Проектирование для производства (DfM): ключ к оптимизации затрат и качества при литье под давлением

В каждом производственном процессе необходимо гарантировать, что каждый этап надежен и выполнен надлежащим образом. От выбора материалов до самого производства, необходимо найти баланс между стоимостью и качеством. В процессе литья под давлением проектирование для производства/производимости (также известное как DfM) — это процесс, который обеспечивает соблюдение всего вышеперечисленного.

Проектирование литья под давлением для производства в основном касается улучшения и совершенствования дизайна вашей детали. Оно гарантирует, что ваша деталь экономически пригодна для производства, легко производится и выполняет свои функциональные обязанности. Однако DfM не только занимается дизайном литья под давлением. Оно также охватывает выбор подходящих материалов, дизайн формы литья под давлением, оценку времени выхода продукта на рынок, качества, рисков, связанных с использованием, и так далее.

Эта статья объяснит важность и преимущества использования проектирования для производства и факторы, которые нужно учитывать при проектировании пластиковых деталей для производства. Вы также найдете простой и надежный способ оценки проектирования литья под давлением для производства на этой странице.

Важность DfM при литье под давлением

Как клиент, вы определенно хотите минимизировать стоимость производства насколько возможно. Поэтому вы можете видеть процесс проектирования литья под давлением для производства как лишний шаг. Однако это приведет только к последующим проблемам и, возможно, более высоким затратам на обслуживание и ремонт, чем необходимо.

Вот еще несколько причин, почему процесс DfM для пластиковых деталей необходим в любом производстве литья под давлением:

1. Гарантия производственной реализуемости

В начале каждого процесса пластикового проектирования и производства вероятность того, что спроектированная деталь подходит для производства, относительно неизвестна. Без проверки проектирования для производства многие производственные процессы должны будут дойти до стадии реального производства, прежде чем определить, возможно ли производство или нет.

Однако с процессом проектирования литья под давлением для производства можно определить реализуемость производственного процесса прямо с начала. Производители смогут определить, столкнутся ли они с производственными трудностями, такими как детали, застревающие в формах, или коллапс 3D-печати. Это поможет сэкономить время и капитал, делая продукт доступным и сроки производства короче.

2. Предотвращение отказа детали

Худшее, что может случиться во время процесса пластикового проектирования и производства — это когда готовая деталь не выполняет свои предназначенные функции. Это может быть из-за физических дефектов на детали или какой-то другой механической дисфункции.

Эти дефекты могут привести к тому, что клиенту придется нести удвоенные затраты на производство детали. В результате произойдет увеличение производственных затрат. Производственный процесс может даже стать нерентабельным для клиента.

3. Определение сложностей производства

После создания дизайна литья под давлением для детали, различные тонкости, которые токарю придется использовать для легкого производства, довольно неизвестны. Однако после оценки проектирования литья под давлением для производства инженеры могут определить различные сложности, такие как использование подрезок и углов наклона. Это обеспечивает меньше неопределенностей при входе в производственную стадию.

Также дизайн формы литья под давлением выиграет от этого фактора. Понимание вовлеченных сложностей прямо со стадии проектирования формы дает больше ясности структуре и форме формы. Также это поможет в производстве прототипов.

Помимо этих вариантов, некоторые другие проблемы, которые проектирование пластиковых деталей для производства может помочь предотвратить, включают:

• Использование дорогих деталей для простых дизайнов.
• Упрощение довольно сложной детали или дизайна формы литья и т.д.

Настолько важно проектирование литья под давлением для производственного процесса, некоторые производители склонны опускать его при производстве продукта. В большинстве случаев это может быть из-за отсутствия персонала или необходимого программного обеспечения для этого процесса. Это распространено среди мелких локальных подрядчиков.

Однако в RapidDirect мы предлагаем услуги литья под давлением премиум-качества, сопровождаемые проектированием литья под давлением для производства. У нас есть команда профессионалов по литью под давлением и все последнее программное обеспечение для оценки производства вашей детали на нерегулярности и улучшение.

Факторы, которые нужно учитывать при DfM в процессах литья под давлением

Для оптимизации любого процесса литья под давлением для производства дизайнеры учитывают множество факторов перед тем, как очистить дизайн для перехода на следующий этап. Эти факторы рассматривают многие разделы производства, от выбора материалов и соображений по инструментам до самого метода обработки. Примеры таких факторов включают:

1. Выбор материала

Выбор пластикового материала — один из предварительных процессов, которые довольно важны в пластиковом проектировании и производстве. Он может определить, сможет ли деталь функционировать в своей предполагаемой среде или нет. Когда производители пытаются выбрать, они учитывают многие свойства, такие как:

• Коэффициент усадки материала

Усадка — изменение размеров отлитой детали при остывании после процесса впрыска. Все материалы обладают разными коэффициентами усадки. Коэффициент усадки зависит от многих факторов, таких как семейство пластика, индекс текучести расплава и условия обработки (такие как давление впрыска). Коэффициент усадки детали может влиять на ее производительность и геометрию.

• Сборка

Токары также учитывают способность пластикового материала обрабатывать процессы сборки, такие как механическое крепление, сварка и склеивание при выборе материала. Этот фактор вступает в силу всякий раз, когда рассматриваемая деталь является частью более крупного механизма.

• Стоимость

Хотя желательные атрибуты пластикового материала важны, также важно учитывать стоимость. Это важный фактор, который многие токары должны учитывать наряду с другими атрибутами, которыми должен обладать пластик. Однако дизайнеры не только учитывают стоимость покупки пластика. Они также учитывают другие факторы, такие как стоимость отделки, обработки и обслуживания пластика. Это поможет минимизировать стоимость производства насколько возможно.

2. Уклон (Draft)

Уклон детали — это степень сужения или конусности вертикальных стенок пластиковой детали. Угол детали — важный фактор, который токары учитывают в проектировании пластиковых деталей для производства. Причина в том, что уклон на пластиковой детали необходим для легкого выталкивания готовой детали из формы. В процессе проектирования литья под давлением для производства дизайнеры оценивают, находится ли угол уклона в направлении формы. Это важно, так как это обеспечивает зазор для легкого выталкивания детали, когда форма начинает открываться.

Обычно угол уклона варьируется между одним и двумя градусами в зависимости от размеров детали. Также рекомендуется проектировать все уклоны детали в параллельном направлении к движению формы при разделении. Это помогает избежать создания толстых стенок.

3. Равномерность толщины стенок

В проектировании литья под давлением для производства дизайнеры тщательно проверяют равномерность толщины стенок детали. Это связано с тем, что последовательность в толщине стенок детали помогает предотвратить многие дефекты в готовой детали. Это связано с тем, что несоответствие в толщине может привести к неравномерному течению пластика, когда оно течет.

В некоторых случаях деталей с неравномерной толщиной стенок материал обычно течет в более толстые области. Это может привести к неполному заполнению более тонких областей. Однако этот порядок течения зависит от расположения заливочных отверстий на детали. Также неравномерная толщина может вызвать деформацию формы. Это связано с тем, что более толстые области имеют тенденцию остывать медленнее; следовательно, неравномерное остывание может вызвать физические дефекты детали.

Однако, если какой-либо участок детали требует переменной толщины, дизайнер должен сделать переход максимально плавным. Это вызовет минимальное нарушение течения смолы.

4. Расположение заливочных отверстий (Gates)

Заливочные отверстия — это участки прохода между отлитой деталью и системой каналов. Они необходимы для течения смолы в форму. Они служат направляющим руководством для потока смолы от каналов к различным областям детали. В проектировании литья под давлением для производства дизайнеры инспектируют заливочные отверстия, чтобы убедиться, что они достаточно велики, чтобы не препятствовать течению смолы. Однако они не должны быть слишком большими, чтобы токарь мог легко отделить канал от детали.

5. Использование ребер жесткости

Одной из причин, по которой производители используют более толстые стенки в деталях, является увеличение прочности детали. Однако это не так желательно, так как это может привести к деформации детали, пустотам и другим дефектам. Однако с ребрами жесткости возможно увеличить прочность детали без увеличения толщины стенок.

Толщина ребра должна составлять от 50 до 70 процентов от относительной толщины детали. Таким образом, деталь будет лишена растягивающихся следов.

6. Добавление дополнительных радиусов к краям и углам

Радиус краев и углов — еще один фактор, который дизайнеры учитывают в дизайне формы литья под давлением. Использование острых краев и углов может привести к накоплению напряжений в таких стыках. Однако с добавлением достаточных радиусов дизайнеры устраняют концентрацию напряжений. Это также позволяет смольным материалам течь лучше. Это также улучшает прочность деталей и легкость производства.

7. Подрезки (Undercuts)

Подрезки — это полости или выступы, включенные в дизайн формы литья под давлением различных пластиковых деталей. Дизайнеры обычно включают их в детали, предназначенные для сборки в более крупный механизм. Однако эти полости или выступы имеют тенденцию препятствовать выталкиванию деталей из форм. Также их добавление повышает стоимость и сложность дизайна и производства формы литья под давлением. Следовательно, в деталях, где они кажутся неизбежными, лучшим вариантом является размещение особенностей детали в перпендикулярном направлении к линии разделки.

Почему вы должны доверить RapidDirect DfM ваших пластиковых деталей

Будь то простая или сложная, каждая деталь требует использования проектирования литья под давлением для производственного процесса. С функциями проектирования пластиковых деталей для производства вы всегда можете найти способы оптимизировать этапы производства детали. Однако исследование DfM — это не работа, которую можно поручить просто любой отрасли. Лучше иметь опытную команду литейщиков, занимающихся этим, чтобы обеспечить лучшие результаты.

Именно поэтому вам нужно аутсорсить свою работу по литью под давлением нам в RapidDirect. С преданной командой дизайнеров, инженеров производства, токарных мастеров и инженеров по инструментарию, мы даем вам лучшие предложения по проектированию для производительности, чтобы сделать ваше производство экономически эффективным и максимально легким.

Вы можете выполнить свое проектирование литья под давлением для производства и не иметь времени? Или у вас вообще нет представления, как обработать процесс? RapidDirect здесь, чтобы помочь.

Преимущества анализа DfM для пластиковых деталей

Преимущества анализа проектирования пластиковых деталей для производства довольно многочисленны, так как они влияют на различные этапы производства деталей. Примеры преимуществ включают:

1. Более короткое время подготовки (Lead Time)

С проектированием литья под давлением для производства команда литейщиков придумает оптимальные предложения для улучшения производственного процесса. Это поможет сделать производственный процесс довольно легче и быстрее, следовательно, улучшая время подготовки продукта.

2. Более быстрое время выхода на рынок

Благодаря быстрому времени подготовки от оптимизированных производственных процессов владельцы продуктов могут вывести свои продукты на рынок в короткий период. Это даст владельцам продуктов преимущество над их конкурентами для продуктов, предназначенных для высококонкурентного рынка.

3. Снижение производственной стоимости

Нет ничего более приятного, чем способы снизить производственные затраты как клиенту и все равно получать качественные детали. Именно это предлагает процесс проектирования литья под давлением для производства. С этим процессом оценки вы можете найти способы снизить затраты, все равно делая качественные детали.

4. Более высокое качество деталей

Никто не хочет деталь, которая не может выполнить свои функции. С DfM для пластиковых деталей вы определенно можете предсказать реализуемость оптимального функционирования детали в своей среде.

5. Сокращение отходов

Если процессы проектирования литья под давлением для производства не проводятся, это может привести к большим отходам времени и ресурсов. Это связано с тем, что произведенные детали могут не выполнять свои предназначенные функции, приводя к необходимости повторения производственного процесса. С проектированием пластиковых деталей для производства эти сценарии можно легко предотвратить.

Заключение

Процесс производства детали не завершен без процессов проектирования литья под давлением для производства. Это потому, что этот процесс DfM помогает оптимизировать производственный процесс, тем самым экономя на используемом материале и затраченном времени. Чтобы получить лучшие процессы проектирования литья под давлением для производства, обратитесь к RapidDirect сегодня!