ねじ成形品とは、プラスチック部品にねじ構造を直接成形し、他の部品との組み立てと接続を行うことを意味します。それは後続の機械加工を回避し、コストを大幅に削減し、生産効率を高めることができ、プラスチック部品の迅速な組み立てを実現する重要な技術である。

一、ねじの設計-成功の礎石

設計段階では十分に考慮しなければならない。そうしないと生産できないか、高廃棄率になる。

ねじの種類：

標準メートルねじ（M）/イギリスねじ（UNC/UNF）：最も一般的で、汎用性が強く、標準ゲージがあって検査できる。

台形ねじ/ジグザグねじ：動力を伝達したり、一方向の力を受けたりするために使用され、より複雑な設計になっています。

丸ネジ/瓶口ネジ：キャップ、容器によく使われ、螺合しやすく、密封性が良い。

非標準ねじ：特殊な需要に応じてカスタマイズし、コストが高い。

回転と頭数：

回転方向：ほとんどが右ねじです。特殊な需要（例えばガスバルブ、緩み防止）は左ねじを使用することができる。

頭数：一般にシングルヘッドねじ山である。2頭ねじなどの多頭ねじは、高速開閉構造に使用するための回転速度を速めることができます。

キー設計パラメータ：

ねじ直径：直径が小さいほど、成形が難しい。一般的に公称直径は2 mm以上であることが推奨されている。

ピッチ：ピッチが小さいほど（ネジが細くなる）、強度と成形の難しさが増します。直径に合わせる必要があります。

ねじの長さ：一般に公称直径の1.5 ~ 2倍を超えることは推奨されていない。長すぎると型抜きが困難になり、ねじ山が破損します。

起止部：ネジの始点と終端には、応力集中と歯崩れを回避するために逃げ溝を設計するか、漸減形にする必要があります。

離型勾配：雄ねじの場合、通常は勾配をつけなくてもよい。雌ねじの場合は、十分な離型勾配（通常＞0.5°）が必要ですが、これにより歯型が変わります。お客様とコミュニケーションして機能が受け入れられるかどうかを確認する必要があります。

二、離型方式-技術の核心

ネジ付き成形品を金型からどのように押し出すかが量産の鍵である。

強制離型（可撓性プラスチックと特殊歯型に適用）

原理：プラスチックの弾性変形を利用して、ねじ山型を金型から「押し出す」。金型は構造が簡単で、コストが低い。

要件：

プラスチック材質にはPP、PE、POMなどの良好な弾力性が必要です。

ねじ山型は円形や台形などの大きな丸みを帯びた形状でなければならず、標準的なねじ山型ではありません。

ねじの高さはあまり大きくできません。

応用：キャップ、いくつかの包装容器。

スライダコア（雄ネジと一部雌ねじに適用）

原理：成形ねじのキャビティ部分をスライダにし、型開時にスライダを横方向に移動させ、ねじ部分から外してから製品を押し出す。

利点：標準歯型のねじを成形でき、強度が高い。

欠点：金型構造が複雑で、コストが高く、部品に分離線が残り、後処理トリミングが必要です。

ねじ中子/リング回転離型（最も一般的で標準的な雌ねじ生産方式）

原理：金型内部には専用のねじ中子（成形雌ねじ）またはリング（成形雄ねじ）がある。型開後、金型上の油圧モータまたは歯車ラック機構によって回転駆動され、製品を回転させる。

利点：成形ねじの品質が良く、精度が高く、無分割線がない。

短所：

金型の構造は非常に複雑で、コストが高い。

生産周期が長い：離型時に複数回転する必要があるため、単品生産時間を大幅に増加した。

専用の取出ロボットを装備し、ネジが完全に回転した後に製品を挟む必要があります。

可動ねじ中子（小ロット生産用）

原理：ネジコアをインサートにして、製品と一緒に金型の外に押し出し、それをオペレータが手動で製品から外し、再び金型に戻して次の注射を行う。

利点：金型構造が簡単で、コストが最も低い。

欠点：生産効率が極めて低く、労働強度が大きく、金型インサートを損傷しやすく、ねじ精度が保証しにくい。プロトタイプ検証またはごく少量の量産にのみ使用されます。

三、生産工程の要点

材料選択：靭性が良く、耐摩耗性、収縮率が安定し、自己潤滑性を有する材料、例えばABS、PA（ナイロン）、POM（賽鋼）、PPを選択する。脆性材料、例えばPS、ASなどは強制離型に適しないネジ。

射出パラメータ：

保圧圧力と時間：十分な保圧はネジ山型の豊満さを確保し、水縮みや材料不足を避けることができる。

冷却時間：十分に冷却し、ネジ部に十分な強度と剛性があることを確保してから型抜きをしなければならない。そうしないと、ネジ山が変形し、引き裂かれる。

金型のメンテナンス：ネジコア/リングは精密部品であり、定期的な清掃、防錆、潤滑が必要であり、回転がスムーズであることを確保する。

四、一般的な欠陥及び解決方案

欠陥の原因となる可能性のあるソリューション

ねじ山損傷離型不良、冷却不足、離型勾配不足押出システムの最適化、冷却時間の増加、型磨き、離型勾配の拡大

ねじ山の不完全保圧不足、ゲートの早期凍結、排気不良による保圧圧力と時間の増加、ゲートサイズの増大、排気溝の開設

粘ネジ中子の離型力の不均一、中子表面の仕上げ度の差、バックルによる中子研磨レベルの向上、離型勾配の増加、離型剤のスプレー塗布

分離ラインの明らかなスライダ摩耗、型締力不足の修復またはスライダ交換、型締力の増加

五、品質検査

通止ゲージ（Go/No-Go Gauge）：最も速く、最も一般的な検査方法。

通規（Go Gauge）：ネジ長全体をスムーズにねじ込むことができること。

ゲージ（No-Go Gauge）：1.5 ~ 2回転を超えてはならない。

プロジェクタ/光学映像測定器：ピッチ、歯型角、中径などの重要な寸法を正確に測定するために用いられ、精密部品と初部品の検査に適している。

機能性試験：ねじ成形品と付属品を実際に螺合し、その締付け度、円滑度と咬合力度を試験する。

まとめと提案

早期コミュニケーション：製品設計段階において、金型エンジニア、製品デザイナー、射出成形エンジニアはネジ設計の実行可能性を共同で審査しなければならない。

バランスコストと効率：回転離型品質は最も良いが周期は長い、強制離型効率は高いが材料制限がある、スライダ方式は折衷していますが、分離線があります。注文量、コスト、機能要件に応じて総合的に選択する必要があります。

金型重視：ねじ成形品の質量の90%は金型によって決定される。経験豊富な金型工場を選び、高品質の鋼材と加工設備（例えば徐行ワイヤ、精密研削盤）を使用してねじコア/リングを製造しなければならない。

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