DFM برای قالب‌گیری تزریقی پلاستیک: ۷ قانون طراحی برای جلوگیری از مشکلات پرهزینه قالب

DFM (طراحی برای تولید)قالب گذاری تزریق پلاستیکیاین عمل بازبینی طراحی یک قطعه قبل از شروع برش قالب است تا خطرات تولید مانند لکه های سینک، کج شدن، شات های کوتاه، خطوط جوش و قطعات گیر کرده را از بین ببرد.DFM هزینه قالب را کاهش می دهد، زمان ورود به بازار را کوتاه می کند و بهره وری از اولین عبور را بهبود می بخشد. به همین دلیل است که OEM های خودرو و لوازم خانگی آن را به عنوان یک دروازه قبل از ابزار، نه یک لیست چک اختیاری، مورد توجه قرار می دهند.

برای بسیاری از مهندسان ساختمانی، ترس از طراحی قطعه نیست، این چیزی است که بعد از اینکه نقشه از دفتر خارج می شود اتفاق می افتد. قالب ساخته می شود، عکس های آزمایشی اجرا می شود،و بعدش مشکلات یکی بعد از دیگری ظاهر میشن: نشانه های غوطه ور شدن، نشانه های کشش، نشانه های اخراج، گاز گیر کرده، فلش، قطعات، کار مجدد قالب، تاخیر و تجاوز از بودجه.

این مسائل در مرحله آزمایش ظاهر می شوند، اما بیشتر آنها در واقع در مرحله طراحی محصول کاشته می شوند. این استدلال اصلی برای انجام DFM در اوایل است: خطرات را قبل از برش قالب ببینید،و مشکلات رو قبل از اينکه بوجود بياد از بين ببريم.

در قرن اقیانوس، ما ارائه می دهیمبازخورد DFMدر هر قطعه پلاستیکی ما نقل قول می کنیم نه به عنوان یک رسمی، بلکه به عنوان یک بررسی مهندسی ریشه در 26 سال تجربه قالب بندی تزریق.این مقاله هفت حوزه تمرکز DFM را که هر طراح قطعات پلاستیکی باید قبل از ارسال داده های قالب از درب بررسی کند.

DFM خوب = آسان تر برای تولید + خطر کمتر + هزینه کمتر + کیفیت بالاتر.

1ضخامت دیوار: اولین اصل طراحی قطعات پلاستیکی

شایع ترین نقص قطعات پلاستیکی دیواری نیست که خیلی نازک یا خیلی ضخیم باشد بلکه دیواری است که ناسازگار است.

ضخامت دیواری نامنظم باعث واکنش زنجیره ای می شود: پر کردن ناپایدار، خنک شدن نامناسب، استرس داخلی بالا، نشانه های سطحی، انحراف ابعاد و در موارد شدید،خرابی در مونتاژ و ظاهر رد شده.

قانون: طراحی برای ضخامت یکنواخت دیواره در ابتدا. جایی که قدرت اجازه می دهد، یک دیواره نامی نازک تر را انتخاب کنید

اضافه کردن مواد، در قالب گیری تزریقی، قدرت را افزایش نمی دهد. یک بخش ضخیم محلی اغلب تقویت کننده نیست ‬ این یک "من زمینی" است که در پروفایل خطر تولید دفن شده است.

به طور خاص باید از دو نوع گوشه تیز اجتناب شود:

قانون طراحی: ضخامت دیوار باید یکنواخت، صاف، بیش از حد و بدون انتقال ناگهانی باشد.

2. زاویه کشش: اختیاری نیست تعیین می کند که آیا قطعه اصلاً خارج می شود

بسیاری از قطعات روی کاغذ به خوبی به نظر می رسند - سطوح آرایشی، چهره های مونتاژ، ضلع ها و راس ها - تا زمانی که عکس های آزمایشی نشانه های کشیدن، خراش های سطحی و نشانه های اخراج را نشان می دهند.گناهکار تقريبا هميشه زاويه نزديکي است.

زاویه کشش، کانری است که به یک دیوار عمودی اضافه شده است که به بخش قالب بندی شده اجازه می دهد تا به طور تمیز از حفره قالب آزاد شود.

هیچ زاویه ی "درست" وجود نداردارزش درست بستگی به مواد، سطح و عمق ساختار دارد:

• مواد فشرده سازی بالا (به عنوان مثال، PP، PE) نیاز به زاویه های کششی بزرگتر دارند
• مواد تقویت شده با فیبر شیشه ای (به عنوان مثال PA6-GF30، POM-GF) باعث ایجاد اصطکاک سطحی بیشتر می شود
• سطوح بافت دار (گرده، دانه پوست، بافت مات) نیاز به کشش سخاوتمندانه و یا بخش خواهد شد "شکن" توسط قالب
• ویژگی های مونتاژ با دقت بالا می توانند از کشش تنگ تر استفاده کنند، اما هرگز صفر نیستند

قانون طراحی: به همان اندازه که عملکرد اجازه می دهد، پیشبرد کنید؛ برای سطوح مهم ظاهری، پیشبرد را در مرحله طراحی برنامه ریزی کنید، نه پس از شکست عکس های آزمایشی.1° ¥ 1.5°+ روی سطوح بافت دار یا تقویت شده

3دنده ها: با ساختار تقویت می شوند، نه با مواد

ضلع ها شایع ترین ویژگی سفت کننده در قطعات پلاستیکی هستند. ارزش آنها: افزایش سفتی قطعات با حداقل مواد، جلوگیری از یک دیواره ضخیم تر.

اما بسیاری از مشکلات علامت غوطه ور شدن به طور مستقیم ناشی از ضلع های طراحی نامناسب است.

یک دنده بیش از حد ضخیم باعث ایجاد یک بخش محلی ضخیم می شود که در سطح مقابل غرق می شود. دنده ای که بیش از حد بلند است خطر تغییر شکل، گاز گیر افتاده و اخراج دشوار است.دنده های بیش از حد متراکم مناطق ضخیم محلی را تشکیل می دهند.

دستورالعمل های طراحی مشترک:

قانون طراحی: منطق واقعی طراحی دنده ها تقویت با شکل ساختاری است، نه از طریق انباشت مواد. دنده ها را با جریان ذوب در جایی که ممکن است برای کاهش مقاومت پر کردن و خطر جوش.

4رئیس ها: نه فقط یک سیلندر کشیده شده

راس ها ️ همچنین به عنوان راس پیچ یا موانع نامیده می شوند ️ ویژگی های نصب حیاتی در قطعات پلاستیکی هستند. آنها باید در برابر اتصال پیچ مقاومت کنند در حالی که از علائم سینک ، ترک ، شکستن راس جلوگیری می کنند ،و نشانه های پرتاب.

متداول ترين اشتباه رييس: يک ريشه که خيلي ضخيمه.

اگر پایه با مواد بیش از حد گسترده شود، نشانه های سطح سینک تقریبا اجتناب ناپذیر است.

دستورالعمل های طراحی مشترک:

قانون طراحی: هدف یک رئیس این نیست که " هرچه ضخیم تر باشد قوی تر است". باید: پیچ را نگه دارد، در برابر ترک مقاومت کند، از نشانه های سینک جلوگیری کند و تمیز بیرون بکشد.

5قابلیتی: طراحی باید بپرسد "چگونه قالب این کار را انجام می دهد؟"

بسیاری از ویژگی های ساختاری برای مهندس محصول بی اهمیت به نظر می رسند، اما برای مهندس قالب، معنی اسلایدرها، لیفترها، ورودی ها، بسته شدن هسته / حفره و دشواری ماشینکاری است.

بنابراین DFM برای قطعات پلاستیکی باید شامل بررسی امکان پذیر بودن قالب قبل از ابزارسازی باشد:

• تنظیمات سریع و قطعات: در ابتدا تعیین کنید که آیا یک اسلایدر یا بلند کننده مورد نیاز است و اگر چنین است، فضای کافی برای حرکت را ذخیره کنید. فضای ناکافی باعث ایجاد ساختارهای اشکال ناخوشایند می شود که باعث گیر شدن می شود،فلش، قدرت ضعیف، و زندگی قالب کوتاه
• متن های آرایشی، لوگوها و بافت های تزئینی: جهت جدا شدن قالب و الزامات ظاهر را در نظر بگیرید.ویژگی هایی که می تواند در سمت حفره (زن) قرار داده شود باید ?? کاهش خطوط شاهد و خطر ماشینکاری
• دو تا ساختمون که بايد از نزديک نگاهشون کرد:
• بخش های بسیار نازک محلی → پر کردن کوتاه، خنک شدن سریع، قدرت ناکافی
• کاهش بیش از حد → بیشتر اسلایدرها / لیفترها، پیچیدگی قالب بالاتر، هزینه ابزار به طور مستقیم بالاتر و خطر آزمایش

قانون طراحی: طراحی محصول نمی تواند فقط بپرسد "آیا این عملکرد را می توان به دست آورد؟" همچنین باید بپرسد: آیا قالب می تواند ساخته شود؟ آیا می تواند به خوبی ساخته شود؟ آیا در تولید انبوه پایدار است؟ هزینه ابزار چیست؟

این دقیقا جایی است که یک شریک مهندسی ارزش افزوده است.طراحی قالب و تولیدبا اعتبارسنجی شبیه سازی CAE، بنابراین قابلیت تولید قبل از قطع فولاد به صورت دیجیتال تایید می شود.

6طراحی هزینه ها: کاهش هزینه ها در مرحله ساخت و ساز شروع می شود، نه در خرید

بسیاری از شرکت ها با درخواست از تامین کنندگان برای کاهش قیمت ها به فشار هزینه پاسخ می دهند. اما موثرترین کاهش هزینه در مرحله طراحی ساختار محصول اتفاق می افتد.

هزینه قطعات پلاستیکی نه تنها از مواد بلکه از پیچیدگی قالب، ساعت های ماشینکاری، زمان مونتاژ، الزامات بازرسی، بهره وری و چرخه های کار مجدد پس از ابزار.

شش اهرم عملی کاهش هزینه:

• ادغام عملکردی: ترکیب قطعات برای کاهش تعداد قطعات و مراحل مونتاژ
• از مواد بالغ، استاندارد و پایدار استفاده کنید
• ساختار را ساده کنید
• از تحملات بیش از حد در ابعاد غیر حیاتی اجتناب کنید
• در صورت لزوم، به جای پیچ ها، مناسب شدن سریع را ارزیابی کنید
• طراحی با راه حل های اثبات شده و بالغ به حداقل رساندن اصلاحات قالب در مرحله آخر

قانون طراحی: کاهش هزینه، محصول را ارزان تر نمی کند، بلکه همان عملکرد را با یک راه حل ساده تر، پایدارتر و آسان تر برای تولید به دست می آورد.

7. طراحی ظاهر: جلوگیری از مارک های سینک در طراحی، نه پس از عکس های آزمایشی

در میان نقص های ظاهر قطعات پلاستیکی، لکه های سینک شایع ترین و آزاردهنده ترین هستند.

بسیاری از تیم ها سعی می کنند تا علائم سینک را پس از عکس های آزمایشی با تنظیم فشار تزریق، فشار نگه داری یا زمان خنک شدن، اصلاح کنند. اما اگر ساختار خود دارای بخش های ضخیم باشد،اصلاحات فرآیند قالب دهی تزریقی به تنهایی نمی تواند به طور قابل اعتماد این مشکل را حل کند.

اصول طراحی قسمت ظاهری:

• در ابتدا از بخش های ضخیم محلی اجتناب کنید. در صورتی که در قسمت پشت یک لبه، ضلع، ضربه، یا ویژگی سفتی وجود داشته باشد، صورت جلو در معرض خطر زیادی از علائم غوطه ور شدن، شکاف یا بازتاب نابرابر نور است.
• نگه داشتن ضخامت دیوار یکسان به عنوان راه حل ساختاری بهینه
• جایی که بخش های ضخیم از نظر عملکردی اجتناب ناپذیر هستند، نقص بینایی را با استفاده از دکوراتیو، بافت ها، شکاف ها یا تکنیک های پنهان کردن خط جداسازی ضعیف کنید.
• به یاد داشته باشید که کوچک شدن مواد، محل دروازه، جهت خط جوش و بافت سطح همه بر ظاهر نهایی تاثیر می گذارد

قانون طراحی: ظاهر DFM در مورد ثابت کردن علائم پس از ظاهر شدن آنها نیست. در مورد پیش بینی از قبل: کجا غرق خواهد شد؟ کجا جوش خواهد کرد؟ کجا خط شاهد سقوط خواهد کرد.اولین تصور مشتری چه خواهد بود?

DFM یک چک ترسیم نیست، بلکه حذف ریسک است.

DFM برای قالب بندی تزریق پلاستیک در مورد این نیست که آیا نقشه می تواند تولید شود.محصول می تواند به طور مداوم در مقیاس تولید شود.

بنابراین قبل از اینکه یک مهندس ساختاری داده های قالب را منتشر کند، سوالات باید این باشند:

• این قسمت قسمت های ضخیم داره؟
• خطر پرتاب وجود داره؟
• دنده ها و دنده ها غرق ميشن؟
• آیا قطعات غیرضروری وجود دارد؟
• آیا ساختار قالب خیلی پیچیده است؟
• آیا تحملات از حد لازم سخت تر هستند؟
• آیا خطرات ظاهری پنهان شده یا از قبل برنامه ریزی شده است؟

DFM بالغ آتش سوزی پس از شلیک آزمایشی نیست.

DFM خوب نه تنها قالب را ممکن می کند بلکه محصول را پایدار، اقتصادی و زیبا می کند.

چگونه Ocean Century DFM را برای قطعات پلاستیکی شما اعمال می کند

Ocean Century طراحی DFM را برای خدمات تولید به عنوان یک بخش استاندارد از هر پروژه قالب بندی تزریقی ارائه می دهد قبل از هر سرمایه گذاری ابزار:

• شبیه سازی CAE برای تأیید ضخامت دیوار، قرار دادن دروازه و خنک سازی قبل از برش فولاد
• IATF16949-certified quality system (automotive-grade) with DFM feedback integrated into our cross-functional PDCA review — the same rigor applied to Haier appliance parts and Geely automotive components
• زنجیره خدمات یک توقف: طراحی قالب → تولید قالب → قالب تزریق →درمان سطح→ مونتاژ، بنابراین تولید در سراسر زنجیره تامین هماهنگ می شود

به ما طرح قطعاتتون رو بفرستيد تا بررسي DFM داشته باشيمو به شما یک برآورد هزینه صادقانه قبل از اینکه شما به ابزار تعهد.

با تیم مهندسی ما تماس بگیریدکه امروز درخواست بررسی و نقل قول از DFM را داشته باشند.

سوالات عمومی

س: DFM در قالب گیری تزریقی چیست؟

A: DFM (طراحی برای تولید) در قالب گیری تزریقی بررسی مهندسی طراحی یک قطعه پلاستیکی قبل از شروع برش قالب است.صفحه جنگ، شات های کوتاه، مشکلات اخراج و هزینه های بالای ابزار و آنها را از طریق تغییرات طراحی ، کاهش هزینه قالب و بهبود بهره برداری از اولین گذر حل می کند.

س: چرا ضخامت دیوار اولین اصل DFM برای قطعات پلاستیکی است؟

ج: ضخامت یکنواخت دیواره پایه ای برای قالب بندی تزریقی پایدار است. دیواره های نابرابر باعث عدم ثبات پر کردن، خنک شدن نابرابر، استرس داخلی، علائم غوطه ور شدن و پیچیدگی ابعاد می شوند. به طور کلی،دیوارهای نازک و یکنواخت از دیوارهای ضخیم و ناسازگار بهتر هستند.

س: زاویه کشش قطعات پلاستیکی باید چه باشد؟

A: هیچ مقدار واحدی وجود ندارد draft بستگی به کوچک شدن مواد، بافت سطح و عمق ویژگی دارد. دستورالعمل عمومی: 0.5 ° 1 ° در هر طرف در دیواره های استاندارد، 1 ° 1.5° یا بیشتر روی سطوح بافت دار یا شیشه ای تقویت شدهمواد فشرده سازی بالا و سطوح تزئینی بافت دار نیاز به کشش بیشتری دارند.

س: DFM چگونه هزینه قطعات پلاستیکی را کاهش می دهد؟

A: DFM با از بین بردن پیچیدگی قالب (کاهش دهنده های کمتر / بلند کننده ها / ورودی ها) ، مشخص کردن مواد استاندارد ، جلوگیری از تحملات بیش از حد سخت ، امکان ادغام عملکردی ، هزینه را کاهش می دهد.و در صورت امکان، پیچ ها را با پیچ ها جایگزین کنید.. هزینه در طراحی طراحی شده است، در حصول قرارداد مذاکره نمی شود.

س: چگونه از رد شدن قطعات پلاستیکی جلوگیری می کنید؟

A: علامت های سینک در طراحی بهتر است جلوگیری شود: ضخامت دیوار را یکنواخت نگه دارید، ضخامت ضلع کاپ در 40٪ از دیوار اسمی، نگه داشتن دیواره های رئیس در حدود 0.6T و اضافه کردن شعاع ریشه.نقص ها را با دکوراتیو ریب پنهان کنید، بافت ها یا قرار دادن خط جداسازی. تنظیم فرآیند پس از عکس های آزمایشی نمی تواند ساختار ضعیف را به طور کامل جبران کند.

س: فرآیند DFM Ocean Century چیست؟

ج: Ocean Century قبل از استفاده از ابزار هر قطعه را بررسی می کند: مهندسان ما خطرات تولید را نشان می دهند، بهبود ساختاری را پیشنهاد می دهند، با شبیه سازی CAE تایید می کنند،و هماهنگی تولید در سراسر طراحی قالب، قالب گذاری تزریقی، و تکمیل در زیر یک سیستم کیفیت گواهی IATF16949.

مقالات مرتبط

• خدمات قالب دهی تزریق
• طراحی و تولید قالب
• بهینه سازی طراحی قالب بندی تزریقی نقص ها را از بین می برد