問題

 【図1】に示すSKH51(高速度鋼)ピンポイントゲートブシュの側壁の厚さは、いくらに設定すれば良いか?
 ただし、成形材料は、PC樹脂(ポリカーボネード)ナチュラル材を使用するものとする。
【図1】SKH51(高速度鋼)ピンポイントゲートブシュの側壁の厚さ

解答例

 ピンポイントゲートブシュ外形半径Rは、次式で計算をします。

【数式画像】ピンポイントゲートブシュ外形半径R

 これに各変数の数値を代入してゆきます。

 まず、ピンポイントゲートブシュ内圧力pですが、成形材料がPC樹脂ですので、
 p=650kgf/cm2と仮定します。

 次に、ピンポイントゲートブシュ内側半径寸法は、【図2】のように近似し、r=3mmと想定します。

 さらに、ピンポイントゲートブシュの接戦方向許容応力は、SKH51の場合、1500~1800(kgf/cm2)の値となります。

 強度計算を最も不利な条件で計算するものとし、
 =1500(kgf/cm2)と仮定します。
【図2】ピンポイントゲートブシュ内側半径寸法は図のように近似し、r=3mmと想定

 したがいまして、

【数式画像】

 となります。

 これに余裕を考慮し、区切りのよい数値に丸めますと、R=5mm程度または6mm程度が推奨されます。

 つまり、ピンポイントゲートブシュの外形寸法φDは、
 R×2=(5~6)×2
    =10~12(mm)
 程度が必要となります。

 ポリカーボネードは、充てん圧力Pが高めな樹脂ですので、Pを700~750kgf/cm2に想定して、
 より安全側に強度計算をした方がよい場合もあります。
 また、ゲート先端直径φAを広げることで、Rを低くおさえる効果もあります。
 これらは、成形品の用途等を総合的に検討して決定します。