一, pagrindinis pelėsių kūrimo procesas ir ciklo sudėtis
Elektroninių įpurškimo formų kūrimas yra sistemos inžinerija, kuri integruoja projektavimą, apdorojimą, surinkimą ir derinimą. Jo ciklą galima suskirstyti į šiuos keturis etapus:
1. Išankstinis planavimo ir projektavimo etapas (5-20 dienų)
Reikalavimų analizė ir schemos demonstravimas: Klientui pasiūlius reikalavimą formoms, būtina išsiaiškinti gaminio paskirtį, medžiagos charakteristikas, gamybos partiją ir kitus parametrus. Pavyzdžiui, TWS ausinių dėklas turi atitikti IPX7 atsparumo vandeniui reikalavimus, o išmaniojo laikrodžio rėmas turi subalansuoti lengvą svorį ir konstrukcijos stiprumą. Šiame etape projekto įgyvendinamumas patikrinamas naudojant CAE modeliavimą (pvz., Moldflow analizę). Paprastos formos gali būti pagamintos per 3 dienas, o sudėtingos formos (pvz., liejimo formos su keliais slankikliais) gali užtrukti ilgiau nei 7 dienas.
Detalus projektavimas ir brėžinių išvestis: CAD/CAM programinė įranga (pvz., UG, Pro/E) naudojama 3D modeliavimui ir inžineriniam braižymui. Kaip pavyzdį imant vidutinio sudėtingumo įpurškimo formą, kurią sudaro šimtai komponentų, tokių kaip ertmė, šerdis, išpylimo sistema, aušinimo sistema ir kt., projektuojant reikia atsižvelgti į konstrukcijos stiprumą, aušinimo efektyvumą ir apdorojimo technologiją. Jei tai apima kelių stočių progresines formas (pvz., terminalų štampavimo formas), reikia atsižvelgti į žingsnių atstumą tarp stočių (± 0,01 mm), o projektavimo ciklas gali būti pratęstas iki 10–15 dienų.
2. Perdirbimo ir gamybos etapas (20-60 dienų)
Medžiagos paruošimas ir grubus apdirbimas: formų medžiagas reikia pasirinkti pagal naudojimo scenarijų, pvz., H13 karšto apdirbimo formų plienas, skirtas aukštai temperatūrai, ir S136 atsparus korozijai{2}} plastikinis liejimo plienas skaidrioms dalims. Medžiagą reikia iš anksto apdoroti-, pvz., kalti ir atkaitinti. Plieno kalimas didelėms formoms (pvz., automobilių buferių formoms) gali užtrukti ilgiau nei 5 dienas, o smulkių tikslių formų medžiagos pjaustymas gali būti baigtas per 2–3 dienas. Grubus apdirbimas pašalina didžiąją dalį ruošinio likučių per tokius procesus kaip CNC frezavimas ir vielos EDM (lėtas vielos pjovimas). Pavyzdžiui, apdorojant televizoriaus korpuso įpurškimo formos ertmę, reikia naudoti Φ 50 mm galinį frezą, kurio padavimo greitis yra 5000 mm/min, o tai užtrunka apie 8 dienas.
Pusiau tikslus apdirbimas ir tikslus apdirbimas: Pusiau tikslus apdirbimas naudojamas grubių apdirbimo klaidų taisymui, o tikslusis apdirbimas užtikrina matmenų tikslumą ir paviršiaus kokybę. Tikslioms formoms (pvz., optinių lęšių formoms) frezuoti reikia penkių ašių jungties apdirbimo centro, kurio pjovimo gylis yra 0,01 mm, o vienos ertmės tikslus apdirbimas gali užtrukti iki 15 dienų. Elektrinio išlydžio apdirbimas (EDM) naudojamas sudėtingoms ertmėms (pvz., giliems ir siauriems variklio cilindrų formų grioveliams), kurių apdorojimo greitis yra apie 0,5–2 mm ³/min. 200 mm gylio ertmė trunka ilgiau nei 7 dienas.
Specialus apdorojimas ir paviršiaus apdorojimas: mikro formoms (pvz., MEMS jutiklių formoms) reikalingi specialūs procesai, tokie kaip apdorojimas lazeriu ir elektronų pluošto apdorojimas. Vienos mikrostruktūros (skersmuo Mažesnis arba lygus 0,1 mm) apdorojimas trunka keletą valandų, o specialus visos formos apdorojimas gali užtrukti 5 dienas. Paviršiaus apdorojimas (pvz., azotavimas ir dengimas) gali pailginti formų tarnavimo laiką. Jonų azotinimo procesas reikalauja 20-30 valandų izoliacijos, o bandymas po aušinimo trunka 2-3 dienas.
3. Surinkimo ir derinimo etapas (10–25 dienos)
Komponentų surinkimas: Surinkite apdorotas dalis į formos mazgą ir griežtai kontroliuokite surinkimo tikslumą. Pavyzdžiui, įpurškimo formos atskyrimo paviršiaus tvirtinimo tarpas turi būti mažesnis arba lygus 0,02 mm, o tarpas tarp pasvirusios kreipiamosios stulpelio ir kelių slankiklio formos slankiklio turi būti 0,01–0,03 mm. Rankinis šlifavimas ir reguliavimas gali užtrukti ilgiau nei 7 dienas.
Bandomasis formavimas ir optimizavimas: Pirmojo bandomojo formavimo metu dažnai kyla problemų, tokių kaip blyksnis, susitraukimas ir dydžio nuokrypis. Kaip pavyzdį imant automobilių prietaisų skydelio formą, pirmajai bandomajai formai gali reikėti reguliuoti įpurškimo slėgį (nuo 80 MPa iki 120 MPa), aušinimo laiką (nuo 30 s iki 20 s) ir pataisyti arba poliruoti formos ertmę. Vienas optimizavimo ciklas yra apie 5 dienas, o sudėtingoms formoms reikia 3–5 bandomųjų formų, kurių bendras laikas yra iki 15 dienų.
4. Kiti įtakojantys veiksniai
Kliento patvirtinimas ir pakeitimai: dėl projektavimo schemos ar proceso koregavimo ciklas gali būti pratęstas 10–20 dienų, pavyzdžiui, jei klientas laikinai pageidauja, kad forma būtų suderinama su keliomis medžiagomis, srauto kanalų sistema turi būti perprojektuota.
Bendradarbiavimas tiekimo grandinėje: iš išorės įsigytų dalių (pvz., standartinių formų rėmų ir karštų bėgelių sistemų) pristatymo laikas gali turėti įtakos tvarkaraščiui. Importuotų karšto bėgių sistemų pristatymo laikas gali siekti net 4-6 savaites, o buitinių dalių - sutrumpinti iki 1-2 savaičių.
Įrangos gedimas ir planavimas: penkių ašių apdirbimo centro prastovos laikas gali būti atidėtas 3–5 dienomis dėl gedimo, o dėl griežto įrangos planavimo, kai lygiagrečiai vykdomi keli projektai, apdorojimo laikas gali pailgėti 20–30 %.
2, skirtingų tipų formų kūrimo ciklų palyginimas
Formos tipo projektavimo etapas, apdorojimo etapas, surinkimo ir derinimo etapas, visas ciklas
Paprastoms formoms (pvz., įpurškimo formoms kasdienėms reikmėms) paruošti reikia 5–7 dienų, 15–25 dienų, 7–10 dienų ir 30–45 dienų.
Vidutinio sudėtingumo formos (pvz., automobilių vidaus dalių formos) užtrunka 10–15 dienų, 30–50 dienų, 15–20 dienų ir 60–90 dienų
Didelio sudėtingumo liejimo formos (pvz., aviacijos ir erdvėlaivių konstrukcinių komponentų formos) užtrunka 20–30 dienų, 60–100 dienų, 25–40 dienų ir 120–180 dienų
Tipiškas atvejis:
Įpurškimo forma tam tikros buitinės technikos įmonės skalbimo mašinos vidiniam vamzdžiui (vidutinio sudėtingumo): projektavimas užtrunka 12 dienų, apdorojimas – 45 dienas, derinimas – 18 dienų, bendras ciklas – 75 dienos.
Karštas formavimas (didelis sudėtingumas), skirtas tam tikros automobilių gamyklos gamyklos durų apsaugai nuo susidūrimo{0}}: sukurta 28 dienas, apdorota 90 dienų, derinama 35 dienas, bendras ciklas – 153 dienos.
3, Pagrindinės pelėsių vystymosi ciklo sutrumpinimo strategijos
1. Technologinės naujovės skatina efektyvumą
Skaitmeninis projektavimas ir modeliavimas: naudojant AI pagalbinį dizainą (pvz., generatyvųjį dizainą), kad būtų automatiškai optimizuota pelėsių struktūra, kartu su virtualia bandomoji formavimo technologija (Virtual Tryout), kad būtų galima iš anksto numatyti defektus ir sumažinti dizaino pertvarkymą. Kai kuri nors įmonė pristatė AI dizainą, pelėsių projektavimo ciklas sutrumpėjo 40%.
Didelės spartos apdirbimas ir priedų gamyba: naudojant didelio{0}}greičio frezavimo (HSM) technologiją, siekiant padidinti pjovimo greitį iki 3–5 kartų, palyginti su tradiciniu apdirbimu; 3D spausdinimas (pvz., SLM metalo spausdinimas) naudojamas konforminiams aušinimo kanalams gaminti, todėl aušinimo efektyvumas padidėja 50%, o apdorojimo ciklai sutrumpėja daugiau nei 20 dienų.
2. Procesų optimizavimas ir valdymas bendradarbiaujant
Lygiagretusis inžinerija: projektavimo etape medžiagų įsigijimas ir proceso planavimas vykdomi vienu metu. Pavyzdžiui, baigus 60 % 3D modeliavimo, galima pradėti ilgalaikių medžiagų (tokių kaip importuoto plieno) užsakymas, o tai gali sutrumpinti laukimo laiką 7–10 dienų.
Protingas gamybos planavimas: įrangos apkrovos stebėjimas realiu laiku per MES sistemą, dinaminis apdorojimo sekos reguliavimas ir įrangos neveikimo išvengimas. Kai tam tikra formų gamykla įdiegė išmanųjį planavimą, įrangos panaudojimo lygis padidėjo nuo 65% iki 85%, o apdorojimo ciklas sutrumpėjo 25%.
3. Tiekimo grandinės integravimas ir standartizavimas
Standartiniai formų komponentai: naudojant standartinius formų rėmus ir priedus iš tokių prekių ženklų kaip LKM ir DME, kad būtų sumažintas pritaikytas apdorojimas. Pavyzdžiui, naudojant standartinę karšto bėgelio sistemą galima sutaupyti 7 dienas projektavimo ir apdorojimo laiko.
Lokalizuotas tiekimo grandinės išdėstymas: užmegzkite glaudų bendradarbiavimą su aplinkiniais terminio apdorojimo įrenginiais ir paviršiaus apdorojimo tiekėjais, kad terminio apdorojimo ciklas sutrumpėtų nuo 10 dienų, perkamų iš išorės, iki 5 dienų.
