制御不能な公差条件下におけるインサート成形ソリューション：フローティングインサートの実践事例

注入成形プラスチック部品に厚さ約6.0mmの金属板を埋め込む必要があるインサートモールディングプロジェクトを実施しました。この金属インサートの厚さの許容は,成形品質と外観の両方にとって重要です.厚さの変化があまりにも大きい場合,分離ラインは完全に閉じることができず,不適切な型のクランプ,フラッシュ,漏れ,顧客の機能的および美学的な要件を満たす全体的な失敗を引き起こします.
1. 射出成形の課題
お客様が提供した金属部品は±0.6mmの厚さ許容を持っていました。
顧客との相談の後、私たちは以下のことを知りました。
 ・金属部品は板金加工によって製造されます。
顧客の製造プロセスは、厚さの一致性をさらに改善できません。
 -追加の表面磨きや後加工はありませんので、側面の許容を制御することは不可能です。
このような部品が直接使用される場合,分離ラインギャップは0.6mmまで達することができ,注射成形では受け入れられません.それは次のように導くでしょう：
型は正しく閉じない
フラッシュまたはバー
注射の不安定性
 -潜在的な金型損傷
機能および外観の欠陥
要約すると、根本的な原因は不一致な金属厚さにあります。顧客は生産端で公差を改善できないため,加工または型設計を通じて実行可能な解決策を見つけなければなりません.


2. ソリューション分析 - 設計と実装プロセス
実行可能性、コスト、およびリードタイムのバランスを取るために、私たちは2段階の組み合わせた戦略を採用しました。
最初の実行可能性加工+型側の許容補償設計。
ステップ1 - 手動加工およびT1サンプルの確認
最初に顧客の金属部品にローカル研磨と表面レベル化を行い、型分離ラインとの接触を確保し、最初の試験型（T1）を完了させました。
T1サンプルは,顧客がサンプルテストを続けることに同意した後にのみ提供されました.顧客が評価することができました：
 -インセートフィット
 -外観
 -流動行動
基本機能
このステップは、短期的な検証方法としてのみ役立ちました。手動研磨は,コストや不一致性のため,量生産に適していません.したがって,長期的な解決策はまだ型構造内で取り組まなければなりませんでした.


ステップ2 - 型側補償：浮動インセート設計
金属の厚さは安定できないため,型腔に浮動インサート構造を統合することで,異なる金属の厚さに自己適応するように設計しました.このアプローチは,許容変化によって引き起こされるギャップや干渉を排除します.
主要な設計ポイント:
A.Floating 構造設計
インサートローディングエリアで浮動ポケットが設計された。
インサートは小ストローク圧縮スプリングによってサポートされ,制御範囲内で軸向きに移動することができます.
この運動：
 ±0.6mmの部品変化を補償します
 ・金型閉鎖中に密封を確保
 -過度な移動を防ぐ
B.製品修正確認
製品の構造変更は顧客と事前に議論し,承認されました.
サンプルモデルはそれに応じて調整され,顧客は外観が受け入れられていることを確認しました.

C.Machiningおよび組み立て制御
フローティングインサートは,密封と導入の安定性を確保するために,金属部品自体よりも高い精度で加工されました.
複数のラウンドの型試験を行い、精調を行った：
 -春の前負荷
ガイドアラインメント
注射圧力の下での繰り返し性

3. 結果（最終生産パフォーマンス＆顧客フィードバック）
フローティングインサート構造をスプリングプリロードで製造・組み立てに成功し、サプライチェーンから変更を必要とせずに顧客の元の金属部品を使用し続けました。
生産と試験の結果は次のように示されています。
A.浮動インサートは±0.6mmの厚さの変化を効果的に補償し、適切な分離ラインの接触を確保します。
B. 成形中に重要なフラッシュ、バー、または漏れが起こりませんでした;外観は完全に顧客の要求を満たしました。
C. 位置、構造強度、耐久性を含む機能性能は影響を受けなかった。
顧客のフィードバック:
顧客は最終サンプルと試験生産結果に非常に満足しました。小さな製品修正に同意し,金属部品生産プロセスを変更せずに問題が解決されたことを評価した.


4. 結論/エンジニアリング・テークアウト
金属のインサートの許容を源で改善できない場合,型内の許容吸収メカニズムを設計することは,しばしば最も効果的でコスト効率的で,スケジュールに優しいソリューションです.
主要な成功要因は次のとおりです。
外観が影響を受けないようにする
注入圧力下のインサート移動を防ぐ
シーリング,強度,機能のバランス
T1の実行可能性検証+浮動インサート型設計の組み合わせは,リスクを大幅に減らし,安定で一贯した量産を確保するのに役立ちます.
作者：Delphi Peng（プロジェクトマネージャー）
編集：エルサ・ジン（セールスマネージャー）
日付:2025年11月22日