外観A面から内部骨格へ、分割・分模から公差連鎖へ、我々は「金型を理解した構造設計」で量産リスクを図面段階へ前倒しする——金型着手可能な3Dデジタルモデル、2D図面、DFM審査レポートを納入。
当社は純粋な設計会社ではなく、自社の金型と射出成形ラインを持つ構造設計チームです——すべてのリブ、すべてのスナップフィットは、金型抜け・量産・組立が可能な基準で描かれています。
構造エンジニアと金型エンジニアが同じ屋根の下で審査し、図面作成前にパーティングライン、スライド位置、頂出レイアウト、ゲート位置を確認。「描けるが金型にできない」を防ぎます。
肉厚均一性、抜き勾配、ヒケとウェルドラインの位置、離型干渉、ボスヒケを、3D段階で一つずつ排除し、後の金型修正と図面修正コストを大幅に低減します。
構造方案はモールドフローで成形性を、有限要素法で落下・強度を同時に検証し、シミュレーション結果が構造に還流して「設計—シミュレーション—改良」の閉ループを形成します。
主要な組み合わせは寸法連鎖に沿って逐次計算し、組み合わせクリアランス、段差、平面度をGD&Tに基づき标注します。組立を一度で達成し、現場の修正と選別組立を減らします。
構造案は同時に材料提案(ABS/PC/PC+ABS/PA+GF/TPEなど)、質量推定、および単品コスト幅を提示し、設計を最初から予算内に収める。
3Dデータ、2D図面、展開組立図、BOMリスト、DFMレポート、材料・表面処理の提案を一括で納品し、そのまま金型製作や見積へ進めます。
外観部品・構造部品・連結部品・機能部品を網羅する完全な構造開発能力。消費者電子・自動車内装・医療・スマートホームに対応。
工業デザインのA面とCMF案を受託。曲面延長、パーティングライン設計、段差とR角処理を行い、外観質感と射出成形性を両立させます。
PCB・バッテリー・モーター・画面の位置決め・固定構造設計。スペーススタッキング(Stack-up)・配線チャネル・放熱・換気レイアウトを行います。
スナップフィット、アンダーカット、フック、ボス、ヒートステーク柱、超音波溶着線の設計。挿抜力と保持力からキャンチレバー厚さとアンダーカット量を逆算。
シリコーンリング/フォーム/ディスペンシング/二色オーバーモールドのシール方案。圧縮率と溝寸法はIP54~IP68の目標から逆算設計。
製品定義から量産支援までの10ステップ標準プロセス。各ステップに明確な成果物とレビュー節目があり、進捗とリスクを全体を通じて追跡可能。
PRD/外観方案
Stack-up レイアウト
UG/SolidWorks
パーティングラインの確定
製造性チェック
モールドフロー+有限要素法
3Dプリント/CNC
GD&T 記入
金型データの凍結
設計変更と最適化
1 回の構造開発で、金型起工・見積・品質管理に直ちに使える一連のエンジニアリング文書を納品。
ネイティブ形式(PRT/SLDPRT/CATPart)+ 汎用形式(STEP/IGES/X_T)、完全なフィーチャーツリーを含み、編集可能です。
主要寸法・公差・基準・GD&T形状・位置公差・表面処理・外観等級要件を含み、PDF+DWGの両方で提供。
肉厚クラウドマップ、抜き勾配チェック、ヒケリスク箇所、ウェルドライン位置、パーティングと突出し方案、リスクレベルと改善提案。
部品階層、組立順序、トルク/抜挿力要求、ポカヨケ設計説明を記載し、ラインと顧客の審査を容易にします。
品番、材料グレード、色、表面処理、供給方法(内製/外注)、推定重量と使用量。
重要な嵌合寸法連鎖を段階ごとに計算し、最悪値法と統計法の結果を含め、組立クリアランスと段差予測を出力します。
樹脂選定の比較(力学/耐候性/難燃性/臭気)、金型鋼の提案、表面処理(塗装/メッキ/梨地/高光沢)方案。
部品重量・成形サイクル・キャビティ数・設備トン数を総合し、単価の目安と金型費用のオーダーを提示。プロジェクト立案の判断に役立ちます。
主流のCAD/CAEプラットフォームに完全互換。顧客の任意フォーマットのデータを受け付け、顧客の社内基準または業界基準で図面を作成。
| 仕様項目 | 森瑞設計基準 | 説明 |
|---|---|---|
| 肉厚設計 | 汎用部品1.5~2.5mm、均一な遷移。 | 肉厚差を ±20% 以内に抑えヒケと反りを防止。厚肉から薄肉への遷移は 3:1 で漸変。 |
| 抜き勾配 | 外観面≥1°、梨地面≥1.5°~3°。 | 深いキャビティと長いリブは深さに応じ抜き勾配を増やし、擦れと離型変形を防止。 |
| リブ | リブ厚≤主肉厚の60%、高さ≤肉厚の3倍。 | 根部にRを付け、鋭角の応力集中と外観のヒケを防止。 |
| R 角 | 内R ≥ 0.5mm、外R = 内R + 肉厚 | 応力集中を解消、樹脂流動と離型を改善。 |
| ボス/BOSS | 外径≈孔径の2倍、肉厚≤主肉厚の60%。 | 裏面にヒケ防止設計(抜き/十字リブ)、底部にRを追加。 |
| 穴位置と端距離 | 孔端距≥孔径、孔から端まで≥肉厚の1倍。 | ウェルドラインが力を受ける箇所と外観部に出ないよう |
| スナップフィット設計 | アンダーカット量0.5~1.2mm、カンチレバー長厚比5~10 | PC/ABSの許容ひずみから逆算し、繰り返し挿抜でも破断しないよう保証。 |
| 公差記入 | GB/T 14486 MT等級、またはお客様の社内規格。 | 主要寸法には個別に公差を付け、一般寸法は等級で統一記載。 |
以下は代表的な構造開発プロジェクトの類型(例であり特定の顧客ではありません)。業界を超えた構造設計能力を示す。
上・下筐体+中枠+画面支持具の4点構造。スナップフィット+ねじの混成組立。1.5m落下試験を通過。肉厚1.8mm、本体の軽量化12%。
PC+ABS 塗装レスの高光沢化粧板+TPE ソフトタッチ被覆;VOCおよび耐候要求に応じて材料を選定し、段差と嵌合面は寸法公差連鎖で0.3mm以内に管理します。
S136金型鋼に医療グレードPCを組み合わせ、IP65シール構造(シリコーンリング圧縮率20%)でアルコール拭き取りと高頻度消毒に耐えます。
PA+GF骨格+ABS外装。モーターの振動減衰、水路シール、放熱風路を集積。組立部品数を14点から9点に削減。
構造設計の価値は最終的に、金型の一度での成功、組立の一度での完了、量産歩留まりに表れます。以下は典型プロジェクトの統計です。
設計納期達成率
金型データの一発凍結
既存顧客のリピート率
注:以上は代表的なプロジェクトの統計範囲です;実際の結果は製品の複雑さ・外観等級・顧客要求の変更頻度によって変化します;正式プロジェクトは審査確認済みの納品リストに準拠します。
単点支援から設計+金型+量産の一括請負まで、プロジェクトの段階と社内リソースに応じて柔軟にマッチング。タグをクリックして詳細を表示。
顧客は製品定義と外観案(あるいは要件記述のみ)を提供。当社が概念構造から金型起こし可能なデータまでの全工程を完了し、一式の技術文書を納品します。
新製品をゼロから開発、顧客に構造チームなし、外観案は決まっているが工程実装力が不足。
3D モデル+2D 図面+DFM レポート+BOM+組立図+材料とコストの提案。
簡単な部品は7〜10営業日。完成品は15〜30営業日(部品数と外観グレードによる)。
お客様はすでに3Dデータをお持ちですが、成形不良・組立困難・強度不足・コスト高などの課題があります。当社が課題に応じて最適化し、改善レポートを提出します。
トライアル欠陥の反復、量産歩留まり低、単価低減要、顧客の軽量化要求。
肉厚均一化、リブ再配置、ゲート位置調整、ボス縮み防止、クリップ力学再計算、くり抜きによる軽量化。
最適化後の3Dデータ+最適化前後の比較レポート(欠陥/重量/サイクル/コスト)。
審査のみで構造は変えません。お客様のデータモデルが金型化される前に、第三者独立の視点での製造性審査レポートを提出し、リスクを事前に明確にします。
顧客が自前の構造チームを持ち、製造側視点での再確認が必要。あるいは複数金型メーカーへ見積前に基準を統一。
肉厚/抜き勾配/収縮/ウェルドライン/離型干渉/パーティング可能性/キャビティ数と設備の適合。
2~5営業日で報告書。リスクレベルと改善優先順位を含む。
構造設計から金型および射出成形量産まで一貫対応。責任は単一・インタフェースは最小で、設変と金型トライアルの課題を社内でクローズドループ解決。
| 比較項目 | 構造設計+金型込み一括(森瑞) | 設計と金型を個別に外注 |
|---|---|---|
| 責任範囲 | 単一責任主体 | 設計と金型メーカーが責任の押し付け合い |
| 金型/図面変更の対応 | 社内当日開始 | 会社間連携で期間が長い |
| DFM の深さ | 図面作成前に分岐(パーティング)と離型を確認済み | 金型段階でようやく問題発見 |
| 金型トライアル時の課題特定 | 設計/金型/工程の同社工場合同レビュー | 責任の所在が特定しにくい |
| 総コスト | 金型修正と手戻り損失の削減 | 単価の見積は安いが隠れコストが高い |
| プロジェクト期間 | 設計と材料手配を並行、全体が短い | 直列待ちで期間が重複 |
人月またはプロジェクト単位で構造エンジニアのリソースを提供。顧客の社内レビューに参加し、金型と金型トライアルをフォローし、顧客エンジニアリングチームの延長として機能。
顧客プロジェクトのピーク時に人手不足、製造側エンジニアの長期フォローが必要。
遠隔週次会議+データ協働、または必要に応じて常駐。顧客の社内規格と顧客 PLM プロセスに対応。
人月単位またはマイルストーン単位、双方の秘密保持契約締結後に開始。
多くの量産トラブルの根源は図面段階ですでに埋められています。以下の表は構造設計で最も頻度の高い落とし穴と当社の標準的な対応を示します。
| よくあるご質問 | 構造面での根本原因 | 設計対策 | 量産側での対応 |
|---|---|---|---|
| 外観面のヒケ | ボスとリブが過厚、背面の肉厚蓄積 | リブ厚を主肉厚の50–60%に下げ、スタッド背面を肉抜きまたは十字リブに変更。 | 保圧延長、ゲート位置と保圧曲線を最適化。 |
| 製品の反り変形 | 肉厚不均、リブの片側配置、離型応力の不均一。 | 肉厚の均一化、リブの対称配置、変形防止の骨部を追加。 | 冷却回路を均等化、離型と冷却時間を調整。 |
| スナップフィット破断/組立不良 | カンチレバーが短すぎ/厚すぎ、アンダーカット量过大、根部にRなし。 | 材料許容ひずみから長厚比5–10を逆算、根部にR≥0.3mmを追加。 | ウェルドラインがクリップ根部を避けるよう制御、挿抜力を検証。 |
| 鋭角部の割れ | 内Rが0で応力集中を招く | すべての内角にR≥0.5mmを付け、受力部は1mm以上に拡大。 | 落下/強度シミュレーションで最大主ひずみを再確認 |
| 離型時の引き傷/突き出し白化 | 抜き勾配不足・深いキャビティの抱き締め力大 | 外観面 ≥1°、梨地(エッチング)面 ≥1.5°、深キャビティは2–3°まで拡大。 | 鏡面研磨+窒化で摩擦低減、エジェクタピン面積を拡大。 |
| 組立段差/隙間不均一 | 寸法連鎖計算なし、公差を適当に記入 | 主要のはめ合いに寸法連鎖の最悪ケース計算を行い、公差予算を配分。 | 初品三次元測定検証、金型側の嵌め合わせ研削修正 |
| ウェルドラインが荷重部/外観部に発生 | ゲート位置と穴レイアウトが未調整 | 孔位置/リブ位置を調整、または金型側と同期してゲート方案を変更。 | Moldflowでウェルドライン位置とガス筋を検証。 |
| シール不良/水漏れ | 溝寸法と圧縮率の不整合、締付け点間隔が大きすぎ。 | IP 目標に基づき溝を設計、圧縮率 15–25%、締付け点間隔 ≤30 mm | シール選定検証+装置全体の気密/水密試験。 |
すべての構造開発プロジェクトは開始前に秘密保持契約(NDA)を締結できます。お客様からご提供いただいた製品定義、外観案、技術資料は本プロジェクトのみに使用します。また、お客様のために新規に開発した構造3Dモデル、工程図面、設計文書の知的財産権は契約に基づきお客様に帰属します。プロジェクトデータは区分けて保管し、プロジェクトごとの権限でアクセスを管理し、退出後はお客様のご要望に応じて返却または廃棄いたします。
構造設計の協業について、気になる点。
はい、可能です。これが最も一般的な出発点です。まず要求事項と仕様(寸法の境界、内部部品リスト、組立方式、外観等級、目標コスト、認証要求)を確認し、その後、概念構造案とスタックアップ配置をご提案します。お客様にご承認いただいたうえで詳細モデリングに進みます。外観案すら未定の場合でも、機能要求に基づいて構造の成立性案を先にご提示できます。
期間は部品数、外観等級、機能の複雑さに直結します。単純な構造部品1個は通常7–10営業日で初版が出せ、完成品クラスのプロジェクトは15–30営業日です。費用は部品数と工事量で見積もり、その後森瑞で金型・量産を行う場合、設計費は合意比率で相殺できます。詳細は正式な見積書に準じます。
3Dの主力プラットフォームは UG NX と SolidWorks で、CATIA、Creo、Inventor のデータも処理可能です。汎用フォーマットは STEP/IGES/X_T/STL/Parasolid に対応しています。特徴ツリーを維持し、変換後にパラメトリック編集ができなくなるのを避けるため、お客様のネイティブフォーマットを優先して作業します。中間フォーマットしか提供できない場合は、編集可能な特徴を再構築します。
はい、むしろ強くお勧めします。標準プロセスには3つの正式なレビュー接点があります。概念方案レビュー、3D構造レビュー(DFM含む)、図面出図前の凍結レビューです。各接点で注釈付きの3Dビューまたは軽量モデル(ブラウザで閲覧可能)をご提供し、お客様の確認後にのみ次の段階へ進み、方向性の手戻りを防ぎます。
はい。構造方案の確定前に、Moldflowで成形性(充填、ウェルドライン、反り)を検証し、有限要素法で力学性能(落下、小玉衝撃、押圧強度)を検証します。2種のシミュレーション結果は構造改良へフィードバックされ、閉ループを形成します。シミュレーションサービスは単独でもご依頼いただけます。詳細は「有限要素構造シミュレーション」ページをご覧ください。
強制ではありません。構造設計は独立したサービスとして納入可能で、お客様は全データを入手後、ご自身で金型工場を選べます。もちろん、森瑞で金型と量産を一括する場合、設計─金型─トライアルの連絡網が最短となり、改修・設変の対応が最速で、隠れたコストは通常低くなります。
外観図面一枚、競合サンプル一個、あるいは最適化が必要な既存の数値モデルいずれの場合でも、実行可能な構造案を提案します。ご要望を送るだけで、無料の初期評価と構造実現性判断を得られます。