Какие изменения в конструкции снижают стоимость литья и механической обработки алюминия?
Какие изменения в конструкции снижают стоимость литья и механической обработки алюминия?
Изменения конструкции, которые снижают стоимость литья и механической обработки алюминия, включают выравнивание толщины стенок, удаление металла из массивных бобышек, использование ребер вместо сплошной массы, увеличение радиусов, упрощение поднутрений, снижение излишне жестких допусков, ограничение механической обработки функциональными поверхностями и разделение видимых и скрытых поверхностей. Эти изменения снижают затраты на материалы, оснастку, время цикла, механическую обработку и финишную обработку.
Лучшие изменения конструкции сохраняют функцию детали. Покупатели не должны удалять ребро, которое обеспечивает жесткость, или ослаблять позиционирование отверстия, которое влияет на сборку. Полезный анализ DFM отделяет функциональные требования от геометрии, которая влияет на стоимость и может быть изменена без ухудшения производительности.
Снижение затрат на этапе проектирования наиболее ценно до изготовления оснастки. После изготовления пресс-форм или литейных моделей изменения конструкции могут потребовать модификации оснастки. Ранний анализ дает покупателю больше свободы для снижения затрат при сохранении качества продукта.
Для экономии на основе конструкции покупатели могут ознакомиться с как улучшить конструкцию алюминиевой детали для литья под давлением перед изготовлением пресс-формы и как сократить полную механическую обработку на станках с ЧПУ для алюминиевых литых деталей.
Полезные контрольные значения DFM включают толщину стенок 1,5-3, мм для многих геометрий HPDC, внешние уклоны ,5-1,5 градуса и припуски ,5-2, мм только там, где требуется механическая обработка. Анализ затрат должен показывать, какое изменение снижает сложность оснастки, время цикла или объем работ по ЧПУ, а какое требование чертежа остается неизменным.
Таблица снижения затрат за счет конструкции
Изменение конструкции | Влияние на стоимость | Риск для проверки |
|---|---|---|
Удаление металла из массивных бобышек | Снижает расход материала и риск пористости | Прочность резьбы и путь нагружения |
Добавление ребер вместо сплошных сечений | Улучшает жесткость при меньшем расходе материала | Заливка, толщина ребер и извлечение |
Упрощение поднутрений | Снижает стоимость ползунов или вторичной механической обработки | Сборочный элемент и функция изделия |
Ослабление некритичных допусков | Сокращает время механической обработки и контроля | Не ослаблять базы или элементы, критичные для посадки |
Ограничение механически обрабатываемых поверхностей | Сокращает время цикла ЧПУ и количество установок | Уплотняемые, опорные и монтажные поверхности должны оставаться контролируемыми |
Стоимость механической обработки и конструкция
Стоимость механической обработки на станках с ЧПУ сильно зависит от конструкции. Деталь, требующая обработки с шести сторон, глубоких карманов, жестких допусков на плоскостность и множества резьбовых отверстий, будет стоить дороже, чем отливка, где обрабатываются только поверхности под прокладки, отверстия и отдельные выбранные отверстия. Покупатели должны отметить, какие элементы действительно требуют механической обработки.
Стратегия баз имеет значение. Если конструкция не обеспечивает стабильных баз, настройка механической обработки может быть медленной, а контроль нестабильным. Небольшая базовая площадка или поверхность, удобная для приспособлений, может снизить вариабельность настройки и повысить повторяемость.
Конструкция также должна снижать объем финишной доработки. Если косметическая поверхность расположена на сложной линии разъема, затраты на финишную обработку могут возрасти. Если скрытые области имеют такие же требования к внешнему виду, как и видимые, стоимость покрытия и контроля возрастает. Классификация поверхностей должна быть частью DFM.
Изменения конструкции, требующие проверки
Некоторые изменения конструкции, снижающие стоимость, требуют проверки на образцах. Удаление металла из бобышки следует проверять на прочность резьбы и пористость. Уменьшение толщины стенки следует проверять на заполняемость и жесткость. Ослабление допусков следует проверять на сборку. Упрощение отделки следует проверять на соответствие внешнему виду и требованиям к коррозионной стойкости.
Покупатели должны утвердить обновленные чертежи и отчеты по образцам до начала производства. В противном случае идея по снижению затрат может вызвать путаницу между старыми и новыми стандартами.
Примеры безопасного снижения затрат за счет конструкции
Корпус может сохранить обработанную поверхность под прокладку, но оставить неконтактные внешние стенки в литом состоянии. Кронштейн может сохранить жесткий допуск на монтажные отверстия, но ослабить допуск на декоративные ребра. Крышка может сохранить порошковое покрытие на видимой внешней поверхности, используя стандартную зачистку заусенцев внутри. Бобышка может быть удалена с сохранением достаточного материала для ввинчивания резьбы.
Эти изменения безопасны только в том случае, если они связаны с функцией. Поставщик должен объяснить, что изменяется, какой фактор затрат снижается и как будет проверяться образец. Покупатели должны отклонять расплывчатые предложения, которые снижают стоимость без объяснения рисков.
Влияние изменений конструкции на оснастку
Изменения конструкции могут повлиять на стоимость оснастки. Устранение поднутрения может исключить ползун. Перемещение линии разъема может снизить затраты на финишную обработку. Добавление уклона может улучшить извлечение. Однако поздние изменения после изготовления оснастки могут добавить затраты, поэтому DFM должен проводиться до утверждения оснастки.
Риски снижения затрат за счет конструкции
Снижение затрат за счет конструкции может провалиться, когда изменение устраняет скрытую функцию. Бобышка может выглядеть слишком большой, но все же нести нагрузку от резьбы. Стенка может выглядеть толстой, но обеспечивать жесткость. Поверхность может выглядеть косметической, но служить базой. Поставщик должен спрашивать, почему существует каждый элемент, прежде чем его изменять.
Покупатели должны утверждать изменения конструкции с пересмотренным чертежом. Только комментарии по электронной почте недостаточны для повторяемого производства. Обновленный чертеж должен показывать, какие элементы изменены, какие допуски изменены и какие поверхности остаются критичными.
Покупатели также должны спрашивать, влияет ли каждое изменение конструкции на оснастку, приспособления или финишную обработку. Небольшое изменение геометрии может сэкономить время механической обработки, но потребовать исправления оснастки. Поставщик должен показать полный эффект по стоимости до утверждения.
Этот полный обзор предотвращает превращение локальной экономии в проблему с оснасткой или поставками позже.
Это также защищает сроки запуска.
Анализ стоимости DFM от Neway
Neway может проанализировать конструкции алюминиевых деталей на толщину стенок, ребра, бобышки, поднутрения, припуски на механическую обработку, качество поверхности и контроль. Этот анализ может снизить стоимость до того, как покупатель вложится в оснастку или производственные приспособления.
Лучший анализ стоимости DFM дает конкретные действия по чертежу. Примеры включают: удалить металл из этой бобышки, обработать только эту поверхность, переместить линию разъема от видимой поверхности, ослабить этот некритичный допуск или добавить базовую площадку для механической обработки.
