Formkerne og formhulrum: forskelle og designovervejelser

Du har tre tilbud på dit skrivebord. Priserne varierer med 30 % eller mere. Specifikationerne ligner på papiret-samme stål, samme antal hulrum, samme overfladefinish. Forskellen er i hulrum og centrale tekniske beslutninger, som ikke dukker op før produktionen.

 

Vi ombyggede hulrumsindsatser sidste år til en 8-huls fødevarebeholderform. Den oprindelige leverandør havde boret kølekanaler i inkonsekvente afstande fra hulrummets overflade - 8 mm på nogle steder, over 15 mm på andre. Temperaturvariation forårsagede ujævn fyldning. Dele fra indre hulrum løb korte, mens ydre hulrum var overpakkede. Kunden brugte elleve måneder på at justere procesindstillingerne, før de kontrollerede stålet.

 

Vores ombygning holdt alle kanaler med en ensartet 10 mm afstand. Cyklustiden faldt fra 18 sekunder til 12 sekunder. På deres 400 tons presse, der kører med $85/time, sparer denne 6-sekunders reduktion $14.280 pr. 100.000 dele. Genopbygningsinvesteringen på $35.000 blev genoprettet på fire måneder ved deres årlige volumen.

Køledesign bestemmer cyklustiden

 

Køling tegner sig for 60-80 % af din cyklustid. Når du anmoder om tilbud, angiver du sandsynligvis materiale, overfladefinish, hulrumstal og forventet volumen. Hvad de fleste anmodninger ikke spørger om,-og de fleste leverandører ikke melder sig frivilligt, er hvordan kølekanaler vil blive dirigeret gennem hulrumsblokkene.

 

Konventionelle borede kanaler løber i lige linjer. De kan ikke følge kompleks delgeometri, så nogle områder afkøles hurtigere end andre.Konforme kølekanalerfølg hulrummets overflade i ensartet afstand, men koster mere at fremstille.

 

Her er, når konform køling giver mening:

Investeringen genoprettes i det første år. For kørsler under 100.000 dele giver konventionel køling normalt mere mening.

Vi citerer begge muligheder og viser dig matematikken for dine specifikke mængder.

Stålkvalitet påvirker værktøjets levetid under slibende materialer

Sidste år specificerede en kunde til bilforbindelser P20-stål for, hvad de forventede som 200.000 årlige dele. Efterspørgslen oversteg prognoserne. I måned otte i år to havde den 30 % glasfyldte-PBT, de kørte, slidt hulrumsportene ud over tolerance.

Valget blev et produktionsgab på seks-ugers eller at kvalificere en backupleverandør midt i-programmet. De mistede to nye forretningsmuligheder under nedetiden.

P20 koster omkring $8-12/kg. S136 koster 25-35 USD/kg. For en typisk hulrumsblok, der kræver 50 kg stål, er forskellen mellem materialeomkostninger omkring $850-1.150.

S136 holder tre til fire gange længere under glas-fyldte forbindelser. De seks-ugers produktionsgab kostede mere end stålopgraderingen ville have haft.

For ikke-slibende materialer ved moderat volumen er P20 fint. Vi specificerer, hvad applikationen kræver.

Multi-Cavity Fill Balance

Geometrisk symmetriske løbere skal fylde alle hulrum identisk. Det gør de ikke. Forskydningsopvarmning langs løbervægge skaber temperaturgradienter, der leder varmere materiale mod indre hulrum.

Core Shift i tynde-væg-applikationer

På tynde-vægdele-medicinske hætteglas, pennebeholdere, emballageindlæg-kan ulige injektionstryk afbøje kernen under påfyldning. Resultatet er vægtykkelsesvariationer, som muligvis ikke viser sig, før delene mislykkes med lækagetestning.

Vi designer kerner til disse applikationer med understøtning, der er dimensioneret til den forventede afbøjningsbelastning. Dette tilføjer 3-5 dage til designfasen, men forhindrer problemer, der dukker op 18 måneder inde i produktionen, når kerner begynder at revne.

Design af udkastningssystem

 

Dele, der sidder fast i formen, bremser din cyklus og kan beskadige værktøjet. Udkastningssystemets design afhænger af delens geometri, trækvinkler og overfladetekstur.

 

Standard ejektorstifter fungerer til de fleste applikationer. Bladejektorer fordeler kraft på tværs af tynde vægge, der ville deformeres under stifttryk. Strippeplader løfter dele jævnt fra dybe-trækkerner. Luftventiler supplerer mekanisk udstødning for dele med vakuumlås.

 

Vi havde en emballagekunde, der kørte låg med en struktureret indvendig overflade. Deres originale værktøj brugte standardstifter, og dele blev hængt op ved udkast. Tilføjelse af fire luftventiler for at bryde vakuum reducerede fastsiddende-dele fra 2,3 % til under 0,1 %.

 

Modifikationen af ​​luftventilen kostede $1.800. Ved deres afvisningsomkostninger på omkring $ 0,08/del og 800.000 årligt volumen var tilbagebetalingen under fire måneder.

Trækvinkler og overfladefinish

Forholdet mellem trækvinkel og overfladefinish er ligetil: teksturerede overflader har brug for mere træk for at frigives rent.

SPI-En poleret overflade (spejlfinish) kan køre med 0,5 graders træk. SPI-D-teksturerede overflader har typisk brug for 3 grader eller mere, afhængigt af teksturdybden. Utilstrækkeligt træk på teksturerede hulrum forårsager trækmærker og fastsiddende dele.

En husholdningskunde har sendt os en delefil med 1 grads træk specificeret på alle overflader. Designet krævede en let tekstur på ydersiden. Vi har markeret dette i DFM-gennemgang-, at kombinationen udkast/tekstur ville forårsage udgivelsesproblemer.

Revidering til 2,5 graders træk på strukturerede overflader før skæring af stål koster ingenting. Opdagelse af problemet efter færdiggørelse af værktøjet ville have krævet omskæring af hulrummet -omtrent $4.000-6.000 i modifikationsomkostninger plus to ugers forsinkelse.

Vi kører DFM-gennemgang på hvert projekt inden tilbud. Det er hurtigere at fiksere geometri i CAD end i hærdet stål.

Hvad sendes med formen

Vi har set forme komme fra andre leverandører med en enkelt-sides faktura og intet andet. Ingen tegninger, ingen materialecertifikater, ingen procesdata. Når noget går galt-og i sidste ende går noget altid galt-er der ingen baseline at diagnosticere imod.