Kokios yra dažniausios įpurškimo formų dizaino klaidos?

DFM peržiūros metu pastebėta klaida beveik nieko nekainuoja - tai tik diskusija tarp inžinierių. Klaida, užfiksuota užbaigus 3D modelį, paprastai kainuoja 500–2 000 USD, kad būtų ištaisyta CAD versijose. Ta pati klaida, padaryta pradėjus pjaustyti plieną, kainuoja 5000–15 000 USD. Po T0 arba T1 bandomosios versijos peržiūra kainuoja 10 000–30 000 USD. Ir jei klaida patenka į masinę gamybą, pataisymai paprastai kainuoja nuo 50 000 USD iki 200 USD,000 - pridėjus atsargų likučius ir žalą santykiams su klientais, kurią sunku kiekybiškai įvertinti.

Dėl šio 100-100{2}}su didinimo etapais iš anksto įkeliamas DFM yra toks svarbus. Pigiausia vieta klaidai ištaisyti visada yra prieš srovę, o brangiausia – pasroviui.

Jie suskirstyti apytiksliai pagal tai, kaip dažnai jie rodomi realiuose projektuose, remiantis mūsų komandos patirtimi dirbant su šimtais formavimo programų.

1 klaida: nepakankami grimzlės kampai

Tai yra klaida numeris vienas pagal dažnį ir jis rodomas visur - nuo paprastų įpurškimo dalių iki sudėtingų kelių{1}}ertmių gamybos įrankių.

Kiekvienai plastikinei daliai reikia nedidelio kūgio, vadinamo grimzle, kad dalis sklandžiai išsiskirtų iš ertmės. Mažiausia rekomenduojama grimzlė yra 1 laipsnis kiekvienoje pusėje daugeliui medžiagų, o 1,5–2 laipsniai rekomenduojami kosmetiniams A-klasės paviršiams ir tekstūruotoms savybėms. Nukritimas žemiau 1 laipsnio, o išstūmimo jėga gali padidėti 30–50 procentų, todėl gali išbalti įtempiai, iškraipyti matmenis ir pagreitinti pelėsių susidėvėjimą.

Ši klaida ypač kenkia sudėtingai Mouse Shell įpurškimo formai su lenktais kosmetiniais paviršiais. Į estetiką orientuoti dizaineriai kartais pamiršta, kad kiekvienam vertikaliam veidui reikia grimzlės, todėl formelės atrodo gražiai naudojant CAD, tačiau gamyboje sukuria įtemptas{1}} dalis.

2 klaida: neteisinga vartų vieta

Vartai yra vieta, kur plastikas patenka į ertmę, o jo vieta lemia srauto modelį, suvirinimo linijos padėtį ir slėgio pasiskirstymą. Pastatykite vartus netinkamoje vietoje ir ant matomų paviršių atsiras suvirinimo linijos, nelygus dalių užpildymas arba įdubimo žymės prie vartų liudininko.

Kosmetikos gaminių vartai niekada neturėtų būti ant matomo paviršiaus. Pelės apvalkalo įpurškimo formoje vartai paprastai eina ant vidinio paviršiaus, kur galutinis vartotojas jų nematys. Apatinės--dalies užtvaros,-dalies{5}}pabaigos arba paslėpti povandeniniai vartai yra visos galimybės -, tačiau vartai neturi būti ant paviršiaus, kurį matys klientas.

Funkcinių dalių vartų vieta taip pat neturėtų sudaryti suvirinimo linijų įtempių{0}}laikančiose srityse. AVariklio pavaros įpurškimo formavartus uždėjus ant krumpliaračio danties, bus sukurta silpnoji vieta būtent ten, kur svarbiausia jėga.

3 klaida: netolygus sienos storis

Plastikinių dalių sienelių storis turi būti vienodas. Kai sienų storis skiriasi, storesnės dalys vėsta lėčiau nei plonesnės. Rezultatas: nugrimzdimo žymės, deformacija ir vidinis įtempimas, kuris gali pasirodyti tik po kelių savaičių ar mėnesių po formavimo.

Pramonės nykščio taisyklė: storio pokytis neturi viršyti plius{0}}arba-minus 25 procentų vardinio sienelės storio. Taigi dalis su 2 mm vardine sienele turėtų svyruoti nuo 1,5 mm iki 2,5 mm. Bet koks ekstremalesnis -, pavyzdžiui, 1 mm siena, pereinanti prie 3 mm tvirto pagrindo -, garantuoja problemų.

Kai standumas ar stiprumas reikalauja storesnių dalių, naudokite briauneles ir įdubas, o ne tvirtą medžiagą. Taip pasiekiamas struktūrinis tikslas išlaikant vienodą aušinimo elgesį.

4 klaida: netinkamas aušinimo sistemos dizainas

Aušinimo laikas sudaro 60–70 procentų viso ciklo laiko. Forma su prastai suprojektuotais aušinimo kanalais gamins dalis lėtais ciklais per visą savo tarnavimo laiką -, todėl gamybos pajėgumai ir pelno marža visam laikui nepasikeitė.

Tai brangiausia didelės apimties{0}}produktų klaida. APlastikinių PS puodelių įpurškimo formakuris veikia 12 sekundžių ciklų, kai turėtų veikti 7 sekundžių ciklus, gamintojui kainuoja maždaug 70 procentų galimo pajėgumo. Daugiau nei 50 milijonų vienetų pagaminama, tai milžiniški pinigai.

Tinkamam aušinimo projektui reikia CFD analizės projektavimo etape, subalansuotų kanalų išdėstymo, užtikrinančio tolygų ertmės temperatūros pasiskirstymą, ir kanalo išdėstymą 1,5–2,5 karto didesniu nei ertmės paviršiaus sienelės storis. Konformiški aušinimo kanalai 3D-atspausdintuose įdėkluose gali papildomai 15–30 procentų sumažinti sudėtingos geometrijos dalių ciklą.

5 klaida: aštrūs vidiniai kampai

Bet koks aštrus vidinis kampas, mažesnis nei 0,5 mm spinduliu, sukuria įtempių koncentracijos tašką. Esant apkrovai -, įskaitant išstūmimo apkrovą -, šie taškai tampa natūralia gedimo vieta.

Pramonės taisyklė: mažiausias vidinis spindulys turi būti bent 0,5 karto didesnis už vietinės sienelės storį ir idealiu atveju didesnis. 2 mm sienos sekcijos vidinis spindulys turi būti bent 1 mm. Mažiau nei tai, ir dalis turi įtaisytą -silpną vietą, kurioje fizika ją išnaudos.

Dėl tikslumoVariklio pavaros įpurškimo forma,ši taisyklė galioja būtent krumpliaračio dantų šaknims. Dantų šaknys su netinkamais filė spinduliais genda esant nuovargio apkrovai esant daug mažesniam ciklų skaičiui nei tinkamai suprojektuoti dantys -, kartais 5–10 kartų, palyginti su numatomu tarnavimo laiku.

6 klaida: prastas ventiliacijos angos dizainas

Kai išlydytas plastikas patenka į ertmę, jis turi kažkur išstumti orą. Dėl netinkamo oro išleidimo detalėje susispaudžia oras, dėl ko susidaro degimo žymės (suspaudus įstrigęs oras užsiliepsnoja), trumpi šūviai (dalis nepasipildo iki galo) arba poringumas (dalyje įstrigę oro burbuliukai).

Pramonės{0}}standartinis ventiliacijos gylis yra nuo 0,02 iki 0,04 mm daugumos termoplastinių medžiagų - pakankamai gilus, kad oras galėtų išeiti, pakankamai sekli, kad plastikas negalėtų prasiskverbti ir sukelti blykstės. Ventiliacijos angos turi būti dedamos paskutiniuose užpildyti taškuose, paprastai srauto takų galuose.

Tinkamai ventiliuojama forma gali veikti 10–20 procentų didesniu įpurškimo greičiu nei blogai ventiliuojama forma, o tai tiesiogiai prisideda prie ciklo trukmės ir kokybės.

7 klaida: nepakankamai įvertinami išmetimo reikalavimai

Išstūmimas atrodo paprastas - kaiščiai išstumia dalį iš formos. Tačiau išstūmimas yra ta vieta, kur iš tikrųjų kyla daug kosmetinių ir matmenų problemų.

Įprastos išstūmimo klaidos yra per mažai smeigtukų (sukoncentruojama jėga per mažame plote), smeigtukai dedami po kosmetiniais paviršiais (sukuriami matomi liudytojų ženklai), per mažo skersmens smeigtukai (sukoncentruojamas įtempis) ir ant plonų sienelių (sukelia įtempių balinimą arba iškraipymą).

Pramonės gairėse rekomenduojamas vienas išmetimo kaištis 25–40 cm² projektuojamos dalies plotui, o jėga vienam kaiščiui turi likti mažesnė nei 2 N/mm². Kosmetikos -kritinėms reikmėms, pvz., aPelės apvalkalo įpurškimo forma, apsvarstykite nuėmimo plokštes, kurios tolygiai paskirsto išstūmimo jėgą visame perimetre, o ne koncentruoja ją kaiščių vietose.

Įvairios produktų kategorijos dažniausiai patiria skirtingas klaidas. Suprasdami, kuri klaida yra labiausiai tikėtina jūsų konkrečiame projekte, padės sutelkti DFM peržiūros dėmesį ten, kur tai yra svarbiausia.

„Design for Manufacturing“ peržiūra yra didžiausia{0}}IG veikla bet kuriame įrankių projekte. Štai kodėl anksti pastebėti problemas yra daug pigiau nei vėlai.

Geriausia pramonės praktika yra bent du oficialūs DFM peržiūros ciklai vienam projektui: vienas koncepcijos etape (prieš pradedant detalųjį projektavimą) ir kitas su baigtu 3D modeliu (prieš pradedant įrankių gamybą). Kai kurie rimti projektai prideda trečią apžvalgą, kurioje daugiausia dėmesio skiriama modeliavimo rezultatams naudojant Moldflow ar panašius įrankius.

Per pastaruosius penkerius metus formų dizaino pramonė labai pasikeitė, daugiausia dėl modeliavimo ir AI įrankių.

Moldflow ir Moldex3D modeliavimas dabar yra įprasta praktika maždaug 62 proc. aukščiausios -pakopos įpurškimo formų gamyklų. Šie įrankiai numato srauto modelius, nustato galimas suvirinimo linijas, pažymi trumpojo-šūvio riziką ir pabrėžia aušinimo problemas prieš pjaunant plieną.

AI-pagrįsti DFM analizės įrankiai gali nuskaityti 3D CAD modelį ir automatiškai pažymėti įprastas dizaino problemas - per mažo dydžio grimzlę, aštrius kampus, netolygų sienelės storį ir kt. Kai kurios platformos automatizuotas DFM ataskaitas sukuria per kelias minutes, o tai anksčiau užtrukdavo valandų valandas.

Didelės{0}}vertybės programoms atsiranda skaitmeninis dvigubas patvirtinimas, kai imituojamas formos modelis tikrinamas pagal faktinį gamybos našumą, kad būtų patobulintas ateities dizainas.

Pramonės duomenys rodo, kad parduotuvėse, kuriose taikomi brandūs modeliavimo procesai, pelėsių perdirbimo lygis sumažėjo nuo maždaug 35 proc. (iki-modeliavimo era) iki maždaug 15 proc. - tai labai pagerėjo pirmojo-bandymo sėkmės rodiklis.

Formos projektavimo procesą ir priėmimo kriterijus reglamentuoja keli standartai:

ISO 9001 kokybės vadybos sistemos sistema

SPE DFM gairės liejamiems plastikams

ASTM D955 plastiko susitraukimo matavimo standartas

ASTM D3641 standartinė liejimo praktika

IATF 16949 už automobilių tiekėjo kokybę

ISO 20457 plastikinių dalių matmenų nuokrypiai

Rimtasįpurškimo formų gamintojasDokumentai, kuriuos DFM peržiūri pagal šiuos standartus kaip standartinių projekto rezultatų dalį.

68% įpurškimo formų projektų pirmojo bandymo metu susiduria su didelėmis dizaino problemomis (SPE duomenys)

DFM užfiksuotos problemos kainuoja 0–2 000 USD; tos pačios problemos masinėje gamyboje kainuoja 50 000–200 USD,000+

Septynios dažniausiai daromos klaidos: nepakankama trauka, neteisinga vartų vieta, nelygios sienos, netinkamas aušinimas, aštrūs kampai, prastas vėdinimas, neįvertintas išmetimas

Skirtingi produktai patiria skirtingas tipines klaidas -Pelės apvalkalo įpurškimo formaprojektuose dažnai pastebimos vartų vietos klaidos, variklio pavarų įpurškimo formų projektai kenčia nuo kampo spindulio problemų, plastikinių PS puodelių įpurškimo formų projektai moka už prastą aušinimą

Du DFM peržiūros ciklai yra geriausia pramonės praktika

Šiuolaikinis modeliavimas sumažino pelėsių perdirbimo greitį nuo 35% iki 15%

Geriausia įrankių IG visada yra{0}}iš anksto įkeltos DFM investicijos

Septynios aukščiau aprašytos klaidos sudaro maždaug 80 procentų įpurškimo formų projektų nesėkmių. Kiekvieno iš jų galima išvengti tinkamai peržiūrėjus DFM projektavimo etape - ir kiekvienas iš jų žymiai brangsta, kuo vėliau bus užfiksuotas.

„Sunhingstones“ teikia išsamią DFM peržiūrą, kaip standartinę praktiką kiekviename projekte: kosmetinės pelės apvalkalo įpurškimo formos programos, tikslūs variklio pavarų įpurškimo formos įrankiai ir didelės apimties plastikinių PS puodelių įpurškimo formų projektai. Pasikalbėkite su mūsų inžinierių komanda apie savo dizainą prieš pradėdami įrankius - tai vienintelis didžiausias-sverto pokalbis, kokį tik galite turėti apie savo projektą.

Susisiekite dabar

Plastikų inžinierių draugija (SPE) - metinė įpurškimo formavimo defektų apklausa

Plastikų pramonės asociacija - Pelėsių perdirbimo išlaidų analizė

ASTM D{0}} Standartinis plastiko susitraukimo matavimo bandymo metodas

ASTM D{0}} standartinė liejimo bandomųjų bandinių praktika

ISO 9001:2015 - Kokybės valdymo sistemos

ISO 20457 - Plastikinių dalių matmenų leistinos nuokrypos

Autodesk Moldflow - Įpurškimo modeliavimo baltosios knygos

Plastics Technology Magazine - metinis pramonės tyrimas apie DFM praktiką

IATF 16949 - Automobilių kokybės valdymo standartas

Įmonės DME - Formos komponentų projektavimo vadovas