Welche Designänderungen senken die Kosten für Aluminiumguss und Zerspanung?
Welche Designänderungen senken die Kosten für Aluminiumguss und Zerspanung?
Designänderungen, die die Kosten für Aluminiumguss und Zerspanung senken, umfassen das Ausgleichen der Wandstärke, das Aushöhlen schwerer Ansätze, die Verwendung von Rippen anstelle von massivem Material, größere Radien, die Vereinfachung von Hinterschneidungen, die Reduzierung unnötig enger Toleranzen, die Beschränkung der CNC-Bearbeitung auf funktionale Merkmale und die Trennung von sichtbaren und verborgenen Oberflächen. Diese Änderungen reduzieren Material-, Werkzeug-, Zykluszeit-, Bearbeitungs- und Endbearbeitungskosten.
Die besten Designänderungen erhalten die Funktion des Teils. Käufer sollten keine Rippe entfernen, die die Steifigkeit steuert, oder eine Lochposition lockern, die die Montage steuert. Eine nützliche DFM-Überprüfung trennt funktionale Anforderungen von kostentreibender Geometrie, die ohne Leistungseinbußen geändert werden kann.
Designbedingte Kostensenkung ist vor der Werkzeugherstellung am wertvollsten. Nachdem Druckgussformen oder Gussmodelle gebaut wurden, können Designänderungen Werkzeugänderungen erfordern. Eine frühzeitige Überprüfung gibt dem Käufer mehr Freiheit, Kosten zu senken und gleichzeitig das Produkt zu schützen.
Für designbasierte Einsparungen können Käufer wie Käufer das Design von Aluminiumdruckgussteilen vor der Formenherstellung verbessern können und wie Käufer die vollständige CNC-Bearbeitung von Aluminiumgussteilen reduzieren können lesen.
Nützliche DFM-Prüfwerte umfassen 1,5–3, mm Wände für viele HPDC-Geometrien, ,5–1,5 Grad äußere Formschräge und ,5–2, mm Aufmaß nur dort, wo Bearbeitung erforderlich ist. Die Kostenüberprüfung sollte zeigen, welche Änderung die Werkzeugkomplexität, Zykluszeit oder CNC-Arbeit reduziert und welche Zeichnungsanforderung geschützt bleibt.
Tabelle zur Designkostensenkung
Designänderung | Kostenauswirkung | Zu prüfendes Risiko |
|---|---|---|
Hohlräume in schweren Ansätzen | Reduziert Material und Porositätsrisiko | Gewindefestigkeit und Lastpfad |
Rippen statt massiver Abschnitte hinzufügen | Verbessert Steifigkeit mit weniger Material | Fließverhalten, Rippendicke und Auswurf |
Hinterschneidungen vereinfachen | Reduziert Schieber- oder Sekundärbearbeitungskosten | Montagemerkmal und Produktfunktion |
Nicht-kritische Toleranz lockern | Reduziert Bearbeitungs- und Prüfzeit | Bezugspunkte oder passungskritische Merkmale nicht lockern |
Bearbeitete Flächen begrenzen | Reduziert CNC-Zykluszeit und Rüstvorgänge | Dicht-, Lager- und Montageflächen müssen kontrolliert bleiben |
Bearbeitungskosten und Design
Die CNC-Bearbeitungskosten werden stark vom Design beeinflusst. Ein Teil, das an sechs Seiten bearbeitet werden muss, tiefe Taschen, enge Ebenheit und viele Gewindebohrungen aufweist, kostet mehr als ein Gussstück, bei dem nur Dichtflächen, Bohrungen und ausgewählte Löcher bearbeitet werden. Käufer sollten markieren, welche Merkmale tatsächlich bearbeitet werden müssen.
Die Bezugspunktstrategie ist wichtig. Wenn das Design keine stabilen Bezugspunkte bietet, kann die Bearbeitungseinrichtung langsam und die Inspektion instabil werden. Ein kleiner Bezugspunkt oder eine für Vorrichtungen geeignete Fläche kann die Einrichtungsvarianz reduzieren und die Wiederholbarkeit verbessern.
Das Design sollte auch Nacharbeitskosten bei der Endbearbeitung reduzieren. Wenn eine kosmetische Fläche an einer schwierigen Trennebene liegt, können die Endbearbeitungskosten steigen. Wenn versteckte Bereiche mit demselben Erscheinungsbildstandard wie sichtbare Flächen gekennzeichnet sind, steigen Beschichtungs- und Inspektionskosten. Die Oberflächenklassifizierung sollte Teil des DFM sein.
Designänderungen, die eine Validierung erfordern
Einige kostensparende Designänderungen erfordern eine Musterprüfung. Das Aushöhlen eines Ansatzes sollte auf Gewindefestigkeit und Porosität geprüft werden. Die Reduzierung der Wandstärke sollte auf Füllvermögen und Steifigkeit geprüft werden. Das Lockern von Toleranzen sollte gegen die Montage geprüft werden. Die Vereinfachung der Oberfläche sollte gegen Aussehen und Korrosionsschutz geprüft werden.
Käufer sollten aktualisierte Zeichnungen und Musterberichte vor der Produktion genehmigen. Andernfalls kann eine kostensparende Idee zu Verwirrung zwischen alten und neuen Standards führen.
Beispiele für sichere Designkostensenkung
Ein Gehäuse kann eine bearbeitete Dichtfläche behalten, aber nicht kontaktierende Außenwände im Gusszustand lassen. Eine Halterung kann enge Toleranzen an Montagelöchern beibehalten, aber Toleranzen an dekorativen Rippen lockern. Eine Abdeckung kann die Pulverbeschichtung auf der sichtbaren Außenseite behalten, während innen Standard-Entgratung verwendet wird. Ein Ansatz kann ausgehöhlt werden, während genügend Material für den Gewindeeingriff bleibt.
Diese Änderungen sind nur sicher, wenn sie an die Funktion gebunden sind. Der Lieferant sollte erklären, was geändert wird, welcher Kostentreiber reduziert wird und wie das Muster geprüft wird. Käufer sollten vage Vorschläge ablehnen, die Kosten entfernen, ohne das Risiko zu erklären.
Werkzeugauswirkungen von Designänderungen
Designänderungen können die Werkzeugkosten beeinflussen. Das Entfernen einer Hinterschneidung kann einen Schieber eliminieren. Das Verschieben einer Trennebene kann die Endbearbeitungskosten senken. Das Hinzufügen von Formschräge kann das Entformen verbessern. Späte Änderungen nach dem Werkzeugbau können jedoch Kosten verursachen, daher sollte DFM vor der Werkzeugfreigabe erfolgen.
Risiken der Designkostensenkung
Designkostensenkung kann fehlschlagen, wenn die Änderung eine versteckte Funktion entfernt. Ein Ansatz mag zu groß aussehen, trägt aber immer noch die Gewindelast. Eine Wand mag dick aussehen, schützt aber die Steifigkeit. Eine Oberfläche mag kosmetisch aussehen, dient aber als Bezugspunkt. Der Lieferant sollte fragen, warum jedes Merkmal existiert, bevor er es ändert.
Käufer sollten Designänderungen mit einer überarbeiteten Zeichnung genehmigen. Nur E-Mail-Kommentare reichen für die Serienproduktion nicht aus. Die aktualisierte Zeichnung sollte zeigen, welche Merkmale geändert wurden, welche Toleranzen geändert wurden und welche Oberflächen kritisch bleiben.
Käufer sollten auch fragen, ob jede Designänderung Werkzeug, Vorrichtung oder Endbearbeitung betrifft. Eine kleine Geometrieänderung kann Bearbeitungszeit sparen, aber eine Werkzeugkorrektur erfordern. Der Lieferant sollte die vollständige Kostenwirkung vor der Genehmigung zeigen.
Diese vollständige Sicht verhindert, dass eine lokale Einsparung später zu einem Werkzeug- oder Lieferproblem wird.
Sie schützt auch den Startzeitpunkt.
Neway DFM-Kostenprüfung
Neway kann Aluminiumteil-Designs auf Wandstärke, Rippen, Ansätze, Hinterschneidungen, Bearbeitungsaufmaß, Oberflächengüte und Inspektion prüfen. Diese Überprüfung kann Kosten senken, bevor der Käufer sich auf Werkzeug oder Produktionsvorrichtungen festlegt.
Die beste DFM-Kostenprüfung führt zu konkreten Zeichnungsmaßnahmen. Beispiele: diesen Ansatz aushöhlen, nur diese Fläche bearbeiten, diese Trennebene von der sichtbaren Oberfläche wegbewegen, diese nicht-kritische Toleranz lockern oder diesen Bezugspunkt für die Bearbeitung hinzufügen.
