Съдържание
Когато клиентите искат оферта за шприцване, те обикновено първо искат да знаят цената на матрицата, времето за изпълнение и единичната цена. Но преди да дам надежден отговор, обикновено разглеждам друг въпрос: може ли тази пластмасова част действително да бъде формована, извадена, сглобена и произведена без многократни смени на матрицата?
Ето къде DFM става полезен. DFM, или проектиране за производство, помага за откриване на рискове при формоване преди рязане на стомана. При шприцването на пластмаси, малки детайли като дебелина на стената, наклон, ребра, вдлъбнатини, позиция на отвора или избор на материал могат да решат дали проектът ще протече гладко или ще стане труден след T1 проба.
Какво е DFM при шприцване?
DFM (Проектиране за производство) е инженерен преглед, използван за оценка дали даден дизайн на пластмасова част е подходящ за шприцване. Той се фокусира върху осъществимостта на формата, качеството на частта, изискванията за сглобяване и надеждността на производството.
Правилният DFM анализ трябва да следва контролен списък за DFM за шприцване , за да се идентифицират рисковете и подобренията преди инструменталната екипировка. Проблеми като неравномерна дебелина на стената, недостатъчни ъгли на наклон или сложни подрязвания могат да увеличат сложността на матрицата или да повлияят на качеството на детайлите. Ранният преглед на тези фактори помага да се избегнат скъпи промени в матрицата след началото на производството.
DFM за шприцване е по-специфичен
DFM може да се използва в много производствени процеси, но шприцването има своя собствена логика за проверка. За формованите пластмасови части въпросът не е само дали формата може да бъде изработена. Инженерът трябва също така да провери дали детайлът може да се пълни, охлажда, свива, изважда и сглобява, без да създава ненужен риск от формоване.
В преглед на DFM метод за шприцване обикновено се фокусирам върху няколко практически точки: дебелина на стената, ъгъл на наклон, ребра и вдлъбнатини, подрязвания, разделителна линия, местоположение на отвора, изхвърляне, свиване на материала и ключови допуски. Тези детайли влияят пряко върху цената на матрицата, резултатите от T1 изпитването, времето на цикъла и стабилността на производството.
DFM е различно от DFA. DFM проверява дали детайлът е подходящ за производство. DFA проверява дали частите са лесни за сглобяване. При пластмасовите корпуси и двете често са свързани. Например, винтова вдлъбнатина може да е лесна за формоване, но все пак може да се повреди, ако не се вземе предвид натоварването при сглобяване, въртящият момент на винта или свързващата част.
Защо прегледът на DFM е важен преди инструментите за шприцване
Най-голямото предимство на DFM е определянето на времето. Проблем с дизайна е много по-евтино да се коригира преди началото на инструменталната обработка. След като матрицата е обработена машинно, промените стават по-бавни и по-скъпи. След T1 изпитание на матрицата , проектът може също да се сблъска с допълнително вземане на проби, нови кръгове на одобрение и забавено тестване на сглобката.
| Проблемът е открит на | Типично въздействие |
| CAD или DFM етап | Лесна модификация на дизайна |
| Етап на проектиране на матрица | Регулиране на структурата на матрицата |
| Пробен етап T1 | Преработка на матрици и допълнителни проби |
| Етап на масово производство | Бракуване, забавяне или спор за качество |
Без DFM преглед, често срещани проблеми могат да се появят по-късно, като например лошо изхвърляне, следи от потъване, къс удар, видими следи от затвора, нестабилен толеранс или ненужна сложност на матрицата. Ето защо много опитни компании за шприцване на пластмаси предпочитат да прегледат детайла, преди да дадат окончателен план на матрицата.
DFM е полезен и за комуникация. Клиентът може да каже, че външната повърхност е критична, но доставчикът може да не знае коя повърхност е повърхността А. Проектният инженер може да добави строг допуск към много размери, докато само няколко размери са наистина функционални. Правилният DFM преглед помага да се изяснят тези точки, преди да се изгради матрицата.
Какво проверява DFM прегледът за шприцване?
Това е частта от DFM, която е най-важна в реалните проекти. Един добър преглед трябва да разгледа как детайлът ще се формова, охлажда, изважда, сглобява и ще функционира след производството.
Дебелина на стената
Дебелината на стената е един от първите елементи, които проверявам. Дебелите участъци могат да причинят потъвания, кухини, дълго време за охлаждане и неравномерно свиване. Тънките участъци могат да причинят късо съединение, високо налягане на инжектиране, слаба якост или изкривяване.
Указанията на DFM не означават, че всяка област трябва да има еднаква дебелина. Някои вариации в дебелината са нормални. Ключът е да се избягват резки промени и натрупване на дебел материал. Плавните преходи, изрязването на сърцевината, ребрата и правилният дизайн на главината често могат да намалят риска от формоване.
Ъгъл на черновата
Правилният ъгъл на наклон при шприцване помага на детайла да се освободи от матрицата. Ако наклонът е твърде малък, детайлът може да се влачи по стената на кухината по време на изхвърляне. Това може да причини драскотини, следи от напрежение, деформация или следи от ежекторния щифт.
Дълбоките стени, текстурираните повърхности и козметичните повърхности изискват допълнително внимание. Текстурираната повърхност обикновено се нуждае от по-голяма наклонена повърхност от полираната повърхност, но точната стойност зависи от дълбочината на текстурата, геометрията на детайла и посоката на отваряне на матрицата. Ето защо наклонената повърхност трябва да се прегледа, преди да се проектира пластмасовата шприцформа.
Ребра, издатини и винтови стълбове
Ребрата и вдлъбнатините са полезни за здравината и сглобяването, но те също така са често срещани източници на вдлъбнатини и изкривявания. Твърде дебело ребро може да покаже видима следа от противоположната страна. Винтова стойка без опорни ребра може да се напука или деформира под натоварване от монтажа.
В DFM анализ обикновено проверявам дали стената на главината е твърде дебела, дали коренът на реброто се нуждае от радиус, дали винтовата стойка е правилно поддържана и дали тези характеристики създават проблеми с изхвърлянето или охлаждането.
Подрязвания и странични действия
Подрязванията при шприцването не винаги са грешни, но трябва да се разбере влиянието им върху структурата на матрицата, цената и изхвърлянето. Някои подрязвания изискват плъзгачи, повдигачи, ръчни вложки или промени в дизайна. Тези характеристики могат да увеличат цената на матрицата, времето за изпълнение, работата по поддръжката и производствения риск.
Въпросът не е само „Може ли матрицата да направи тази форма?“. По-добрият въпрос е „Струва ли си това подрязване допълнителната сложност на матрицата?“. В някои случаи, малка промяна в посоката на скобата или отвора може да премахне плъзгача и да направи матрицата по-проста.
Разделителна линия и повърхности за външен вид
Разделителната линия е мястото, където се отваря матрицата. При козметичните пластмасови части нейното положение е от значение. Следите от отворите, следите от изхвърлянето, разделителните линии и несъответствието в текстурата могат да се превърнат в проблем за клиента след пробно изпробване.
Ако клиентът не определи външния вид на повърхността, производителят на пластмасови форми може да избере технически удобно оформление на формата, което по-късно създава спорове относно външния вид. Препоръчвам маркиране на повърхности А, видими повърхности и невидими области, преди да започне проектирането на формата.
Местоположение на шлюза и път на потока
Местоположението на шлюза влияе върху дължината на потока, позицията на заваръчния шев, опаковането, външния вид и понякога изкривяването. Неправилното положение на шлюза може да затрудни запълването на детайла или поставянето на заваръчните линии във функционални зони.
За прости части, инженерният опит може да е достатъчен. За сложни части, тънкостенни корпуси, прозрачни части или многокухинни форми, може да е необходим анализ на потока във формата след прегледа с DFM (Design for Mission - DFM). DFM първо проверява осъществимостта. След това анализът на потока във формата помага да се провери рискът от пълнене, налягане, охлаждане и деформация.
Дизайн на изхвърляне
Всяка формована част трябва да излезе от матрицата. Звучи просто, но изхвърлянето често се пренебрегва в ранните етапи на проектиране. Тънките стени, дълбоките ребра, големите плоски площи и гланцовите повърхности могат да създадат проблеми с изхвърлянето.
Прегледът на DFM трябва да провери разположението на ежектора на шприцформата , дали следи от ежектора ще се появят на видими места и дали детайлът може да се деформира по време на изхвърлянето. При прецизно шприцване на пластмаси, стабилността на изхвърлянето може да повлияе както на външния вид, така и на размерите.
Избор на материал
Материалът не може да се третира като късно решение. ABS, PP, PC, PA, POM, PBT, PC/ABS и стъклонапълнените материали имат различно свиване, течливост, жилавост и устойчивост на топлина. Промяната на материала може да повлияе на свиването на матрицата, контрола на размерите, настройките на процеса и дори дизайна на затвора.
Ако крайният материал не бъде потвърден по време на DFM (Designed Finishing Model - Моделиране на технологично оборудване), прегледът може да продължи, но рискът трябва да бъде ясно посочен. За производствените инструменти, крайният клас на смолата трябва да бъде потвърден възможно най-рано.
Толерантност и критични размери
Не всеки размер трябва да има строг допуск. Прекомерното използване на строгите допуски може да увеличи разходите за матрици и да затрудни контрола на шприцването на пластмаси.
Един добър DFM процес разделя критичните размери от общите размери. Щракващите сглобки, зоните за уплътняване, винтовите вдлъбнатини, свързващите повърхности и референтните точки за сглобки може да се нуждаят от по-строг контрол. Други размери може да не се нуждаят от него. Толерансът трябва да се обсъди заедно със свиването на материала, деформацията, местоположението на отвора и метода на проверка.
DFM преглед срещу анализ на потока на мухъл
Прегледът с DFM и анализът на потока на матрицата са свързани, но не са едно и също нещо.
DFM прегледът проверява дали дизайнът на продукта и концепцията за матрицата са разумни. Той разглежда дебелината на стената, наклона, ребрата, вдлъбнатините, подрязванията, линията на разделяне, изхвърлянето, материала, толеранса и риска при сглобяване.
Анализът на потока във формата симулира как разтопената пластмаса се пълни, опакова, охлажда и свива вътре във формата. Той може да помогне за прогнозиране на къси заваръчни линии, линии на заваряване, въздушни капани, следи от потъване, необходимост от налягане, проблеми с охлаждането и деформация.
Като цяло, DFM (Design-Form-Flow Analysis - анализ на потока в матрицата) трябва да е на първо място. Ако основната структура вече е неподходяща за шприцване, твърде ранното стартиране на симулация може да доведе до загуба на време. След като проблемите с DFM бъдат коригирани, анализът на потока в матрицата може да бъде полезен за сложни части, големи корпуси, тънки стени, матрици с множество кухини или инструменти за производство на големи количества.
Как DFM влияе върху цената на матрицата, времето за изпълнение и стабилността на производството
DFM (Design for Form Missing - Производство на метал) влияе пряко върху цената на матрицата, тъй като дизайнът на детайлите определя сложността на матрицата. Характеристики като плъзгачи, повдигачи, вложки, дълбоки ребра, строги допуски и трудни изисквания за довършителна обработка могат да увеличат усилията за обработка на инструменти. Целта на DFM не е просто да намали разходите, а да балансира функцията на детайла, външния вид, сложността на матрицата и надеждността на производството.
DFM също влияе върху времето за изпълнение и стабилността на производството при услугите за шприцване на пластмаси . Ранните прегледи на дизайна помагат за идентифициране на потенциални проблеми преди инструменталната екипировка, намалявайки смяната на матриците и корекциите на пробите. Добре проектираната част поддържа стабилно пълнене, охлаждане, изхвърляне и инспекция, предотвратявайки повтарящи се производствени проблеми при производство с големи обеми.
DFM за прототипиране и производствена инструментална екипировка
DFM е важен както за прототипната, така и за производствената инструментална екипировка, но фокусът е различен. Прототипната инструментална екипировка проверява главно осъществимостта на детайлите, сглобяването, поведението на материалите и основните дизайнерски рискове, докато производствената инструментална екипировка изисква по-задълбочено разглеждане на времето на цикъла, живота на матрицата, ефективността на охлаждане, поддръжката и постоянното качество.
Дизайн, който работи за няколко прототипа, може все още да се нуждае от корекции преди масово производство. Ранният преглед на етапа на проекта помага да се определи правилният DFM подход и да се избегне прилагането на изисквания на производствено ниво към прости прототипи или пренебрегването на критични нужди от инструменти за голям обем.
Заключение
DFM не е просто контролен списък за проектиране. За проекти за шприцване, той помага да се свържат функцията на детайла, материалът, структурата на матрицата, външният вид, сглобяването и производствената стабилност преди началото на инструменталната екипировка. Той не може да замести проектирането на матрицата, анализа на потока от матрицата, пробното формоване или контрола на качеството, но може да намали предотвратимите промени по-късно.
За сложни корпуси, прецизни части, козметични пластмасови компоненти или проекти с голям обем, ранното DFM обикновено улеснява контрола на проекта. HingTung поддържа DFM преглед, обратна връзка за дизайна на матриците, производство на прецизни инструменти, производство на шприцване, CNC обработка, вторична обработка, сглобяване, опаковане и проверка на качеството. Изпратете вашите 3D чертежи, изисквания за материали, изисквания за повърхности и очаквано количество продукция на HingTung за преглед на проекта.