Које су уобичајене грешке у дизајну калупа за бризгање?

Грешка уочена током ДФМ прегледа не кошта скоро ништа - то је само дискусија међу инжењерима. Грешка ухваћена након што је 3Д модел финализован обично кошта 500 до 2000 долара за исправљање у ЦАД ревизијама. Иста грешка ухваћена након што је почело сечење челика кошта 5.000 до 15.000 долара. Након Т0 или Т1 пробног периода, гледате на дораду од 10.000 до 30.000 долара. А ако грешка уђе у масовну производњу, поправке се рутински крећу од 50.000 до 200 УСД,000 - плус отпад од инвентара и штета у односу са клијентима коју је тешко измерити.

Ово повећање трошкова од 100-према 1 у фазама је управо разлог зашто је ДФМ са предњим учитавањем толико важан. Најјефтиније место за исправљање грешке је увек узводно, а најскупље је увек низводно.

Они су поређани отприлике према томе колико често се појављују у стварним пројектима, на основу искуства нашег тима који ради на стотинама програма за калупе.

Грешка 1: Недовољни углови газа

Ово је грешка број један по учесталости и појављује се свуда - од једноставних делова ливених убризгавањем до сложених алата за производњу више- шупљина.

Сваком пластичном делу је потребан мали конус, који се зове нацрт, који омогућава да се део глатко ослободи из шупљине. Минимална препоручена промаја је 1 степен по страни за већину материјала, са 1,5 до 2 степена препоручена за козметичке површине А- класе и текстурне карактеристике. Пад испод 1 степен и сила избацивања може се повећати за 30 до 50 процената, што доводи до избељивања под стресом, изобличења димензија и убрзаног хабања калупа.

Ова грешка је посебно штетна за сложени калуп за убризгавање шкољке миша са закривљеним козметичким површинама. Дизајнери фокусирани на естетику понекад забораве да је сваком вертикалном лицу потребна промаја, што доводи до калупа који изгледају лепо у ЦАД-у, али производе делове-обележене напрезањем у производњи.

Грешка 2: Погрешна локација капије

Капија је место где пластика улази у шупљину, а њена локација одређује образац протока, положај линије заваривања и расподелу притиска. Поставите капију на погрешно место и добићете линије заваривања на видљивим површинама, неравномерно пуњење делова или трагове судопера на сведоку капије.

За козметичке производе, локација капије никада не би требало да буде на видљивој површини. За калуп за убризгавање шкољке миша, капија обично иде на унутрашњу површину где је неће видети крајњи корисник. Дно-од-делних капија, крај-делимичних капија-делимичних или скривених подморничких капија су све опције -, али капија не сме да буде ни на једној површини коју ће клијент видети.

За функционалне делове, локација капије такође треба да избегава стварање линија заваривања у областима{0}}која носе напрезање. АКалуп за убризгавање зупчаника мотораса капијом постављеном на зупцу зупчаника створиће слабу тачку управо тамо где је снага најважнија.

Грешка 3: Неуједначена дебљина зида

Пластични делови треба да имају уједначену дебљину зида. Када се дебљина зидова разликује, дебљи делови се хладе спорије од тањих делова. Резултат: трагови умиваоника, искривљеност и унутрашњи стрес који се можда неће појавити до недељама или месецима након обликовања.

Индустријско правило: варијација дебљине не би требало да пређе плус-или-минус 25 процената номиналне дебљине зида. Дакле, део са номиналним зидом од 2 мм треба да се креће од 1,5 мм до највише 2,5 мм. Било шта екстремније - као што је зид од 1 мм који прелази у чврсти избочин од 3 мм - гарантује проблеме.

Када крутост или чврстоћа захтевају дебље делове, користите ребра и уметке радије него чврсти материјал. Овим се постиже структурални циљ уз одржавање уједначеног понашања хлађења.

Грешка 4: Неадекватан дизајн система за хлађење

Време хлађења чини 60 до 70 процената укупног времена циклуса. Калуп са лоше дизајнираним каналима за хлађење производиће делове у спорим циклусима током целог радног века - остављајући производни капацитет и профитну маржу трајно на столу.

Ово је најскупља грешка за{0}}производе велике количине. АКалуп за убризгавање пластичних ПС чашакоји ради циклусе од 12 секунди када би требало да ради циклусе од 7 секунди кошта произвођача отприлике 70 процената потенцијалног капацитета. Преко 50 милиона јединица производње, то је огроман новац.

Одговарајући дизајн хлађења захтева ЦФД анализу у фази пројектовања, уравнотежене распореде канала који обезбеђују равномерну дистрибуцију температуре у шупљини и постављање канала унутар 1,5 до 2,5 пута дебљине зида површине шупљине. Конформни канали за хлађење у 3Д-штампаним уметцима могу да обезбеде додатно смањење циклуса од 15 до 30 процената на деловима сложене геометрије.

Грешка 5: Оштри унутрашњи углови

Сваки оштар унутрашњи угао испод радијуса од 0,5 мм ствара тачку концентрације напона. Под оптерећењем - укључујући оптерећење избацивања - те тачке постају природна локација квара.

Индустријско правило: минимални унутрашњи радијус треба да буде најмање 0,5 пута већи од локалне дебљине зида, а у идеалном случају и већи. Део зида од 2 мм треба да има унутрашње радијусе од најмање 1 мм. Мање од тога, и део има уграђену-слабу тачку где ће то физика искористити.

За прецизностКалуп за убризгавање моторног зупчаника,ово правило се односи посебно на корен зуба зупчаника. Корени зуба са неадекватним полупречником увлака покваре се под оптерећењем од замора при много нижем броју циклуса од правилно пројектованих зуба - понекад за факторе од 5 до 10 у односу на очекивани радни век.

Грешка 6: Лош дизајн вентилационих отвора

Када растопљена пластика тече у шупљину, она мора негде да избаци ваздух. Неадекватно одзрачивање доводи до сабијања ваздуха у делу, што доводи до трагова опекотина (заробљени ваздух се пали под компресијом), кратких удараца (део не успе да се напуни у потпуности) или порозности (мехурићи ваздуха заробљени у делу).

Индустријска{0}}стандардна дубина вентилационог отвора је 0,02 до 0,04 мм за већину термопласта - довољно дубока да пусти ваздух да изађе, довољно плитка да пластика не може да се провуче и створи блиц. Вентилациони отвори треба да буду постављени на последњим тачкама за пуњење, обично на крајевима путева протока.

Калуп са правилном вентилацијом може радити 10 до 20 процената већим брзинама убризгавања од калупа са лошом вентилацијом, што директно доприноси времену циклуса и квалитету.

Грешка 7: потцењивање захтева за избацивање

Избацивање изгледа једноставно - игле гурају део из калупа. Али избацивање је место где многи козметички и димензионални проблеми заправо потичу.

Уобичајене грешке при избацивању укључују премало иглица (концентрисање силе на премалој површини), игле постављене испод козметичких површина (стварајући видљиве трагове сведока), игле премалог пречника (концентрисање напрезања) и игле постављене на танке зидове (изазивајући избељивање или изобличење напрезања).

Индустријске смернице препоручују један клин за избацивање на 25 до 40 цм² пројектоване површине дела, при чему сила по иглици остаје испод 2 Н/мм². За козметичке{4}}критичне апликације као што је аКалуп за убризгавање шкољке миша, узмите у обзир плоче за скидање које равномерно распоређују силу избацивања по целом периметру уместо да је концентришу на локацијама затика.

Различите категорије производа најчешће трпе различите грешке. Разумевање која је грешка највероватније за ваш конкретан пројекат помаже да се пажња ДФМ прегледа усмери тамо где је најважније.

Преглед дизајна за производњу је највећа активност-повраћаја улагања у било ком пројекту алата. Ево зашто је рано откривање проблема много јефтиније него касно.

Најбоља пракса у индустрији су најмање два формална циклуса прегледа ДФМ-а по пројекту: један у фази концепта (пре почетка детаљног дизајна) и један са финализованим 3Д моделом (пре него што почне производња алата). Неки озбиљни пројекти додају трећу рецензију посебно фокусирану на резултате симулације из Молдфлов-а или сличних алата.

Индустрија дизајна калупа се значајно променила у последњих пет година, углавном вођена симулацијом и АИ алатима.

Молдфлов и Молдек3Д симулација су сада стандардна пракса у приближно 62 процента врхунских-фабрика калупа за бризгање. Ови алати предвиђају шеме протока, идентификују потенцијалне линије заваривања, означавају ризике од кратких{4}}пуцања и истичу проблеме са хлађењем пре него што се челик пресече.

Алати за ДФМ анализу вођени АИ-могу да скенирају 3Д ЦАД модел и аутоматски обележе уобичајене проблеме у дизајну - премалу нацрт, оштре углове, неуједначену дебљину зида и друго. Неке платформе производе аутоматизоване ДФМ извештаје за неколико минута за које су претходно били потребни сати прегледа инжењера.

Дигитална близаначка верификација се појављује за програме високе{0}}вредности, где се симулирани модел калупа проверава у односу на стварне производне перформансе како би се побољшали будући дизајни.

Подаци из индустрије показују да су стопе прераде калупа пале са приближно 35 процената (пре-ера симулације) на отприлике 15 процената за продавнице са зрелим процесима симулације - што је драматично побољшање у стопи успеха првог-пробног поступка.

Неколико стандарда регулише процес дизајна калупа и критеријуме прихватања:

Оквир система управљања квалитетом ИСО 9001

СПЕ ДФМ смернице за бризгане пластике

АСТМ Д955 стандард за мерење пластичног скупљања

АСТМ Д3641 стандардна пракса за бризгање

ИАТФ 16949 за квалитет добављача у аутомобилској индустрији

ИСО 20457 за толеранције димензија пластичних делова

Озбиљнопроизвођач калупа за бризгањедокументује ДФМ преглед у односу на ове стандарде као део стандардних резултата пројекта.

68% пројеката калупа за бризгање има велике проблеме са дизајном при првом испитивању (СПЕ подаци)

Проблеми ухваћени у ДФМ коштају $0-$2,000; исти проблеми у масовној производњи коштају $50,000-$200,000+

Седам најчешћих грешака: недовољна промаја, погрешна локација капије, неравни зидови, неадекватно хлађење, оштри углови, лош вентилација, потцењивање избацивања

Различити производи трпе различите типичне грешке -Калуп за убризгавање шкољке мишапројекти често виде грешке локације капије, пројекти калупа за убризгавање моторних зупчаника имају проблеме са радијусом угла, пројекти са пластичним ПС чашама за ињекцијске калупе плаћају лоше хлађење

Два циклуса прегледа ДФМ-а су најбоља пракса у индустрији

Модерна симулација смањила је стопе прераде калупа са 35% на 15%

Најбољи повраћај улагања у алатима је увек ДФМ инвестиција{0}}учитана унапред

Седам грешака обухваћених изнад чине отприлике 80 процената грешака у пројекту калупа за ињектирање. Сваки од њих се може спречити одговарајућим ДФМ прегледом у фази пројектовања - и сваки од њих постаје драматично скупљи што је касније ухваћен.

Сунхингстонес пружа свеобухватан преглед ДФМ-а као стандардну праксу за сваки пројекат: козметички програми калупа за убризгавање шкољке миша, прецизни алати за калупе за убризгавање моторних зупчаника и{0}}пројекти великих{0}}пластичних ПС чаша за ињекцијске калупе. Разговарајте са нашим инжењерским тимом о свом дизајну пре него што почнете да користите алате - то је највећи разговор-који можете имати о свом пројекту.

Контактирајте сада

Друштво инжењера пластике (СПЕ) - Годишња анкета о грешкама код бризгања

Анализа трошкова прераде калупа Удружења индустрије пластике -

АСТМ Д{0}} стандардна метода испитивања за мерење пластичног скупљања

АСТМ Д{0}} стандардна пракса за узорке за испитивање бризгањем

ИСО 9001:2015 - Системи управљања квалитетом

ИСО 20457 - толеранције димензија пластичних делова

Аутодеск Молдфлов - Беле књиге о симулацији бризгања

Магазин Пластицс Тецхнологи Магазине - Годишње истраживање индустрије о пракси ДФМ-а

ИАТФ 16949 - Стандард управљања квалитетом у аутомобилској индустрији

ДМЕ Цомпани - Приручник за инжењеринг компоненти калупа