Millised on levinumad vead survevaluvormide kujundamisel?

DFM-i ülevaatuse käigus tabatud viga ei maksa peaaegu midagi - see on lihtsalt inseneridevaheline arutelu. Pärast 3D-mudeli valmimist leitud viga maksab CAD-i versioonides parandamiseks tavaliselt 500–2000 dollarit. Sama viga, mis tehti pärast terase lõikamise algust, maksab 5000–15 000 dollarit. Pärast T0 või T1 prooviversiooni ootate ümbertöötamiseks 10 000–30 000 dollarit. Ja kui viga satub masstootmisse, kulub parandustele tavaliselt 50 000–200 dollarit000 -, millele lisanduvad laojäägid ja kliendisuhete kahju, mida on raske mõõta.

See 100-1-le kulude suurendamine etappide lõikes on täpselt põhjus, miks esilaetav DFM on nii oluline. Odavaim koht vea parandamiseks on alati ülesvoolu ja kõige kallim koht allavoolu.

Need on järjestatud ligikaudu selle järgi, kui sageli need tegelikes projektides ilmuvad, tuginedes meie meeskonna kogemustele sadade hallitusprogrammide puhul.

Viga 1: ebapiisavad süvisenurgad

See on sageduse järgi viga number üks ja seda esineb kõikjal - alates lihtsatest survevaludetailidest kuni keerukate mitme-õõnsusega tootmistööriistadeni.

Iga plastosa vajab väikest koonust, mida nimetatakse süviseks, mis võimaldab osal sujuvalt õõnsusest vabaneda. Minimaalne soovitatav süvis on enamiku materjalide puhul 1 kraad külje kohta, kosmeetiliste A-klassi pindade ja tekstuursete omaduste puhul soovitatakse 1,5–2 kraadi. Kukkumine alla 1 kraadi ja väljatõmbejõud võib suureneda 30–50 protsenti, mis toob kaasa stressi valgendamise, mõõtmete moonutamise ja hallituse kiireneva kulumise.

See viga on eriti kahjulik kumerate kosmeetiliste pindadega keeruka Mouse Shell süstimisvormi puhul. Esteetikale keskendunud disainerid unustavad mõnikord, et iga vertikaalne tahk vajab tõmbetuult, mille tulemuseks on vormid, mis näevad CAD-vormingus ilusad välja, kuid toodavad tootmises pingestatud osi.

Viga 2: Vale värava asukoht

Värav on koht, kus plastik siseneb õõnsusse ja selle asukoht määrab voolumustri, keevisliini asukoha ja rõhu jaotuse. Asetage värav valesse kohta ja nähtavatele pindadele tekivad keevisjooned, osade ebaühtlane täitmine või vajumise jäljed värava tunnistaja juures.

Kosmeetikatoodete puhul ei tohiks värava asukoht kunagi olla nähtaval pinnal. Mouse Shell süstimisvormi puhul läheb värav tavaliselt sisepinnale, kus lõppkasutaja seda ei näe. Alumine-osa-piiramine,-otsa-ots või varjatud allveelaevaväravad on kõik võimalused -, kuid värav ei tohi asuda ühelgi pinnal, mida klient näeb.

Funktsionaalsete osade puhul peaks värava asukoht vältima ka keevisjoonte tekkimist pinget{0}}kandvates piirkondades. AMootori käigu sissepritsevormhammasrattale asetatud värav loob nõrga koha täpselt seal, kus tugevus on kõige olulisem.

Viga 3: seina ebaühtlane paksus

Plastosade seinapaksus peab olema kogu ulatuses ühtlane. Kui seinad on erineva paksusega, jahtuvad paksemad osad aeglasemalt kui õhemad. Tulemus: vajumise jäljed, kõverdumine ja sisemine pinge, mis võib ilmneda alles nädalaid või kuid pärast vormimist.

Tööstusharu rusikareegel: paksuse kõikumine ei tohiks ületada pluss{0}}või-miinus 25 protsenti seina nimipaksusest. Nii et 2 mm nimiseinaga osa peaks jääma vahemikku 1,5 mm kuni 2,5 mm. Kõik ekstreemsem -, näiteks 1 mm seina üleminek 3 mm paksusele ülaosale -, tagab probleemid.

Kui jäikus või tugevus nõuab paksemaid sektsioone, kasutage tahke materjali asemel pigem ribisid ja servi. Sellega saavutatakse struktuurne eesmärk, säilitades samal ajal ühtlase jahutuskäitumise.

Viga 4: jahutussüsteemi ebapiisav disain

Jahutusaeg moodustab 60–70 protsenti kogu tsükli ajast. Halvasti kavandatud jahutuskanalitega vorm toodab osi aeglaste tsüklitega kogu oma kasutusea jooksul -, jättes tootmisvõimsuse ja kasumimarginaali püsivalt lauale.

Suuremahuliste{0}}toodete puhul on see kõige kallim viga. APlastikust PS-topside süstimisvormmis töötab 12-sekundiliste tsüklitega, kui see peaks töötama 7-sekundiliste tsüklitega, maksab tootjale ligikaudu 70 protsenti potentsiaalsest võimsusest. Üle 50 miljoni ühiku toodangut on see tohutu raha.

Korrektne jahutusprojekt nõuab projekteerimisetapis CFD analüüsi, tasakaalustatud kanalite paigutust, mis tagavad õõnsuse temperatuuri ühtlase jaotuse, ja kanalite paigutust õõnsuse pinna seinapaksusest 1,5–2,5 korda. Konformsed jahutuskanalid 3D--prinditud sisestustes võivad keeruka geomeetriaga osade puhul tsüklit täiendavalt 15–30 protsenti vähendada.

Viga 5: teravad sisenurgad

Iga terav sisenurk, mille raadius on alla 0,5 mm, loob pinge kontsentratsioonipunkti. Koormuse -, sealhulgas väljatõmbekoormuse - all muutuvad need punktid loomulikuks tõrkekohaks.

Tööstusharu reegel: minimaalne siseraadius peaks olema vähemalt 0,5 korda kohaliku seina paksusest ja ideaalis suurem. 2 mm seinaosa sisemine raadius peab olema vähemalt 1 mm. Vähem kui see, ja sellel osal on sisseehitatud{5}}nõrk koht, kus füüsika seda ära kasutab.

Täpsuse huvidesMootori käigu sissepritsevorm,see reegel kehtib konkreetselt hammasrataste hambajuurte kohta. Ebapiisava filee raadiusega hambajuured lagunevad väsimuskoormuse korral palju väiksema tsüklite arvu korral kui õigesti kujundatud hambad -, mõnikord 5–10 korda võrreldes eeldatava kasutusiga.

Viga 6: halb ventilatsiooniava disain

Kui sulaplast õõnsusse voolab, peab see kuskilt õhu välja suruma. Ebapiisav õhutus põhjustab õhu kokkusurumise detailis, mis põhjustab põletusjälgi (lõksu jäänud õhk süttib kokkusurumisel), lühikesi lööke (osa ei täitu täielikult) või poorsust (osasse jäävad õhumullid).

Tööstusharu-standardne ventilatsioonisügavus on enamiku termoplastide puhul 0,02–0,04 mm - piisavalt sügav, et õhk saaks välja pääseda, piisavalt madal, et plast ei saaks läbi pressida ega tekitaks välku. Ventilatsiooniavad tuleks asetada viimastesse täitmiseks, tavaliselt vooluteede otstesse.

Korralikult õhutatud vorm võib töötada 10–20 protsenti kiiremini kui halvasti õhutatud vorm, mis aitab otseselt kaasa tsükli kestusele ja kvaliteedile.

Viga 7: väljaviskamisnõuete alahindamine

Väljaviskamine tundub lihtne - tihvtid lükkavad osa vormist välja. Kuid väljutamine on see, kust tegelikult saavad alguse paljud kosmeetilised ja mõõtmetega seotud probleemid.

Levinud väljutusvead on liiga vähe tihvte (jõu koondamine liiga väikesele alale), kosmeetiliste pindade alla asetatud tihvtid (nähtavad tunnistajajäljed), liiga väikese läbimõõduga tihvtid (pinge kontsentreerimine) ja õhukestele seintele asetatud tihvtid (põhjustab stressi valgendamist või moonutusi).

Tööstusjuhised soovitavad ühte ejektori tihvti 25–40 cm² projekteeritud osa kohta, kusjuures jõud tihvti kohta jääb alla 2 N/mm². Kosmeetika{4}}oluliste rakenduste jaoks, nagu aMouse Shell süstimisvorm, kaaluge eemaldamisplaate, mis jaotavad väljutusjõu ühtlaselt kogu perimeetri ulatuses, selle asemel et koondada seda tihvtide asukohtadesse.

Erinevad tootekategooriad kipuvad kõige sagedamini kannatama erinevate vigade all. Kui mõistate, milline viga on teie konkreetse projekti puhul kõige tõenäolisem, aitab see suunata DFM-i ülevaate tähelepanu sinna, kus see on kõige olulisem.

Design for Manufacturing ülevaatus on suurim{0}}investeeringutasuvus mis tahes tööriistaprojektis. Siin on põhjus, miks probleemide varajane tabamine on palju odavam kui hiline tabamine.

Tööstuse parim tava on vähemalt kaks ametlikku DFM-i ülevaatuse tsüklit projekti kohta: üks kontseptsiooni etapis (enne üksikasjaliku projekteerimise algust) ja üks koos lõpliku 3D-mudeliga (enne tööriistade valmistamise algust). Mõned tõsised projektid lisavad kolmanda ülevaate, mis keskendub konkreetselt Moldflow või sarnaste tööriistade simulatsioonitulemustele.

Hallituse disainitööstus on viimase viie aasta jooksul oluliselt muutunud, suures osas ajendiks simulatsioon ja AI tööriistad.

Moldflow ja Moldex3D simulatsioonid on nüüdseks standardpraktikaks ligikaudu 62 protsendis tipptasemel survevaluvormitehastes. Need tööriistad ennustavad voolumustreid, tuvastavad võimalikud keevitusliinid, märgivad lühi-laske riske ja tõstavad esile jahutusprobleemid enne terase lõikamist.

Tehisintellektiga juhitud DFM-i analüüsitööriistad suudavad skannida 3D CAD-mudelit ja tähistada automaatselt - alamõõdulist süvist, teravaid nurki, ebaühtlast seina paksust ja muud. Mõned platvormid koostavad automaatseid DFM-i aruandeid minutitega, mis varem nõudsid insenerilt tunde.

Digitaalne kaksikkinnitus on tekkimas kõrge{0}}väärtuslike programmide jaoks, kus simuleeritud vormimudelit kontrollitakse tegeliku tootmisvõimsuse suhtes, et täiustada tulevasi kujundusi.

Tööstusharu andmed näitavad, et hallituse ümbertöötlemise määr on langenud ligikaudu 35 protsendilt (-simulatsioonieelne ajastu) ligikaudu 15 protsendini küpsete simulatsiooniprotsessidega kauplustes -, mis on esimese-proovi õnnestumise määra dramaatiline paranemine.

Vormi kujundamise protsessi ja vastuvõtmise kriteeriume reguleerivad mitmed standardid:

ISO 9001 kvaliteedijuhtimissüsteemi raamistik

SPE DFM juhised survevaluplastide jaoks

ASTM D955 standard plastilise kokkutõmbumise mõõtmiseks

ASTM D3641 survevalu standardpraktika

IATF 16949 autotarnijate kvaliteedi jaoks

ISO 20457 plastosade mõõtmete tolerantside jaoks

Tõsinesüstimisvormide tootjadokumendid, mille DFM vaatab standardprojektide osana nende standardite alusel läbi.

68% survevaluvormide projektidest kogevad esimesel katsel suuri disainiprobleeme (SPE andmed)

DFM-is püütud probleemid maksavad 0–2000 dollarit; samad probleemid masstootmises maksavad 50 000–200 dollarit,000+

Seitse levinumat viga: ebapiisav tõmme, värava vale asukoht, ebatasased seinad, ebapiisav jahutus, teravad nurgad, halb õhutus, alahinnatud väljaviske

Erinevatel toodetel esineb erinevaid tüüpilisi vigu -Mouse Shell süstimisvormprojektides on sageli värava asukoha vigu, mootori hammasrataste sissepritsevormide projektid kannatavad nurga raadiusega, plastist PS-topside sissepritsevormide projektid maksavad halva jahutuse eest

Kaks DFM-i ülevaatustsüklit on valdkonna parim tava

Kaasaegne simulatsioon on vähendanud hallituse ümbertöötlemise määra 35%-lt 15%-le

Tööriistade parim ROI on alati{0}}eellaaditud DFM-i investeering

Eespool käsitletud seitse viga moodustavad ligikaudu 80 protsenti survevaluvormide projekti ebaõnnestumistest. Igaüht neist on võimalik ennetada korraliku DFM-i ülevaatusega projekteerimisetapis - ja igaüks neist läheb järsult kallimaks, mida hiljem kinni püütakse.

Sunhingstones pakub iga projekti jaoks standardpraktikana põhjalikku DFM-i ülevaadet: kosmeetilised Mouse Shell pritsevormide programmid, mootori käigu täppisvormide sissepritsevormide tööriistad ja suure -mahuga Plastic PS Cups pritsevormide projektid. Rääkige meie insenerimeeskonnaga oma disainist enne tööriistade käivitamist - see on ainuke kõrgeima-võimendusega vestlus, mida saate oma projekti kohta pidada.

Võtke kohe ühendust

Plastiinseneride selts (SPE) - Iga-aastane survevalu defektide uuring

Plastitööstuse assotsiatsioon - Hallituse ümbertöötlemise kulude analüüs

ASTM D{0}} standardne katsemeetod plasti kokkutõmbumise mõõtmiseks

ASTM D{0}} survevalu katsekehade standardpraktika

ISO 9001:2015 - kvaliteedijuhtimissüsteemid

ISO 20457 - Plastikust osade mõõtmete tolerantsid

Autodesk Moldflow - pritsevormimise simulatsiooni valged raamatud

Plastics Technology Magazine - Iga-aastane tööstusuuring DFM-i tavade kohta

IATF 16949 - Autotööstuse kvaliteedijuhtimise standard

DME ettevõtte - vormikomponentide ehitusjuhend