플라스틱 금형 설계는 사출 성형을 통해 플라스틱 부품을 제조하는 데 사용되는 공구 시스템을 설계하는 전문 공학 분야입니다. 이 포괄적인 과정은 부품 설계에 대한 상세한 분석으로 시작하여 제조상의 잠재적 문제를 식별하고 양산성을 고려한 설계(DFM) 원칙을 적용함으로써 생산에 적합하도록 형상을 최적화합니다. 핵심 요소로는 부품의 형상을 결정하는 캐비티 및 코어 시스템이 있으며, 재료 수축을 보상하기 위해 적절한 배율 인자를 적용하여 설계됩니다. 급료 시스템은 스프루, 러너, 게이트로 구성되어 압력 강하와 전단 열 발생을 최소화하면서 효율적으로 용융 재료를 캐비티로 공급하도록 설계됩니다. 냉각 시스템 설계는 열을 균일하게 제거하기 위해 전략적으로 배치된 냉각 채널을 활용하여 휨을 방지하고 사이클 타임을 단축합니다. 이젝션 시스템 설계는 핀, 슬리브, 블레이드 또는 스트리퍼 플레이트를 통해 외관면을 손상시키지 않으면서 신뢰성 있게 제품을 탈형할 수 있도록 합니다. 복잡한 형상을 가진 부품의 경우 언더컷을 위한 리프터, 측면 특징을 위한 슬라이더, 나사형 부품을 위한 언스크류 장치와 같은 추가 메커니즘이 통합됩니다. 벤트 설계는 공기 포획으로 인한 번이나 쇼트 샷(short shot)을 방지하며, 정렬 시스템은 성형 주기 동안 정밀도를 유지합니다. 금형 부품의 재료 선택은 마모 저항성, 연마성, 열전도율 및 비용 간의 균형을 고려하며, 중간 수준의 생산에는 프리하드닝 강을, 대량 생산에는 하드닝 공구강을 사용하는 등 다양한 옵션이 있습니다. 현대의 플라스틱 금형 설계는 3D 모델링, 유동 시뮬레이션, 냉각 분석 및 구조 검증을 위해 CAD/CAE 소프트웨어를 광범위하게 활용합니다. 또한 설계는 유지보수 용이성, 수리 가능성, 표준 성형 기계와의 호환성과 같은 실질적인 제조 측면도 고려해야 합니다. 성공적인 플라스틱 금형 설계는 치수 정확도가 높고 외관상 결함이 없는 부품을 최소한의 폐기물로 장기간 효율적으로 생산할 수 있는 견고한 제조 시스템을 제공합니다.