量産まで見据えた射出成形金型の設計・製作
金型は、図面どおりに削れただけでは完成とは言えません。量産の現場で何万ショットも回り、寸法と外観を保って初めて役に立ちます。当社は鋼材を切る前にMoldflowで湯の回り、ゲートバランス、冷却、反りを画面上で確かめ、P20・H13・S136・アルミを想定ショット数と樹脂に合わせて選びます。試作や市場検証ならアルミ軟金型で2~3週間、量産なら焼入れ鋼で4~6週間。社内プレスで初回トライアル品(T1)を成形し、三次元測定機による寸法検査成績書と成形条件を添えてご承認いただきます。金型の所有権はお客様のものです。中国の自社工場で設計から保守まで一貫して担います。
無料相談2~3週間
アルミ軟金型
4~6週間
量産金型
1~16個以上
キャビティ数
最大100万ショット超
金型寿命
材料
| グレード | 特性 | 代表的な用途 |
|---|---|---|
| P20鋼(予硬化、28~32 HRC) | 切削性が良く硬度のばらつきが少なく、熱処理による歪みの心配がありません。SPI B-1程度まで磨けます | 50万ショットまでの量産金型、一般消費財・産業部品 |
| H13鋼(焼入れ、48~52 HRC) | 耐熱・耐摩耗・靭性に優れ、ガラス繊維入り樹脂がキャビティを削っても長持ちします | 50万~100万ショット超の長寿命型、研磨性の高い材料、高温のエンジニアリング樹脂 |
| S136ステンレス(焼入れ、48~52 HRC) | 耐食性が高くSPI A-1の鏡面まで磨けるため、透明部品と腐食性樹脂に欠かせません | 光学部品、医療機器、透明PC/PMMA、PVC・POMなどの腐食性樹脂 |
| 718H / NAK80(予硬化、37~43 HRC) | P20より硬く、熱処理なしでシボや研磨の乗りが良い鋼材です | 外観重視部品、シボ面、中~大量産のプログラム |
| アルミニウム 7075(軟金型) | 鋼材の約4倍の速さで削れ、熱伝導が良いためサイクルも短く済みます | 試作型、ブリッジ型、25~25,000ショットの市場検証 |
| ベリリウム銅(インサート) | 工具鋼の3~4倍の熱伝導率で、深いコアや薄いリブのこもり熱を逃がします | 冷却が要る入れ子、深いボス、ヒケ・反りの出やすい部位 |
加工パラメータ
| パラメータ | 標準範囲 |
|---|---|
| 金型等級 | SPI Class 101(100万サイクル超)~ Class 104(試作) |
| キャビティ数 | 1~16個以上(バランスランナー) |
| 軟金型の納期 | 2~3週間(アルミ、T1サンプル込み) |
| 量産金型の納期 | 4~6週間(P20/H13/S136、T1サンプル込み) |
| 最大金型寸法 | 1200mm × 1000mm(1,000トン機まで) |
| キャビティ・コア公差 | 切削±0.01mm、放電・研削±0.005mm |
| 成形品の基準公差 | ±0.05mm(樹脂と形状によりさらに厳しく可) |
| モールドフロー解析 | 全案件でMoldflowシミュレーションを実施 |
| ランナー方式 | コールドランナー、断熱ランナー |
| 金型ベース規格 | DME、HASCO、LKM、FUTABAからお客様の地域に合わせて選定 |
表面処理
SPI研磨(A-1~D-3)
光学部品向けのA-1鏡面(Ra 0.012μm以下)からD-3のドライブラストまで、SPI等級を面ごとに指定して部品の外観要件に合わせます。
シボ加工(VDI 3400 / Mold-Tech)
VDI 3400の放電シボ、またはMold-Tech基準の化学エッチングで模様を彫ります。ウェルドラインや刃物痕を隠し、手触りも良くなります。
放電加工仕上げ
工具が届かないキャビティ、リブ、細部に方向性のない放電面を付けます。鏡面に近い等級から粗いシボまで、複雑形状でも均一に揃います。
窒化・キャビティ硬化
ガラス繊維入りや研磨性の強い樹脂向けに表面を65 HRC以上へ硬化します。ゲートやシャットオフの摩耗を抑え、寿命を2~3倍に延ばします。
硬質クロム・無電解ニッケルめっき
摩耗面には硬質クロム、PVCや難燃樹脂には耐食の被膜を。複雑形状には膜厚の均一な無電解ニッケルを使い分けます。
レーザー刻印
キャビティ番号、日付コード、リサイクル記号、部品番号を仕様どおりに刻みます。差し替え式の日付入れ子にも対応します。
製造設計(DFM)
- 鋼材に刃を入れる前にMoldflowを回し、ゲート位置、充填の釣り合い、ウェルドライン、冷却を画面上で先に確定させます
- 鋼材は想定ショット数で選びます。50万までP20、それ以上はH13、光学・腐食環境はS136。使わない寿命に余分な費用を掛けません
- 冷却水路はキャビティ面から水路径の1.5~2倍の位置にバランス良く回し、サイクルと寸法の安定を同時に稼ぎます
- 成形品の肉厚はおおむね±25%以内で揃えてください。ヒケ、ボイド、反りはほぼここから生じます
- 抜き勾配は片側最低1°、シボ面は深さ0.025mmごとに1.5°を上乗せします。離型のかじりを防ぐためです
- 突き出しは早い段階で決めます。ピン跡、ストリッパー、エアポペットのどれが外観要件に合うかで配置が変わります
- ゲートは肉厚側から薄肉側へ充填する位置に置き、ウェルドラインを外観面と荷重のかかる部位から外します
- 内角は最低0.5mmのRを付けてください。応力集中を抜き、鋼材そのものの寿命も延びます
- 金型ベースはDME/HASCO/LKMなどに標準化すると、お客様の地域で予備部品と保守が調達しやすくなります
- STEPまたはIGESをいただければ、ゲート方針・冷却レイアウト・鋼材選定をまとめた無料DFMレポートを24時間以内に返します
金型と生産能力
| タイプ | リードタイム | 適用場面 |
|---|---|---|
| アルミ軟金型 | 2~3週間 | 25~25,000ショット、試作、ブリッジ生産、鋼材投資前の市場検証 |
| P20量産金型 | 4~5週間 | 5万~50万ショット、一般消費財・産業部品、割安な量産型 |
| H13 / S136焼入れ金型 | 5~6週間 | 50万~100万ショット超、研磨性・腐食性樹脂、光学面、最長寿命 |
| 多数個取り金型 | 5~6週間 | 大量案件、2~16個以上、1個単価を最小化 |
品質保証
- 金型ベースと入れ子の鋼材は、ミルシートと硬度測定で受入れごとに照合します
- コアとキャビティは組み付ける前に三次元測定機で測り、狂いを組み付け後ではなく加工中に捉えます
- 電極と放電加工の寸法は、シャットオフ面など重要部ごとに検証します
- トライアルの前に冷却水路へ圧力をかけ、漏れと流量を確認します
- T1トライアルは社内プレスで行い、樹脂温度・圧力・サイクルをすべて記録に残します
- T1サンプルは3Dモデルと照合して初品検査し、全寸法を載せた検査成績書を発行します
- 出荷前に突き出し、スライド、リフター、ガス抜き、インターロックの作動を項目表で確認します
- 立ち上げに使えるよう、トライアルの成形条件を金型に添えてお渡しします
- DME/HASCO/LKMの標準部品を挙げた予備部品リストを付け、現地での調達に備えます
- 鋼材証明、硬度記録、寸法記録を文書で揃え、金型の保証範囲は契約に明記します
アプリケーション
- 新製品開発:CADを基にMoldflowで検証した量産金型を起こす
- 輸出用金型:お客様のプレス仕様・規格・言語に合わせ、現地工場で回る型として製作
- 代替・複製金型:既存の型や現物サンプルからリバースエンジニアリングで再構築
- 多キャビティ化:実証済みの1個取りを4~16個取りへ広げて量産に移す
- インサート・二色成形:金属インサート、二色、ソフトグリップのオーバーモールド用の型
- ブリッジ型:量産鋼を製作している間、アルミ型で2~3週間から部品を供給
- 医療・光学向け:透明部品やクリーンルーム品にS136の鏡面キャビティ
FHY Precisionを選ぶ理由
どの案件でもMoldflowを標準で回し、充填・冷却・反りを鋼材を切る前に検証します
T1サンプルは自社プレスで成形し、三次元測定機で測ってから金型を出荷します
P20、718H、NAK80、H13、S136を揃え、ショット数と樹脂に合わせて過不足なく選びます
アルミ軟金型なら2~3週間。鋼材に投資する前に、実際の成形品で市場を確かめられます
輸出金型の実績があり、DME/HASCO/LKMの規格、プレス仕様、ドキュメントの言語まで合わせます
成形工場を併設しているため、金型は一度きりの試しではなく量産条件で証明できます
鋼材証明書、硬度記録、全寸法の記録を揃え、品質手順を文書で管理しています
無料DFMは24時間以内。ゲート方針、冷却レイアウト、鋼材選定、コストの見直しをまとめます
よくある質問
1. 成形の最小ロットはどれくらいですか?
標準の射出成形MOQは100個、アルミ軟金型なら25個まで下げられます。市場検証や量産前ロットに向く数です。お客様の工場で回す輸出金型だけを作る場合は、成形ロットの縛りはありません。
2. 金型は何週間で上がりますか?
アルミ軟金型がT1サンプル込みで2~3週間、P20量産型が4~5週間、H13/S136の焼入れ型と多数個取り型が5~6週間です。お見積りにはT1の確定日を明記し、CAD受領後24時間以内に無料DFMを終えます。
3. 鋼材型とアルミ型はどう選べばよいですか?
アルミ型は鋼材型の3~5割の費用で2~3週間、寿命は約25,000ショット。試作、市場検証、量産までのつなぎに向きます。鋼材型(P20/H13/S136)は4~6週間で50万~100万ショット以上、1万個超が見込める量産に適します。まずアルミで設計を固め、そのまま鋼材へ移るお客様が多く、どちらも当社内で製作します。
4. 金型費の目安を教えてください。
参考までに、USD建て・EXW条件の目安は次のとおりです。単純な1個取りP20型で2,000~5,000ドル、2~8個取りのP20/H13型で5,000~20,000ドル、S136の高精度型で20,000~60,000ドル以上、アルミ軟金型で800~3,000ドル。最終額はキャビティ数、鋼材、仕上げで決まります。図面をいただければ24時間以内に確定額を出し、お支払いは契約時の手付金とT1承認後の残金を基本にご相談します。インコタームズはEXWのほかDAP・DDPも選べます。
5. モールドフロー解析は含まれますか?
全案件に追加費用なしで含まれます。充填パターン、ゲートの釣り合い、ウェルドラインとエアトラップ、保圧、冷却効率、反りを、鋼材を切る前にシミュレーションします。画面上でゲートを動かすのは無料ですが、焼入れ後の鋼材を削り直すのは高くつきます。解析結果は設計レビューでお見せします。
6. どの樹脂に対応した金型ですか?
ABS、PC、PC/ABS、PP、PE、PA6/PA66(ガラス繊維入りを含む)、POM、PMMA、TPU、TPE、エンジニアリングブレンドに対応します。鋼材は樹脂で変え、ガラス繊維入りならH13か窒化キャビティ、PVC/POMや光学PC/PMMAならS136、未充填の汎用樹脂ならP20です。キャビティ寸法には樹脂ごとの収縮率を織り込みます。
7. 金型の前に無料DFMは受けられますか?
受けられます。STEP/IGESをいただければ24時間以内に、肉厚の均一性、抜き勾配、ゲート方針、冷却レイアウト、突き出し計画、鋼材選定、成形上の懸念を返します。見積りの前に行いますので、提示する価格は実際に綺麗に成形できる設計を反映したものになります。
8. CADはどの形式で送ればよいですか?
STEP(.stp/.step)、IGES(.igs)、Parasolid(.x_t)、SolidWorks(.sldprt)、STL、DXF、DWG、PDF図面を受け付けます。金型設計は3DのSTEPを基準にするのが確実です。現物サンプルしかない場合も、リバースエンジニアリングで生産用のCADを起こしてから設計に入ります。
9. 自社工場で回す輸出金型を作れますか?
輸出金型は主力のひとつです。タイバー間隔、突き出しパターン、ロケーティングリング、ノズル半径などのプレス仕様に合わせ、金型ベースは北米ならDME、欧州ならHASCO、アジアならLKM/FUTABAとご指定に沿います。組立図、予備部品リスト、トライアル条件、保守要領を添え、出荷前にT1サンプルと試し成形の動画をお送りします。ドキュメントは日本語でも整えられます。
10. 承認前にサンプルはもらえますか?
もらえます。どの金型も社内プレスでT1トライアルを行い、初品を3Dモデルに照らしてCMMで測り、寸法検査成績書を添えます。ご承認をいただいてから出荷または量産に入り、手直しが必要ならT2/T3と進めます。受入基準は契約で先に決めておきます。
11. 第三者検査は手配できますか?
ご要望の段階で手配します。出荷前、製作中、入材時のいずれかにSGS、Bureau Veritas、TÜVを入れ、金型の精度と成形品の寸法・外観を中立の立場で確認した報告書をお渡しします。
12. 製作中の品質はどう見ていますか?
鋼材の受入れはミルシートと硬度測定、コア・キャビティは組付け前にCMM、放電部は電極の寸法、水路は圧力試験、そして記録付きのT1トライアル、と段階ごとに確認を挟みます。不具合をトライアルで初めて見つけるのではなく、加工の段階で潰す考え方です。
13. NDAは結べますか?
お見積りの前、図面に目を通す前に相互NDAを交わします。金型は製品の知的財産そのものですので、CAD、仕様、数量計画を機密として扱い、図面や金型を別案件に流用しません。
14. 金型の輸送と梱包は?
洗浄・防錆・封緘のうえ、防湿シートを敷いたIPPC適合の木箱に収めます。組立図、予備部品リスト、トライアル条件、保守要領を同梱し、海上便(3~5週間)または急ぐ案件は航空便で発送します。発送前に写真と試し成形の動画をお送りし、通関書類も当方で整えます。
15. 金型設計で防げる成形不良は?
ショートショットはゲートサイズと充填圧の最適化、バリはシャットオフと型締力の整合、ヒケはDFMでの均一肉厚の指摘、反りは鋼材を切る前のバランス冷却の解析、ウェルドラインはゲート位置をずらして重要でない面へ逃がす、という具合に、いずれも変更が無料な画面上の段階で片づけます。
16. 作った金型で量産も頼めますか?
頼めます。金型はショット数で保守し、管理された環境で保管のうえ、生産ロットには検査成績書を添えて出荷します。金型・成形・仕上げ・軽組立を1枚の発注にまとめられる一方、いつでもお客様の工場へ移せるようにもしてあります。いずれの場合も所有権はお客様に残り、当社はお預かりする立場です。