¿Qué cambios de diseño reducen el costo de fundición y mecanizado de aluminio?
¿Qué cambios de diseño reducen el costo de fundición y mecanizado de aluminio?
Los cambios de diseño que reducen el costo de fundición y mecanizado de aluminio incluyen equilibrar el espesor de la pared, perforar los cubos pesados, usar nervaduras en lugar de masa sólida, aumentar los radios, simplificar los socavados, reducir las tolerancias estrechas innecesarias, limitar el mecanizado CNC a las características funcionales y separar las superficies visibles de las ocultas. Estos cambios reducen el material, el utillaje, el tiempo de ciclo, el mecanizado y el costo de acabado.
Los mejores cambios de diseño mantienen la función de la pieza. Los compradores no deben eliminar una nervadura que controla la rigidez ni relajar una posición de agujero que controla el ensamblaje. Una revisión útil de DFM separa los requerimientos funcionales de la geometría que impulsa el costo y que puede modificarse sin afectar el rendimiento.
La reducción de costos mediante el diseño es más valiosa antes del utillaje. Después de construir el utillaje de fundición o los patrones de fundición, los cambios de diseño pueden requerir modificación del utillaje. La revisión temprana le da al comprador más libertad para reducir costos mientras protege el producto.
Para ahorros basados en diseño, los compradores pueden revisar cómo mejorar el diseño de piezas de fundición a presión de aluminio antes de la fabricación del molde y cómo reducir el trabajo de mecanizado CNC completo en piezas de fundición de aluminio.
Los valores útiles de evaluación de DFM incluyen paredes de 1.5-3. mm para muchas geometrías de HPDC, desmoldeo externo de .5-1.5 grados y solo .5-2. mm de sobremedida donde se requiere mecanizado. La revisión de costos debe mostrar qué cambio reduce la complejidad del utillaje, el tiempo de ciclo o el trabajo CNC y qué requisito del dibujo permanece protegido.
Tabla de reducción de costos de diseño
Cambio de diseño | Impacto en el costo | Riesgo a revisar |
|---|---|---|
Perforar cubos pesados | Reduce el material y el riesgo de porosidad | Resistencia de la rosca y trayectoria de carga |
Agregar nervaduras en lugar de secciones sólidas | Mejora la rigidez con menos material | Flujo, espesor de la nervadura y expulsión |
Simplificar los socavados | Reduce el costo de deslizamiento o mecanizado secundario | Característica de ensamblaje y función del producto |
Relajar tolerancia no crítica | Reduce el tiempo de mecanizado e inspección | No relajar las referencias ni las características críticas para el ajuste |
Limitar las superficies mecanizadas | Reduce el tiempo de ciclo CNC y las configuraciones | Las superficies de sellado, rodamiento y montaje deben permanecer controladas |
Costo de mecanizado y diseño
El costo del mecanizado CNC está fuertemente influenciado por el diseño. Una pieza que necesita mecanizado en seis caras, bolsillos profundos, planicidad estrecha y muchos agujeros roscados costará más que una fundición donde solo se mecanizan caras de junta, agujeros y orificios seleccionados. Los compradores deben marcar qué características realmente necesitan mecanizado.
La estrategia de referencias importa. Si el diseño no proporciona referencias estables, la configuración del mecanizado puede volverse lenta y la inspección inestable. Una pequeña almohadilla de referencia o una superficie amigable con el accesorio puede reducir la variación de configuración y mejorar la repetibilidad.
El diseño también debe reducir el retrabajo de acabado. Si una cara cosmética se coloca en una línea de separación difícil, la mano de obra de acabado puede aumentar. Si las áreas ocultas se etiquetan con el mismo estándar de apariencia que las superficies visibles, el costo de recubrimiento e inspección aumenta. La clasificación de superficies debe ser parte del DFM.
Cambios de diseño que requieren validación
Algunos cambios de diseño que ahorran costos requieren validación con muestras. Perforar un cubo debe verificarse para resistencia de rosca y porosidad. Reducir el espesor de pared debe verificarse para llenado y rigidez. Relajar la tolerancia debe verificarse con el ensamblaje. Simplificar el acabado debe verificarse con requisitos de apariencia y corrosión.
Los compradores deben aprobar los dibujos actualizados y los informes de muestras antes de la producción. De lo contrario, una idea de ahorro de costos puede crear confusión entre los estándares antiguos y nuevos.
Ejemplos de reducción segura de costos de diseño
Una carcasa puede mantener una cara de junta mecanizada pero dejar las paredes exteriores sin contacto como fundidas. Un soporte puede mantener tolerancia estrecha en los agujeros de montaje pero relajar la tolerancia en las nervaduras decorativas. Una tapa puede mantener el recubrimiento en polvo en el exterior visible mientras usa desbarbado estándar en el interior. Un cubo puede perforarse manteniendo suficiente material para el agarre de la rosca.
Estos cambios son seguros solo cuando están vinculados a la función. El proveedor debe explicar qué se está cambiando, qué impulsor de costo se reduce y cómo se verificará la muestra. Los compradores deben rechazar sugerencias vagas que eliminen costos sin explicar el riesgo.
Impacto de los cambios de diseño en el utillaje
Los cambios de diseño pueden afectar el costo del utillaje. Eliminar un socavado puede eliminar un deslizamiento. Mover una línea de separación puede reducir la mano de obra de acabado. Agregar desmoldeo puede mejorar la liberación. Sin embargo, los cambios tardíos después de la construcción del utillaje pueden agregar costos, por lo que el DFM debe realizarse antes de la aprobación del utillaje.
Riesgos de la reducción de costos de diseño
La reducción de costos de diseño puede fallar cuando el cambio elimina una función oculta. Un cubo puede parecer demasiado grande pero aún soportar la carga de la rosca. Una pared puede parecer gruesa pero proteger la rigidez. Una superficie puede parecer cosmética pero servir como referencia. El proveedor debe preguntar por qué existe cada característica antes de cambiarla.
Los compradores deben aprobar los cambios de diseño con un dibujo revisado. Los comentarios por correo electrónico solo no son suficientes para la producción repetida. El dibujo actualizado debe mostrar qué características cambiaron, qué tolerancias cambiaron y qué superficies permanecen críticas.
Los compradores también deben preguntar si cada cambio de diseño afecta el utillaje, el accesorio o el acabado. Un pequeño cambio de geometría puede ahorrar tiempo de mecanizado pero requerir corrección del utillaje. El proveedor debe mostrar el efecto completo del costo antes de la aprobación.
Esa vista completa evita que un ahorro local se convierta en un problema de utillaje o entrega más adelante.
También protege el tiempo de lanzamiento.
Revisión de costos DFM de Neway
Neway puede revisar diseños de piezas de aluminio para espesor de pared, nervaduras, cubos, socavados, sobremedida de mecanizado, acabado de superficie e inspección. Esta revisión puede reducir costos antes de que el comprador se comprometa con el utillaje o los accesorios de producción.
La mejor revisión de costos DFM produce acciones específicas de dibujo. Ejemplos incluyen perforar este cubo, mecanizar solo esta cara, mover esta línea de separación lejos de la superficie visible, relajar esta tolerancia no crítica o agregar esta almohadilla de referencia para mecanizado.
