金型スライドコアとは何か構造と設計の基本

金型スライドコアとは何か・構造と設計の基本

スライドコアを省けるケースでも採用すると、金型コストが最大40%増になることがあります。

金型スライドコアとは何か・アンダーカット処理との関係

金型スライドコアとは、射出成形金型において成形品を型から抜き出す際に障害となる「アンダーカット形状」を処理するために設けられる、横方向（型開き方向と直角またはそれに近い方向）にスライドする可動部品のことです。

通常の射出成形金型は、固定側と可動側の2枚の型が真っ直ぐ開閉することで成形品を取り出します。しかし成形品に横穴・横溝・逆テーパーなどのアンダーカット形状があると、そのままでは型を開けても製品が引っかかって取り出せません。

そこで登場するのがスライドコアです。型開きの動作に連動して横方向へ退避することで、アンダーカット部分を成形品から切り離し、取り出しを可能にします。

つまりスライドコアは「型開き＋横スライド」の合わせ技で成形品を解放する機構です。

たとえば自動車のバンパーに設けられたフォグランプ取り付け用の横穴や、電子機器ケースのスナップフィット爪などは、スライドコアなしでは成形できない代表的な形状です。金型設計の現場では「その形状はスライドが必要か？」という問いが設計プロセスの出発点になることも多く、部品の設計段階からアンダーカット回避を検討することがコスト管理の観点からも重要です。

アンダーカット形状が必須かどうか、製品設計者と金型設計者が早期に協議するDFM（Design for Manufacturability）のアプローチが、現場では標準的になりつつあります。

金型スライドコアの構造・主要部品と各部の役割

スライドコアは単一の部品ではなく、複数の要素が組み合わさった機構です。主要な構成要素を理解することが、設計・メンテナンスの両面で役に立ちます。

まずコア本体（スライドコア本体）は、アンダーカット形状を成形するキャビティ面を持つ可動ブロックです。型開き方向に対して概ね90°方向に動きますが、傾斜角を設ける設計も存在します。

次にギブ（ガイドレール）はコアが一定方向に正確にスライドするための案内溝・レール機構です。摺動精度がバリの発生に直結するため、表面硬度や面粗さ管理が重要です。

ロッキングブロック（バッキングブロック）は成形中にスライドコアをキャビティ側に押しつけて固定し、射出圧力（一般的に数十〜200MPa程度）による型開き力に対抗します。これが不足するとコアが押し戻されてバリや寸法不良につながります。

アンギュラピン（ハサミピン）は固定側に設けられた傾斜ピンで、型開き・型閉じの動きをスライド方向の動作に変換するカム機構です。ピンの傾斜角は一般的に15°〜25°程度が多く、傾斜角が大きいほど少ないストロークで大きくスライドできますが、ピンにかかる側圧も増加します。

これが基本の4要素です。

加えて、スライド量が大きい場合や成形サイクルを高速化する場合にはスプリングや油圧シリンダーを組み合わせた強制戻し機構が採用されることもあります。油圧駆動の場合は電気的な制御との連携が必要で、金型外部に油圧ユニットを設置するケースも少なくありません。

また内側にアンダーカットが存在する「内スライド（インナースライド）」という構造もあります。外スライドに比べてスペースが限られるため設計難易度が上がりますが、製品形状によっては避けられない選択です。

金型スライドコアの動作原理・型開閉連動メカニズム

スライドコアの動作を正確に把握することで、設計時の寸法干渉チェックや故障時の原因特定がしやすくなります。

型閉じ状態では、スライドコアはキャビティ内に進出した状態でロッキングブロックにより固定されています。この状態で樹脂（または金属）が射出・充填・冷却され、アンダーカット形状が成形されます。

型開き開始と同時に、アンギュラピンがスライドコアを横方向へ押し出します。コアはギブに沿って摺動し、成形品のアンダーカット部から完全に退避します。

動作が完了するまでの距離が重要です。

スライドコアが完全退避する前に突き出し（エジェクト）動作が始まると、コアと成形品・エジェクタピンが干渉してどちらかが破損します。そのため「コアの退避完了量」と「突き出し開始タイミング」を型開きストロークの中で正確に設計する必要があります。

この退避量の計算はアンダーカット深さ＋安全マージンで設定するのが基本で、必要退避量＝アンダーカット深さ÷cos（スライド傾斜角）で求められます。たとえばアンダーカット深さが5mm、スライド角が0°（直角スライド）であれば退避量は最低5mm以上が必要です。

型閉じ時はこの逆の順序で動作します。スライドコアが先にキャビティ内に進入してから型が完全に閉じる設計にしないと、コアとキャビティブロックが干渉して金型が破損するリスクがあります。

動作順序の設計ミスは高額な修理コストにつながります。

金型メーカーや射出成形メーカーの現場では、3D CADによる動作シミュレーション（干渉チェック）が設計工程に標準的に組み込まれており、CATIA・NX・SolidWorksなどのCADツールで事前検証するのが現代の基本手順です。

金型スライドコアの設計ポイント・精度管理と材質選定

スライドコアは精度管理と材質選定が製品品質と金型寿命を大きく左右します。設計段階での判断が現場の生産性に直結するため、押さえておくべきポイントを整理します。

摺動クリアランスの管理が最重要課題の一つです。コア本体とギブの摺動クリアランスは一般的に0.02〜0.05mm程度に設定します。クリアランスが大きすぎると成形品にバリが発生し、小さすぎると熱膨張によってスライドがロックします。成形温度や材料特性に応じた熱膨張を考慮した設計が必要です。

クリアランス設定は材料と温度のセットで考えます。

テーパー角の設定も見落としやすいポイントです。スライドコアのキャビティ面には適切な抜き勾配（一般に1°〜3°程度）を設けることで、成形品をスムーズに離型させます。この勾配が不足すると、スライドが引っかかって製品表面に傷やクラックが入る原因になります。

材質選定はコアの摺動部と成形面で異なる要求仕様があります。摺動部はSKD61（熱間ダイス鋼）やS45C系を焼き入れ処理して表面硬度HRC55〜62程度に仕上げるケースが多く、成形面は使用する樹脂材料の腐食性・充填圧力に応じてステンレス系（SUS420J2相当）やプリハードン鋼を選択します。

潤滑設計もスライドコアの寿命に大きく関わります。グリスニップルを設けて定期的に給脂する設計や、固体潤滑剤（二硫化モリブデン系コーティングなど）を摺動面に施工することで、数十万ショットを超える金型寿命を確保しやすくなります。給脂忘れによるスライドの焼き付きは現場でも発生頻度が高いトラブルの一つです。

焼き付きは早期発見が修理コストを大きく左右します。

国内の金型製造に関わる精度基準や工具鋼の規格については、日本工業規格（JIS）や一般社団法人日本金型工業会の技術資料が参考になります。

一般社団法人日本金型工業会 公式サイト（金型技術・業界動向の情報源）

金型スライドコアの採用判断・コスト削減の視点からみた設計最適化

スライドコアは非常に有用な機構ですが、無条件に採用すれば良いわけではありません。コストと品質のバランスを取る判断こそが、設計者に求められる実践的なスキルです。

スライドコアのコスト増加要因を具体的に見ると、コア本体・ギブ・ロッキングブロック・アンギュラピンといった追加部品の加工・調整コストが発生し、金型全体の製作工数は単純構造と比較して1.3〜1.5倍程度増加するケースが一般的です。加えて試作・修正のサイクルも増えやすいため、設計変更が発生した際の追加費用も見込む必要があります。

コスト増加を知ったうえで採用判断するのが基本です。

スライドコアを回避するための代替設計として以下の方法があります。

• 💠 形状変更による回避：製品設計者と協議し、アンダーカット形状を斜め分割線や抜き勾配付き形状に変更することで、スライド不要にできるケースがあります。製品の機能を損なわない範囲での変更交渉がポイントです。
  




• 💠 ルーズコア（入れ子脱着方式）：スライド機構を持たず、手作業でコアを脱着する方式です。量産向きではありませんが、少量・試作品の場合はコスト削減に有効です。
  




• 💠 折りたたみコア：複雑な内側アンダーカットに対応する機構で、コアが内側に折りたたまれて退避します。加工精度が要求されますが、外スライドが設置できないスペース的制約のある製品に採用されます。
  

スライドコアの採用が不可避な場合の工期・コスト管理として、標準部品の活用が有効です。MISUMI（ミスミ）などの金型標準部品メーカーのカタログには、スライドコアユニットとして各部品が標準化されており、個別加工よりも大幅にコストと納期を削減できます。標準品活用で専用品加工比較における部品コストを30〜50%程度削減できる事例も報告されています。

これは使えそうです。

また、設計段階でCAE（コンピュータ支援解析）を活用した流動解析・変形解析を行うことで、スライドコアを含む金型構造の最適化を製作前に完結させることが可能です。後工程での手直しを最小化する取り組みが、総合的なコストと品質の両立につながります。

ミスミの金型標準部品については公式の技術情報が参考になります。

MISUMI 技術情報サイト・金型設計関連技術コンテンツ（標準部品と設計手法の参考に）