%以内に抑制。肉厚バラツキは不良主要因。過厚は材料費増・サイクル長期化、過薄は強度不足。最終用途要求強度で下限決定。特殊部品はガラス/カーボン繊維補強併用。

プロジェクション(リブ等突起)設計ルール

基準肉厚から突出する要素。リブ厚≦ノミナルウォール厳守。超過時ヒケ(シンクマーク)発生リスク。

穴・窪みの配置と強度影響

主要設計要素。位置により全体強度大きく変動。側面穴は特に困難→初期設計で極力回避推奨。

コーナーR(丸み)と流動設計

溶融プラスチックは流体→流体力学が設計制約。金型内流動時コーナー通過必要。R付きコーナーで流動スムーズ、鋭角コーナーでは冷却時応力集中→クラック/破損誘発。低応力・スムーズ遷移設計で強靭・割れにくい部品実現。

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