Kā veikt pareizu DFM analīzi iesmidzināšanas veidņu projektēšanai?

Kāpēc DFM ir solis, kas nosaka visu pēc tā

Design for Manufacturability jeb DFM ir process, kurā tiek pārskatīts detaļas dizains, lai noteiktu, kā tā faktiski darbosies veidnē un ražošanas laikā, pirms tiek pieskarties jebkuram instrumenta tēraudam. Tā nav formalitāte, kas pielīmēta projekta priekšpusē. Tas ir punkts, kurā projektēšanas nolūks tiek pārbaudīts, salīdzinot ar ražošanas realitāti, un lielākā daļa dārgo pelējuma problēmu ir saistītas ar kaut ko tādu, kas šeit varēja rasties.

Reāls scenārijs - Cik patiesībā maksā izlaists DFM apskats

Iedomājieties projektu, kurā klienta dizaina faili tika tieši izmantoti rīkiem bez detalizētas DFM caurlaides, galvenokārt, lai ietaupītu nedēļu vai divas projekta laika skalā. Veidnes konstrukcijas vidū instrumentu ražotājs atklāja ribu dizainu, kas būtu radījis redzamas izlietnes pēdas uz detaļas kosmētiskās virsmas, kā arī pietiekami stāvu sienas biezuma pāreju, lai riskētu deformēties. Lai to labotu pēc tam, kad instrumenti jau bija sākušies, bija jāpārstrādā daļa no veidnes, kas jau bija apstrādāta, pievienojot gan izmaksas, gan aizkavi, kas ievērojami pārsniedza laiku, kas šķietami ietaupīts, izlaižot pārskatīšanu. Pareiza DFM caurlaide sākumā būtu novērsusi abas problēmas uz papīra, būtībā bez maksas, izņemot pašu pārskatīšanu.

Ko patiesībā aptver DFM analīze

Četras galvenās pārskatīšanas jomas - ģeometrija, materiāli, instrumenti un process

Rūpīga DFM pārskatīšana parasti darbojas četrās saistītās jomās. Ģeometrijas pārskatā tiek pārbaudīts sienu biezums, iegrimes leņķi, ribas, izciļņi un citas daļas, lai nodrošinātu formējamību. Materiālu apskats apstiprina, ka izvēlēto sveķu plūsmas raksturlielumi un saraušanās īpašības ir saderīgas ar detaļas konstrukciju. Instrumentu pārskatā ir apskatīts, kā ir jāizveido pati veidne, lai ražotu daļu, tostarp vārtu atrašanās vieta, dzesēšanas izkārtojums un visi mehānismi, piemēram, slīdkalniņi vai pacēlāji. Procesa pārskatā tiek ņemts vērā, kā daļa faktiski tiks veidota ražošanā, tostarp paredzamais cikla laiks un jebkurš ar procesu saistīts risks, ko var radīt dizains. Izlaižot kādu no šīm jomām, parasti tiek atstāta plaisa, kas parādās vēlāk, parasti dārgākā projekta posmā.

Sienas biezuma un viendabīguma apskats

Kāpēc nekonsekvents sienas biezums ir visizplatītākais DFM karogs

Sienas biezuma neatbilstība vienmēr ir viena no visbiežāk sastopamajām problēmām, ko DFM pārskats atklāj, jo pēkšņas biezuma pārejas rada nevienmērīgu dzesēšanu, kas tieši izraisa deformāciju, iegrimšanas pēdas vai iekšējo spriegumu.

Pakāpeniskas sienas biezuma pārejas saglabāšana, parasti saglabājot attiecību zem aptuveni 1,5:1 starp blakus esošajām sekcijām, ir standarta DFM vadlīnijas, kas nozīmīgi samazina defektu risku, vairumā gadījumu neprasot pilnībā pārveidot ģeometriju.

Iegrimes leņķa un izmešanas analīze

Caurspīdīga PS paplātes saime iesmidzināšanas veidne - Iegrimes leņķa apsvērumi optiski caurspīdīgām daļām

A Caurspīdīga PS paplātes ģimenes iesmidzināšanas veidnepiedāvā īpašu uzmetuma leņķa izaicinājumu, kuru ir vērts atzīmēt DFM pārskatīšanas laikā. Iegrimes leņķis, nelielais konuss uz vertikālajām sienām, kas ļauj daļai izkļūt no veidnes bez vilkšanas vai beršanas, ir svarīgs katrai veidotajai daļai, taču tas ir īpaši svarīgi optiski skaidriem izstrādājumiem, jo ​​jebkuras pretestības pēdas no nepietiekamas iegrimes ir uzreiz redzamas uz caurspīdīgas virsmas tādā veidā, ka tās vienkārši nebūtu uz necaurspīdīgas daļas. DFM pārskats caurspīdīgām daļām parasti pārbauda iegrimes leņķi konservatīvāk nekā līdzīgam necaurspīdīgam dizainam, bieži iesakot nedaudz stāvāku iegrimi īpaši uz kosmētiskām virsmām, lai aizsargātu optisko skaidrību izgrūšanas laikā.

Rib, Boss un funkciju apskats

Galda telefona vāka iesmidzināšanas veidne - Rievu un uzgaļu pārbaude pret nominālo sienas biezumu

A Galda telefona vāka iesmidzināšanas veidned parasti ietver ribas konstrukcijas atbalstam un izciļņus skrūvju stiprināšanai, kuriem abiem ir nepieciešama īpaša DFM uzmanība. Kopējā vadlīnija nodrošina, ka ribu biezums ir aptuveni 50–60% no blakus esošās nominālās sienas biezuma, jo riba, kas ir pārāk bieza attiecībā pret apkārtējo sienu, mēdz radīt redzamu izlietnes atzīmi tieši pretī tai uz kosmētikas virsmas. Boss dizains tiek rūpīgi pārbaudīts, jo pārāk biezi uzgaļi var radīt tādu pašu izlietnes atzīmes problēmu, savukārt pārāk plānas daļas var nenodrošināt pietiekamu stiprību skrūvju montāžai. DFM pārskats pārbauda katru no šiem elementiem atsevišķi attiecībā pret apkārtējās sienas biezumu, nevis paļaujas uz vienu segas likumu visā daļā.

Vārtu atrašanās vietas un plūsmas ceļa simulācija

Vārtu atrašanās vietas pārskats DFM laikā parasti ietver plūsmas simulāciju, lai pārliecinātos, ka plastmasa sasniedz katru dobuma daļu, pirms tā ir pārāk daudz atdzisusi, lai pilnībā aizpildītu. Šī problēma ir sīkāk apskatīta mūsu īpašajā rakstā par īsu kadru defektiem. Īpaši DFM laikā šajā pārskatā tiek pārbaudītas arī metināšanas līnijas, redzamās vai strukturālās šuves, kas veidojas vietā, kur saskaras divas plūsmas frontes, jo metināšanas līnijas kosmētiski vai strukturāli jutīgās zonās var novērst, pielāgojot aizbīdņu atrašanās vietu pirms instrumentu apstrādes, kas ir daudz vienkāršāk nekā mēģināt novērst metināšanas līnijas problēmu pēc tam, kad veidne jau ir uzbūvēta.

Dzesēšanas kanāla un cikla laika pārskats lielākām daļām

Ūdens attīrītāja korpusu iesmidzināšanas veidne - dzesēšanas analīze uz lielākas dobuma virsmas

A Ūdens attīrītāja korpusu iesmidzināšanas veidneprasa DFM uzmanību dzesēšanas kanālu izkārtojumam uz lielākas dobuma virsmas, nekā tas būtu nepieciešams mazākam izstrādājumam. Nevienmērīga dzesēšana lielai daļai ir izplatīts deformācijas avots, un DFM pārskatīšana šajā posmā parasti ietver paredzamā dzesēšanas kanālu izvietojuma kartēšanu pret daļas ģeometriju, lai noteiktu apgabalus, kas varētu atdzist ievērojami lēnāk nekā citi, jo īpaši ap biezākām sekcijām vai zonām ar ierobežotu piekļuvi dzesēšanas līnijām. Nevienmērīga dzesēšanas riska novēršana DFM laikā, pirms veidnes dzesēšanas kanāli tiek faktiski apstrādāti, ir daudz lētāki nekā deformācijas problēmas atklāšana ražošanas izmēģinājumu laikā.

Tolerance Stack{0}}Up and Assembly Fit Review

Detaļām, kuras jāsamontē ar citiem komponentiem, DFM pārskats pārbauda arī tolerances kopu-, kas nozīmē, kā tiek summētas individuālās izmēru pielaides vairākās savienojošās daļās un, iespējams, var rasties problēmas ar piemērotību pat tad, ja katra atsevišķa daļa atbilst tai noteiktajai pielaidei. Šī joma bieži tiek ignorēta mazāk rūpīgos DFM procesos, jo katra daļa var iziet pārbaudi atsevišķi, kamēr saliktā kombinācija joprojām neatbilst pareizi. Problēma kļūst acīmredzama tikai tad, kad vairākas ražošanas daļas ir faktiski saliktas kopā, nevis vienas{2}}daļas pārskatīšanas laikā.

DFM programmatūra un simulācijas rīki salīdzinājumā ar manuālo pārskatīšanu - Salīdzinājums

Kas simulācija uztver rokasgrāmatas pārskatā, bieži tiek palaista garām

Pieredzējusī manuālā pārskatīšana joprojām ir vērtīga un ātri novērš daudzas problēmas, taču plūsmas simulācijas programmatūra identificē problēmas, jo īpaši saistībā ar aizpildījuma modeļiem un dzesēšanas viendabīgumu, kuras ir grūti precīzi paredzēt, pamatojoties tikai uz pieredzi, īpaši sarežģītām vai neparastas formas daļām. Kombinētā pieeja, izmantojot manuālu pārskatīšanu, lai ātri atklātu acīmredzamas problēmas, un simulāciju, lai apstiprinātu sarežģītu darbību pirms apņemšanās izmantot rīkus, parasti nodrošina visuzticamāko DFM rezultātu projektiem, kuros patiešām ir svarīgi to panākt pirmajā reizē.

Biežākās DFM problēmas un to atzīmēšana

Papildus sienu biezumam un ribu konstrukcijai DFM pārskatā parasti tiek atzīmēti zemie griezumi, kuriem būtu nepieciešami bīdāmie serdeņi vai pacēlāji, kas palielina instrumentu sarežģītību un izmaksas, nepietiekamu rādiusu asos iekšējos stūros, kas rada sprieguma koncentrācijas punktus, kas ir pakļauti plaisāšanai, un īpašības, kas vienkārši ir pārāk smalkas vai pārāk dziļas, lai tās varētu droši apstrādāt un aizpildīt, ņemot vērā attiecīgo materiālu un detaļas ģeometriju. Katrs no tiem tiek īpaši dokumentēts, parasti ar piedāvāto dizaina pielāgojumu, tāpēc persona, kas izskata DFM pārskatu, var pieņemt apzinātu lēmumu par to, vai pieņemt atzīmēto risku, pielāgot dizainu vai pieņemt papildu rīku sarežģītību funkcijai, kas ir patiešām nepieciešama, kā sākotnēji izstrādāta.

Nozares tendences - Kāpēc vairāk pircēju pieprasa DFM pārskatus kā standarta piegādes

Pircēji, kuri iegādājas jaunus rīkus, ir ievērojami biežāk pieprasījuši formālu, dokumentētu DFM ziņojumu kā standarta cenu piedāvāšanas procesa daļu, nevis uzskatīt DFM kā iekšējo darbību, ko rīku ražotājs veic neoficiāli, nedaloties ar detalizētiem atklājumiem. Šīs pārmaiņas daļēji ir izraisījušas tas, ka arvien vairāk produktu izstrādātāju ir apdeguši neparedzētu pelējuma izmaksu pārsniegumu dēļ, kuru cēlonis bija dizaina problēmas, kuras vajadzēja novērst agrāk, un daļēji pieaugošā plūsmas simulācijas rīku pieejamība, kas padara detalizētus, vizuālus DFM pārskatus pieejamākus rīku ražotājiem, lai tie varētu faktiski ražot un koplietot. Pircējiem dokumentēta DFM pārskata pieprasīšana nenozīmē tikai dizaina problēmu novēršanu, tā arī rada skaidru ierakstu par to, kas tika pārskatīts un atzīmēts, kas ir patiesi noderīgi, ja vēlāk projekta gaitā rodas strīds vai dizaina jautājums.

Kvalitātes un dokumentācijas standarti pareizam DFM pārskatam

Kas patiesībā jāiekļauj pilnā DFM pārskatā

Patiesi noderīgā DFM ziņojumā ir jādokumentē konkrēti konstatējumi par katru no iepriekš apspriestajām galvenajām pārskatīšanas jomām, nevis tikai vispārīgs paziņojums, ka dizains ir pārskatīts un apstiprināts. Tas parasti ietver karodziņu sienas biezuma pārejas ar noteiktām attiecībām, iegrimes leņķa ieteikumus pēc virsmas, ribu un izciļņu izmēriem, kas pārbaudīti attiecībā pret nominālo sienas biezumu, paredzamo aizpildījuma rakstu un metināšanas līniju atrašanās vietas, ja tika izmantota simulācija, un jebkādas pielaides -pārejas problēmas daļām, kurām nepieciešama montāža. Pārskats, kurā vienkārši teikts: “Dizains pārskatīts, problēmas nav atrastas” bez šāda līmeņa detalizācijas parasti atspoguļo sasteigtu vai virspusēju pārskatīšanu, nevis rūpīgu, un ir saprātīgi lūgt ražotājam iesniegt šāda līmeņa dokumentāciju, pirms viņš apņemas izmantot instrumentus.

Kā palaist vai pieprasīt rūpīgu DFM pārskatīšanu - Praktisks kontrolsaraksts

Pārliecinieties, ka sienas biezuma pārejas paliek saprātīgā proporcijā, parasti zem 1,5:1 starp blakus esošajām sekcijām

Pārskatiet iegrimes leņķi īpaši kosmētiskām vai optiski skaidrām virsmām, ne tikai strukturālām sienām

Pārbaudiet ribu un izciļņu izmērus attiecībā pret nominālo sienas biezumu, parasti saglabājot ribas 50–60% no blakus esošās sienas biezuma

Pieprasiet plūsmas simulāciju daļām ar sarežģītu ģeometriju vai kritiskām kosmētiskām virsmām, nevis tikai manuālu pārskatīšanu

Lielākām daļām pārliecinieties, vai dzesēšanas kanāla izkārtojums ir pārskatīts visā dobuma virsmā, nevis tikai pie vārtiem.

Samontētiem produktiem jautājiet īpaši par tolerances kopas-pārskatīšanu starp savienojamajiem komponentiem

Pieprasiet dokumentētu DFM ziņojumu ar konkrētiem konstatējumiem, nevis tikai vispārīgu apstiprinājuma paziņojumu

Darbs ar ražotāju pie DFM - Ko jautāt pirms darba sākšanas

Apgrozījuma laiks, pārskata formāts un pārskatīšanas process

Spējīgam iesmidzināšanas veidņu ražotājam DFM pārskatīšana jāuzskata par patiesu sadarbības soli, nevis formalitāti, kas ātri nokārtota, lai projektu virzītu uz priekšu. Novērtējot iesmidzināšanas veidņu rūpnīcu, jautājiet konkrēti par to tipisko DFM izpildes laiku, vai viņi izmanto plūsmas simulācijas programmatūru kā standarta praksi vai tikai sarežģītiem projektiem, un kā patiesībā izskatās viņu pārskats, ideālā gadījumā pirms apņemšanās pieprasiet ziņojuma paraugu no iepriekšējā projekta.

Vairumtirdzniecības iesmidzināšanas lējuma detaļu projektam ir vērts DFM pārskatīšanas laiku skaidri iekļaut savā projekta laika skalā, nevis uzskatīt to par kaut ko, kas jāsteidzas, lai sasniegtu instrumentu sākuma datumu, jo šeit ieguldītais laiks pastāvīgi atmaksājas, izvairoties no daudz dārgākām un traucējošām problēmām vēlāk projekta gaitā. Jautājiet savam ražotājam arī par pārskatīšanas procesu, jo īpaši par to, cik DFM iterācijas kārtu ir iekļautas, pirms papildu pārskatīšanas darbs rada papildu izmaksas, tāpēc abām pusēm ir skaidras cerības, pirms projekts tiek pāriet uz instrumentiem.

F A Q