Rdzeń formy i wnęka formy: różnice i rozważania projektowe

Masz trzy cytaty na biurku. Ceny różnią się o 30% i więcej. Specyfikacje wyglądają podobnie na papierze-ta sama stal, ta sama liczba wgłębień i to samo wykończenie powierzchni. Różnica polega na decyzjach inżynieryjnych wnęki i rdzenia, które zostaną ujawnione dopiero na etapie produkcji.

 

W zeszłym roku przebudowaliśmy wkładki wnękowe do formy do pojemników na żywność z 8 wgłębieniami. Pierwotny dostawca wywiercił kanały chłodzące w nierównych odległościach od powierzchni wnęki – w niektórych miejscach 8 mm, w innych ponad 15 mm. Wahania temperatury spowodowały nierówne wypełnienie. Części z wnęk wewnętrznych zabrakło, podczas gdy wnęki zewnętrzne były przepełnione. Klient spędził jedenaście miesięcy na dostosowaniu ustawień procesu przed sprawdzeniem stali.

 

Nasza przebudowa utrzymała wszystkie kanały w stałych odstępach 10 mm. Czas cyklu spadł z 18 sekund do 12 sekund. Na 400-tonowej prasie pracującej z prędkością 85 dolarów na godzinę ta 6-sekundowa redukcja pozwala zaoszczędzić 14 280 dolarów na 100 000 części. Inwestycja w odbudowę o wartości 35 000 dolarów zwróciła się w ciągu czterech miesięcy przy swoim rocznym wolumenie.

Projekt chłodzenia określa czas cyklu

 

Chłodzenie zajmuje 60-80% czasu cyklu. Kiedy prosisz o wycenę, prawdopodobnie określasz materiał, wykończenie powierzchni, liczbę ubytków i oczekiwaną objętość. Większość zapytań ofertowych nie pyta-a większość dostawców nie zgłasza się na ochotnika – to sposób, w jaki kanały chłodzące będą poprowadzone przez bloki gniazd.

 

Konwencjonalne kanały wiercone przebiegają po liniach prostych. Nie są w stanie nadążać za złożoną geometrią części, więc niektóre obszary schładzają się szybciej niż inne.Konformalne kanały chłodzącepodążają za powierzchnią wnęki w stałej odległości, ale są droższe w produkcji.

 

Oto kiedy chłodzenie konforemne ma sens:

Inwestycja zwraca się już w pierwszym roku. W przypadku serii poniżej 100 000 części bardziej sensowne jest zwykle chłodzenie konwencjonalne.

Podajemy obie opcje i pokazujemy obliczenia dla konkretnych woluminów.

Gatunek stali wpływa na trwałość narzędzia w przypadku materiałów ściernych

W zeszłym roku klient złączy samochodowych wybrał stal P20 na 200 000 części rocznie. Popyt przekroczył prognozy. W ósmym miesiącu drugiego roku stosowane przez nich PBT-wypełnione szkłem w 30% uległy zużyciu zastawek wnęki przekraczającej tolerancję.

Wybór padł na sześciotygodniową-lukę w produkcji lub zakwalifikowanie dostawcy zapasowego w połowie-programu. W czasie przestoju stracili dwie nowe możliwości biznesowe.

P20 kosztuje około 8-12 dolarów/kg. S136 kosztuje 25-35 dolarów/kg. W przypadku typowego bloku szczelinowego wymagającego 50 kg stali różnica w kosztach materiałów wynosi około 850–1150 USD.

S136 wytrzymuje trzy do czterech razy dłużej pod masami-wypełnionymi szkłem. Sześciotygodniowa luka w produkcji kosztowała więcej, niż kosztowałaby modernizacja stali.

W przypadku materiałów nieściernych w umiarkowanych ilościach wystarczy P20. Określamy, czego wymaga aplikacja.

Równowaga wypełnienia wielu-ubytków

Geometrycznie symetryczne układy prowadnic powinny jednakowo wypełniać wszystkie wnęki. Oni nie. Ogrzewanie ścinające wzdłuż ścian rynny tworzy gradienty temperatury, które kierują cieplejszy materiał w stronę wewnętrznych wnęk.

Zmiana rdzenia w zastosowaniach-cienkich ścian

W przypadku cienkich-części-fiolek medycznych, cylindrów do wstrzykiwaczy, wkładek do opakowań-nierówne ciśnienie wtrysku może spowodować ugięcie rdzenia podczas napełniania. Rezultatem są różnice w grubości ścianek, które mogą nie zostać ujawnione, dopóki części nie przejdą testu szczelności.

Projektujemy rdzenie do tych zastosowań z podporami dostosowanymi do oczekiwanego obciążenia uginającego. Wydłuża to fazę projektowania o 3–5 dni, ale zapobiega problemom, które wychodzą na jaw po osiemnastu miesiącach produkcji, gdy rdzenie zaczynają pękać.

Projekt systemu wyrzutowego

 

Części, które utknęły w formie, spowalniają cykl i mogą uszkodzić narzędzie. Konstrukcja systemu wyrzutowego zależy od geometrii części, kątów pochylenia i tekstury powierzchni.

 

Standardowe kołki wypychające sprawdzają się w większości zastosowań. Wyrzutniki ostrzy rozkładają siłę na cienkie ścianki, które odkształcają się pod naciskiem sworznia. Płyty zgarniające równomiernie podnoszą części z rdzeni-głęboko ciągnionych. Grzybki powietrzne uzupełniają mechaniczne wyrzucanie części z blokadą próżniową.

 

Mieliśmy klienta zajmującego się pakowaniem, który używał wieczek z teksturowaną powierzchnią wewnętrzną. W ich oryginalnym narzędziu zastosowano standardowe kołki, a części zawieszały się po wyrzuceniu. Dodanie czterech grzybków powietrznych w celu przerwania podciśnienia zmniejszyło liczbę odrzuconych-części z 2,3% do poniżej 0,1%.

 

Modyfikacja grzybka powietrznego kosztowała 1800 dolarów. Przy koszcie odrzucenia wynoszącym około 0,08 USD za część i rocznym wolumenie 800 000 sztuk, zwrot z inwestycji wyniósł niecałe cztery miesiące.

Kąty pochylenia i wykończenie powierzchni

Zależność między kątem pochylenia a wykończeniem powierzchni jest prosta: teksturowane powierzchnie wymagają większego ciągu, aby zapewnić czyste oddzielenie.

SPI-Polerowane powierzchnie (wykończenie lustrzane) mogą pracować przy przeciągu 0,5 stopnia. Powierzchnie z teksturą SPI-D zazwyczaj wymagają 3 stopni lub więcej, w zależności od głębokości tekstury. Niewystarczający ciąg w teksturowanych wgłębieniach powoduje powstawanie śladów oporu i zakleszczanie części.

Klient z branży artykułów gospodarstwa domowego przesłał nam plik części z określonym pochyleniem 1 stopnia na wszystkich powierzchniach. Projekt wymagał lekkiej tekstury na zewnątrz. Podczas przeglądu DFM zauważyliśmy,-że kombinacja wersji roboczej i tekstury może powodować problemy z wydaniem.

Zmiana pochylenia do 2,5 stopnia na powierzchniach teksturowanych przed cięciem stali nic nie kosztuje. Wykrycie problemu po ukończeniu narzędzia wymagałoby ponownego wycięcia ubytku-kosztów modyfikacji wynoszących około 4000–6000 USD plus dwa tygodnie opóźnienia.

Przed wyceną przeprowadzamy przegląd DFM każdego projektu. Szybciej jest naprawić geometrię w CAD niż w stali hartowanej.

Co jest dostarczane z formą

Widzieliśmy formy dostarczane od innych dostawców z-jednostronicową fakturą i niczym więcej. Żadnych rysunków, żadnych certyfikatów materiałowych, żadnych danych procesowych. Kiedy coś pójdzie nie tak-i w końcu zawsze coś pójdzie nie tak,-nie ma podstawy do diagnozowania.