製品を設計するときは、その潜在的な用途を考慮する必要があります。アルミダイカスト部品は構造的な機能を果たすだけでなく、美観も向上させます。したがって、他の材料の代替として人気があります。

最近のコンピューターは以前よりもはるかに強力になっているため、処理時間は数倍に増加しています。プレス部品は構造的に重要であるだけでなく、優れた美的機能も備えています。

ダイカストマシン上で部品の用途を明確に指定する必要があります。これは、適切な材料を選択し、要件に基づいて設計パラメータの適切な公差を決定するのに役立ちます。部品の耐食性、強度重量比、導電性、その他の特性も考慮する必要があります。

しかし、多くの場合、顧客は要件をはるかに超える品質と強度にお金を払うことになります。したがって、部品の機能的使用法を完全に理解することは、ダイカストのプロセスをより深く理解するのに役立ちます。

内部アルミニウム鋳造の場合、外観は重要ではありません。しかし、シェルやハウジングなどの外部鋳造品の場合、外観が非常に重要になります。

エンドユーザーは常に、見た目の美しい製品を好みます。したがって、消費者は部品の性能に関係なく、見た目を優先することになります。したがって、ダイカスト製の外装部品には美しい外観が求められます。

したがって、部品を設計する際には、美的側面を考慮する必要があります。達成したい表面処理効果を事前に計画してください。優れた表面処理により、極端な気象条件からさらに保護できます。

アルミニウム鋳物の組み立てプロセスは、部品の複雑さに応じて、比較的単純な場合もあれば、非常に複雑な場合もあります。従来の鋳造装置では、鋳造できる部品の種類に一定の制限がありました。したがって、以前は複雑なディテールをキャストすることが非常に困難でした。

ただし、複雑な部品は適切なセクションに分割し、鋳造後に適切な組み立て方法で接続することができます。一般的なダイカスト組み立て技術には次のようなものがあります。

• 締め付け
• スレッド
• 溶接
• 射出成形された金属部品
• コア穴あけなど
  
  

設計を開始する前に、ダイカスト部品の特定の組み立て手法を選択する必要があります。組み立て方法はデザインに大きな影響を与える可能性があるため、要件を満たす適切な組み立てオプションを選択してください。

プロジェクトの詳細なコスト予算分析を行う必要があります。なぜなら、予算の問題は製造業のあらゆる側面に直接影響するからです。予算の要件を満たすためには、予算に基づいて設計する必要があります。

経験豊富な設計者は、部品の品質を損なうことなく、ダイカストのコストを大幅に削減できます。部品の過剰設計を避け、不必要なコストを回避するには、特定の設計パラメータを遵守する必要があります。

たとえば、溝を追加すると、パフォーマンスを犠牲にすることなく、より軽量な部品を設計できます。材料費も削減できます。さらに、面取りや鋭角を削減または排除することで、金型や鋳造プロセスのコストと複雑さを大幅に削減できます。

製品のデザインは素材の選択によって大きく異なります。各合金には特定の制限があります。アルミニウム ダイカストの最高の完全性と強度を実現するには、慎重な設計と実行が必要です。

アルミニウムに使用される合金元素の組成に応じて、アルミニウムの重量、流動性、強度、導電性、融点などの特性が変化する場合があります。ただし、すべての合金元素が鋳造材料に適しているわけではありません。

ダイカストに使用できる一般的なアルミニウム合金には次のようなものがあります。

• A380
• A383 (ADC12)
• A413
  
  

他にもさまざまな種類のアルミニウム合金が入手可能です。特定のニーズと予算の制約に基づいて、適切なものを選択する必要があります。

抜き勾配は、アルミニウム ダイカストにおける重要な設計パラメータの 1 つです。コアと部品の表面および金型のパーティング ラインの間のテーパーまたは傾斜の度合いを指します。抜き勾配とも言います。

設計者は、必要に応じて十分な排出角度を提供する必要があります。適切な排出角度がないと、凝固後に鋳物を取り出すのが難しくなり、部品やさらには金型自体を損傷する可能性が依然としてあるためです。

パーティング角度の要件を計算するときは、次の要素を考慮してください。

• 一般に、ほとんどの幾何学的特徴には共通の面取り角度が採用されます。
• 内部の壁および表面については、いくつかの例外があります。この場合、通常、換気量は外壁の2倍となります。
• 抜き勾配の要件は、鋳造に使用される合金によって異なる場合があります。選択したアルミニウム合金の種類に基づいて抜き勾配を計算する必要がある場合があります。
  
  

以下に、さまざまな深さのアルミニウム鋳物の内面抜き勾配の標準公差を示します。

合金の標準公差は、次の式を使用して計算できます。

抜き勾配を小さくしたい場合は、正確な公差を使用できます。ただし、より精密な加工が必要となり、コストが高くなります。したがって、絶対に必要な場合を除き、正確な公差を使用しないことをお勧めします。

深さの異なるアルミニウム鋳物の内面抜き勾配の精度許容差は次のとおりです。

部品精度の公差を計算する式です。

上のドラフト図は、概念をよりよく理解するために誇張されていることに注意してください。実際、ドラフト図は非常に小さく、注意して観察しないと通常はまったく気づくことができません。

可動金型と固定金型の協調設計が非常に重要です。どれか一つでも矛盾するとアルミダイカストの加工に支障をきたします。通常、可動金型の設計はより困難です。固定金型の構造は比較的シンプルですが、移動金型ではより多くの部品を扱う必要があります。材料を金型に注入する際、材料の過剰な圧力により中子が抜けて寸法が大きくなる場合があります。

可動金型部品の公差は、直線公差と投影面積公差によって異なります。このうち、直線公差はモールドコアスライダーの長さを指し、投影面積は溶融材料に面するモールドコアスライダーの頭部を指します。

移動は投影領域に垂直な直線方向に沿って実行できます。したがって、金型コンポーネントの移動の許容値を最小値 0 度に保つことが最善です。

ダイカスト装置の構造により、製造プロセスでは比較的大きな公差またはプラスの公差のみが許容されます。特定の投影面積変数に基づく、標準公差と精度公差は次のとおりです。 NADCA ガイドライン。

パーティング ラインは、金型の 2 つの半分が一緒になって製品の完全な構造を形成する位置です。ダイカスト製法上、パーティングラインの発生は避けられません。設計には常に少なくとも 2 つのコンポーネントが含まれるためです。

パーティングラインは金型の移動型と固定型の区別を明確に示します。パーティング ライン公差とは、アルミニウム ダイカスト プロセスを適切に実行するために許容される金型の分離の最大量を指します。

材料の圧力によって金型の 2 つの半分が分離しようとすると、材料は分離点からパーティング ラインに沿って流れ出します。ダイカストにおけるバリ欠陥です。鋳造には、バリ、ライザー、ゲート、オーバーフロー ポートを除去するための追加の仕上げプロセスが必要です。 パーティング ラインの公差は、金型の投影面積の関数であり、溶融材料が一方の半金型からもう一方の半金型に移動する分離面を表します。

完全に閉じられた金型には相互に隙間がないため、投影面積の公差は常に正になります。金型の分離の程度は、金型シェルの圧力と、金型の 2 つの半分を閉じた状態に保つために適用される型締め力によって決まります。

パーティング ラインの公差は、合金、部品のサイズ、深さによって異なります。ダイカストのパーティングラインの推奨標準公差値および精度公差値は以下のとおりです。

ただし、ダイカスト部品の投影面積が300平方インチを超える場合は、ダイカスト工場（1935.5平方センチメートル）にご相談ください。

取り代とは、完成したアルミダイカスト部品から除去できる原材料の量を指します。鋳物は表面の粗さや幾何学的形状が実際のデザインからわずかに異なる場合があります。したがって、ダイカスト後にこれらの誤差を修正するための二次加工が必要になります。

重要な点は、鋳物の機械的特性と密度が最適になるのは表面または表面近くであるということです。したがって、密度の低い部品が貫通しないように、加工代を慎重に決定する必要があります。

ただし、設計段階では、機械加工および鋳造変数に対して一定量の加工代を指定する必要があります。取り代が小さすぎると、要求される表面品質を満たせない可能性があり、部品に欠陥が残る可能性があります。

一方、部品の加工代が過剰になると、生産時間、人件費、および全体的な経費が増加します。事前にダイカストメーカーにご相談の上、適切な取り代を決定してください。

一般に、工具の摩耗を減らし、鋳物の気孔率を最小限に抑えるために、最小の加工代は 0.010 インチ (0.25 ミリメートル) にする必要があります。最大取り代は最小取り代と鋳物の変形量の合計となります。

以下は、異なる 2 つの基準点位置での取り代を比較した例です。

ただし、平らで大きなパーツについては、追加の考慮が必要です。この場合の加工代の値を保証するには、キャスターに相談してください。

コンポーネント全体の壁の厚さを常に均一に保つようにしてください。均一な厚さは、金属の流動性と凝固性を向上させるのに役立ちます。したがって、鋳造の品質と完全性が向上します。

ただし、設計で壁の厚さを可変にする必要がある場合は、厚さを急激に変更するのではなく、丸い角/半径の形で段階的な移行を導入する必要があります。そうしないと、デザインに鋭いエッジが残ります。

製品のデザインにおいては、鋭利なエッジがあってはなりません。金属の流れに影響を与え、鋳造後の型抜きが困難になるためです。ただし、壁がパーティング ラインで接する場合は、これらのエッジを保持できます。

肉厚や薄さには絶対的な基準はありませんが、一定の範囲内に収めるのが最善です。アルミニウム ダイカストの一般的な肉厚範囲は、0.0787 インチ (2.0 ミリメートル) ～ 0.1378 インチ (3.5 ミリメートル) です。これはパーツのサイズと構造によっても異なります。

ただし、これは鋳物の合金、部品の構成、部品のサイズ、用途によって異なる場合があります。たとえば、パーツのサイズが小さい場合は、0.020 インチ (0.50 ミリメートル) の薄さの壁部分を鋳造することが可能です。

ただし、小型および大型のアルミニウム鋳造品の最大肉厚と最小肉厚には例外がある場合があります。何か問題が発生した場合は、鋳造工場に相談してください。

肉厚を増やすと部品の剛性が高まります。ただし、壁が厚すぎると冷却プロセスが遅れ、固化プロセスが妨げられます。したがって、適切な措置を講じないと、鋳造品の品質が低下します。

壁が厚いと製品の重量も増加します。したがって、コンポーネントの軽量化に重点を置く製品設計者は、薄い壁を使用することを好む傾向があります。しかし、肉厚が一定の限界を超えると剛性が低くなり、加工中に反りやすくなります。

反りの問題は段階的に処理することで解決できます。しかし、鋳物の壁が薄いため、剛性や強度が不足します。補強リブを設置することで薄肉の剛性が大幅に向上し、より安定します。

ただし、最新のダイカスト技術はすでに、主要な設計パラメータのほとんどを処理できるほど進歩しています。ただし、これらのテクノロジーは、部品のパフォーマンスや経済的利益を確実に高めることができる場合にのみ検討する必要があります。

金属製のリテーナーと溝は、軽量コンポーネント設計の 2 つの一般的な設計特徴です。コンポーネントの完全性や強度に影響を与えずに、コンポーネントの製造に必要な材料の量を大幅に削減できます。

金属省スペースとは、通常、補強リブ内に見られる中空スペースを指し、材料の使用量を削減し、それによってコンポーネントの重量を軽減するために使用されます。補強リブの間の部分はほとんど役に立たないため、設計から安全に削除できます。

部品の金属プロテクターを設計する際には、次の点に留意する必要があります。

• 金属製プロテクターの鋭いエッジを避けてください。できるだけ大きな半径の丸い角/半径を使用します。最小半径は 0.06 インチ (1.524mm) である必要があります。
• 金属プロテクターの周囲の壁の厚さを均一に維持します。厚みは通常の推奨値に近づけるようにしてください。
• できるだけ大きなアンダーカット角度を指定してください。
  
  

袋状構造も軽量化技術の一つです。穴の開いた厚い部分を薄肉の部分に置き換えることができるため、製造に必要な材料の量が削減されます。ただし、袋状の構造のため、不規則な収縮が発生する場合があります。

したがって、キャビティを使用する場所を慎重に決定する必要があります。補強リブを使用してキャビティの構造を強化することもできます。これにより、キャビティの剛性が向上し、金属の流れが改善されます。金属の使用量を減らすと冷却速度も速くなり、生産サイクルを短縮できます。

• 交差する 2 つの表面の角が鋭い場合、丸い角または半径を使用してそれらを接続すると、金型またはコンポーネントのその部分での高い応力集中を防ぐことができます。
• フィレット/半径: 金型のパーティング ラインに沿ったエッジまたはコーナーには、フィレット/半径は必要ありません。
• パーティング ラインに垂直なフィレットに十分な抜き勾配を与えます。
  
  

次のガイドラインに従って、パーツのフィレット/半径を設計できます。

設計者は、アルミニウム鋳物の収縮を軽減するために、次の設計上の考慮事項に従う必要があります。

• 設計においては、過剰な部分や厚い部分は避けてください。可能であれば、金属を節約できるより薄いセクションとコア材料を使用するように設計を修正する必要があります。
• 壁に平坦または垂直のリブを追加すると、送り特性が改善され、収縮傾向が軽減されます。
• 圧縮ピンを追加すると、特定の領域の収縮を軽減できます。

部品のボスを設計する際に考慮すべき設計上の考慮事項をいくつか示します。

• 穴が必要な場合は、均一な壁の厚さを実現するために、隆起したプラットフォームの中心に穴を追加してみてください。
• 溶融金属が適切に流入できるように、突起の角の丸みを大きくしてください。
• リブを追加することをお勧めします。リブを使用すると、突起を適切に充填し、突起の強度を高めることができます。
• 鋳物をより容易に排出できるように、突起部に十分な換気を提供します。
  
  

これは、ダイカストにおける隆起プラットフォームの適用と設計プロセスを説明する短いビデオです。

設計者は、これらの幾何学的特徴を金型の取り出し方向と平行に配置するか、コア/スライドの必要性を排除するために部品を再設計する必要があります。次の例は、サイド コアの要件を排除するために部品を再設計する方法を示しています。
ただし、場合によっては、後続の処理を必要とせずにフィーチャをキャストするために、コア/スライドを導入する必要があります。コア スライドまたはプル ロッドを設計して、二次処理操作のほとんど (すべてではないにしても) を不要にすることができます。

したがって、初期金型コストの増加と鋳造サイクルの延長によって引き起こされる問題は、二次加工ステップの数を減らすことによって軽減できます。その結果、部品の再現性が大幅に向上しました。

サイドコアの引っ張り機構とスライダーの動きは通常、傾斜したピンまたは油圧シリンダーによって駆動されます。傾斜ピンは、コアの引き出し/スライダーの移動に使用される機械装置です。主型の開閉シーケンスにより、傾斜したピンを作動させることができます。

したがって、傾斜ピンは追加の電源なしで使用できます。生産コストも安くなります。ただし、傾いたピンは鋳物の分解を妨げる可能性があり、短いスライドにのみ適しています。

トップスライダーもピンジョイントが使いにくくスプリングしか使えません。油圧方式を使用すると、これらの問題を解決できます。サイクルを定義し、上部のスライダーを使用できます。鋳物のリサイクルを妨げません。

コア/ラムに使用できる他の動作方法もあります。設計者は、予算、生産量、部品サイズ、鋳造時のコア/ラムの移動長などの要素に基づいて、適切な動作方法を選択する必要があります。

サイドコア抜き・スライド機構の設計については、ダイカスト工場とご相談の上、適切なご提案をさせていただきます。また、お客様からのお問い合わせも歓迎し、全力でサポートさせていただきます。

アルミダイカストマシンで簡単にねじ山を形成できます。鋳造ねじは通常、正確なレベルの嵌合を必要としない雄ねじに限定されます。

部品に特定の精度グレードが必要な場合は、いつでもダイカスト工場にご相談ください。二次加工 精度を高めるために調整が必要な場合があります。さらに、外径は、両当事者が合意した指定されたねじプロファイルの定義に従う必要があります。

いくつかの理想的なねじ山形成操作の最大および最小の許容誤差は次のとおりです:

ただし、スレッドを立てる際には以下の点にご注意ください。

• ねじ山の間に形成されたバリを除去するには、追加のトリミング操作が必要になる場合があります。
• ねじの適合グレードを指定するのではなく、できるだけ直接公差を適用するようにしてください。
• これらの値には、移動する金型コンポーネント、パーティング ライン、直線寸法の公差限界が含まれます。
• より厳しいねじ公差が必要な場合は、ダイカスト工場にご相談ください。
• パーティング ラインのねじ山を滑らかに保つと、製造プロセスが大幅に簡素化されます。全径ネジは必要ないので。ねじ山を滑らかに保つことで、部品に影響を与えることなく金型をわずかに動かすことができます。

次の表は、推奨される外部スレッド構成を示しています。

• ダイカスト工場が要求するすべての仕様を明確に定義します。金型内のギャップが大きいため、インサートには通常より厳しい公差が必要です。インサートの公差が十分であることを確認するためにダイカスト工場の承認を得てください。
• お客様がブレードの提供を希望される場合は、公差が鋳造工場の提案と一致するように鋳造工場と交渉してください。不適切な公差のブレードは金型に重大な損傷を与える可能性があるためです。
• インサートによって生じる応力を分析します。これらのストレスが製品のパフォーマンスに長期的な影響を与えないように注意してください。
• インサートは、予想される荷重条件に対して十分な固定力を確実に提供できるように、必要に応じて任意の形状にすることができます。
• 部品に応力集中を引き起こす可能性のある鋭い角やその他の特徴は避けてください。

プッシュロッドの機能は、凝固した鋳物を金型から押し出すことです。プッシュロッドのもう 1 つの機能は、鋳物をクランプして、凝固プロセス中の集中応力によって鋳物が曲がるのを防ぐことです。ただし、プッシュロッドの欠点は、キャストに跡が残ることです。

したがって、設計者は、鋳物のサイズ、構造、その他の要因に基づいて、プッシュロッドの位置とサイズを慎重に選択する必要があります。プッシュロッドを設計するときは、次のガイドラインに従う必要があります。

• エジェクタ ピンを、深いキャビティの底部、オーバーフロー ポート、突起、リブの底部など、鋳造品の非機能領域に配置します。
• 鋳物を取り外す際、プッシュロッドの跡が残ります。したがって、鋳物の外面をプッシュロッド側に配置しないでください。
• ピンの凸部または凹部のマーキングの推奨公差は 0.015 インチ (0.381 mm) です。
• より適切なクランプピンのサイズ、位置、数量を選択するには、ダイカスト作業者のアドバイスに従ってください。
  
  

正しい金型の製造方法により、プッシュロッドの跡を大幅に減らすことができます。ただし、これらの痕跡はまだはっきりと見えます。プッシュロッドの取り付け位置については、OEMメーカーとダイカストメーカーで合意する必要があります。

また、トップピンの周囲にフリンジが生じますのでご了承ください。通常、お客様の反対がない限りフリンジは発生しません。トップピンのフリンジを平らにして影響を最小限に抑えることができます。

エジェクタ プレートは、エジェクタ ピンの補助コンポーネントとして機能することも、独立して使用することもできます。通常、鋳造工場ではエジェクターピンの設置面としてエジェクタープレートを使用します。圧力はエジェクタープレートにのみかかるため、エジェクターピンは同時にエジェクターピンを前方に押し、鋳物を後退させます。

エジェクタプレートは、エジェクタピンを必要とせずに独立して動作することもできます。しかし、私たちは通常、マイクロモールディングでしかそれを見ることができません。エジェクタ プレートによって部品に加えられる力を使用して、部品が取り出されます。この利点は、エジェクター プレートがエジェクター ピンのように鋳物に跡を残さないことです。

• 文字または記号の表面 (線の太さ) は、少なくとも 0.010 インチ (0.254 mm) 以上である必要があります。
• 線または記号の高さは、線の太さ以下である必要があります。
• テキストや装飾に複雑な詳細や細かいレタリングが含まれている場合、鋳造プロセス中に明確に表示されない可能性があります。したがって、できるだけ簡略化するようにしてください。
• 抜き勾配は 10° 以上である必要があります。
  
  

これらのガイドラインに従うことは、ほとんどの状況で役立ちます。その他の要件がある場合は、いつでも鋳造工場に相談して適切なアドバイスを得ることができます。