Vormkern en vormholte: verschillen en ontwerpoverwegingen

Er liggen drie citaten op je bureau. De prijzen variëren met 30% of meer. De specificaties zien er op papier hetzelfde uit-hetzelfde staal, hetzelfde aantal holtes, dezelfde oppervlakteafwerking. Het verschil zit in de beslissingen over de holte- en kerntechniek die pas in de productie zichtbaar worden.

 

Vorig jaar hebben we holte-inzetstukken opnieuw opgebouwd voor een voedselcontainervorm met 8 holtes. De oorspronkelijke leverancier had koelkanalen geboord op inconsistente afstanden van het oppervlak van de spouw: op sommige plaatsen 8 mm en op andere plaatsen meer dan 15 mm. Temperatuurschommelingen veroorzaakten een ongelijkmatige vulling. Onderdelen uit de binnenste holtes raakten tekort, terwijl de buitenste holtes overvol raakten. De klant was elf maanden bezig met het aanpassen van de procesinstellingen voordat hij het staal controleerde.

 

Onze herbouw hield alle kanalen op een consistente afstand van 10 mm. De cyclustijd daalde van 18 seconden naar 12 seconden. Op hun pers van 400 ton, die $ 85 per uur draait, bespaart die reductie van zes seconden $ 14.280 per 100.000 onderdelen. De herbouwinvestering van $35.000 herstelde zich in vier maanden op hun jaarlijkse volume.

Koelontwerp bepaalt de cyclustijd

 

Koeling neemt 60-80% van uw cyclustijd in beslag. Wanneer u offertes aanvraagt, specificeert u waarschijnlijk het materiaal, de oppervlakteafwerking, het aantal caviteiten en het verwachte volume. Wat de meeste offerteaanvragen niet vragen-en de meeste leveranciers niet vrijwillig aangeven, is hoe de koelkanalen door de caviteitsblokken worden geleid.

 

Conventionele geboorde kanalen lopen in rechte lijnen. Ze kunnen de complexe onderdeelgeometrie niet volgen, dus sommige gebieden koelen sneller af dan andere.Conformele koelkanalenvolg het holteoppervlak op een consistente afstand, maar kost meer om te vervaardigen.

 

Hier is wanneer conforme koeling zinvol is:

De investering herstelt zich in het eerste jaar. Voor runs onder de 100.000 onderdelen is conventionele koeling doorgaans zinvoller.

We citeren beide opties en laten u de wiskunde voor uw specifieke volumes zien.

Staalkwaliteit beïnvloedt de levensduur van het gereedschap onder schurende materialen

Vorig jaar specificeerde een klant uit de automobielsector P20-staal voor wat zij voorspelden als 200.000 jaarlijkse onderdelen. De vraag overtrof de verwachtingen. In maand acht van jaar twee waren de 30% met glas-gevulde PBT die ze gebruikten de spouwpoorten buiten de tolerantie versleten.

De keuze werd een productietekort van zes- weken of het kwalificeren van een mid- back-upleverancier. Ze verloren twee nieuwe zakelijke kansen tijdens de downtime.

P20 kost ongeveer $8-12/kg. S136 kost $ 25-35/kg. Voor een typisch spouwblok dat 50 kg staal nodig heeft, bedraagt ​​het verschil in materiaalkosten ongeveer $ 850-1.150.

S136 gaat drie tot vier keer langer mee onder glas-gevulde mengsels. De productiekloof van zes- weken kostte meer dan de staalupgrade zou hebben gekost.

Voor niet-schurende materialen bij gemiddelde volumes is P20 prima. Wij specificeren wat de toepassing vereist.

Multi-Cavity Fill-saldo

Geometrisch symmetrische runner-indelingen moeten alle holtes op identieke wijze vullen. Dat doen ze niet. Afschuifverwarming langs de loopwanden creëert temperatuurgradiënten die heter materiaal naar de binnenste holtes leiden.

Kernverschuiving in dunne-muurtoepassingen

Op dunne-wanddelen-medische injectieflacons, pennen, verpakkingsinzetstukken-kan een ongelijke injectiedruk de kern tijdens het vullen doen verbuigen. Het resultaat is variatie in de wanddikte die mogelijk pas zichtbaar wordt als de onderdelen de lektest niet doorstaan.

Voor deze toepassingen ontwerpen wij kernen met steunvoorzieningen die zijn afgestemd op de verwachte doorbuigbelasting. Dit voegt 3 tot 5 dagen toe aan de ontwerpfase, maar voorkomt problemen die achttien maanden na de productie opduiken wanneer de kernen beginnen te barsten.

Ontwerp van uitwerpsysteem

 

Onderdelen die in de mal blijven plakken, vertragen uw cyclus en kunnen het gereedschap beschadigen. Het ontwerp van het uitwerpsysteem is afhankelijk van de geometrie van het onderdeel, de diepgangshoeken en de oppervlaktetextuur.

 

Standaard uitwerppennen werken voor de meeste toepassingen. Mesuitwerpers verdelen de kracht over dunne wanden die onder pindruk zouden vervormen. Stripperplaten tillen onderdelen gelijkmatig uit-dieptrekkernen. Luchtschotels vormen een aanvulling op de mechanische uitwerping voor onderdelen met vacuümvergrendeling.

 

We lieten een verpakkingsklant werken met deksels met een gestructureerd binnenoppervlak. Hun oorspronkelijke gereedschap gebruikte standaardpinnen en onderdelen hingen vast bij het uitwerpen. Door vier luchtschotels toe te voegen om het vacuüm te verbreken, werd de uitval van vastzittende onderdelen- teruggebracht van 2,3% naar minder dan 0,1%.

 

De aanpassing van de luchtschotel kostte $ 1.800. Bij hun afkeuringskosten van ongeveer $ 0,08 per onderdeel en een jaarlijks volume van 800.000, bedroeg de terugverdientijd minder dan vier maanden.

Diepgangshoeken en oppervlakteafwerking

De relatie tussen trekhoek en oppervlakteafwerking is eenvoudig: gestructureerde oppervlakken hebben meer diepgang nodig om netjes los te laten.

SPI-Een gepolijst oppervlak (spiegelafwerking) kan een diepgang van 0,5 graden hebben. SPI-D-getextureerde oppervlakken hebben doorgaans 3 graden of meer nodig, afhankelijk van de textuurdiepte. Onvoldoende trek op gestructureerde holtes veroorzaakt sleepsporen en vastzittende delen.

Een klant van huishoudelijke artikelen stuurde ons een onderdeelbestand met een diepgang van 1 graad gespecificeerd op alle oppervlakken. Het ontwerp vroeg om een ​​lichte textuur aan de buitenkant. We hebben in de DFM-beoordeling aangegeven-dat de combinatie van concept en textuur releaseproblemen zou veroorzaken.

Het herzien van een diepgang van 2,5 graden op gestructureerde oppervlakken voordat het staal wordt gezaagd, kost niets. Om het probleem te ontdekken nadat het gereedschap voltooid was, zou het opnieuw uitsnijden van de holte nodig zijn geweest,-ongeveer $ 4.000-6.000 aan aanpassingskosten plus twee weken vertraging.

We voeren een DFM-beoordeling uit op elk project voordat we een offerte uitbrengen. Het is sneller om de geometrie in CAD te fixeren dan in gehard staal.

Wat wordt meegeleverd met de mal

We hebben matrijzen van andere leveranciers zien aankomen met een factuur van één-pagina en niets anders. Geen tekeningen, geen materiaalcertificaten, geen procesgegevens. Als er iets misgaat-en uiteindelijk gaat er altijd iets mis-is er geen basislijn op basis waarvan een diagnose kan worden gesteld.