Trong thế giới sản xuất nhựa, thiết kế cho sản xuất (DFM) để ép phun là nền tảng của hiệu quả và chất lượng. Hướng dẫn toàn diện này đi sâu vào sự phức tạp của DFM, đưa ra những hiểu biết sâu sắc về các nguyên tắc, quy trình và thực tiễn tốt nhất của nó.
Giới thiệu về thiết kế cho khả năng sản xuất (DFM)
DFM là gì?
Thiết kế cho khả năng sản xuất (DFM) là quá trình thiết kế các sản phẩm để đạt được kết quả sản xuất tốt nhất có thể. Nó liên quan đến việc xem xét các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến sản xuất trong giai đoạn thiết kế.
DFM cho phép các công ty xác định và giải quyết các vấn đề tiềm năng sớm. Điều này giúp giảm thiểu những thay đổi tốn kém sau này trong quá trình sản xuất.
Tầm quan trọng của DFM trong sản xuất
Việc thực hiện các nguyên tắc DFM cung cấp một số lợi ích:
Tiết kiệm chi phí : Bằng cách giải quyết các mối quan tâm về khả năng sản xuất trong quá trình thiết kế, các công ty có thể giảm chi phí sản xuất tổng thể. DFM giúp tránh sửa đổi đắt tiền xuống dòng.
Cải thiện chất lượng : Thiết kế với sản xuất trong tâm trí dẫn đến các sản phẩm chất lượng cao hơn. Nó giảm thiểu khiếm khuyết và đảm bảo kết quả nhất quán.
Thời gian nhanh hơn trên thị trường : DFM hợp lý hóa quá trình chuyển đổi từ thiết kế sang sản xuất. Điều này cho phép các công ty đưa sản phẩm ra thị trường nhanh hơn.
Hợp tác nâng cao : DFM thúc đẩy sự hợp tác giữa các nhóm thiết kế và sản xuất. Nó thúc đẩy một sự hiểu biết chung về các mục tiêu và hạn chế.
DFM được áp dụng trên các ngành công nghiệp khác nhau, chẳng hạn như:
Bằng cách chấp nhận DFM, các công ty trong các lĩnh vực này có thể tối ưu hóa các quy trình sản xuất của họ. Họ có thể cung cấp các sản phẩm chất lượng cao với chi phí thấp hơn.
Các giai đoạn của quy trình DFM
Thiết kế cho quá trình sản xuất (DFM) trong việc ép phun nhựa liên quan đến một số giai đoạn chính. Các bước này đảm bảo rằng các sản phẩm được tối ưu hóa để sản xuất ngay từ đầu.
Bước phân tích DFM
Giai đoạn 1: Phân tích các kế hoạch và mối quan tâm
Giai đoạn đầu tiên của DFM bắt đầu với nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) cung cấp các kế hoạch và tài liệu dự án chi tiết cho nhà sản xuất hợp đồng (CM). Điều này bao gồm tất cả các thông tin liên quan về sản phẩm và mục đích sử dụng của nó.
CM sau đó xem xét các tài liệu này để xác định bất kỳ vấn đề sản xuất tiềm năng nào. Họ xem xét các yếu tố như một phần hình học, lựa chọn vật chất , và dung sai.
Giao tiếp mở giữa OEM và CM là rất quan trọng ở giai đoạn này. Nó giúp giải quyết mối quan tâm sớm.
Giai đoạn 2: Mô phỏng DFM
Trong giai đoạn thứ hai, các kỹ sư sử dụng phần mềm mô phỏng dòng chảy khuôn tiên tiến như Sigmasoft để phân tích quá trình ép phun. Những mô phỏng này cung cấp những hiểu biết có giá trị về cách vật liệu sẽ hoạt động trong quá trình đúc.
Các khía cạnh chính được đánh giá trong mô phỏng DFM bao gồm:
Bằng cách chạy các mô phỏng này, các kỹ sư có thể dự đoán và ngăn chặn tiềm năng khiếm khuyết . Họ có thể tối ưu hóa thiết kế cho kết quả sản xuất tốt nhất có thể.
Giai đoạn 3: Trình bày kết quả và khuyến nghị
Sau khi hoàn thành các mô phỏng, CM biên dịch một báo cáo chi tiết về kết quả. Báo cáo này bao gồm các khuyến nghị cụ thể để giải quyết mọi vấn đề được xác định trong quá trình phân tích.
Báo cáo DFM thường bao gồm:
Lựa chọn vật chất và điều kiện nấm mốc
Các thông số được kiểm tra như nhiệt độ phun, áp suất và kích thước cổng
Kết quả so sánh cho các biến thể thiết kế khác nhau
Đề xuất tạo mẫu và thử nghiệm
CM trình bày những phát hiện này cho OEM, cùng với các giải pháp được đề xuất của họ. Họ làm việc cùng nhau để tinh chỉnh thiết kế cho khả năng sản xuất tối ưu.
Giai đoạn 4: Tạo mẫu, thử nghiệm và hoàn thành
Trong giai đoạn cuối của DFM, trọng tâm chuyển sang xác thực thiết kế được tối ưu hóa thông qua các nguyên mẫu vật lý. Các kỹ thuật in 3D và sản xuất phụ gia thường được sử dụng để tạo ra các nguyên mẫu này một cách nhanh chóng.
Các nguyên mẫu trải qua thử nghiệm và mô phỏng thêm để đảm bảo chúng đáp ứng tất cả các yêu cầu. Bất kỳ điều chỉnh cần thiết được thực hiện dựa trên các kết quả này.
Sau khi thiết kế được hoàn thiện và phê duyệt, nó sẽ chuyển sang sản xuất toàn diện. Quy trình DFM giúp đảm bảo chuyển đổi suôn sẻ từ Thiết kế để sản xuất.
Những cân nhắc chính trong DFM để ép phun
Khi áp dụng thiết kế cho các nguyên tắc sản xuất (DFM) cho việc ép phun nhựa, một số yếu tố chính phải được xem xét. Chúng bao gồm lựa chọn vật liệu, độ dày tường, dòng nấm mốc, các góc nháp, co ngót và cắt xén.
Lựa chọn vật chất
Chọn đúng vật liệu là rất quan trọng để ép phun thành công. Một số nhựa thường được sử dụng, mỗi loại cung cấp các thuộc tính khác nhau ảnh hưởng đến quá trình thiết kế.
Một số vật liệu được sử dụng thường xuyên nhất bao gồm:
ABS : Được biết đến với độ dẻo dai và sức đề kháng tác động. Tìm hiểu thêm về Đúc abs.
Polypropylen (PP) : Nhẹ và kháng hóa chất. Khám phá những lợi ích của Nhúng polypropylen.
Nylon : Sức mạnh cao với khả năng chống mài mòn tốt. Khám phá Nylon phun.
Polycarbonate (PC) : trong suốt và bền, thường được sử dụng cho ống kính
Mỗi vật liệu có tính chất duy nhất ảnh hưởng đến cách cư xử của nó trong quá trình đúc. Ví dụ, nylon co lại nhiều hơn PC và ABS yêu cầu nhiệt độ đúc thấp hơn. Hiểu các thuộc tính này là rất cần thiết để lựa chọn các vật liệu đáp ứng cả yêu cầu thiết kế và sản xuất. Để có hướng dẫn toàn diện về lựa chọn vật liệu, hãy xem Những vật liệu nào được sử dụng trong việc ép phun.
Tối ưu hóa độ dày tường
Tối ưu hóa độ dày tường đảm bảo các bộ phận mát đều và tránh các khiếm khuyết như dấu chìm hoặc lỗ rỗng . Các nhà thiết kế phải làm theo hướng dẫn độ dày tường được đề xuất cho các loại nhựa khác nhau.
| Vật liệu | độ dày được đề xuất |
| Abs | 1,5 đến 4,5 mm |
| Polypropylen (PP) | 0,8 đến 3,8 mm |
| Nylon | 2.0 đến 3.0 mm |
| Polycarbonate (PC) | 2,5 đến 4.0 mm |
Độ dày tường thống nhất là rất quan trọng để tránh các điểm căng thẳng. Trong trường hợp cần các bức tường mỏng, đúc tường mỏng . có thể sử dụng các kỹ thuật Phương pháp này cho phép giảm cân trong khi duy trì sức mạnh một phần.
Thiết kế cho dòng khuôn thích hợp
Đảm bảo tốt lưu lượng khuôn là một khía cạnh quan trọng khác của DFM. Thiết kế Cổng và Hệ thống chạy thích hợp tác động đến cách nhựa nóng chảy lấp đầy khuôn.
Các loại cổng : Chọn giữa cạnh , cổng quạt cổng hoặc cổng trực tiếp dựa trên hình học một phần và luồng vật liệu. Các loại cổng để ép phun
Hệ thống chạy bộ : Sử dụng các hệ thống chạy cân bằng để đảm bảo phân phối vật liệu.
Làm mát khuôn : Làm mát hiệu quả giúp duy trì sự ổn định kích thước và ngăn ngừa sự biến dạng.
Các kênh làm mát phải được thiết kế tốt để đảm bảo phân phối nhiệt độ trong suốt khuôn.
Dự thảo góc và hoàn thiện bề mặt
Các góc dự thảo là rất cần thiết cho việc phóng phần trơn tru từ khuôn. Không có góc thích hợp, các bộ phận có thể dính vào khuôn, gây ra thiệt hại hoặc khuyết tật. Để biết thêm thông tin, hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về Nhạc góc trong đúc phun.
Các góc dự thảo được đề xuất khác nhau dựa trên kết cấu vật liệu và bề mặt. Đối với các bề mặt nhẵn, sử dụng tối thiểu 0,5 ° đến 1 ° . Đối với các bề mặt có kết cấu, hãy tăng điều này lên 3 ° lên 5 ° để tránh bị trầy xước hoặc dính.
Co ngót và phòng chống warpage
Co ngót và warpage là những vấn đề phổ biến trong việc ép phun. Thiết kế cho sự co rút thống nhất trên phần làm giảm khả năng của những vấn đề này. Các khu vực dày hơn co lại hơn những khu vực mỏng hơn, vì vậy duy trì độ dày tường nhất quán là chìa khóa. Tìm hiểu thêm về cong vênh trong việc ép phun
thích hợp Ribbing và gusseting cũng có thể giảm thiểu các vênh bằng cách củng cố các khu vực căng thẳng cao và phân phối các lực lượng đều hơn.
Undercut và hành động phụ
Undercuts thêm độ phức tạp cho thiết kế khuôn và có thể làm phức tạp việc phóng phần. Bất cứ khi nào có thể, hãy loại bỏ Undercut bằng cách điều chỉnh hình học phần. Nếu Undercut là không thể tránh khỏi, các hành động phụ và lõi phân chia có thể được sử dụng để đúc các tính năng phức tạp. Để biết thêm thông tin về việc xử lý các bản khắc, hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về các cách để đạt được sự đúc phun.
Hành động phụ cho phép loại bỏ phần dễ dàng hơn bằng cách dịch chuyển các phần của khuôn theo sau trước khi phóng, tránh sự cần thiết của dụng cụ phức tạp.
Cân nhắc về công cụ và tác động của chúng đối với DFM
Công cụ đóng một vai trò quan trọng trong khả năng sản xuất. Các quá trình như gia công điện cực và đánh bóng ảnh hưởng đến chất lượng và độ chính xác của bộ phận. Công cụ chất lượng cao dẫn đến các bộ phận nhất quán hơn, hoàn thiện bề mặt tốt hơn và giảm thời gian chu kỳ.
Đánh bóng ảnh hưởng đến kết thúc phần cuối cùng. Một khuôn được đánh bóng cao có thể tạo ra các bề mặt bóng, trong khi các khuôn kết cấu cung cấp hoàn thiện mờ. Xem xét các yếu tố này trong giai đoạn thiết kế đảm bảo các quy trình công cụ phù hợp được sử dụng.
Để biết thêm thông tin về các quy trình và cân nhắc của việc phun, hãy truy cập hướng dẫn toàn diện của chúng tôi về Quá trình đúc phun là gì.
Danh sách kiểm tra cho DFM trong việc phun nhựa
| DFM Danh sách kiểm tra | Mô tả |
| Áp suất tối đa: Làm đầy | Đánh giá áp lực cần thiết để lấp đầy khuôn. |
| Áp suất tối đa: Đóng gói | Đánh giá áp lực được sử dụng trong giai đoạn đóng gói để đảm bảo tính nhất quán của vật liệu. |
| Điền vào hình ảnh động mẫu | Hình dung làm thế nào nhựa nóng chảy chảy trong khuôn. |
| Đường cong áp suất đầu vào | Giám sát áp suất tại đầu vào vật liệu để đảm bảo dòng chảy thích hợp. |
| Ước tính lực kẹp | Ước tính lực cần thiết để giữ cho khuôn đóng trong quá trình tiêm. |
| Thay đổi nhiệt độ trong quá trình làm đầy | Kiểm tra sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình làm đầy để tránh khiếm khuyết. |
| Kết quả da đông lạnh | Phân tích lớp bên ngoài của nhựa hóa rắn trong quá trình làm mát. |
| Tốc độ cắt của nhựa | Đo tốc độ cắt của nhựa để đánh giá các thuộc tính dòng chảy. |
| Flow Tracer hoạt hình | Theo dõi dòng chảy của nhựa nóng chảy để xác định các vấn đề. |
| Bẫy không khí | Phát hiện các khu vực nơi không khí có thể bị mắc kẹt và gây ra các khoảng trống hoặc các bộ phận không hoàn chỉnh. |
| Nhiệt độ thông hơi | Đảm bảo thông gió đầy đủ để duy trì nhiệt độ nhất quán trong suốt khuôn. |
| Dòng hàn | Xác định các khu vực nơi hai dòng chảy gặp nhau, có khả năng gây ra các điểm yếu. |
| Hoạt hình theo dõi dòng hàn | Trực quan hóa sự hình thành đường hàn để dự đoán nơi vật liệu có thể yếu. |
| Phân tích biểu đồ PVT của các dòng hàn | Sử dụng biểu đồ PVT để đánh giá hành vi của vật liệu ở các giai đoạn làm mát cụ thể. |
| Hóa rắn vật liệu trong quá trình làm mát một phần | Giám sát hóa rắn để ngăn ngừa làm mát không đồng đều và khuyết tật bộ phận. |
| Dấu chìm | Đánh giá độ trầm cảm bề mặt gây ra bởi làm mát không đúng cách hoặc độ dày quá mức. |
| Điểm nóng | Xác định các khu vực của bộ phận dễ bị quá nóng trong quá trình tiêm. |
| Khoảng trống | Phát hiện túi khí bên trong có thể ảnh hưởng đến sức mạnh một phần. |
| Các khu vực dày của bộ phận | Kiểm tra độ dày quá mức có thể gây ra vết chìm hoặc khoảng trống. |
| Các khu vực mỏng của bộ phận | Đảm bảo rằng các phần mỏng được lấp đầy đầy đủ để ngăn chặn các bộ phận không đầy đủ. |
| Độ dày tường đồng đều | Thiết kế cho độ dày tường thậm chí để giảm các khuyết tật như dấu chìm và warpage. |
| Đặc điểm dòng vật liệu | Đảm bảo các dòng nhựa được chọn tốt và có thể xử lý các độ dài dòng chảy dài hoặc mỏng. |
| Vị trí cổng | Tối ưu hóa vị trí cổng để ngăn chặn đóng băng cổng sớm và dấu chìm. |
| Nhiều yêu cầu cổng | Sử dụng nhiều cổng nếu cần thiết để đảm bảo điền đúng hình học phức tạp. |
| Cổng Impingement trên thép | Đảm bảo rằng nhựa chảy đúng cách lên bề mặt thép để tránh splay. |
| Phần dự thảo góc | Đảm bảo các góc dự thảo đầy đủ để cho phép phóng phần dễ dàng. |
| Phát hành kết cấu mà không cần trầy xước | Đảm bảo dự thảo là đủ để phát hành các bộ phận kết cấu mà không bị hư hại. |
| Điều kiện thép mỏng trong công cụ | Đánh giá một phần hình học cho các phần có thể tạo ra các điều kiện thép mỏng. |
| Undercut đơn giản hóa | Xem xét các thay đổi thiết kế để loại bỏ hoặc đơn giản hóa Undercuts. |
| Kết tinh | Kiểm tra bất kỳ vấn đề kết tinh trong tài liệu có thể ảnh hưởng đến chất lượng bộ phận. |
| Định hướng sợi | Đánh giá cách định hướng sợi có thể ảnh hưởng đến sức mạnh và hiệu suất một phần. |
| Co ngót | Đánh giá hành vi co ngót của vật liệu để giảm biến đổi kích thước. |
| WARPAGE | Đánh giá tiềm năng của sự cong vênh và làm thế nào để giảm thiểu nó với các điều chỉnh thiết kế. |
Những khiếm khuyết phổ biến trong đúc phun nhựa được giải quyết bằng DFM
Năng phun nhựa là một quá trình phức tạp. Nó liên quan đến nhiều biến số có thể dẫn đến các khiếm khuyết khác nhau trong sản phẩm cuối cùng. Tuy nhiên, hầu hết các vấn đề này có thể được ngăn chặn thông qua thiết kế phù hợp cho các hoạt động sản xuất (DFM). Để biết tổng quan toàn diện về các khiếm khuyết phổ biến, bạn có thể tham khảo hướng dẫn của chúng tôi về Khiếm khuyết ép phun.
Khiếm khuyết chính
Flash : Flash xảy ra khi nhựa dư rò rỉ ra khỏi khoang khuôn, thường là nơi hai nửa gặp nhau. Nó tạo ra một lớp mỏng vật liệu bổ sung phải được cắt tỉa. Nhấp nháy là do lực kẹp không đủ hoặc căn chỉnh khuôn kém. Tìm hiểu thêm về Nhấn đúc đèn flash.
Các đường hàn : Các đường hàn xuất hiện trong đó hai dòng nhựa nóng chảy riêng biệt gặp và không hợp nhất đúng. Điều này tạo ra các điểm yếu, có thể làm giảm sức mạnh một phần hoặc thay đổi ngoại hình của nó. Để biết thêm thông tin, hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về đường hàn đúc.
Dấu chìm : Dấu chìm là trầm cảm nhỏ hoặc lúm đồng tiền trên bề mặt của một phần. Chúng xảy ra khi các phần dày hơn của phần mát chậm hơn các vùng mỏng hơn, khiến bề mặt sụp đổ vào trong. Tìm hiểu cách ngăn chặn dấu chìm trong đúc phun.
Ảnh ngắn : Một phát bắn ngắn xảy ra khi khoang khuôn không hoàn toàn lấp đầy bằng nhựa nóng chảy, dẫn đến một phần không hoàn chỉnh. Điều này thường là do áp suất phun thấp, dòng vật liệu không đầy đủ hoặc nhiệt độ khuôn không đủ. Khám phá thêm về phát bắn ngắn trong ép phun.
Dấu vết bỏng : Các vết bỏng là các khu vực tối hoặc bị đổi màu do vật liệu quá nóng hoặc bẫy không khí trong quá trình tiêm. Chúng có thể ảnh hưởng đến cả sự xuất hiện của bộ phận và tính toàn vẹn cấu trúc.
TUYỆT VỜI : Sự chống bóng đề cập đến các bộ phận bị nứt hoặc vỡ dễ dàng do không đủ sức mạnh. Khiếm khuyết này có thể xuất phát từ lựa chọn vật liệu không phù hợp, làm mát kém hoặc thiết kế phần yếu.
Delamination : Delamination là khi bề mặt của một phần cho thấy các lớp có thể nhìn thấy có thể bóc ra. Điều này xảy ra khi các vật liệu không tương thích được sử dụng hoặc độ ẩm bị mắc kẹt trong nhựa trong quá trình tiêm.
Danh phản lực : Danh phản lực xảy ra khi nhựa chảy quá nhanh vào khoang khuôn, tạo ra một mô hình giống như rắn làm biến dạng vẻ ngoài của bộ phận và làm giảm sức mạnh của nó. Tìm hiểu thêm về Nhắc vào đúc phun.
Khoảng trống, splay, bong bóng và phồng rộp : khoảng trống là các túi khí hình thành bên trong phần. Splay đề cập đến các vệt gây ra bởi độ ẩm trong vật liệu. Bong bóng và mụn nước xảy ra khi không khí bị mắc kẹt không thoát khỏi khuôn, thỏa hiệp sức mạnh và ngoại hình của bộ phận. Để biết thêm thông tin về các khoảng trống, hãy xem bài viết của chúng tôi về Khoảng trống chân không.
Các đường cong và dòng chảy : Kết quả cong vênh từ việc làm mát không đồng đều, khiến phần bị uốn cong hoặc xoắn. Các đường dòng là các vệt hoặc sóng có thể nhìn thấy trên bề mặt của bộ phận, thường được gây ra bởi các mô hình dòng chảy không đều trong quá trình tiêm. Tìm hiểu thêm về cong vênh trong việc ép phun và dòng chảy khiếm khuyết trong việc ép phun.
Giải pháp thông qua DFM
Để giải quyết các khiếm khuyết này, DFM (thiết kế cho khả năng sản xuất) cung cấp các điều chỉnh được nhắm mục tiêu cho thiết kế một phần và khuôn. Dưới đây là một số giải pháp phổ biến:
Điều chỉnh thiết kế một phần : Sửa đổi độ dày tường để đảm bảo làm mát đồng đều. Thêm xương sườn hoặc gussets để củng cố các khu vực căng thẳng cao và ngăn ngừa cong vênh.
Tối ưu hóa thiết kế khuôn : Đảm bảo vị trí và kích thước cổng thích hợp để loại bỏ các đường hàn và khoảng trống. Thiết kế các kênh làm mát để duy trì nhiệt độ đồng đều. Tìm hiểu thêm về Thiết kế khuôn.
Kiểm soát áp suất tiêm : Điều chỉnh áp lực tiêm để tránh các bức ảnh ngắn và đèn flash. Đảm bảo áp lực phù hợp giúp lấp đầy hoàn toàn khoang khuôn mà không cần đóng gói quá mức.
Điều chỉnh thời gian làm mát : Tinh chỉnh thời gian làm mát để tránh bị cong vênh, đánh dấu chìm và hóa rắn không nhất quán. Thời gian làm mát nhanh hơn ở các khu vực dày hơn làm giảm khả năng co ngót.
Lựa chọn vật liệu : Chọn vật liệu có tốc độ co ngót thích hợp và tính chất nhiệt cho thiết kế bộ phận. Lựa chọn vật chất tác động đến tất cả mọi thứ, từ các dòng hàn đến sức mạnh tổng thể. Những vật liệu nào được sử dụng trong việc ép phun
Bằng cách thực hiện các điều chỉnh này thông qua DFM, các nhà sản xuất có thể giảm đáng kể hoặc thậm chí loại bỏ các khiếm khuyết ép phun phổ biến này.
Hướng dẫn thiết kế cho các tính năng chung trong việc ép phun
Khi thiết kế các bộ phận để ép phun nhựa, điều quan trọng là phải xem xét khả năng sản xuất của các tính năng khác nhau. Dưới đây là một số hướng dẫn để thiết kế các yếu tố phổ biến theo cách tối ưu hóa sản xuất và giảm thiểu các khuyết tật. Để biết tổng quan toàn diện, hãy tham khảo hướng dẫn của chúng tôi về Hướng dẫn thiết kế để ép phun là gì.
1
Các ông chủ được nâng cao các tính năng đóng vai trò là điểm đính kèm hoặc hỗ trợ cấu trúc. Chúng thường được sử dụng cho ốc vít, ghim hoặc các ốc vít khác.
Hướng dẫn chính để thiết kế ông chủ:
Thêm bán kính ở gốc, có kích thước trong khoảng 25-50% độ dày tường.
Giới hạn chiều cao xuống không quá 3 lần đường kính bên ngoài.
Sử dụng góc nháp 0,5 ° đến 1 ° ở bên ngoài để phóng dễ dàng hơn.
Gắn trùm vào một bức tường liền kề bằng một sườn kết nối để tăng thêm sức mạnh.
Xác định vị trí nhiều ông chủ không gần hơn hai lần độ dày tường.
2. Xương sườn
Sườn là những bức tường mỏng, thẳng đứng làm tăng độ cứng của một phần mà không thêm khối lượng đáng kể. Chúng thường được sử dụng để củng cố các bề mặt phẳng hoặc nhịp dài.
Mẹo thiết kế cho xương sườn:
Giữ độ dày dưới 60% của bức tường chính để tránh các vết chìm.
Giới hạn chiều cao đến 3 lần độ dày cho sự ổn định.
Thêm bán kính ở gốc, 25-50% độ dày, để giảm nồng độ ứng suất.
Sử dụng một góc nháp ít nhất 0,5 ° mỗi bên để loại bỏ một phần dễ dàng.
3. Corners
Các góc sắc nét là bộ tập trung căng thẳng có thể dẫn đến thất bại một phần. Chúng cũng gây khó khăn cho nhựa chảy trơn tru trong quá trình tiêm.
Để tránh những vấn đề này:
Thêm bán kính vào tất cả các góc, từ trong ra ngoài.
Làm bán kính bên trong ít nhất 50% độ dày của tường.
Kết hợp bán kính bên ngoài với bán kính bên trong cộng với độ dày tường.
4. DRAFT AGLES
Các góc nháp là những con vật nhỏ được thêm vào các bức tường thẳng đứng, ghim và xương sườn. Chúng giúp bộ phận giải phóng sạch từ khuôn mà không bị dính hoặc biến dạng. Để biết thêm thông tin, hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về Nhạc góc trong đúc phun.
Số lượng dự thảo cần thiết phụ thuộc vào một số yếu tố:
Loại nhựa: Vật liệu có tỷ lệ co ngót cao hơn đòi hỏi nhiều bản nháp hơn.
Kết cấu: Bề mặt khó khăn hơn cần dự thảo tăng lên để ngăn chặn các vết kéo.
Độ sâu: Các tính năng cao hơn thường đòi hỏi nhiều bản nháp hơn để phóng sạch.
Theo nguyên tắc thông thường, sử dụng góc nháp tối thiểu 1 ° cho các bề mặt nhẵn và 2-3 ° cho các kết cấu. Tham khảo ý kiến với đối tác đúc của bạn cho các khuyến nghị cụ thể dựa trên thiết kế của bạn.
5. Chân phun
Chân phun được sử dụng để đẩy phần hoàn thiện ra khỏi khoang khuôn. Kích thước, hình dạng và vị trí của chúng có thể ảnh hưởng đến sự xuất hiện và tính toàn vẹn của phần. Tìm hiểu thêm về chân phun trong đúc phun.
Hãy ghi nhớ những điểm này:
Đặt ghim trên bề mặt không có tính trùng hợp bất cứ khi nào có thể.
Tránh đặt ghim vào các tính năng mỏng hoặc mỏng manh có thể bị hỏng trong quá trình phóng.
Sử dụng một pin đủ lớn để phân phối lực phóng mà không để lại dấu hiệu nhìn thấy được.
Xem xét các phương pháp tống máu thay thế, chẳng hạn như các tấm thoát y, cho các bộ phận có hình học phức tạp.
6. Cổng
Gates là các khe hở mà qua đó nhựa nóng chảy đi vào khoang khuôn. Thiết kế cổng thích hợp là điều cần thiết để đạt được sự lấp đầy hoàn chỉnh, cân bằng và giảm thiểu các khiếm khuyết thị giác. Để biết thêm thông tin, hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về Các loại cổng để ép phun.
Một số cân nhắc chính:
Chọn loại cổng (ví dụ, tab, đường hầm, đầu nóng) phù hợp với hình học và nhựa.
Kích thước cổng để cho phép dòng chảy đầy đủ mà không gây ra sự thay đổi hoặc cắt quá mức.
Xác định vị trí các cổng để thúc đẩy thậm chí lấp đầy và đóng gói khoang.
Đặt cổng cách xa bề mặt ngoại hình hoặc các phần dày dễ bị chìm và khoảng trống.
7. Lỗ
Các lỗ trong các bộ phận đúc được tạo ra bằng cách sử dụng các chân lõi trong khuôn. Nếu không được thiết kế chính xác, các lỗ có thể bị biến dạng hoặc có kích thước không đúng.
Thực hiện theo các hướng dẫn này:
Sử dụng độ dày tường đồng đều xung quanh lỗ để ngăn chặn biến dạng.
Giới hạn độ sâu của Các lỗ mù không quá 2-3 lần đường kính.
Để thông qua các lỗ, hỗ trợ pin lõi ở cả hai đầu để duy trì sự liên kết.
Thêm một côn nhẹ hoặc bản nháp vào lỗ để loại bỏ pin dễ dàng hơn.
8. Dòng chia tay
Các đường chia tay là các đường nối nơi hai nửa của khuôn kết hợp với nhau. Chúng thường được nhìn thấy trên phần đã hoàn thành và có thể ảnh hưởng đến cả tính thẩm mỹ và chức năng. Tìm hiểu thêm về Chia tay dòng trong ép phun.
Để giảm thiểu tác động của các dòng chia tay:
Định vị chúng trên các bề mặt hoặc cạnh không quan trọng của bộ phận.
Sử dụng dòng chia tay 'bước' để cải thiện sự liên kết và sức mạnh.
Thêm kết cấu hoặc một cấu hình cong để ngụy trang sự xuất hiện của dòng.
Đảm bảo dự thảo đầy đủ và giải phóng mặt bằng để ngăn chặn đèn flash hoặc không phù hợp ở dòng chia tay.
9. Kết cấu
Các bề mặt kết cấu có thể tăng cường sự xuất hiện, cảm nhận và chức năng của một phần đúc. Tuy nhiên, họ cũng yêu cầu những cân nhắc đặc biệt trong thiết kế và công cụ.
Hãy ghi nhớ những điểm này:
Sử dụng một góc nháp ít nhất 1-2 ° để ngăn chặn kết cấu ức chế tống máu phần.
Tránh chuyển tiếp đột ngột hoặc các cạnh sắc nét trong mẫu kết cấu.
Xem xét độ sâu và khoảng cách của kết cấu để đảm bảo dòng nhựa đầy đủ và lấp đầy.
Làm việc với nhà sản xuất khuôn của bạn để chọn một kết cấu có thể được gia công chính xác hoặc khắc vào công cụ.
10. Cấy co ngót
Tất cả các loại nhựa co lại khi chúng nguội trong khuôn, và sự co ngót này phải được tính trong thiết kế một phần và công cụ. Sự co rút không đồng đều hoặc quá mức có thể gây cong vênh, dấu chìm và không chính xác về chiều.
Để quản lý co rút:
Duy trì độ dày tường nhất quán trong suốt phần.
Tránh các phần dày dễ bị chìm và khoảng trống bên trong.
Sử dụng nhiệt độ khuôn nhằm thúc đẩy làm mát dần dần, đồng đều.
Điều chỉnh áp suất đóng gói và thời gian để bù cho co rút vật liệu.
Sửa đổi kích thước công cụ dựa trên tốc độ co rút dự kiến của nhựa.
11. Dòng hàn
Các đường hàn xảy ra khi hai hoặc nhiều mặt trước dòng gặp và cầu chì trong quá trình đúc. Chúng có thể xuất hiện dưới dạng các dấu hiệu có thể nhìn thấy trên bề mặt và có thể đại diện cho các điểm yếu trong cấu trúc. Để biết thêm thông tin, hãy xem hướng dẫn của chúng tôi về đường hàn đúc.
Để giảm thiểu tác động của các dòng hàn, các nhà thiết kế có thể:
Tối ưu hóa các vị trí cổng để kiểm soát dòng chảy và cuộc họp của các mặt trận tan chảy.
Sử dụng nhiệt độ khuôn giữ cho dòng chảy nóng và chất lỏng khi chúng hội tụ.
Thêm lỗ thông hơi hoặc các giếng tràn để loại bỏ không khí bị mắc kẹt và cải thiện phản ứng tổng hợp tại đường hàn.
Bán kính các góc và cạnh để thúc đẩy dòng chảy tốt hơn và mối hàn mạnh hơn.
Xem xét việc sử dụng nhiệt độ tan chảy cao hơn hoặc tốc độ lấp đầy chậm hơn trong một số trường hợp.
Mặc dù các dòng hàn không thể luôn luôn bị loại bỏ, các chiến lược này giúp quản lý ngoại hình và ảnh hưởng của chúng đối với hiệu suất một phần.
Dưới đây là một vài lời khuyên và cân nhắc bổ sung để thiết kế các tính năng chung trong các bộ phận đúc phun:
Cho các ông chủ:
Củng cố các ông chủ cao hoặc mảnh khảnh với các gussets hoặc xương sườn để ngăn chặn sự lệch hoặc vỡ trong khi sử dụng.
Đối với các ông chủ sẽ được hàn hoặc hàn siêu âm, hãy làm theo các hướng dẫn được cung cấp bởi nhà sản xuất thiết bị để có kết quả tốt nhất.
Cho xương sườn:
Sườn không gian ít nhất hai lần độ dày tường danh nghĩa để đảm bảo làm đầy đủ và giảm thiểu các dấu chìm trên bề mặt đối diện.
Đối với các xương sườn dài hoặc cao, hãy xem xét thêm các kênh dòng chảy hoặc biến thể độ dày để thúc đẩy thậm chí làm đầy và giảm warp.
Cho các góc:
Sử dụng bán kính lớn hơn ở các góc bên ngoài so với các góc bên trong để bù cho sự mỏng đi tự nhiên của vật liệu trong các khu vực đó.
Đối với các bộ phận cấu trúc hoặc chịu tải, tránh hoàn toàn các góc sắc nét và chọn cho một quá trình chuyển đổi dần dần hoặc vát hơn.
Đối với các góc dự thảo:
Ngoài bản nháp chính trên các bức tường, thêm một lượng nhỏ bản nháp (0,25-0,5 °) vào các tính năng như sườn, ông chủ và văn bản để hỗ trợ phóng ra.
Đối với các bộ phận có tỷ lệ khung hình cao hoặc rút sâu, hãy xem xét sử dụng góc dự thảo cao hơn hoặc kết hợp hành động trượt hoặc cam vào công cụ.
Đối với các chân phun:
Sử dụng nhiều chân trong bố cục cân bằng để phân phối lực phóng và ngăn chặn sự biến dạng hoặc thiệt hại cho bộ phận.
Đối với các bộ phận tròn hoặc hình trụ, hãy xem xét sử dụng một đầu phun tay áo hoặc tấm thoát y thay vì ghim để phóng mịn hơn và đồng đều hơn.
Cho cổng:
Tránh đặt cổng vào các góc hoặc các cạnh của bộ phận, vì điều này có thể dẫn đến nồng độ căng thẳng và các vấn đề về di tích cổng.
Đối với các bộ phận lớn hoặc phẳng, hãy xem xét sử dụng cổng quạt hoặc kết hợp nhiều cổng để đạt được sự lấp đầy cân bằng và giảm thiểu warp.
Cho các lỗ:
Đối với các lỗ nhỏ hoặc những lỗ có dung sai chặt chẽ, hãy xem xét sử dụng một mũi khoan hoặc hoạt động ream riêng sau khi đúc để đảm bảo độ chính xác và tính nhất quán.
Đối với các lỗ ren bên trong, sử dụng một chèn ren hoặc một vít tự khai thác để tạo các luồng sau khi đúc.
Đối với các dòng chia tay:
Tránh đặt các dòng chia tay trên các kích thước quan trọng hoặc bề mặt giao phối bất cứ khi nào có thể.
Đối với các bộ phận có yêu cầu mỹ phẩm cao, hãy xem xét sử dụng một công cụ có thiết kế dòng phân chia 'out-off ' hoặc 'liền mạch.
Cho kết cấu:
Sử dụng độ sâu kết cấu nhất quán và mẫu trên phần để đảm bảo làm mát và co ngót đồng đều.
Đối với các bộ phận có nhiều kết cấu hoặc kết hợp các bề mặt mịn và kết cấu, hãy sử dụng chuyển đổi dần dần hoặc phá vỡ vật lý để tách các khu vực khác nhau.
Cho co rút:
Sử dụng một vật liệu có tốc độ co ngót thấp hơn hoặc hàm lượng chất độn cao hơn để giảm thiểu thay đổi kích thước và warpage.
Cân nhắc sử dụng một công cụ đa dạng với hệ thống chạy cân bằng để thúc đẩy sự co rút và tính nhất quán giữa các bộ phận.
Đối với các dòng hàn:
Sử dụng vật liệu có chỉ số dòng chảy tan chảy cao hơn hoặc độ nhớt thấp hơn để cải thiện sự hợp nhất và cường độ của đường hàn.
Cân nhắc sử dụng một kỹ thuật hỗ trợ khí hoặc tràn tốt để loại bỏ hoặc di chuyển đường hàn đến một khu vực không quan trọng của bộ phận.
Nghiên cứu trường hợp: Giải quyết các vấn đề chất lượng trong sản xuất thiết bị y tế
Vấn đề: Dung dịch và rõ ràng kém trong cửa sổ thiết bị y tế
Một nhà sản xuất thiết bị y tế phải đối mặt với các vấn đề chất lượng đáng kể trong quá trình sản xuất. Thiết bị, được thiết kế để giúp chữa lành xương bằng siêu âm, có một cửa sổ trong suốt liên tục kiểm tra. Các cửa sổ cho thấy sự rõ ràng và rõ ràng kém, làm cho thiết bị không phù hợp để sử dụng y tế.
Nguyên nhân gốc rễ của vấn đề này là vật liệu làm lại vật chất và trộn với nhựa rõ ràng . Khi nhựa lấp đầy khuôn, sự mất cân bằng nhiệt độ đã khiến một số vật liệu tan chảy và ảnh hưởng đến sự rõ ràng của cửa sổ. Việc trộn các vật liệu không tương thích trong quá trình tiêm đã tạo ra các biến dạng, dẫn đến kiểm tra thất bại.
Giải pháp thông qua DFM
Nhà sản xuất hợp đồng đã sử dụng thiết kế cho các nguyên tắc sản xuất (DFM) để giải quyết các vấn đề chất lượng này. Đây là cách DFM giúp khắc phục sự cố:
Thiết kế và thiết kế sản phẩm sửa đổi : Thiết kế đã được điều chỉnh để ngăn chặn vật liệu làm lại. Sửa đổi công cụ đảm bảo sự phân tách tốt hơn giữa nhựa rõ ràng và vật liệu nền. Bước này cải thiện dòng chảy vật liệu, giảm cơ hội phản lực và các khiếm khuyết thị giác khác.
Sử dụng in 3D để tạo mẫu và thử nghiệm : Trước khi sản xuất quy mô đầy đủ, nhà sản xuất đã tạo ra các nguyên mẫu bằng cách in 3D . Điều này cho phép họ kiểm tra và xác nhận các thay đổi thiết kế mà không cam kết điều chỉnh dụng cụ tốn kém. Bằng cách tạo mẫu trước, họ có thể thấy những thay đổi ảnh hưởng đến sự rõ ràng và sức mạnh của bộ phận như thế nào.
Giới thiệu về hàn siêu âm và các bước giá trị gia tăng : Ngoài các cải tiến thiết kế, quy trình sản xuất kết hợp hàn siêu âm . Quá trình này được sử dụng để tham gia các phần khác nhau của thiết bị, đảm bảo tính toàn vẹn của sản phẩm tốt hơn. khác Các bước giá trị gia tăng như in sản phẩm và kiểm tra chất lượng bổ sung đã được giới thiệu để đảm bảo tính nhất quán trên tất cả các đơn vị.
Hình dung vấn đề giải pháp
| gây | ra | giải pháp DFM |
| Danh bã trong cửa sổ | Chất nền vật liệu làm lại lại, trộn với nhựa | Cải thiện dụng cụ, tách vật liệu |
| Sự rõ ràng kém | Trộn vật liệu, mất cân bằng nhiệt độ | Thiết kế được tối ưu hóa và dòng vật liệu tốt hơn |
| Kiểm tra sản phẩm thất bại | Khiếm khuyết thị giác, trái phiếu yếu | Thêm hàn siêu âm, tạo mẫu 3D |
Phần kết luận
Thiết kế cho khả năng sản xuất (DFM) là rất cần thiết trong việc ép nhựa. Nó giúp tránh các khiếm khuyết tốn kém và cải thiện chất lượng sản phẩm bằng cách giải quyết các vấn đề sớm. Các chiến lược chính bao gồm tối ưu hóa độ dày tường, sử dụng các vị trí cổng thích hợp và đảm bảo dòng vật liệu trơn tru. Bằng cách áp dụng các nguyên tắc DFM này, các nhà sản xuất có thể tăng cường hiệu quả, giảm chi phí sản xuất và đảm bảo chất lượng bộ phận nhất quán.
Khám phá cách nhóm MFG có thể tối ưu hóa các dự án ép phun của bạn. Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để được tư vấn và báo giá miễn phí. Hãy hợp tác để đưa các thiết kế của bạn vào cuộc sống, hiệu quả và tiết kiệm chi phí.
Câu hỏi thường gặp về DFM để ép phun
Q: Sự khác biệt giữa DFM và DFA trong việc ép phun là gì?
Trả lời: DFM tập trung vào việc tối ưu hóa thiết kế phần cho quá trình ép phun, trong khi DFA nhấn mạnh việc thiết kế các bộ phận để lắp ráp dễ dàng. DFM nhằm mục đích giảm độ phức tạp và chi phí sản xuất, trong khi DFA hợp lý hóa quá trình lắp ráp.
Q: DFM ảnh hưởng đến chi phí chung của một sản phẩm đúc phun như thế nào?
Trả lời: DFM giúp giảm chi phí sản phẩm tổng thể bằng cách giảm thiểu độ phức tạp của sản xuất, giảm sử dụng vật liệu và tối ưu hóa quy trình ép phun. Điều này dẫn đến chi phí sản xuất thấp hơn, ít lỗi hơn và thời gian chu kỳ ngắn hơn.
Q: Nguyên tắc DFM có thể được áp dụng cho các sản phẩm hiện có không?
Trả lời: Có, các nguyên tắc DFM có thể được áp dụng cho các sản phẩm hiện có thông qua một quy trình gọi là 'Tối ưu hóa thiết kế. ' Điều này liên quan đến việc phân tích thiết kế hiện tại, xác định các khu vực để cải thiện và sửa đổi để tăng cường khả năng sản xuất.
Q: Phân tích DFM nên được thực hiện thường xuyên như thế nào trong quá trình phát triển sản phẩm?
Trả lời: Phân tích DFM nên được thực hiện trong suốt quá trình phát triển sản phẩm, từ khái niệm ban đầu đến thiết kế cuối cùng. Tiến hành đánh giá DFM thường xuyên giúp xác định và giải quyết các vấn đề tiềm năng sớm, giảm nhu cầu thay đổi tốn kém sau này.
Q: Các vấn đề liên quan đến DFM phổ biến nhất trong việc ép phun là gì?
Trả lời: Các vấn đề DFM phổ biến bao gồm độ dày tường không nhất quán, thiếu các góc nháp, vị trí cổng không phù hợp và làm mát không đầy đủ. Các vấn đề khác có thể liên quan đến lựa chọn vật liệu kém, co rút không đồng đều và cắt xén quá mức hoặc hình học phức tạp.
