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収縮率を顧慮した金型設計とは?初心者的な疑問を解説
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- 製品寸法図面から収縮率を考慮して金型を設計する必要があるのか疑問に感じたことはありませんか?実際の寸法設計のポイントを紹介します。
- 金型設計においては、製品寸法図面の寸法値に収縮率を加味して金型を設計することが一般的です。初心者の方でも理解しやすいように解説します。
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アルミダイカスト金型の熱収縮の考え方について 鋳造後の製品の狙い寸法を満たすために、 金型製作の際は係数をかけあわせて、少し大きな寸法で金型を製作します。 社内ではアルミ材料種や製品毎にある程度決まった数値が存在しており、 実際にその係数をかけあわせた金型で鋳造すると、 狙いとなる寸法で鋳造品が出来上がってきます。 ただ、その数値の根拠を知る人が社内にいないため、 算出方法を考えています。 考え方は 各材質の線膨張係数 金型 SKD61 11.1x10^-6 アルミ 代表値 23.8x10^-6 鋳造品取出し時の温度 金型 150℃ アルミ300℃ 常温は20℃ 狙いの寸法を1000mmとして、金型寸法も1000mmで製作した場合・・・ 150℃の金型寸法は 1000+1000*11.1*10^-6*(150-20) =1001.443 アルミは金型から外れるときにこの寸法のはず この寸法から熱収縮で鋳造品が縮んでいくと 1001.443-1001.443*23.8*10^-6*(300-20) =994.76938 となり、狙い寸法から外れる。 狙い寸法に入れるには常温状態で金型を太らせておく必要がある 1000/994.76938=1.0052581 となり、社内で使用している係数にかなり近い数値が出てきます。 が、ここからが疑問です。 各合金の線膨張係数を考えると係数はSiの含有量で変わりますよね。 実際にネット上で調べてみるとADC5>ADC12という関係になっています。 ですので、金型の係数もADC5>ADC12という関係になるのが本来と思います。 ただ、実際に社内で使用する係数はADC12>ADC5となっています。 もちろん型構造や取出し温度なども考慮しなければならないとは思いますが、 そもそもの考え方が間違っているようにも思えます。 分からなければ最終的には「そういうもん」で済ませるのですが、 課員と長年考えても回答が出てこないため、 ご存知の方がいれば考え方のヒントだけでも教えていただけると幸いです。
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ご回答有難う御座います。。。。。そうですよね、皆様経験値は大事なものですよね。。。ご回答に在りますコマンドで例えば収縮率を入れるとある程度CADが適正な金型寸法を出せるということですよね。う、、、んんん、こっちも勉強しなくてはいけませんね。。ありがとうございます。