Дизайн пресс-формы

Что такое продукт «Предназначен для производства»?

Чтобы удовлетворить требования проектирования для производства, продукт должен быть функционально исправен, иметь привлекательность для продажи и быть конкурентоспособным по цене.

Для того, чтобы продукт был экономично изготовлен с помощью пластиковой формы, он должен быть спроектирован таким образом, чтобы использовались наиболее подходящие материалы и процессы.

Инженер не может эффективно работать над дизайном продукта, если он не знает или не снабжен адекватной информацией о том, как будут производиться его проекты.

Таким образом, основная проблема проектирования производства состоит в правильном функциональном проектировании, а также в выборе материалов и процессов, которые должны использоваться, чтобы можно было производить новый продукт на конкурентоспособной основе.

При выборе этих материалов и процессов функциональный дизайнер должен внести множество модификаций и изменений в свою первоначальную концепцию.

Форма, цвет, размер, требования к допускам, текстура, вес и сам функциональный дизайн могут быть затронуты до того, как будет разработан идеальный дизайн, который будет функционально обоснованным, привлекательным для продажи и экономичным для производства в течение требуемого времени.

Пластмассы дают разработчикам возможность оптимизировать свои проекты, изучая различные параметры конструкции, включая состав материала и структурную геометрию продукта, чтобы удовлетворить различные требования к продукту.

Многие конструкционные пластики могут иметь низкий модуль упругости, что, по сути, является одним из ключевых дефектов их конструкции. Пластмассы, как правило, обычно используются для приложений, требующих значительных статических и/или динамических нагрузок.

Чтобы решить проблему целостности формы под нагрузкой, низкомодульные конструкционные пластики разрабатываются по форме и/или по толщине, чтобы использовать преимущества их низкого модуля и достичь максимальной жесткости.

Пластмассовые изделия этого типа составляют большую часть пластмасс, производимых во всем мире.

Допуски:

Достижение высокой степени точности формованных деталей требует больших затрат.

При небольших допусках, близких к -0,002 дюйма. На больших деталях допускаются допуски примерно от 0,001 до 0,002 дюйма на дюйм.

Используйте достаточный уклон на длинных тонких формах, чтобы их можно было извлечь из формы.
Минимизируйте кернение. При использовании сердечников их должно быть легко извлечь.
Избегайте внутренних и внешних подрезов; они затрудняют удаление деталей и требуют значительно более дорогих пресс-форм.
Обеспечьте достаточные скругления на внутренних углах и избегайте острых внешних краев и углов, за исключением линии разъема штампа.
Избегайте больших плоских участков. Рекомендуется нанести на поверхность пятнистую поверхность или иным образом разбить ее.
Сохраняйте допуски настолько либеральными, насколько это возможно. Чрезмерно жесткие допуски увеличивают стоимость из-за увеличения стоимости матрицы и высокого процента брака.
Избегайте резких изменений толщины стенок.
Расположите линии разъема так, чтобы вспышку можно было легко удалить, не повреждая окружающие области.
Найдите отверстия для легкого удаления сердцевины.
Используйте ребра для достижения желаемой прочности и жесткости. Ребра позволяют экономить материалы за счет уменьшения толщины профиля.
Используйте вставки для резьбовых отверстий, где ожидаются высокие нагрузки или где возможен значительный износ. Предпочтительны круглые вставки.
Допуски более близкие, чем фактически обязательные, указывать не следует; по мере увеличения заданной точности стоимость увеличивается непропорционально.
Хотя трудно обобщать расчетные факторы для литья под давлением, прессования и трансферного литья, следует учитывать следующие правила проектирования:

Весь процесс проектирования пластиковых деталей

Хотя пластиковые компоненты могут быть концептуализированы, спроектированы и разработаны наиболее эффективно, существует ряд этапов (некоторые из которых пересекаются друг с другом), которые необходимо выполнить для достижения этой цели.

Мы объясним конструкцию детали простыми словами.

Определить потребности конечных пользователей.
Эскиз концепции
Выберите материалы
Нарисуйте деталь материалами
Выберите правильный материал
Сделать производство проще
Прототип
Инструменты
Производство

Несколько проектных работ происходят одновременно на разных стадиях процесса, но каждая из стадий рассматривается отдельно.

В течение всего процесса разработки продукта всесторонне и подробно описываются спецификации и критерии конечного использования.

Основываясь на этих критериях, инженеры и дизайнеры будут создавать продукт, который представляет собой первый этап в процессе строительства.

В случае несоответствующих продуктов они не могут быть использованы.

Вместо того, чтобы сосредотачиваться на качестве продукта, важно разработать его с учетом его предполагаемого конечного использования.

Твердый продукт следует определять с помощью таких терминов, как «крепкий» или «прозрачный». Труднее определить, как должен выглядеть или выдерживать продукт, поскольку это не так просто.

Однако использование продукта со всеми его конечными применениями может быть трудно поддается количественной оценке при рассмотрении возможного неправильного использования этого продукта. Это применимо, если вы заменяете существующие продукты новыми (например, преобразование в металл), но не если вы производите совершенно новые продукты.

Такие характеристики трудно предвидеть.

Этот этап процесса проектирования обычно используется для создания прототипов (или моделей), чтобы убедиться, что мы полностью понимаем спецификации конечного использования.

Наиболее распространенными соображениями являются структурная нагрузка, окружающая среда, спецификация размеров, стандартные требования и отраслевые проблемы.

Важно учитывать и определять типы загрузки, скорости, время загрузки и частоту загрузки. Следует предвидеть нагрузки при монтаже, транспортировке, хранении и использовании изделия. Как правило, пластиковый компонент разрабатывается как часть процесса упаковки, чтобы обеспечить надлежащую упаковку продукта при транспортировке и хранении.

Производитель детали должен учитывать как типичные, так и наихудшие ситуации нагрузки. В этом случае наиболее важно решить, какая сторона больше всего пострадает в случае отказа нагрузки.

Плохо спроектированный продукт с большей вероятностью потерпит неудачу, тогда как продукт, разработанный без учета неправильного использования, потерпит неудачу. Особенно, когда отказ продукта может привести к серьезной травме, разработчики продукта должны обеспечить надежность своих конструкций.

Очень важно указать ожидаемые условия окружающей среды для использования продукта, поскольку свойства пластиковых материалов чрезвычайно чувствительны к погодным условиям. К этим условиям относятся радиационное воздействие, относительная влажность, химическая среда и температура.
Также важно тщательно изучить условия окружающей среды, которые должны соблюдаться при сборке и хранении (печи для отверждения краски, химикаты, клеи и т. д.). Температуры, достаточно высокие для ползучести или окислительного разложения, не рекомендуются, а достаточно низкие температуры не рекомендуются.

Опять же, проблема заключается в предвидении неправильного использования, формулировании сценариев наихудшего случая и детализации требований. Если изделие предполагается использовать на открытом воздухе, необходимо четко указать список химических веществ и любые риски воздействия УФ-излучения.

Размеры: Размеры пластиковых деталей часто имеют решающее значение по практическим причинам, а также для обработки поверхности и т.п. Различия в допусках на размеры существенно влияют на затраты, связанные с оснасткой и разработкой.

Пластмассы подпадают под действие некоторых регулирующих органов в определенных областях применения. Понимание того, какой регулирующий орган отвечает за продукт, имеет решающее значение.

Если вы сделаете этот шаг правильно, то будет легко соответствовать этим стандартам. Материалы могут подвергаться санкциям (пищевые качества, воспламеняемость и т. д.) или могут измеряться для достижения стандартов производительности (экранирование от электромагнитных помех и т. д.).

Прототип или подготовка к производству часто необходимы для оценки продуктов.

Также на первом этапе процесса разработки указывается максимальная стоимость продукта и интервал замены.

Разработка продукта, который одновременно привлекателен и доступен по цене, является приоритетом команды разработчиков продукта (т. е. наиболее эффективный дизайн). Также важно количественно оценить другие ограничения, связанные с рынком, такие как цвет, размер и форма. Использование моделей (прототипов без функциональных компонентов) является отличным средством передачи эстетических ценностей, поскольку их сложно измерить количественно.

Помимо того, какой тип материала будет использоваться и как долго он прослужит, бизнес должен учитывать множество факторов, касающихся маркетинга.

Одним из наиболее важных аспектов проектирования продукта является минимально возможная стоимость (т. е. наиболее эффективные проекты). Потребитель должен быть всегда проинформирован о рыночных ограничениях, таких как цвет и размер.