Muggkjerne og mugghulrom: forskjeller og designhensyn

Du har tre sitater på skrivebordet ditt. Prisene varierer med 30 % eller mer. Spesifikasjonene ser like ut på papiret-samme stål, samme antall hulrom, samme overflatefinish. Forskjellen er i avgjørelser om hulrom og kjerneingeniør som ikke vises før produksjon.

 

Vi bygde om hulromsinnsatser i fjor for en matbeholderform med 8 hulrom. Den opprinnelige leverandøren hadde boret kjølekanaler i inkonsekvente avstander fra hulrommets overflate - 8 mm på noen steder, over 15 mm på andre. Temperaturvariasjoner forårsaket ujevn fylling. Deler fra indre hulrom ble korte mens ytre hulrom var overpakket. Kunden brukte elleve måneder på å justere prosessinnstillingene før de sjekket stålet.

 

Ombyggingen vår holdt alle kanaler med jevn 10 mm avstand. Syklustiden falt fra 18 sekunder til 12 sekunder. På deres 400-tonns press som kjører på $85/time, sparer denne 6-sekunders reduksjonen $14 280 per 100 000 deler. Gjenoppbyggingsinvesteringen på $35 000 ble gjenvunnet på fire måneder med sitt årlige volum.

Kjøledesign bestemmer syklustid

 

Kjøling står for 60-80 % av syklustiden din. Når du ber om tilbud, spesifiserer du sannsynligvis materiale, overflatefinish, antall hulrom og forventet volum. Det de fleste tilbudsforespørseler ikke spør om-og de fleste leverandører ikke melder seg på – er hvordan kjølekanaler vil bli rutet gjennom hulromsblokkene.

 

Konvensjonelle borede kanaler går i rette linjer. De kan ikke følge kompleks delgeometri, så noen områder avkjøles raskere enn andre.Konforme kjølekanalerFølg hulromsoverflaten med jevn avstand, men koster mer å produsere.

 

Her er når konform kjøling gir mening:

Investeringen kommer seg tilbake det første året. For kjøringer under 100 000 deler er konvensjonell kjøling vanligvis mer fornuftig.

Vi siterer begge alternativene og viser deg regnestykket for dine spesifikke volumer.

Stålkvalitet påvirker verktøyets levetid under slipende materialer

I fjor spesifiserte en kunde for bilkoblinger P20-stål for det de anslått som 200 000 årlige deler. Etterspørselen oversteg prognosene. Innen måned åtte av år to hadde den 30 % glassfylte-PBT-en de kjørte slitt hulromsportene utover toleranse.

Valget ble et produksjonsgap på seks-ukers eller å kvalifisere en reserveleverandør midt i-programmet. De mistet to nye forretningsmuligheter under nedetiden.

P20 koster omtrent $8-12/kg. S136 koster $25-35/kg. For en typisk hulromsblokk som krever 50 kg stål, er materialkostnadsforskjellen rundt $850-1150.

S136 varer tre til fire ganger lenger under glass-fylte forbindelser. Det seks-ukers produksjonsgapet kostet mer enn ståloppgraderingen ville ha gjort.

For ikke-slipende materialer med moderate volum er P20 greit. Vi spesifiserer hva applikasjonen krever.

Multi-Cavity Fill Balance

Geometrisk symmetriske løpeoppsett skal fylle alle hulrom identisk. Det gjør de ikke. Skjærvarme langs løpeveggene skaper temperaturgradienter som leder varmere materiale mot indre hulrom.

Kjerneskift i tynne-veggapplikasjoner

På tynne-veggdeler-medisinske hetteglass, pennehylser, emballasjeinnlegg-kan ulikt injeksjonstrykk avbøye kjernen under fylling. Resultatet er variasjoner i veggtykkelse som kanskje ikke vises før deler mislykkes i lekkasjetesting.

Vi designer kjerner for disse bruksområdene med støtteanordninger dimensjonert for forventet nedbøyningslast. Dette legger til 3-5 dager til designfasen, men forhindrer problemer som dukker opp 18 måneder inn i produksjonen når kjernene begynner å sprekke.

Design av utkastsystem

 

Deler som fester seg i formen bremser syklusen og kan skade verktøyet. Utkastingssystemets design avhenger av delens geometri, trekkvinkler og overflatetekstur.

 

Standard ejektorpinner fungerer for de fleste bruksområder. Bladejektorer fordeler kraft over tynne vegger som vil deformeres under pinnetrykk. Stripperplater løfter deler jevnt fra dype-trekkkjerner. Luftventiler supplerer mekanisk utkast for deler med vakuumlås.

 

Vi hadde en emballasjekunde som kjørte lokk med en strukturert indre overflate. Det originale verktøyet deres brukte standardstifter, og deler ble hengt opp ved utkast. Ved å legge til fire luftventiler for å bryte vakuum reduseres fastsittende-deler fra 2,3 % til under 0,1 %.

 

Modifikasjonen av luftventilen kostet 1800 dollar. Til deres avvisningskostnad på omtrent $ 0,08/del og 800 000 årlig volum, var tilbakebetalingen under fire måneder.

Utkastvinkler og overflatefinish

Forholdet mellom trekkvinkel og overflatefinish er enkelt: strukturerte overflater trenger mer trekk for å slippe rent.

SPI-En polert overflate (speilfinish) kan kjøre med 0,5 graders trekk. SPI-D-teksturerte overflater trenger vanligvis 3 grader eller mer, avhengig av teksturdybden. Utilstrekkelig trekk på teksturerte hulrom forårsaker dragmerker og fastsittende deler.

En husholdningskunde kunde sendte oss en delefil med 1 grads trekk spesifisert på alle overflater. Designet etterlyste en lett tekstur på utsiden. Vi flagget dette i DFM-gjennomgang-at utkast/teksturkombinasjon ville forårsake utgivelsesproblemer.

Revidering til 2,5 graders trekk på strukturerte overflater før skjæring av stål koster ingenting. Å oppdage problemet etter ferdigstillelse av verktøyet ville ha krevd omkutting av hulrommet -omtrent $4000-6000 i modifikasjonskostnader pluss to ukers forsinkelse.

Vi kjører DFM-gjennomgang på hvert prosjekt før tilbud. Det er raskere å fikse geometri i CAD enn i herdet stål.

Det som leveres med formen

Vi har sett former komme fra andre leverandører med én enkelt-sides faktura og ingenting annet. Ingen tegninger, ingen materialsertifikater, ingen prosessdata. Når noe går galt-og til slutt noe alltid går galt-er det ingen grunnlinje å diagnostisere mot.