図解入門よくわかる 最新金型の基本と仕組み[第2版]

概 要

自動車、家電、電子部品、精密機器、事務用品、玩具など身の回りにある量産品の多くは金型から作られています。構造が複雑で高い精度が求められるため、「ものづくり」において欠かすことができない高付加価値製品でもあります。本書は、射出成形、プレス、ダイカストの3つの成形方法と金型の仕組みについて主に解説した金型の入門書です。また、金型を利用した代表的な工業製品として自動車の部品も取りあげて説明しています。

著者 森重功一
価格 本体1500円(税別)
ISBN 978-4-7980-5486-5
発売日 2018/6/30
判型 A5
ページ数 190
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目次

Chapter1 私たちの暮らしと金型

1-1 金型とは

「型」とは

「型」から「金型」へ

「金型」に支えられた社会

金型は素形材産業の基盤

1-2 金型を使った金属成

鋳造

ダイカスト

鍛造

プレス加工

コラム 貨幣の作り方

1-3 金型を使ったプラスチック成形

プラスチックの種類

射出成形

押出し成形

フィルムやシートの押出し成形

ブロー成形

真空成形

圧縮成形

コラム アルミサッシ用の中空材

1-4 スマートフォンの生産にも欠かせない金型

リードフレーム

液晶ディスプレイの導光板

バッテリーのケース

1-5 どの金型が多く作られているのか

1位プレス型、2位プラスチック型

Chapter2 射出成形金型

2-1 射出成形機

射出成形機の種類

射出成形機の構造

コラム 軽くて静かなプラスチック歯車

2-2 射出成形金型に関する用語

キャビティとパーティングライン

スプルー、ランナー、ゲート

2-3 射出成形金型の構造

ツープレート(2枚構成)金型

スリープレート(3枚構成)金型

ホットランナー金型

コラム 光ディスクやスマホに用いられるプラスチックレンズ

コラム ガラスの型で作られるレンズ

2-4 射出成形金型の仕組み

成形品の離型

抜き勾配

金型温度の調整

アンダーカット処理

外側のアンダーカット部の処理(外側スライドコア方式)

内側のアンダーカット部の処理(傾斜スライド方式)

2-5 射出成形の不良と対策

表面がへこむ―ヒケ

成形品が曲がる―ソリ

成形品が欠ける―ショートショット

後処理が大変―バリ

割れ?―ウェルドライン

表面に現れる縞模様―フローマーク

ジェッティング

難しい成形条件の設定

コラム 製品の表面にある微細な模様―シボ

Chapter3 プレス金型

3-1 プレス機械の構造

スライドの上下運動を支える

サーボ化が進むプレス機械

3-2 プレス機械の種類

フレーム構造によるプレス機械の分類

3-3 さまざまなプレス加工

せん断加工

曲げ加工

絞り加工

飲料缶の作り方

3-4 プレス金型の構成

プレス金型を構成する部品

コラム 高精度なせん断加工を実現するファインブランキング

3-5 プレス加工の自動化

トランスファ加工

ロボットを利用した自動化

順送加工

順送金型の仕組み

コラム 標準部品の利用による金型製造の効率化

コラム ガンプラを作るための4色射出成形機

Chapter4 ダイカスト金型

4-1 ダイカストマシン

ダイカストマシンの構造

コールドチャンバー式ダイカストマシン

ホットチャンバー式ダイカストマシン

4-2 ダイカスト金型の構造

ダイカスト金型の基本構造

湯口方案

コラム 金型の補修

4-3 ダイカスト金型の仕組み

成形品の離型

アンダーカット処理

金型温度の制御

4-4 ダイカスト成型の自動化

自動給湯装置

自動スプレー装置

自動製品取出装置

コラム 金型の保管

4-5 高品位な成形のための特殊ダイカスト法

成形品内部の空洞―「巣」

真空ダイカスト法

無孔法ダイカスト法

スクイーズキャスティング法

半溶融・半凝固ダイカスト法

Chapter5 金型の設計

5-1 金型設計の流れ

製品仕様の決定(発注側)

構想設計

各部の寸法や強度の検討

組立図の作成

部品図の作成

5-2 CADによる設計

複雑・多様化する製品

CADとは

2次元CADの登場

3次元CADの台頭

CAD情報のやりとり

コラム 3次元CADは設計のプラットホーム

5-3 CAEによる検証

CAEとは

CAEで扱うシミュレーション

CAEで使われる解析方法

有限要素法(FEM:Finite Element Method)

境界要素法(BEM:Boundary Element Method)

差分法(FDM:Finite Difference Method)

「定性的」な解を求める

5-4 積層造形法

ラピッドプロトタイピング

積層造形法の種類

アディティブマニュファクチャリングへ

5-5 コンカレント・エンジニアリング

コンカレント・エンジニアリングとは

コンカレント・エンジニアリングの利点

コラム 医療分野での活躍が期待されるRP

コラム バーチャル・マニュファクチャリング

5-6 ソフトウェアツールを利用した射出成形金型の設計

簡易的な充填解析

収縮を考慮した寸法・形状の修正

抜き勾配を付加する部分の自動抽出と設定

パーティングラインの検討と型割

アンダーカット部の自動抽出と修正

機構や部品の配置位置の検討

冷却水管の配置検討と成形シミュレーション

金型作製手順の検討

図面の出力

Chapter6 金型の加工

6-1 金型に使われる鋼材

一般構造用圧延鋼材(SS材)

機械構造用炭素鋼(S-C材)

炭素工具鋼鋼材(SK材)

合金工具鋼鋼材(SKS、SKD、SKT材)

高速度工具鋼鋼材(SKH材)

超硬合金

6-2 金型を加工する工作機械

工作機械とは

旋盤

ボール盤

フライス盤

研削盤

6-3 NC工作機械

NCとは

NCからCNCへ

マシニングセンタ

ターニングセンタ

6-4 放電加工

放電加工とは

形彫り放電加工

ワイヤ放電加工

金型の製造で活躍する放電加工

6-5 CAMによる加工データの作成

CAMとは

6-6 仕上げと組立

仕上げ

みがき

組立作業

試し加工(トライアウト)

検査して出荷

Chapter7 自動車に見る金型成形

7-1 車体―ボディ、エクステリア、インテリア

ボディ

外装―1つの金型で3色に成形されるテールランプ

内装―成形が難しいインパネ

7-2 エンジン―高音・高圧・高荷重に耐える部品の数々

エンジン本体―ダイカスト、低圧鋳造、プレス加工

エンジンの運動部品―精度と強度の両立を図る

7-3 自動車に使われる鍛造部品

パワートレイン

パワーステアリング

7-4 タイヤ―ゴムを成形する金型

生ゴムからゴムへ

タイヤ製造の流れ

Chapter8 金型の「いま」と「これから」

8-1 日本の金型産業の現状

景気に左右される金型産業

8-2 日本の金型産業の強み

総合的な工業力に支えられている金型産業

日本が誇る高付加価値金型

8-3 日本の金型産業の弱み

中小企業の比率が高い日本の金型産業

高い人件費、古い設備

コラム 大学における金型教育

8-4 金型産業の展望

アジア諸国の急速な追い上げ

8-5 これからの日本の金型産業

新たな取り組みが重要

日本の金型技術は世界一

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