研究開発された技術紹介

大型車両川下製造業者の抱える課題及び要請として、金型コストの低減、部品点数の削減、多品種少量生産への対応及び車両モデルチェンジサイクルの短縮等が挙げられる。そこで、金型の低コスト化や短納期化を可能とする新素材・新製造技術の研究開発を行う。本研究開発では、簡易金型の素材として樹脂に着目し、多品種少量生産に適し、且つ耐久性、耐摩耗性、強度に優れた樹脂製金型製造技術の確立を目指す

・耐久性、耐摩耗性、強度に富んだ樹脂製金型製造技術の開発
‐樹脂製金型の耐久性、耐摩耗性、強度の向上→ショット数3,000回以上に耐えうる樹脂製金型を開発
‐樹脂製金型の表面材樹脂とコアの材料開発→表面材樹脂とコアの圧縮弾性率の差異を最小限に抑え表面材樹脂とコアの剥離を防止
‐金型製作期間の短縮→金型生産方式の高度化により金型製作期間を従来の40%以上短縮
・ニーズ
‐金型の低コスト化や部品点数の削減
‐車両モデルチェンジサイクルの短縮
(新技術)
・ZASを用いないため、型コストが低減できる
・型精度が高く、成形品の外観品質も高い
(目標)
・金属製金型の型製造コストと比較して30%以上削減
・金属製金型の製造リードタイムと比較して
・40%以上削減
・プレス成形数3,000回以上

・耐久性、耐摩耗性、強度に優れた樹脂製金型製造技術の構築
‐樹脂製金型のき裂発生には、表面材樹脂とコアのひずみ差に関連があることを解明
‐雰囲気温度の変化によって生じる樹脂製金型内部の応力を緩和するため、表面材樹脂部とコア部(樹脂製金型の内部を構成する部位)の間に緩衝材層を設け、樹脂製金型(SidePanel型)を開発
‐この樹脂製金型の使用により、金属製金型と比較して、30%以上のコスト削減が達成できた
・複数部品一体成形技術への対応
‐樹脂製金型による複数部品の一体成形を行った。その結果、部品点数5点の一体成形(バッテリーボックス)、14点の一体成形(メンバーアッシーフロント)、13点の一体成形(サイドパネル)を達成した
・樹脂製金型の形状変化への対応
‐各生産技術要件型の100ショット毎におけるDieR部(樹脂製金型の凹型の縦面と横面で構成された角のR)及びCornerR部(樹脂製金型の凹型の縦面2面で構成された角のR)の摩耗量を測定
‐この結果、DieR部及びCornerR部ともに目標値を満たす樹脂製金型の形状を見出した
‐開発した表面素材樹脂は耐摩耗性に優れており、実用化用の表面素材樹脂として活用が可能である
・SidePanel(バス用部品)の一体成形
～大型観光バスで用いられているSidePanelは大型であるため、本研究開発で一体成形したSidePanelは原寸大から1/3に縮小して一体成形を行った～

・出展:ビジネス創造フェアいしかわ2019(R1.5)
・新聞:北国新聞(H30.11.27)

多品種少量生産用の金型として用いられ、従来の金属製金型費と比較して30%以上の削減を実現する

・H23年度に実用化に成功
・樹脂製金型・プレス成形品サンプルあり

・低コスト化:開発した樹脂製金型により、従来の金属製金型費の30%以上削減が可能
・多品種少量生産:型費を削減することが可能であるため、多品種少量生産品に適している
・軽量化:樹脂製金型により、複数部品の一体成形が可能であるため、部品点数の削減(軽量化)が可能

事業化に向け、研究開発成果のアピール・継続研究を実施
・川下企業へ研究開発成果をアピールし、見積り作成等を行っている
・樹脂製金型のき裂対策として、樹脂製金型の構造を3層構造としているが、更なるコスト削減のため、2層構造でもき裂が発生しない樹脂の開発を継続している
・機器設備の購入が終了し、共同研究者であるジェイ・バス株式会社小松工場へのプレス品の販売を予定している。さらに、県外のジェイ・バス株式会社宇都宮工場への販路拡大を図る