Miks süstimisvormide maksumus sarnaste{0}}väljanägemisega projektide vahel nii palju erineb
Nähtavad muutujad - osa suurus, õõnsuste arv, materjal - moodustavad osa vormiprojektide kulude erinevusest. Suurem osa on tingitud teguritest, mis ilmnevad alles disaini hoolika läbivaatamise käigus:
Kui palju allalõigatud funktsioone nõuavad kõrvaltoiminguid või liugureid
Milline pinnaviimistlus on kosmeetilistel nägudel ette nähtud ja mitu tundi oskuslikku poleerimist see nõuab
Millised on kriitiliste omaduste mõõtmete tolerantsid ja kas neid saab hoida standardse töötlemisega või vajavad EDM-viimistlust
Olenemata sellest, kas on vaja kuumajooksusüsteemi või piisab külmast jooksust
Kui keeruline peab jahutussüsteem olema tsükliaja ja mõõtmete stabiilsuse haldamiseks
Seda tüüpi korpuse tööriist, mis näib esmapilgul sarnane mõne teise hiire korpusega, võib pärast nende tegurite täielikku hindamist olla 50–80% kallim. Sama analüüs kehtib ka vastupidises suunas: Mouse Shell Injection Mold projekti hoolikas DFM-i ülevaade tuvastab järjekindlalt võimalused tööriistade maksumuse vähendamiseks ilma toodet kahjustamata.
Kaheksa peamist kulujuhti hallitusseente kujundamisel
1. Osade geomeetria keerukus - Alalõiked ja külgmised toimingud
Osa geomeetria on valuvormi maksumuse suurim üksik muutuja. Puhta geomeetriaga - siledate välisseinte, ainult eraldusjoone funktsioonide ja lihtsa kahe-plaadivormiga - moodustatavate funktsioonidega koorevorm maksab oluliselt vähem kui vorm, millel on mitu külgliikumist pordiavade, nupusüvendite ja kerimisratta avade jaoks.
Sellise tööriista iga liugur või külgtegevuse mehhanism lisab tööriista maksumusele sõltuvalt suurusest ja keerukusest ligikaudu 800–3000 dollarit. Tüüpilisel juhtmevaba hiire korpusel on neli kuni kuus sellist funktsiooni - USB-C-port, küljenupud, kerimisratta ava ja laadimis-LED-aken -, mis võib hiire kesta sissepritsevormi maksumusele lisada 4000–15 000 dollarit võrreldes lihtsa korpusega ilma nende funktsioonideta.
Praktiline tähendus: iga tarbeelektroonika korpuse vormi allahindlus on tööriistaeelarve rida. Funktsioonid, mis nõuavad liugureid, tuleks DFM-i ajal üle vaadata, et veenduda, et need on funktsionaalselt vajalikud. Need, mida saab ümber kujundada -eraldusjoonel olevate avadena või kõrvaldada geomeetria muutmisega, vähendavad otseselt selle tööriista maksumust, ilma et see mõjutaks toote funktsiooni.
2. Õõnsuste arv - Keerukuse korrutamine
Ühest õõnsusest kahele üleminek suurendab lihtsa detaili tööriistade maksumust ligikaudu 80–90%. Mitme liuguriga korpuse vormi puhul suurendab ühest õõnsusest kahele minemine rohkem kui kaks korda kulusid - iga õõnsuse jaoks on vaja oma täielikku liugurmehhanismide komplekti, poleerimist ja EDM-viimistlust. See on üks põhjus, miks Mouse Shell Injection Mold tööriistad esmaklassiliste, väikese -kuni-keskmise mahuga toodete jaoks jäävad sageli ühe või kahe õõnsuse juurde, isegi kui maht võiks teoreetiliselt toetada rohkemat.
3. Nõuded pinnaviimistlusele - Varjatud tööjõukulu
Pinnaviimistluse spetsifikatsioon on kestatööriistade või mis tahes kosmeetilise korpuse tööriista puhul üks olulisemaid ja kõige vähem intuitiivsemaid kulutegureid. Erinevus standardse töödeldud õõnsuspinna ja kõrge -peegelpoleerimise (A1 klass, Ra 0,02–0,05 µm) vahel võib tähendada 40–120 tundi oskuslikku käsitsi poleerimist korpuse ühe vormiõõnsuse pinnal.
Spetsialistide poleerimise tööjõumäärade korral võib tööriista kosmeetilise väliskesta õõnsuse poleerimiskulu olla 2000–6000 dollarit õõnsuse kohta. Seda kulu tuleb korrata iga kord, kui vormi pärast kulumist renoveeritakse. Kõrgläikega peegelviimistluse määramine pindadele, mida kokkupandud tootes ei ole näha, on üks lihtsamaid viise hiire kesta sissepritsevormi projektile tarbetute kulude lisamiseks.
4. Vormiterase valik - Materjali- ja töötlemiskulu
Selles vormiõõnsuse sisetükis kasutatav teras mõjutab nii materjali- kui ka töötlemiskulusid. NAK80 (eelkarastatud HRC 40–43) lisab P20-le ligikaudu 800–2000 dollarit samaväärse sisetüki suuruse eest, kuid väldib kuumtöötluse kulusid ja teostusaega. H13 (kuum{11}}töödeldud kuni HRC 48–52) lisab P20 --ga võrreldes kokku 1500–4000 dollarit sisestuskomplekti kohta (materjal pluss kuumtöötlus pluss EDM-viimistlus) ja seda on vaja hiirekesta vormiprogrammide jaoks, mis töötavad üle 800 000 võtte, kui pikaajaline pinnaviimistlus on kriitiline{21}}.
Seda tüüpi kosmeetiliste nõuetega korpuse tööriistade puhul sõltub terase valik NAK80 ja H13 vahel tootmismahust. Mõlemad sobivad erinevatel helitugevustasemetel; mõlemad maksavad rohkem kui P20, pakkumata poleerimiseelist, mida Mouse Shelli pritsevormid nõuavad.
5. Mõõtmete tolerantsi nõuded
Tavalise vormitöötlusega saavutatakse õõnsuse mõõtmed ligikaudu ±0,05–0,10 mm. ±0,03 mm suuruste kinnitusdetailidega koorevorm või ±0,02 mm hambaprofiili tolerantsiga mootoriga ülekandevorm nõuab EDM-viimistlust, täppislihvimist ja sagedasemat mõõtmist lõikamise ajal. Iga samm rangema tolerantsi poole suurendab masina tööaega ja hallituse kogukulusid.
Tolerantsid tuleks DFM-i ajal üle vaadata. Mis tahes tolerants vormil (või muul vormil), mis on funktsionaalsest nõudest rangem, lisab kulusid ilma väärtust lisamata.
6. Hot Runner vs Cold Runner
Kuuma jooksurisüsteemi lisamine sellisele tööriistale lisab 4000–15 000 dollarit sõltuvalt kukkumiste arvust ja süsteemi keerukusest. Kahe õõnsusega Mouse Shell süstimisvormi puhul lisab tavaline kahe tilga kuumajooksja külma jooksuri ekvivalendile umbes 4000–8000 dollarit.
Suuremahuliste-tarbeelektroonika korpuste vormiprogrammide puhul (üle 500 000 pildi aastas), kus materjali kokkuhoid ja tsükliaja lühendamine õigustavad investeeringut, on kuumajooksu ökonoomsus mõjuv. Madalama-mahu või värvi-muutmise-intensiivsete programmide jaoks tagab cold Runner piisava jõudluse väiksemate tööriistakuludega.
7. Vormi suurus ja masina tööaeg
Vormikulu skaala ligikaudu lineaarsete osade mõõtmetega kuubikuga - a see suurema mänguhiire korpuse jaoks mõeldud tööriist kasutab oluliselt rohkem terast ja töötlemisaega kui kompaktse kontorihiire puhul, isegi kui need kaks toodet tunduvad pealiskaudselt sarnased. Vormi suurus suurendab samaaegselt nii tooraine maksumust kui ka masina ajakulu.
8. Tarneaeg - Tihendatud graafikud Lisa kulu
Korpuse vormi tavapärased teostusajad - 6–10 nädalat - võimaldavad tõhusat ajakava koostamist. Tihendatud ajagraafikud (3–4 nädalat) nõuavad ületunnitöötlemist ja prioriteetset ajakava, mis lisab standardsetele tööriistade kuludele 20–50%. Tarneaja surve on üks kõige kontrollitavamaid kulutekitajaid: tootearenduse alguses tehtud otsused, mis annavad vormitootjale piisavalt aega, toodavad järjekindlalt paremaid tööriistu madalamate kuludega.
Kuidas need kulutegurid kehtivad tõelistele toodetele
Mouse Shell süstimisvorm
Shelli tööriistad on hea näide osast, kus toimivad mitmed kulutegurid. Tavalise ABS-materjalist juhtmevaba hiire korpuse tüüpiline 2-õõnsus koos külma jooksuri ja A-pinna poleerimisega võib laguneda järgmiselt:
Vormi alus ja konstruktsioonikomponendid: 4000–6000 dollarit
Õõnsused ja südamikud (NAK80, poleeritud): 7000–12 000 dollarit
Külgtoimemehhanismid (4–6 liugurit pordide ja nuppude jaoks): 5000–15 000 dollarit
Jooksusüsteem (allveelaevaväravatega külmjooks): 800–1500 dollarit
Poleerimine A{0}}pinna spetsifikatsiooni järgi: 4000–8000 dollarit
Tööriistade valik kokku: 20 800–42 500 dollarit
Lai valik peegeldab pinnaviimistluse spetsifikatsioonide erinevusi ja kõrvaltoimingute arvu -, mis on kaks kõige muutuvamat kulutegurit Mouse Shelli pritsevormides.
Mänguauto plastist sissepritsevorm
Mänguauto plastist pritsevormi kere kest on lihtsama geomeetriaga kui sellel vormil - vähem külgmisi tegevusi, pigem tekstureeritud kui peegelpind ja mõõdukad mõõtmete tolerantsid. Mänguautode plastist survevaluvormide kulustruktuur on selgem: domineerivad teras ja töötlemine, kusjuures poleerimine moodustab väiksema osa kui hiirekesta vormi kontekstis. Mitmeosalised mänguautode programmid (kere, šassii, rattad, salong) saavad kasu mastaabisäästust, kui vormialuse töötlemine ja protsessi seadistamine on programmis jagatud.
Mootori käigu sissepritsevorm
Mootorülekande sissepritsevormil on mõõdukas geomeetriline keerukus, kuid oluliselt kõrgemad töötlus- ja teraskulud kui lihtsal korpusel. Mootorülekande sissepritsevormi hambaõõnsus peab olema töödeldud ±0,02 mm või kõrgemale, nõudes H13 terast HRC 50–52, profiili täppislihvimist või CNC kõva freesimist ja EDM-viimistlust hammaste külgedel. Need nõuded muudavad mootoriülekande sissepritsevormi ühiku suuruse kohta kallimaks kui võrreldav korpus ja -sammu amortiseerunud maksumus peegeldab nõutavat kõrgemat ehituskvaliteeti.
Kõige kuluefektiivsem{0}}tööriist hallituse kulude vähendamiseks
Design for Manufacturability (DFM) ülevaade - osa konstruktsiooni süstemaatiline hindamine enne tööriistade kasutuselevõttu - vähendab järjekindlalt seda tüüpi korpuse tööriistade ja muude tööriistade kulusid, tuvastades tarbetu keerukuse enne selle terasse sisseehitamist.
Plastiinseneride ühingu (SPE, 2022) avaldatud andmetest selgus, et DFM-i ülevaated, mis viidi läbi enne tööriistade kasutuselevõttu, vähendasid tööriistade kogukulusid 62 uue tootevormimisprogrammi puhul keskmiselt 18%. Suurim kokkuhoid oli programmides, kus vaadati üle kõrvaltoimingute arvu ja pinnaviimistluse spetsifikatsioonid ning lihtsustati - Mouse Shelli pritsevormide kahte peamist kulutegurit.
Uuring sisseTehnilise disaini ajakiri(2021) leidsid, et enne tööriistade kasutuselevõttu tehtud disainimuudatused läksid maksma keskmiselt 200–500 dollarit; samad muudatused, mis tehti pärast tööriista ehitamist, maksid 2000–15 000 dollarit igaüks - suhe 10:1 kuni 30:1. Mitme võimaliku DFM-i leiuga koorevormi puhul tasub ülevaatus enne tööriistade paigaldamist ennast mitmekordselt ära.
Omaniku kogukulu vs ostuhind
Vormi, mis maksab 22 000 dollarit ja kestab 600 000 võtet enne 7000 dollari suurust renoveerimist, on programmi kogumaksumus 29 000 dollarit 600 000 võtte kohta ehk 0,048 dollarit võtte kohta. Mouse Shell süstimisvormi, mis maksab 30 000 dollarit ja millega saab teha 1 500 000 võtet ilma renoveerimiseta, kogumaksumus on 0,020 dollarit ühe võtte kohta - 58% väiksem, kuigi see on 36% kallim.
See võrdlus puudutab otseselt terasevalikut (NAK80 vs H13 sellise tööriista puhul erinevatel tootmismahtudel), jahutussüsteemi kvaliteeti ja ehituse täpsust. Tootmisprogramm peaks määrama tööriistainvesteeringu -, mitte suvalise eelarvesihi.
ESTA tunnustus disainikvaliteedile tootmisstandardites
TheMeelelahutusteenuste ja tehnoloogia assotsiatsioon (ESTA), tunnustab meelelahutustehnoloogia keskkondades kasutatavate toodetud komponentide tarnijate kvalifikatsiooniraamistike kaudu DFM-i protsessi võimekust tootmispartnerite kvaliteedinäitajana. ESTA juhistes märgitakse, et tarnijad, kes viivad läbi ametlikke DFM-i ülevaatusi ja dokumenteerivad projekteerimisotsuseid, mis mõjutavad kulusid, näitavad inseneriprotsesside küpsust, mis on korrelatsioonis järgnevate toodete töökindlusega. Tarbeelektroonika korpuse vormide hankimisel igas kontekstis - olmeelektroonika, välisseadmed, professionaalsed seadmed - kinnitab see tõdemus, et tarnija tööriistade eelprojekteerimise protsessi{5}}täpsus on oluline eristav tegur.
DFM-Hiire kesta sissepritsevormi kulude vähendaminen
Tarbeelektroonika idufirma otsis tööriistu uue juhtmevaba hiire korpuse jaoks. Nende esimesed hinnapakkumised 2-õõnsusega Mouse Shell süstimisvormi jaoks olid 28 000–34 dollarit, 000 - üle nende tööriistade eelarve.
Sunhingstones viis enne hinnapakkumise esitamist selle tööriista disaini ametliku DFM-i ülevaatuse. Läbivaatamisel tuvastati neli konkreetset muudatust:
Korpuse vormi kuuest liugurifunktsioonist kaks saab kõrvaldada, paigutades külgmiste nuppude süvendid eraldusjoonele -, säästes kaks liugurmehhanismi (3200 dollarit)
USB-C pordi tolerants kesta tööriistades määrati ±0,05 mm - tihedamaks kui USB-, kui nõutav pistiku vahekaugus on vajalik. Lõõgastav kuni ±0,10 mm vähendatud EDM-i viimistlusaeg (900 dollarit)
Mouse Shell süstimisvormi kosmeetilise viimistluse spetsifikatsioon oli kogu väliskesta - klass A2, kuid haarde{2}}külgmised alad oleksid lõpptootes tekstureeritud. A2 poleerimise piiramine ülemise ja klõpsatava pinnaga säästis poleerimistöödelt 2800 dollarit
Korpuse vormi konstruktsiooni 1,0 mm seinaosa oli ühtlase täitmise jaoks alla ABS-i miinimumi -, parandati enne tööriistade paigaldamist, et vältida ehitusjärgset-muutmist
DFM-i kogusääst: ligikaudu 6 dollarit900 -, mis viib tööriista eelarve piiresse, ilma et see kahjustaks toote disaini.
See vorm võeti kasutusele, esimesed proovid läbisid esimesel pildistamisel kvalifitseerimise ja toode lasti turule ajakava järgi.
KKK
K: Mis on Mouse Shelli süstimisvormi suurim kulukäiv?
V: Tüüpilise tarbeelektroonika korpuse puhul on külgtegevuse mehhanismide kombinatsioon (iga hiire kesta vormis olev liugur lisab 800–3000 dollarit) ja kosmeetiline pinna poleerimine on tavaliselt kaks suurimat muutuva kulutegurit. Üheskoos võivad need moodustada 40–60% seda tüüpi eluaseme tööriistade kogukuludest, mistõttu nendele kahele valdkonnale keskendunud DFM-i ülevaade annab suurima kulude vähenemise.
K: Kui palju 2-õõnsusega kestavorm tavaliselt maksab?
V: 2-õõnsusega Mouse Shell Injection Mold standardse juhtmevaba ABS-hiire jaoks, külma jooksu, 4–6 külgtoimingu ja A-pinna poleerimisega, maksab tavaliselt 20 000–42 000 dollarit, sõltuvalt pinnaviimistluse spetsifikatsioonidest ja liugurite arvust. Kuuma jooksja vormi versioonid lisavad 4000–8000 dollarit. Need arvud kajastavad tootmiskvaliteetseid{14}tööriistu koos täieliku DFM-i ülevaatusega, mitte pehmete tööriistade prototüübiga.
K: Miks on kahel sarnase välimusega-sellise tööriistaprojektil väga erinevad kulud?
V: Peaaegu alati on erinevus pinnaviimistluse spetsifikatsioonist (mis määrab poleerimiskulud), kõrvaltoimete arvule (iga liugur on tarbeelektroonika korpuse vormis iseseisev kuluartikkel) ja mõõtmete tolerantsi nõuded (tihedamad tolerantsid nõuavad EDM-viimistlust). Kui küsite mõlemalt tarnijalt üksikasjalikku kulude jaotust, saate täpselt teada, kus on Mouse Shell Injection Mold kulude erinevus.
K: Kas DFM-i ülevaade võib selle tööriista maksumust vähendada ilma toote disaini muutmata?
V: DFM-i ülevaade muudab konkreetselt toote disaini -, tuvastab funktsioonid, mis lisavad tööriistakulusid ilma toote väärtust lisamata, ja soovitab disainialternatiive. Muudatused on tavaliselt väikesed (funktsiooni ümberpaigutamine eraldusjoonele, mittefunktsionaalse tolerantsi leevendamine) ega mõjuta lõppkasutaja tootekogemust. Korpuse vormi puhul on DFM-i säästmine tavaliselt saavutatav 15–25%.
K: Kuidas leida tööriistatootjat, kes esitaks üksikasjaliku kulude jaotuse?
V: Otsige seda vormitehast, mis pakub pakkumisprotsessi osana ametlikku DFM-i dokumentatsiooni -, sealhulgas iga kuluteguri identifitseerimist ja selle panust tööriistade kogukulusse. Mouse Shell süstimisvormide tootja, kes suudab kulusid selgitada, demonstreerib nii tehnilisi teadmisi kui ka kaubanduslikku läbipaistvust, mis on olulised kvaliteedinäitajad.
Kulude mõistmine annab teile kontrolli
hiire kesta vormi hind ei ole meelevaldne. Hinnapakkumise iga komponent tuleneb konkreetsetest disainiotsustest - kõrvaltoimingute arv, pinnaviimistluse spetsifikatsioonid, tolerantsinõuded, terase valik, jooksurisüsteemi tüüp. Neid kõiki saab enne raha eraldamist mõista, hinnata ja paljudel juhtudel muuta.
Sunhingstonesis on DFM-i ülevaatus meie pakkumisprotsessi standardne osa iga seda tüüpi korpuse tööriistade, mootoriülekande sissepritsevormide ja mänguautode plastist sissepritsevormide projekti jaoks. Dokumenteerime kulutegurid ja esitame kompromissid,{1}}et kliendid mõistaksid täpselt, mille eest nad maksavad ja kus on alternatiive.
