در دنیای تولید پلاستیک ، طراحی برای ساخت (DFM) برای قالب گیری تزریق به عنوان سنگ بنای کارایی و کیفیت است. این راهنمای جامع به پیچیدگی های DFM می پردازد و بینش در مورد اصول ، فرآیندها و بهترین شیوه ها ارائه می دهد.
مقدمه ای برای طراحی برای تولید (DFM)
DFM چیست؟
طراحی برای تولید (DFM) فرآیند طراحی محصولات برای دستیابی به بهترین نتایج تولید ممکن است. این شامل در نظر گرفتن عوامل مختلفی است که بر تولید در مرحله طراحی تأثیر می گذارد.
DFM شرکت ها را قادر می سازد تا موضوعات احتمالی را در اوایل شناسایی و رسیدگی کنند. این به به حداقل رساندن تغییرات پرهزینه بعداً در فرآیند تولید کمک می کند.
اهمیت DFM در تولید
اجرای اصول DFM مزایای مختلفی را ارائه می دهد:
صرفه جویی در هزینه : با پرداختن به نگرانی های تولید در هنگام طراحی ، شرکت ها می توانند هزینه های کلی تولید را کاهش دهند. DFM به جلوگیری از اصلاحات گران قیمت در خط کمک می کند.
کیفیت بهبود یافته : طراحی با تولید در ذهن منجر به محصولات با کیفیت بالاتر می شود. این نقص را به حداقل می رساند و نتایج مداوم را تضمین می کند.
سریعتر زمان به بازار : DFM انتقال از طراحی به تولید را ساده تر می کند. این به شرکت ها اجازه می دهد تا محصولات را سریعتر به بازار عرضه کنند.
همکاری پیشرفته : DFM همکاری بین تیم های طراحی و تولید را ارتقا می بخشد. این درک مشترک از اهداف و محدودیت ها را تقویت می کند.
DFM در صنایع مختلف مانند:
با در آغوش گرفتن DFM ، شرکت های این بخش ها می توانند فرآیندهای تولید خود را بهینه کنند. آنها می توانند محصولات با کیفیت بالا را با هزینه های کمتری تحویل دهند.
مراحل فرآیند DFM
فرآیند طراحی برای تولید (DFM) در قالب تزریق پلاستیک شامل چندین مرحله کلیدی است. این مراحل اطمینان حاصل می کند که محصولات از ابتدا بهینه سازی شده اند.
مرحله تجزیه و تحلیل DFM
مرحله 1: تجزیه و تحلیل برنامه ها و نگرانی ها
مرحله اول DFM با تولید کننده تجهیزات اصلی (OEM) آغاز می شود که برنامه ها و مستندات دقیق پروژه را به سازنده قرارداد (CM) ارائه می دهد. این شامل کلیه اطلاعات مربوط به محصول و استفاده در نظر گرفته شده آن است.
CM سپس این مواد را بررسی می کند تا هرگونه مشکل تولید بالقوه را شناسایی کند. آنها عواملی مانند آن را در نظر می گیرند هندسه قسمت, انتخاب مواد ، و تحمل.
ارتباطات باز بین OEM و CM در این مرحله بسیار مهم است. این کمک می کند تا به نگرانی ها در اوایل بپردازید.
فاز 2: شبیه سازی DFM
در مرحله دوم ، مهندسان برای تجزیه و تحلیل فرآیند قالب سازی تزریق از نرم افزار شبیه سازی پیشرفته قالب مانند Sigmasoft استفاده می کنند. این شبیه سازی ها بینش ارزشمندی در مورد نحوه رفتار مواد در هنگام قالب بندی ارائه می دهند.
جنبه های کلیدی ارزیابی شده در شبیه سازی DFM شامل موارد زیر است:
با اجرای این شبیه سازی ها ، مهندسان می توانند از پتانسیل پیش بینی و جلوگیری کنند نقص آنها می توانند طرح را برای بهترین نتایج تولید ممکن بهینه کنند.
فاز 3: ارائه نتایج و توصیه ها
CM پس از تکمیل شبیه سازی ها ، گزارش مفصلی از نتایج را گردآوری می کند. این گزارش شامل توصیه های خاص برای رسیدگی به هر موضوعی است که در طول تجزیه و تحلیل مشخص شده است.
گزارش DFM به طور معمول پوشش می دهد:
انتخاب مواد و شرایط قالب
پارامترهای آزمایش شده مانند دمای تزریق ، فشار و اندازه دروازه
نتایج مقایسه ای برای انواع مختلف طراحی
پیشنهادات برای نمونه سازی و آزمایش
CM این یافته ها را به همراه راه حل های پیشنهادی خود به OEM ارائه می دهد. آنها با هم کار می کنند تا طرح را برای تولید بهینه اصلاح کنند.
فاز 4: نمونه سازی ، آزمایش و تکمیل
در مرحله نهایی DFM ، تمرکز به اعتبار طراحی بهینه شده از طریق نمونه های اولیه فیزیکی تغییر می کند. چاپ سه بعدی و تکنیک های تولید افزودنی اغلب برای ایجاد سریع این نمونه های اولیه استفاده می شود.
نمونه های اولیه برای اطمینان از برآورده کردن همه نیازها ، تحت آزمایش و شبیه سازی های بیشتر قرار می گیرند. هرگونه تنظیم لازم بر اساس این نتایج انجام می شود.
پس از نهایی شدن و تصویب طرح ، به تولید در مقیاس کامل منتقل می شود. فرآیند DFM به اطمینان از انتقال صاف از طراحی برای ساخت.
ملاحظات اصلی در DFM برای قالب تزریق
هنگام استفاده از طراحی برای تولید (DFM) در قالب تزریق پلاستیک ، باید چندین عامل اصلی در نظر گرفته شود. این موارد شامل انتخاب مواد ، ضخامت دیواره ، جریان قالب ، زاویه های پیش نویس ، انقباض و زیربناها است.
انتخاب مواد
انتخاب مواد مناسب برای قالب گیری موفقیت آمیز تزریق بسیار مهم است. چندین پلاستیک معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد که هر کدام خواص مختلفی را ارائه می دهند که بر روند طراحی تأثیر می گذارد.
برخی از متداول ترین مواد مورد استفاده عبارتند از:
ABS : به دلیل سختی و مقاومت در برابر ضربه شناخته شده است. در مورد بیشتر بدانید قالب تزریق ABS.
پلی پروپیلن (PP) : سبک و مقاوم در برابر مواد شیمیایی. فواید قالب تزریق پلی پروپیلن.
نایلون : استحکام بالا با مقاومت در برابر سایش خوب. کاوش کردن قالب تزریق نایلونی.
پلی کربنات (PC) : شفاف و بادوام ، که اغلب برای لنزها استفاده می شود
هر ماده دارای خواص منحصر به فردی است که بر نحوه رفتار در هنگام قالب گیری تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، نایلون بیشتر از PC کوچک می شود و ABS به دمای قالب پایین تر نیاز دارد. درک این خصوصیات برای انتخاب موادی که هم نیازهای طراحی و هم تولید را برآورده می کنند ، ضروری است. برای یک راهنمای جامع در مورد انتخاب مواد ، بررسی کنید از چه موادی در قالب تزریق استفاده می شود.
بهینه سازی ضخامت دیوار
بهینه سازی ضخامت دیواره قطعات را به طور مساوی خنک می کند و از نقص مانند علائم سینک یا حفره ها جلوگیری می کند . طراحان باید برای پلاستیک های مختلف دستورالعمل های ضخامت دیواره توصیه شده را دنبال کنند.
| مواد | ضخامت توصیه شده |
| غضب | 1.5 تا 4.5 میلی متر |
| پلی پروپیلن (PP) | 0.8 تا 3.8 میلی متر |
| نایلون | 2.0 تا 3.0 میلی متر |
| پلی کربنات (PC) | 2.5 تا 4.0 میلی متر |
ضخامت یکنواخت دیواره برای جلوگیری از نقاط استرس بسیار مهم است. در مواردی که به دیوارهای نازک مورد نیاز است ، قالب گیری دیواره نازک استفاده کرد. می توان از تکنیک های این روش در حالی که قدرت بخشی را حفظ می کند ، کاهش وزن را امکان پذیر می کند.
طراحی برای جریان مناسب قالب
اطمینان از خوب جریان قالب یکی دیگر از جنبه های اصلی DFM است. طراحی سیستم مناسب دروازه و دونده بر نحوه پر کردن پلاستیک مذاب قالب تأثیر می گذارد.
انواع دروازه : بین دروازه Edge , دروازه های فن یا دروازه های مستقیم بر اساس هندسه بخشی و جریان مواد انتخاب کنید. انواع دروازه برای قالب تزریق
سیستم های Runner : از سیستم های دونده متعادل برای اطمینان از توزیع حتی مواد استفاده کنید.
خنک کننده قالب : خنک کننده مؤثر به حفظ ثبات بعدی کمک می کند و از جنگ جلوگیری می کند.
کانال های خنک کننده باید به خوبی طراحی شوند تا از توزیع حتی دما در سراسر قالب اطمینان حاصل شود.
زاویه های پیش نویس و پایان سطح
زاویه های پیش نویس برای بیرون کشیدن قسمت صاف از قالب ضروری هستند. بدون زاویه مناسب ، قطعات ممکن است به قالب بچسبند و باعث آسیب یا نقص شوند. برای اطلاعات بیشتر ، به راهنمای ما در مورد مراجعه کنید زاویه پیش نویس در قالب تزریق.
زاویه های پیش نویس توصیه شده بر اساس بافت و بافت سطح متفاوت است. برای سطوح صاف ، از حداقل 0.5 تا 1 درجه استفاده کنید . برای سطوح بافت ، این کار را به 3 تا 5 درجه افزایش دهید تا از چسبیدن یا چسبیدن جلوگیری کنید.
انقباض و پیشگیری از جنگ
انقباض و صفحه جنگی مشکلات متداول در قالب تزریق است. طراحی برای انقباض یکنواخت در بخش ، احتمال این مشکلات را کاهش می دهد. مناطق ضخیم تر از مناطق نازک تر کوچک می شوند ، بنابراین حفظ ضخامت دیواره ثابت مهم است. در مورد بیشتر بدانید پیچ و تاب در قالب تزریق
مناسب روبان و جوجه کشی همچنین می تواند با تقویت مناطق استرس بالا و توزیع نیروهای به طور مساوی ، صفحه جنگ را به حداقل برساند.
زیرپوش ها و اقدامات جانبی
زیربناها پیچیدگی را به طراحی قالب اضافه می کنند و می توانند بیرون زدگی بخشی را پیچیده کنند. در هر زمان ممکن ، با تنظیم هندسه قسمت ، زیربناها را از بین ببرید. اگر زیر بغل اجتناب ناپذیر باشد ، می توان از اقدامات جانبی و هسته های تقسیم شده برای شکل دادن به ویژگی های پیچیده استفاده کرد. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد برخورد با Undercuts ، راهنمای ما را بررسی کنید راه های دستیابی به قالب های تزریق تزریق.
اقدامات جانبی باعث می شود تا با تغییر قسمت هایی از قالب به صورت جانبی قبل از بیرون کشیدن ، حذف قسمت آسانتر را برداشته و از نیاز به ابزار پیچیده جلوگیری کنید.
ملاحظات و تأثیر آنها بر DFM
ابزار ابزار نقش مهمی در تولید دارد. فرآیندهایی مانند ماشینکاری الکترود و پولیش بر کیفیت و دقت قسمت تأثیر می گذارد. ابزار با کیفیت بالا منجر به قطعات سازگار تر ، اتمام سطح بهتر و کاهش زمان چرخه می شود.
پولیش در پایان قسمت نهایی تأثیر می گذارد. یک قالب بسیار جلا می تواند سطوح براق ایجاد کند ، در حالی که قالب های بافتی به پایان می رسد. با توجه به این فاکتورها در مرحله طراحی ، استفاده از فرآیندهای ابزار مناسب را تضمین می کند.
برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد فرآیندهای قالب بندی تزریق و ملاحظات ، به راهنمای جامع ما در مورد مراجعه کنید فرآیند قالب گیری تزریق چیست.
لیست چک برای DFM در قالب تزریق پلاستیک
| DFM چک لیست | توضیحات مورد |
| حداکثر فشار: پر کردن | فشار مورد نیاز برای پر کردن قالب را ارزیابی کنید. |
| حداکثر فشار: بسته بندی | برای اطمینان از قوام مادی ، فشار مورد استفاده در مرحله بسته بندی را ارزیابی کنید. |
| انیمیشن الگوی را پر کنید | چگونه پلاستیک مذاب در قالب جریان می یابد. |
| منحنی فشار ورودی | برای اطمینان از جریان مناسب ، فشار را در ورودی مواد کنترل کنید. |
| تخمین نیروی گیره | نیروی مورد نیاز برای بسته نگه داشتن قالب در هنگام تزریق را تخمین بزنید. |
| تغییر دما در هنگام پر کردن | برای جلوگیری از نقص ، تغییرات دما را در حین پر کردن بررسی کنید. |
| نتایج پوست یخ زده | لایه بیرونی پلاستیک را که در حین خنک کننده جامد می شود ، تجزیه و تحلیل کنید. |
| میزان برش رزین | برای ارزیابی خصوصیات جریان ، میزان برش رزین را اندازه گیری کنید. |
| انیمیشن ردیاب جریان | برای شناسایی مشکلات ، جلوی جریان پلاستیک مذاب را ردیابی کنید. |
| تله های هوایی | مناطقی را که ممکن است هوا به دام بیفتد را تشخیص دهید و باعث ایجاد حفره یا قطعات ناقص شود. |
| دمای تهویه | از تهویه کافی برای حفظ دمای مداوم در سراسر قالب اطمینان حاصل کنید. |
| خطوط جوش | مناطقی را که دو جبهه جریان در آن قرار می گیرند شناسایی کنید ، به طور بالقوه باعث ایجاد نقاط ضعف می شوند. |
| انیمیشن ردیاب خط جوش | شکل گیری خط جوش را تجسم کنید تا پیش بینی کنید که مواد ممکن است تضعیف شوند. |
| تجزیه و تحلیل نمودار Pvt خطوط جوش | از نمودار PVT برای ارزیابی رفتار مواد در مراحل خنک کننده خاص استفاده کنید. |
| جامد سازی مواد در هنگام خنک کننده قسمت | برای جلوگیری از خنک کننده ناهموار و نقص بخشی ، از جامد سازی نظارت کنید. |
| علامت سینک | افسردگی های سطح ناشی از خنک کننده نادرست یا ضخامت بیش از حد را ارزیابی کنید. |
| نقاط داغ | مناطقی از بخشی را که مستعد گرمای بیش از حد در هنگام تزریق هستند ، شناسایی کنید. |
| حواس | جیب های هوای داخلی را که می توانند بر قدرت قسمت تأثیر بگذارند ، تشخیص دهید. |
| مناطق ضخیم قسمت | ضخامت بیش از حد که ممکن است باعث علائم سینک یا حفره شود ، بررسی کنید. |
| مناطق نازک قسمت | اطمینان حاصل کنید که بخش های نازک به اندازه کافی پر شده اند تا از قطعات ناقص جلوگیری شود. |
| ضخامت دیواره یکنواخت | طراحی برای ضخامت حتی دیواره برای کاهش نقص مانند علائم سینک و صفحه. |
| مشخصات جریان مواد | اطمینان حاصل کنید که رزین انتخاب شده به خوبی جریان می یابد و می تواند طول جریان طولانی یا نازک را تحمل کند. |
| محل دروازه | مکان دروازه را برای جلوگیری از انجماد زودرس دروازه و علائم سینک بهینه کنید. |
| الزامات چندگانه دروازه | در صورت لزوم از چندین دروازه استفاده کنید تا از پر شدن مناسب در هندسه های پیچیده اطمینان حاصل کنید. |
| ضربه دروازه روی فولاد | اطمینان حاصل کنید که پلاستیک به درستی روی سطوح فولادی جریان می یابد تا از چاشنی جلوگیری شود. |
| زاویه پیش نویس | از زاویه های پیش نویس کافی اطمینان حاصل کنید که امکان بیرون کشیدن قسمت آسان فراهم شود. |
| انتشار بافت بدون لکه دار | اطمینان حاصل کنید که پیش نویس برای انتشار قطعات بافتی بدون آسیب کافی است. |
| شرایط فولادی نازک در ابزار | هندسه قسمت را برای بخش هایی که ممکن است شرایط فولادی نازک ایجاد کند ، ارزیابی کنید. |
| ساده سازی | تغییرات طراحی را برای از بین بردن یا ساده کردن زیربناها در نظر بگیرید. |
| تبلور | هرگونه مسئله تبلور را در ماده ای که ممکن است بر کیفیت بخشی تأثیر بگذارد ، بررسی کنید. |
| جهت گیری فیبر | ارزیابی کنید که چگونه جهت یابی فیبر می تواند بر قدرت و عملکرد قسمت تأثیر بگذارد. |
| انقباض | رفتار انقباض مواد را برای کاهش تغییرات بعدی ارزیابی کنید. |
| صفحه وار | پتانسیل پیچ و تاب و نحوه کاهش آن را با تنظیمات طراحی ارزیابی کنید. |
نقص شایع در قالب تزریق پلاستیکی که توسط DFM حل می شود
قالب تزریق پلاستیکی یک فرآیند پیچیده است. این شامل متغیرهای زیادی است که می تواند منجر به نقص های مختلف در محصول نهایی شود. با این حال ، بسیاری از این موارد را می توان از طریق طراحی مناسب برای شیوه های تولیدی (DFM) جلوگیری کرد. برای یک مرور کلی از نقص های مشترک ، می توانید به راهنمای ما در مورد مراجعه کنید نقص قالب تزریق.
نقص کلیدی
فلش : فلش هنگامی رخ می دهد که نشت پلاستیکی اضافی از حفره قالب خارج شود ، اغلب در جایی که این دو نیمه با هم ملاقات می کنند. این یک لایه نازک از مواد اضافی ایجاد می کند که باید بریده شود. چشمک زن در اثر نیروی گیره کافی یا تراز قالب ضعیف ایجاد می شود. در مورد بیشتر بدانید فلاش قالب تزریق.
خطوط جوش : خطوط جوش در جایی ظاهر می شوند که دو جریان جداگانه پلاستیک مذاب ملاقات می کنند و به درستی نمی توانند فیوز شوند. این باعث ایجاد نقاط ضعف می شود که می تواند قدرت بخشی را کاهش دهد یا ظاهر آن را تغییر دهد. برای اطلاعات بیشتر ، به راهنمای ما در مورد مراجعه کنید خط جوش قالب سازی تزریق.
علائم سینک : علائم سینک ها افسردگی های کوچک یا کمرنگ در سطح یک قسمت هستند. آنها هنگامی اتفاق می افتند که بخش های ضخیم تر از قسمت کندتر از مناطق نازک تر خنک تر می شوند و باعث می شوند سطح به سمت داخل فرو رود. بیاموزید که چگونه پیشگیری کنید علامت سینک در قالب تزریق.
عکس های کوتاه : یک عکس کوتاه هنگامی اتفاق می افتد که حفره قالب کاملاً با پلاستیک مذاب پر نشود و در نتیجه یک قسمت ناقص باشد. این اغلب به دلیل فشار کم تزریق ، جریان ناکافی مواد یا دمای کافی قالب است. اطلاعات بیشتر در مورد شوت کوتاه در قالب تزریق.
علائم سوختگی : علائم سوختگی مناطق تاریک یا تغییر رنگ است که ناشی از گرمای بیش از حد مواد یا به دام انداختن هوا در هنگام تزریق است. آنها می توانند بر ظاهر قسمت و یکپارچگی ساختاری تأثیر بگذارند.
شکنندگی : شکنندگی به بخش هایی اشاره دارد که به دلیل قدرت کافی به راحتی شکسته یا شکسته می شوند. این نقص می تواند ناشی از انتخاب نادرست مواد ، خنک کننده ضعیف یا طراحی قسمت ضعیف باشد.
لایه لایه شدن : لایه برداری زمانی است که سطح یک قسمت لایه های قابل مشاهده ای را نشان می دهد که می توانند از بین بروند. این اتفاق در هنگام استفاده از مواد ناسازگار یا رطوبت در هنگام تزریق در رزین به دام می افتد.
Jetting : Jetting هنگامی اتفاق می افتد که پلاستیک خیلی سریع به داخل حفره قالب جریان یابد ، یک الگوی مار مانند ایجاد می کند که ظاهر قسمت را تحریف می کند و قدرت آن را کاهش می دهد. در مورد بیشتر بدانید جت در قالب تزریق.
حفره ها ، چاشنی ، حباب و تاول : حفره ها جیب های هوا هستند که در داخل قسمت تشکیل می شوند. Splay به رگه های ناشی از رطوبت در مواد اشاره دارد. حباب ها و تاول ها هنگامی اتفاق می افتد که هوای به دام افتاده نتواند از قالب فرار کند و قدرت و ظاهر آن را به خطر بیاندازد. برای اطلاعات بیشتر در مورد حفره ها ، به مقاله ما در مورد مراجعه کنید حفره های خلاء.
خطوط پیچ و تاب و جریان : پیچ و تاب ناشی از خنک کننده ناهموار است و باعث خم شدن یا پیچش قسمت می شود. خطوط جریان رگه ها یا امواج قابل مشاهده در سطح قسمت است که معمولاً در اثر الگوهای جریان نامنظم در هنگام تزریق ایجاد می شود. در مورد بیشتر بدانید پیچیدن در قالب تزریق و نقص خطوط جریان در قالب تزریق.
راه حل ها از طریق DFM
برای حل این نقص ها ، DFM (طراحی برای تولید) تنظیمات هدفمند را به طرح های جزئی و قالب ارائه می دهد. در اینجا برخی از راه حل های مشترک:
تنظیمات طراحی قسمت : برای اطمینان از خنک کننده یکنواخت ، ضخامت دیوار را اصلاح کنید. برای تقویت مناطق با استرس بالا و جلوگیری از پیچ و تاب ، دنده ها یا گوزن ها را اضافه کنید.
بهینه سازی طراحی قالب : از قرار دادن و اندازه مناسب دروازه برای از بین بردن خطوط جوش و حفره ها اطمینان حاصل کنید. کانال های خنک کننده را برای حفظ دمای یکنواخت طراحی کنید. در مورد بیشتر بدانید طرح قالب.
کنترل فشار تزریق : برای جلوگیری از عکس های کوتاه و فلاش ، فشار تزریق را تنظیم کنید. اطمینان از فشار مناسب به پر کردن کامل حفره قالب بدون بسته شدن بیش از حد کمک می کند.
تنظیمات زمان خنک کننده : زمان خنک کننده مناسب برای جلوگیری از پیچ و تاب ، علائم سینک و جامد سازی متناقض. زمان خنک کننده سریعتر در مناطق ضخیم تر احتمال انقباض را کاهش می دهد.
انتخاب مواد : برای طراحی قسمت ، موادی را با نرخ انقباض مناسب و خصوصیات حرارتی انتخاب کنید. انتخاب مواد همه چیز را از خطوط جوش تا قدرت کلی تأثیر می گذارد. از چه موادی در قالب تزریق استفاده می شود
با انجام این تنظیمات از طریق DFM ، تولید کنندگان می توانند این نقایص قالب تزریق مشترک را به شدت کاهش یا حتی از بین ببرند.
دستورالعمل های طراحی برای ویژگی های مشترک در قالب تزریق
هنگام طراحی قطعات برای قالب تزریق پلاستیک ، در نظر گرفتن تولید ویژگی های مختلف بسیار مهم است. در اینجا برخی از دستورالعمل ها برای طراحی عناصر مشترک به روشی که تولید را بهینه می کند و نقص را به حداقل می رساند ، آورده شده است. برای یک مرور کلی ، به راهنمای ما مراجعه کنید دستورالعمل های طراحی برای قالب تزریق چیست؟.
1. کارفرمایان
کارفرمایان ویژگی هایی هستند که به عنوان نقاط دلبستگی یا پشتیبانی ساختاری خدمت می کنند. آنها اغلب برای پیچ ها ، پین ها یا سایر اتصال دهنده ها استفاده می شوند.
دستورالعمل های کلیدی برای طراحی کارفرمایان:
یک شعاع را در پایه اضافه کنید ، بین 25-50 ٪ ضخامت دیواره.
ارتفاع را بیش از 3 برابر قطر بیرونی محدود کنید.
برای بیرون کشیدن آسانتر از زاویه پیش نویس 0.5 تا 1 درجه در قسمت بیرونی استفاده کنید.
رئیس را با استفاده از دنده اتصال برای استحکام اضافی به یک دیوار مجاور وصل کنید.
چندین کارفرمای را نزدیک تر از دو برابر ضخامت دیوار پیدا کنید.
2 دنده
دنده ها دیوارهای نازک و عمودی هستند که باعث افزایش سفتی یک قسمت بدون اضافه کردن جرم قابل توجهی می شوند. آنها معمولاً برای تقویت سطوح مسطح یا دهانه های طولانی استفاده می شوند.
نکات طراحی برای دنده ها:
ضخامت را کمتر از 60 ٪ از دیوار اصلی نگه دارید تا از علائم سینک جلوگیری شود.
ارتفاع را تا 3 برابر ضخامت برای ثبات محدود کنید.
برای کاهش غلظت استرس ، یک شعاع را در پایه ، 25-50 ٪ از ضخامت اضافه کنید.
برای برداشتن قسمت آسان از زاویه پیش نویس حداقل 0.5 درجه در هر طرف استفاده کنید.
3. گوشه ها
گوشه های تیز کنسانتره استرس هستند که می توانند منجر به خرابی بخشی شوند. آنها همچنین جریان پلاستیک را هنگام تزریق دشوار می کنند.
برای جلوگیری از این مسائل:
شعاع به همه گوشه ها ، داخل و خارج اضافه کنید.
شعاع داخلی را حداقل 50 ٪ از ضخامت دیوار درست کنید.
شعاع بیرونی را با شعاع داخلی به همراه ضخامت دیوار مطابقت دهید.
4. پیش نویس زاویه ها
زاویه های پیش نویس ، نوارهای جزئی هستند که به دیواره های عمودی ، پین ها و دنده ها اضافه می شوند. آنها به این قسمت کمک می کنند که بدون چسبیدن یا تغییر شکل ، به طور تمیز از قالب آزاد شود. برای اطلاعات بیشتر ، به راهنمای ما در مورد مراجعه کنید زاویه پیش نویس در قالب تزریق.
میزان پیش نویس مورد نیاز به چندین عامل بستگی دارد:
نوع رزین: مواد با نرخ انقباض بالاتر به پیش نویس بیشتری نیاز دارند.
بافت: برای جلوگیری از علائم کشیدن ، سطوح سخت تر نیاز به افزایش پیش نویس دارند.
عمق: ویژگی های بلندتر به طور کلی نیاز به پیش نویس بیشتری برای بیرون کشیدن تمیز دارد.
به عنوان یک قانون شست ، از حداقل زاویه پیش نویس 1 درجه برای سطوح صاف و 2-3 درجه برای انواع بافت استفاده کنید. برای توصیه های خاص بر اساس طراحی خود با شریک قالب خود مشورت کنید.
5.
از پین های اگزکتور برای فشار دادن قسمت تمام شده از حفره قالب استفاده می شود. اندازه ، شکل و مکان آنها می تواند بر ظاهر و یکپارچگی قسمت تأثیر بگذارد. در مورد بیشتر بدانید پین های اگزکتور در قالب تزریق.
این نکات را در خاطر داشته باشید:
پین ها را در هر زمان ممکن روی سطوح غیر کاشی کاری قرار دهید.
از قرار دادن پین بر روی ویژگی های نازک یا شکننده که می تواند در هنگام بیرون کشیدن آسیب دیده باشد خودداری کنید.
از یک پین به اندازه کافی بزرگ برای توزیع نیروی تخلیه بدون ترک یک علامت قابل مشاهده استفاده کنید.
برای قطعاتی که هندسه پیچیده دارند ، روشهای جایگزین برای تخلیه ، مانند صفحات استریپ را در نظر بگیرید.
6. گیتس
دروازه ها دهانه هایی هستند که از طریق آن پلاستیک مذاب وارد حفره قالب می شود. طراحی مناسب دروازه برای دستیابی به پر کردن کامل ، متعادل و به حداقل رساندن نقص بصری ضروری است. برای اطلاعات بیشتر ، به راهنمای ما در مورد مراجعه کنید انواع دروازه برای قالب تزریق.
برخی از ملاحظات کلیدی:
یک نوع دروازه (به عنوان مثال ، برگه ، تونل ، نوک داغ) را انتخاب کنید که متناسب با هندسه و رزین باشد.
اندازه دروازه را اندازه بگیرید تا جریان کافی بدون ایجاد جت یا برشی بیش از حد ایجاد شود.
برای ترویج حتی پر کردن و بسته بندی حفره ، دروازه ها را پیدا کنید.
دروازه ها را به دور از سطوح ظاهر یا بخش های ضخیم مستعد غرق شدن و حفره ها قرار دهید.
7. سوراخ ها
سوراخ در قطعات قالب تزریق با استفاده از پین های هسته در قالب ایجاد می شود. اگر به درستی طراحی نشده باشد ، سوراخ ها می توانند تغییر شکل یا اندازه نادرست داشته باشند.
این دستورالعمل ها را دنبال کنید:
برای جلوگیری از اعوجاج از ضخامت دیواره یکنواخت در اطراف سوراخ استفاده کنید.
عمق را محدود کنید سوراخ های کور بیش از 2-3 برابر قطر.
از طریق سوراخ ها ، برای حفظ تراز ، از پین هسته در هر دو انتها پشتیبانی کنید.
برای برداشتن پین آسان تر ، یک ضربه کوچک یا پیش نویس را به سوراخ اضافه کنید.
8. خطوط فراق
خطوط فراق درزهایی هستند که دو نیمه قالب با هم جمع می شوند. آنها اغلب در قسمت تمام شده قابل مشاهده هستند و می توانند بر زیبایی شناسی و عملکرد تأثیر بگذارند. در مورد بیشتر بدانید خط فراق در قالب تزریق.
برای به حداقل رساندن تأثیر خطوط فراق:
آنها را بر روی سطوح یا لبه های غیر مهم قرار دهید.
برای بهبود تراز و قدرت از یک خط جداگانه 'قدم' استفاده کنید.
برای پنهان کردن ظاهر خط ، بافت یا نمایه خمیده اضافه کنید.
از پیش نویس و ترخیص کالا از گمرک کافی برای جلوگیری از فلش یا عدم تطابق در خط فراق اطمینان حاصل کنید.
9. بافت
سطوح بافتی می توانند ظاهر ، احساس و عملکرد یک قسمت قالب را تقویت کنند. با این حال ، آنها همچنین در طراحی و ابزار نیاز به ملاحظات ویژه ای دارند.
این نکات را در خاطر داشته باشید:
از زاویه پیش نویس حداقل 1-2 درجه استفاده کنید تا از مهار بافت خارج شود.
از انتقال ناگهانی یا لبه های تیز در الگوی بافت خودداری کنید.
عمق و فاصله بافت را در نظر بگیرید تا از جریان کافی و پر کردن رزین اطمینان حاصل شود.
با سازنده قالب خود کار کنید تا بافتی را انتخاب کنید که می تواند به طور دقیق ماشینکاری شده یا در ابزار قرار بگیرد.
10. انقباض
تمام پلاستیک ها در قالب خنک می شوند و این انقباض باید در بخشی و طراحی ابزار به حساب بیاید. انقباض ناهموار یا بیش از حد می تواند باعث ایجاد پیچ و تاب ، علائم سینک و نادرستی های بعدی شود.
برای مدیریت انقباض:
ضخامت دیواره مداوم را در طول قسمت حفظ کنید.
از بخش های ضخیم که مستعد غرق شدن و حفره های داخلی هستند ، خودداری کنید.
از دمای قالب استفاده کنید که باعث خنک شدن تدریجی و یکنواخت می شود.
فشار و زمان بسته بندی را برای جبران انقباض مواد تنظیم کنید.
ابعاد ابزار را بر اساس نرخ انقباض مورد انتظار رزین اصلاح کنید.
11. خطوط جوش
خطوط جوش هنگامی اتفاق می افتد که دو یا چند جبهه جریان در طی فرآیند قالب بندی ملاقات و فیوز می شوند. آنها می توانند به عنوان علائم قابل مشاهده در سطح ظاهر شوند و ممکن است نقاط ضعف در ساختار را نشان دهند. برای اطلاعات بیشتر ، به راهنمای ما در مورد مراجعه کنید خط جوش قالب سازی تزریق.
برای به حداقل رساندن تأثیر خطوط جوش ، طراحان می توانند:
مکانهای دروازه را برای کنترل جریان و ملاقات جبهه های ذوب بهینه کنید.
از دمای قالب استفاده کنید که جبهه های جریان را داغ و سیال نگه می دارد.
برای از بین بردن هوای به دام افتاده و بهبود همجوشی در خط جوش ، دریچه ها یا چاه های سرریز را اضافه کنید.
گوشه ها و لبه ها را برای ارتقاء جریان بهتر و جوش قوی تر شعاع کنید.
در بعضی موارد استفاده از دمای ذوب بالاتر یا سرعت پر کردن کندتر را در نظر بگیرید.
در حالی که خطوط جوش همیشه نمی توانند از بین بروند ، این استراتژی ها به مدیریت ظاهر و تأثیر آنها بر عملکرد قسمت کمک می کنند.
در اینجا چند نکته و ملاحظات اضافی برای طراحی ویژگی های مشترک در قسمت های قالب تزریق آورده شده است:
برای کارفرمایان:
برای جلوگیری از انحراف یا شکستگی در حین استفاده ، کارفرمایان بلند یا باریک را با گوزن ها یا دنده ها تقویت کنید.
برای کارفرمایانی که گرما یا جوش داده شده از نظر ماوراءتی است ، دستورالعمل های ارائه شده توسط سازنده تجهیزات را برای بهترین نتیجه دنبال کنید.
برای دنده ها:
دنده های فضایی حداقل دو برابر ضخامت دیواره اسمی از هم از هم جدا می شوند تا از پر شدن کافی و به حداقل رساندن علائم سینک در سطح مخالف اطمینان حاصل کنند.
برای دنده های طولانی یا بلند ، اضافه کردن کانال های جریان یا تغییرات ضخامت را در نظر بگیرید تا حتی پر کردن و کاهش پیچ و خم را ترویج کنید.
برای گوشه ها:
برای جبران نازک شدن طبیعی مواد در آن مناطق ، از شعاع بزرگتر در گوشه های بیرونی استفاده کنید.
برای قطعات ساختاری یا تحمل بار ، از گوشه و کنار تیز به طور کلی خودداری کنید و از یک انتقال تدریجی یا مجلل تر انتخاب کنید.
برای زاویه های پیش نویس:
علاوه بر پیش نویس اصلی روی دیوارها ، مقدار کمی پیش نویس (0.25-0.5 درجه) به ویژگی هایی مانند دنده ها ، کارفرمایان و متن برای کمک به بیرون کشیدن اضافه کنید.
برای قطعاتی با نسبت ابعاد بالا یا قرعه کشی عمیق ، استفاده از زاویه پیش نویس بالاتر یا ترکیب یک اسلاید یا عمل بادامک را در ابزار در نظر بگیرید.
برای پین های اگزکتور:
از چندین پین در یک طرح متعادل برای توزیع نیروی تخلیه و جلوگیری از اعوجاج یا آسیب به قسمت استفاده کنید.
برای قطعات گرد یا استوانه ای ، استفاده از یک آستین آستین یا یک صفحه استریپ را به جای پین برای بیرون کشیدن نرم تر و یکنواخت تر در نظر بگیرید.
برای دروازه:
از قرار دادن دروازه ها در گوشه ها یا لبه های قسمت خودداری کنید ، زیرا این امر می تواند منجر به غلظت استرس و مشکلات جلیقه دروازه شود.
برای قطعات بزرگ یا مسطح ، استفاده از یک دروازه فن یا ترکیبی از چندین دروازه را برای دستیابی به پر کردن متعادل و به حداقل رساندن WARP در نظر بگیرید.
برای سوراخ ها:
برای سوراخ های کوچک یا آنهایی که تحمل های محکم دارند ، از یک مته جداگانه یا عمل مجدد بعد از قالب استفاده کنید تا از صحت و قوام اطمینان حاصل شود.
برای سوراخ های داخلی داخلی ، از یک درج نخ یا پیچ خود ضربه بزنید تا نخ ها را بعد از قالب بندی ایجاد کنید.
برای خطوط فراق:
از قرار دادن خطوط فراق در ابعاد بحرانی یا سطوح جفت گیری در هر زمان ممکن خودداری کنید.
برای قطعاتی که دارای نیاز آرایشی و بهداشتی بالایی هستند ، استفاده از ابزاری را با 'خاموش کردن' یا 'یکپارچه ' طراحی خط جداگانه در نظر بگیرید.
برای بافت:
برای اطمینان از خنک کننده و انقباض یکنواخت از یک عمق و الگوی بافت مداوم در قسمت قسمت استفاده کنید.
برای قطعات با بافت های متعدد یا ترکیبی از سطوح صاف و بافت ، از یک انتقال تدریجی یا یک استراحت فیزیکی برای جدا کردن مناطق مختلف استفاده کنید.
برای انقباض:
برای به حداقل رساندن تغییرات بعدی و صفحه جنگی از ماده ای با سرعت کوچکتر یا محتوای پرکننده بالاتر استفاده کنید.
استفاده از یک ابزار چند حفره با یک سیستم دونده متعادل را در نظر بگیرید تا حتی انقباض و سازگاری بین قطعات را ارتقا دهید.
برای خطوط جوش:
برای بهبود همجوشی و استحکام خط جوش از یک ماده با شاخص جریان ذوب بالاتر یا ویسکوزیته پایین تر استفاده کنید.
برای از بین بردن یا جابجایی خط جوش به یک منطقه غیر بحرانی از قسمت ، از یک تکنیک چاه گاز یا سرریز استفاده کنید.
مطالعه موردی: حل مسائل مربوط به کیفیت در ساخت دستگاه پزشکی
مشکل: جت و وضوح ضعیف در ویندوزهای دستگاه پزشکی
یک تولید کننده دستگاه پزشکی در طول تولید با مشکلات کیفیت قابل توجهی روبرو شد. این دستگاه که برای کمک به بهبود استخوان ها با استفاده از سونوگرافی طراحی شده است ، دارای یک پنجره شفاف است که به طور مداوم بازرسی شکست خورده است. ویندوز نشان داد که جت و وضوح ضعیف است و باعث می شود دستگاه برای استفاده پزشکی نامناسب باشد.
علت اصلی این مسئله مواد بستر و مخلوط کردن با دوباره ذوب رزین روشن بود . از آنجا که رزین قالب را پر می کند ، عدم تعادل دما باعث شده است که برخی از مواد مجدداً ذوب شوند و بر وضوح پنجره تأثیر بگذارند. مخلوط کردن مواد ناسازگار در هنگام تزریق تحریفات ایجاد کرده و منجر به بازرسی های ناکام می شود.
راه حل از طریق DFM
سازنده قرارداد برای ساخت (DFM) استفاده کرد. پرداختن به این موضوعات کیفیت ، از اصول در اینجا چگونگی کمک DFM به رفع مشکل آمده است:
طراحی و ابزار اصلاح شده محصول : این طرح برای جلوگیری از ذوب مجدد مواد تنظیم شده است. اصلاح در ابزار ، جدایی بهتر بین رزین شفاف و مواد بستر را تضمین می کند. این مرحله باعث بهبود جریان مواد می شود و احتمال جت و سایر نقایص بینایی را کاهش می دهد.
استفاده از چاپ سه بعدی برای نمونه سازی و آزمایش : قبل از تولید در مقیاس کامل ، تولید کننده نمونه های اولیه را با استفاده از چاپ سه بعدی ایجاد کرد . این امر به آنها امکان می دهد بدون تعهد به تنظیمات ابزار هزینه ، تغییرات طراحی را آزمایش و اعتبار دهند. با نمونه سازی ابتدا ، آنها می توانند ببینند که چگونه این تغییرات بر وضوح و قدرت این قسمت تأثیر می گذارد.
معرفی مراحل جوش اولتراسونیک و مراحل ارزش افزوده : علاوه بر پیشرفت های طراحی ، فرآیند تولید شامل جوشکاری اولتراسونیک است . این فرآیند برای پیوستن به قسمت های مختلف دستگاه ، اطمینان از یکپارچگی بهتر محصول استفاده شده است. سایر مراحل ارزش افزوده مانند چاپ محصول و بررسی های با کیفیت اضافی برای اطمینان از ثبات در همه واحدها معرفی شده است.
تجسم
| مسئله راه حل | باعث | راه حل DFM می شود |
| جت در پنجره | مواد بستر دوباره ذوب ، مخلوط کردن با رزین | ابزار بهبود یافته ، جداسازی مواد |
| وضوح ضعیف | مخلوط کردن مواد ، عدم تعادل دما | طراحی بهینه شده و جریان بهتر مواد |
| بازرسی محصولات ناموفق | نقص بینایی ، پیوندهای ضعیف | جوش اولتراسونیک اضافه شده ، نمونه اولیه سه بعدی |
پایان
طراحی برای تولید (DFM) در قالب تزریق پلاستیک ضروری است. این امر به جلوگیری از نقص پرهزینه و بهبود کیفیت محصول با پرداختن به مسائل اولیه کمک می کند. استراتژی های کلیدی شامل بهینه سازی ضخامت دیواره ، استفاده از مکان های مناسب دروازه و اطمینان از جریان مواد صاف است. با استفاده از این اصول DFM ، تولید کنندگان می توانند باعث افزایش کارایی ، کاهش هزینه های تولید و اطمینان از کیفیت بخشی مداوم شوند.
کشف کنید که چگونه تیم MFG می تواند پروژه های قالب گیری تزریق شما را بهینه کند. برای مشاوره و نقل قول رایگان امروز با ما تماس بگیرید. بیایید همکاری کنیم تا طرح های خود را به طور مؤثر و مقرون به صرفه زنده کنیم.
سؤالات متداول در مورد DFM برای قالب تزریق
س: تفاوت بین DFM و DFA در قالب تزریق چیست؟
پاسخ: DFM بر بهینه سازی طراحی قسمت برای فرآیند قالب گیری تزریق تمرکز دارد ، در حالی که DFA بر طراحی قطعات برای مونتاژ آسان تأکید می کند. DFM قصد دارد پیچیدگی و هزینه تولید را کاهش دهد ، در حالی که DFA روند مونتاژ را ساده می کند.
س: چگونه DFM بر هزینه کلی یک محصول قالب تزریق تأثیر می گذارد؟
پاسخ: DFM با به حداقل رساندن پیچیدگی تولید ، کاهش مصرف مواد و بهینه سازی فرآیند قالب گیری تزریق ، به کاهش هزینه کلی محصول کمک می کند. این منجر به کاهش هزینه های تولید ، کمبود نقص و زمان چرخه کوتاه تر می شود.
س: آیا می توان اصول DFM را برای محصولات موجود اعمال کرد؟
پاسخ: بله ، اصول DFM می تواند از طریق فرآیندی به نام 'بهینه سازی طراحی' برای محصولات موجود اعمال شود. 'این شامل تجزیه و تحلیل طراحی فعلی ، شناسایی مناطقی برای بهبود و ایجاد اصلاحات برای تقویت تولید است.
س: هر چند وقت یکبار باید تجزیه و تحلیل DFM در طول توسعه محصول انجام شود؟
پاسخ: تجزیه و تحلیل DFM باید در کل فرآیند توسعه محصول ، از مفهوم اولیه تا طراحی نهایی انجام شود. انجام بررسی های منظم DFM به شناسایی و رسیدگی به مسائل احتمالی زودهنگام کمک می کند و نیاز به تغییرات پرهزینه را بعداً کاهش می دهد.
س: رایج ترین مسائل مربوط به DFM در قالب تزریق چیست؟
پاسخ: مسائل متداول DFM شامل ضخامت دیواره متناقض ، عدم وجود زاویه پیش نویس ، مکان های نامناسب دروازه و خنک کننده ناکافی است. سایر موارد ممکن است شامل انتخاب ضعیف مواد ، انقباض ناهموار و زیربناهای بیش از حد یا هندسه های پیچیده باشد.
