プラスチック製品の設計ガイド 【リブの設計】

射出成形におけるリブの設計ガイド

 

 

  設計ガイド
t <基本寸法>
0.5T~0.7T
<ヒケが問題にならない場合>
0.7T~0.85T
<小さなヒケでも問題になる場合>
0.3T~0.5T
H 3T以下
R 0.25T~0.6T
抜き勾配   0.5~1.5°
リブ間距離 2T以上

 

※材料特性、成形条件、製品の形状などによって異なります。参考値として活用ください。

 

<関連記事>
抜き勾配から成形品の寸法を計算(成形品/リブ/ボス)

 

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リブはプラスチック製品の剛性や強度を向上させるために広く用いられています。単純に肉厚を上げるよりも、断面二次モーメント(剛性に影響)や断面係数(強度に影響)を大きくすることができるため、使用材料の削減や低グレード材料の使用が可能になります。

 

 

リブの例①

 

 

リブの例②

 

 

 

しかし、リブの設計が不適切な場合、様々な不具合の原因となります。

 

リブ根元のRが小さすぎると応力集中が起こり、強度上の問題が発生します。Rが大きすぎると偏肉となり、ヒケやボイドが起こりやすくなります。

 

 

 

 

リブ高さhが大きいほど断面二次モーメントと断面係数を効果的に大きくすることができますが、これも大きすぎるとヒケやボイド、成形不良の原因となるので注意が必要です。

 

また、リブを連続して設置する場合、金型強度上の問題を避けるために、肉厚の2倍程度以上は離すようにします。

 

剛性や強度を確保するために、どうしてもヒケが避けられないケースもあります。成形における対策としては、保圧を高めに設定することやガスアシスト成形などが用いられます。発生したヒケを目立たなくする対策として、模様付け、シボ、塗装などを行うことが一般的です。

 

流動解析を行うとヒケの発生をある程度予想することができます。シビアな条件の場合は活用を検討した方がよいでしょう。

 

 

以下のページでリブ形状の違いによる、剛性、強度の比較を行っています。
参考記事:プラスチック製品の強度設計 はりの強度設計(4)

 

以下のページでは断面二次モーメントの計算やはりの強度計算ができます。
参考記事:断面二次モーメント・断面係数の計算
参考記事:はりの強度計算

 

 

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【参考文献】
BASF 『Design Solutions Guide』
Jerry Fischer(著)Kindle版 『Handbook of Molded Part Shrinkage and Warpage』
本間精一(著) 日刊工業新聞社 『射出成形特性を活かすプラスチック製品設計法』

 

 

最終更新 2017年6月29日

 

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