インクリメンタルフォーミングと射出成型を融合したものづくり教材開発と実践

渐进成形与注射成型相结合的制造教材的开发与实践

• 批准号: 18H00245
• 负责人: 竹内 修
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: Kochi National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18H00245/
• 关键词: インクリメンタルフォーミング; 射出成形; 張り出し成形法

プラスチックの射出成形は、180～450℃に加熱溶融させた熱可塑性樹脂を、圧力を付加して金型に注入し、冷却、固化して成形品を得る加工技術である。これを適用するためには、射出設備の他に、製品と同形状の空洞を持ち、高圧に耐える金型、その開閉用プレスが必要となる。この金型の製作には多大な時間と費用を要するため、一般に射出成形を多品種少量生産品へ適用することは困難とされている。これに対し、金属薄板を自在な形状に成形するインクリメンタルフォーミング技術(逐次張出し成形法)を用いて射出成形の金型製作することにより、短期間でしかも低コストで多品種の金型製作する方法を考案した。この技術と射出成形技術が融合し、少量生産に対応した射出成形の実施が可能となると考えられる。ものづくり学習においても、金型製作において棒状工具を使い金属薄板が変形して目的とする形状に立体化していくインクリメンタルフォーミング技術を視覚に訴え、射出成形によって製品が出来るまでの一連の流れを理解、学習させる教育効果は多様な造形作業を学ぶ上で非常に大きいと考えており本研究で検証した。○3Dプリンタ、ダイレスフォーミングマシン、射出成形機を用いての加工プロセスの開発本研究では、3Dプリンタ、マシニングセンタを用いて合理的にデータを共有することにより、素板支持型を短時間で製作する。そしてインクリメンタルフォーミングにより薄板を製品と同形状に成形し、これをクランプ等で補強することにより、射出成形型として完成させる。この型を用いて熱可塑樹脂を注型し製品の試作を行う。この一連の加工プロセスを、従来の射出成形金型の製作を含めたプロセスと比較し、本法の評価を行う。評価は、リードスパン、コスト、そして製品の品質等、多方面から実施した。○ものづくり学習においての教育的効果インクリメンタルフォーミング法(張出成形)をベースに新しい射出成形法を考案、実践した。3Dプリンタ、ダイレスマシン、射出成形機を組み合わせた生産プロセスを構築した。ダイレスマシンで成形型を張出成形する事によって短時間、低コストで多品種製作する事が出来た。今後問題点を改善していき、ものづくり学習において、学生への体験学習となる工作実習や卒業研究への取り入れ、学校開放行事においての記念品製作の取り組みなどを企画しているところである。

プ ラ ス チ ッ ク の は on injection molding, 180 ~ 450 ℃ に heating melt さ せ た hot plasticity resin を, pressure を plus し て type gold に injection し, cooling and solidifying し て forming を had る processing technology で あ る. こ れ を applicable す る た め に と は, の he に injection equipment, products with hole shape の を hold ち, high 圧 に え resistant る gold type, そ の open and close with プ レ ス が necessary と な る. こ の type gold の making に は な much time と を expenses to す る た め, general に を varieties on injection molding へ apply a small amount of raw products す る こ と は difficult と さ れ て い る. こ れ に し seaborne, sheet metal を comfortable な shape forming す に る イ ン ク リ メ ン タ ル フ ォ ー ミ ン グ technology (successive copies out し forming) を with い て の gold type on injection molding production す る こ と に よ り, short period で し か も low コ ス ト で many varieties の type gold production す る method を test case し た. The <s:1> <s:1> technology と injection molding technology が integration <s:1> and small-scale production に may となると test えられる for the practical application of 応 <s:1> た injection molding <e:1>. も の づ く り learning に お い て も type, gold production に お い て rod tool を い sheet metal が - shaped し て purpose と す る に three-dimensional shape し て い く イ ン ク リ メ ン タ ル フ ォ ー ミ ン グ technical を 覚 に v. え, injection molding に よ っ て products が out る ま で の の flow in a row れ を understanding, learn and さ せ る education services more than fruit は others な plastic を learn homework The で on ぶ is very に large. The <s:1> と と examines the えてお. This study で検 certifies that the た. "3 d プ リ ン タ, ダ イ レ ス フ ォ ー ミ ン グ マ シ ン, injection molding machine を い て の processing プ ロ セ ス の open 発 this study で は, 3 d プ リ ン タ, マ シ ニ ン グ セ ン タ を with い て reasonable に デ ー タ を mutual す る こ と に よ り, plain plate type support を で short time making す る. そ し て イ ン ク リ メ ン タ ル フ ォ ー ミ ン グ に よ り sheet を products と に and shape forming し, こ れ を ク ラ ン プ etc (cmc-na) で す る こ と に よ り, injection molding と し て complete さ せ る. The <s:1> type を is made by using the を て thermoplastic resin を injection molding of the mold product <e:1> to test the を line う. <s:1> <s:1> continuous <s:1> processing プロセスを and 従 to <s:1> injection molding gold mold <s:1> production を including めたプロセスと comparison <s:1>, this method <s:1> evaluation 価を practice う. Evaluate the quality of 価 た, リ リ ドスパ ドスパ, コスト, そ て products, etc., and the multiple aspects of <s:1> ら performance are praised for た. A. も の づ く り learning に お い て の education services fruit イ ン ク リ メ ン タ ル フ ォ ー ミ ン グ method (zhang) the forming を ベ ー ス に new し い injection forming を test case, be jian し た. 3 d プ リ ン タ, ダ イ レ ス マ シ ン, injection molding machine group を み わ せ た production プ ロ セ ス を build し た. ダ イ レ ス マ シ ン で forming type を zhang out forming す る matter に よ っ て short time, low コ ス ト で breeds more す た が る things out. Future trouble spots を improve し て い き, も の づ く り learning に お い て, student へ の body 験 learning と な る work be xi や school study へ の take り れ act, the school open に お い て の souvenirs made の group take り み な ど を enterprises draw し て い る と こ ろ で あ る.

项目成果

ボール盤を使用する円筒成形工具の開発

使用钻床开发圆柱形成型工具

• 发表时间: 2018
• 作者: 笹岡慧;鈴木信行;竹内修
• 通讯作者: 竹内修

ダイレスしごきスピニングによる肉厚を均一化した円筒の成形

通过无模熨烫和旋压成型壁厚均匀的圆筒

• 发表时间: 2018
• 作者: 德弘慧司;鈴木信行;竹内修
• 通讯作者: 竹内修