Af hverju hefur formhönnun veruleg áhrif á kostnað plöntuhúsanna?

Hnökralýsandi flókið lag: Innri rif, skyndihliðar og yfirborðsnákvæmni

Innri rif og skyndihliðar: Hönnunarlegt val á milli kostnaðar og virkni sem margfaldar verkfærakostnað

När delar har undercuts, það er features som hindrar dem frá being ejected i en straight line, må producöser använda special mekanismer som sliders, lateral moving cores eller lifters, angled pins för att lösa detta problem. Varje ytterligare komponent gör mold design mer komplicerat, tar längre tid att machine och kräver extra validation arbete. Ta hydraulic sliders som exempel – bara en sådan kan skjuta tooling kostnaderna upp med 15 till 30 procent eftersom de behöver precisa komponenter, tätare manufacturing tolerances och tar mycket längre tid att montera korrekt. Rörliga delar medför också egna problem. Hårtstål inserts blir absolut nödvändiga om systemet ska hålla under regelbunden användning. När något går sönder orsakar det dyra produktionsstopp. Enligt vissa nykommna forskningar från Ponemon Institute ligger genomsnittlig kostnad för defekter orsakade av sådana haver kring 740 tusen dollar varje gång det inträffar. Metal planters har ofta dessa undercut problem inbyggda i deras design. Interna drainage lips och texturerade side grips är ganska standardmässiga features men båda kräver sliding system, vilket innebär högre förkostnader för vem som helst som vill producera dessa föremål.

Máttunarmörk og yfirborðsþrepi fyrir kjarna/hól í málmplöntu ásétningu

Að ná fullkominni útlit á plöntum með málmhríngingu byrjar á að fá kjarna og hól rétt. Þegar máttunarmörk krefjast nákvæmni betri en plús eða mínus 0,05 mm, notuðu flest verksmiðjur EDM frekar en venjulega CNC-skiðun. Hvað er kosturinn? EDM tekur þrjú til fimm sinnum lengri tíma til að klára. Síðan kemur yfirborðsþrepið. Fyrir mjög glerhrein útlit undir 0,1 mikrón Ra eða ákveðin mönstruð mynstur, væri búist við að eyða um 20 til 40 aukatímum í höndunarbílgu á hverja hlið formunnar. Efni spilar einnig stórt hlutverk. Venjuleg P20 stál virkar vel fyrir einföld matthrein útlit eða létt textúr, en þegar viðskiptavinir vilja spegilglatta yfirborðið, verðum við að skipta yfir í harðaða S136 stál sem kostar um 60 % meira. Þessar ákvarðanir hafa áhrif á hversu lengi formunum tekur og hvað hver eining lokast á að kosta. Þess vegna er mikilvægt að hugsa um yfirborðsþrepið á snemma stigi hönnunarfreðar frekar en að reyna að bæta því við í lokin.

Undirbúningskostnaður vs. Kostnaðaroptimering fyrir einingar yfir framleidd magn

Greining á upphaflegum moldarkostnaði: stáltegund, fjöldi holra og viðhaldsaukningar

Þegar horft er á kostnaðinn við að búa til form fyrir plöntuskeljana í járni, eru þrjár aðalþættir sem ákvarða endanlega útkomuna. Fyrst og fremst er hvaða tegund stál notuð er. Fyrir-hörðnuður stál eins og P20 kostar örugglega meira en venjulegar stáltegundir, kannski 30 til 50 prósent meira, en hann heldur einnig langt lengra. Slíkir hörðari stálar geta unnið yfir hálf milljón cykla áður en verið er að skipta út, sem er fimmtán sinnum meira en venjuleg form geta gert, um 100 þúsund cykla. Næst kemur fjöldi holra sem ákvarðar hversu margar einingar hægt er að framleiða í einu. Að fara frá einni holu í fjórar í sama formi mun tvöfaldska upphaflegan verð, en eftir að um tíu þúsund bitar hafa verið framleiddir verður hver einustu eining 60% ódýrari í framleiðslu. Að lokum ætti enginn að gleyma að reikna inn viðhaldskostnað frá upphafi. Iðnustandardar mæla með því að setja bort 15 til 20 prósent af heildarinvesteringunni eingöngu fyrir viðhald. Þetta er rökfræðilega rétt vegna þess að hlutar sem renna og yfirborð sem þurfa að vera pólluð slitast fljóttari en aðrir hlutar. Að hunsa þessa kostnaðartengingu leiðir næstum alltaf til óvænts bilunar og nauðsynjar á að skipta út formum miklu fyrr en áætlað var.

Reyndarupplýsinga tímarammi: Hvernig líftími forms minnkar kostnað fyrir hvert einstakt búr umfram 50 þúsund einingar

Magnið sem við framleymum breytir raunverulega magnið penganna sem við eyðum í að búa til metallplöntuska. Þegar framleiðendur búa til færri en 20.000 einingar, eyða verkföngunum upp á um helming kostnaðarins samanlagt. Þetta gerir litlar framleiddaröður mjög viðkvæmar fyrir kostnað formanna. En áhugavert verður það þegar framleiðsla fer yfir 50.000 einingar. Fastir kostnaðar formanna dreifast þá yfir fleiri vörur, sem lækkar kostnaðinn fyrir verkföng í hverri einingu um 70 til 80 prósent. Skoðum tölurnar: eitthvað sem kostar 12,50 dollara fyrir hverja einingu þegar bara er framleidd 1.000 bitar, fellur mikið niður í undir 90 sent fyrir hverja einingu þegar framleitt er 100.000 varar. Á þessu bestu framleiddarfélagi fá fyrirtæki raunverulega frelsi. Þau geta örugglega borgað fyrir betri yfirborðsmeðferð á plöntuskunum sínum, bætt við sterkari byggingu eða vernda hagnaðarglugga án þess að hækka verðið sem viðskiptavinir sjá.

Hönnun fyrir framleiðslu (DFM) jafnvægi í metallhýsingu plöntu

Festir, veggþykktavariations og úrdráttarhorn: Að jafnvæga uppbyggingarsterkri og möguleikum á formun

Að fá metallplöntuskelja rétt felur í sér erfiðar ákvarðanir um jafnvægi milli hversu sterkt efni þarf að vera og hversu auðvelt er að framleiða það. Að bæta við rúðum gerir skeljurnar meðhöndlungarþyngri en veldur vandamálum tengt undirsniðningi og útkipptingu hluta úr moldum. Iðnustugegnir sýna að þetta getur haft í för með sér aukningu á verkfærahjákomulagakostnaði á bilinu 15 til 25 prósent, einkum í tillit til dýrindis metallskelja. Að halda veggjum jafnþykku krefst til að forðast áreiðanlegar sökkmerki og brotlens. Þó svo að þetta sé í mótsögn við óskir um flottar formgerðir, verða flestir hönnuður að vinna innan námundaðar +/− 0,3 mm leyfis, sem oft felur í sér notkun á EDM-vinnslu eða nákvæma slípun. Snúningshorn eru einnig erfitt mál. Ef þau eru minni en 1,5 gráður, festast hlutarnir og skemma yfirborð moldarinnar. En ef yfir 3 gráður er komið, breytist heildarútlit skeljarinnar. Smáar breytingar hafa mikil áhrif á kostnað. Sjöbreytingu í veggþykkt á 0,1 mm eða helmingur gráðu í snúningshorni getur breytt einingarkostnaði um 3 til 7 prósent, eftir því hversu margar einingar eru framleiddar. Af þessari ástæðu byrjar vitrún hönnun á að skilja hvað maldin getur raunverulega unnið frekar en að reyna að bæta við lausnum aftan af.

Áhrif raunverulegrar formhönnunar: Vertikalaberningur á milli þriggja gerða metallplöntuform

Til að meta hvernig formhönnun ákvarðar húsnæðiskostnað metum við þrjár representativa hönnunargerðir á metallplöntum:

1. Einföld súlulaga hönnun (einn holur, lágmarks hall): Form af ál kostar um $15.000 en slitar út áður en 10.000 einingar – aðeins hentugt fyrir prófun eða mjög lága framleiksvöldum á sérstökum markaði.
2. Hönnun með miðlungsflækjustigi (ýtt yfirborð, 2 holur): Form af P20 stál krefst um $45.000 en hefur notkunarlíf í 300.000 einingar – minnkar kostnað fyrir hverja einingu um 60% þegar framleiðsla fer yfir 50.000 einingar.
3. Háflækni hönnun (undirklippingar, þunnir rýllir, 4 holur): Hardguðu stálform kostar yfir $80.000 en borgar sig langfristandi með lægsta kostnaði, þar sem verkfæði eru afskriftuð yfir 500.000+ einingar og möguleggja skalanlega framleiðslu.

Þegar horft er á þessi tölfræðigögn kemur eitthvað mikilvægt í ljós: flókin form felur ekki endilega í sér mikla kostnað ef notuð eru vitrulega. Vissulega krefst fallegt búnaðar meiri upphafsfrumafanga, en þegar sá búnaður varar lengur og getur framleitt margar hluta samtímis, þá hræra sparnaður sig saman. Sum fyrirtæki tilkynna að hafa minnkað kostnað fyrir hverja einingu um næstum þrjár fjórðungstíundir við framleiðslu í miklum magni. Fyrir fyrirtæki sem ætla að framleiða yfir fimmtíu þúsund einingar, borgar langvarandi stálform sig vel út. En fyrir minni framleiðslur, þar sem hver eining verður að bera dýrari prísmerki, gerir einföldnun samt góða viðskiptaáætlun.

Algengar spurningar

1. Hvaða helstu þættir ákvarða myndarflækjustig og kostnað?

Lykilþættir innihalda tilveru undirstrika, nauðsyn kliðrismekkana, kröfur um yfirborðslykt, tegund stálsins sem er notað, fjölda holra og viðhaldsaukningar.

2. Hvernig áhrifar framleidslumagn á einingarkostnað fyrir plöntuskar af málm?

Þegar framleidslumagn aukist yfir 50.000 einingar, dreifast fastir verkfærakostnadir yfir fleiri vörur, sem minnkar verulega einingarkostnaðinn.

3. Hverjar eru nokkrar viðskipti sem koma við sögu við hönnun plöntuska af málm?

Hönnuðum er nauðsynlegt að finna jafnvægi milli uppbyggingarsterkis og auðveldrar framleiðslu, með vali á milli hluta eins og rifja, breytilegs veggþykktar og afléttingarhorna.

4. Af hverju er mikilvægt að hafa í huga lyktarkröfur í upphafi hönnunarferlisins?

Að hafa í huga lyktarkröfur á snemma stigi getur haft verulegan áhrif á notkunarlífi myndarinnar og einingarkostnað, og svo unnið sé fyrir dýrum breytingum síðar í framleiðslunni.