Бюджет - один из самых важных факторов, которые приходится учитывать производителю, стремясь как можно быстрее выпустить продукт на рынок. Проектирование пластмассовой детали с точки зрения технологичности включает в себя ряд аспектов, которые в конечном счете могут оказать значительное влияние на ее стоимость. Независимо от того, находитесь ли вы на начальной стадии проектирования, создания прототипа или производства, контроль затрат на литье под давлением требует анализа различных факторов. Ниже приведем несколько советов, которые помогут вам это сделать.
Сотрудничество
За последние годы сотрудничество приобрело иную форму благодаря внедрению надежного программного обеспечения для управления проектами. Это позволяет повысить эффективность на каждом этапе планирования и производственного процесса. Сотрудничество и взаимодействие являются ключевыми факторами для решения основных проблем заказчика, таких как сроки и бюджет.
Сотрудничество начинается уже на стадии обсуждения, когда представители обеих сторон, включая дизайнеров, инженеров и других специалистов, вносят свои предложения, которые помогают оптимизировать затраты и не выйти за рамки бюджета.
Оптимизация конструкции пресс-формы
Многим производителям приходится сталкиваться с проблемами, появляющимися вследствие неправильной конструкции пресс-формы. Если эти проблемы сохраняются и не поддается решению с помощью различных тактик, возможным выходом станет модификация пресс-формы или ее создание заново - оба эти варианта являются дорогостоящими решениями. Чтобы избежать подобных ситуаций, важно проанализировать дизайн пресс-формы на ранних стадиях.
Кроме того, при проектировании пресс-формы важно иметь возможность изготавливать как можно больше деталей за один раз. Возможность быстрого впрыска пластика без потери времени/движений - еще один важный фактор экономии.
Интеграция проблем и рекомендаций, выявленных на этапах проектирования и моделирования, является ключевым аспектом эффективного анализа конструкции пресс-формы. Однако фактическая производительность пресс-формы также зависит от конструкции детали.
Оптимизация дизайна детали
Толщина стенок
Толщина стенки - один из самых важных факторов при проектировании деталей. Первое правило - определить минимальную толщину стенки, которая будет соответствовать вашим требованиям к конструкции. Всегда рекомендуется сотрудничать с литейщиком/инженером-конструктором для проверки спецификаций толщины материала (материалов), который вы рассматриваете для своей детали. Типичная толщина стенок колеблется в пределах 0,5-4 мм для большинства смол.
Важные факты о толщине стенок:
- Более тонкие стенки требуют более легкотекучих пластмасс
- Большая длина потока (расстояние от литниковой втулки до самого дальнего угла детали) может потребовать более толстых стенок.
Поднутрения
Поднутрение - это элемент, который может увеличить сложность и стоимость детали, а в некоторых случаях даже создать препятствие для выталкивания детали. Эта особенность создается путем включения отверстий или замков и должна быть по возможности устранена. Одним из решений может быть совместная работа с инженером-конструктором и литейщиком, чтобы включить в конструкцию боковую вставку, скользящий затвор или паз.
Использование скользящих затворов, сквозных вставок или изменение линии разъема и литейного уклона может облегчить изготовление пресс-формы. Это также снижает затраты на оснастку и производство.
Конусность
Конусность, или литейный уклон - это конструктивная особенность, которая должна быть предусмотрена для внутренних стенок всех деталей, отливаемых под давлением. Ее наличие не только облегчает извлечение детали из пресс-формы, но и сводит к минимуму износ оснастки. Без предусмотренного литейного уклона детали могут застревать в пресс-форме. Конусность как минимум в 1 градус уже является хорошей отправной точкой, однако существуют факторы, которые могут точно определить необходимый литейный уклон. Разработка внутренних элементов, таких как ребра жесткости и бобышки также является хорошей практикой. Помните – чем больше конусность, тем лучше.
Хотя конусность облегчает извлечение детали из пресс-формы, при быстром литье под давлением особенно важно поддерживать линии разъема, качество детали и функциональность оснастки. Обычно требуется работа с опытным инженером-конструктором, чтобы предусмотреть необходимый литейный уклон.
Литниковая втулка
Каждая конструкция пластиковой детали должна предусматривать расположение литниковой втулки - отверстия, позволяющего расплавленному пластику впрыскиваться в полость пресс-формы. От типа, конструкции и расположения литниковой втулки зависят такие факторы, как способ удаления литника или его остатков, косметический вид детали, ее размеры и деформация.
Важно, чтобы конструктор детали и литейщик работали вместе при определении места размещения литниковой втулки и разводящих каналов. Чтобы обеспечить наименьшую общую длину потока (расстояние, которое проходит пластик от литника до самой внешней точки детали), литники обычно размещают в центре детали.
Если требуется несколько литников, то они должны быть расположены так, чтобы уменьшить длину потока, а также учитывать линию разъема - линию разделения на пластиковой детали, где встречаются две половины пресс-формы для литья пластмасс под давлением. В идеале разработчик детали учитывает линии разъема, проектируя деталь таким образом, чтобы наличие изъянов не повлияло на ее эстетический вид.
Выбор материала
Существует множество смол, которые можно использовать для литья под давлением, но при этом важно учитывать конструкторский замысел и предполагаемые свойства детали. Например, должна ли деталь быть твердой или гибкой? Будет ли деталь подвергаться воздействию таких факторов, как сильная жара или холод? Какие факторы безопасности следует учитывать?
Самые новые, самые инновационные материалы могут не подойти для вашей конкретной детали и увеличить стоимость всего проекта. Работа с инженером-конструктором, который знаком с характеристиками смолы и ее поведением при формовании, поможет вам выбрать материал, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям и может сэкономить время и бюджет в долгосрочной перспективе.
Течение расплава в пресс-форме
Совместная работа с вашим литейщиком для проведения анализа заполнения пресс-формы материалом - важный шаг в проверке дизайна детали. Анализ заполнения позволяет дизайнерам и инженерам определить стратегию расположения литников и каналов, а также оптимизировать размещение системы охлаждения. Уровень сложности моделирования зависит от особенностей детали.
Минимизация отделки поверхности
Придание текстуры или нанесение узора на поверхность отлитой детали часто используются для уменьшения ее износа. Однако финишные покрытия могут увеличивать стоимость, причем наиболее дорогостоящими является такая высококачественная отделка, когда удаляются следы от инструмента, а поверхность текстурируется или полируется, а также прозрачное покрытие.
Таким образом, дизайн и сложность детали влияют на общее время ее изготовления и стоимость. Если деталь имеет множество переменных, которые необходимо учесть, ваш инженер-конструктор и партнер по литью под давлением должны предоставить информацию о том, что можно или нельзя исключить. Упрощение конструкции, ее оптимизация в соответствии с временем, бюджетом и свойствами продукта позволят сэкономить ресурсы.
