Алюминий экструзиясының құнын 5 маңызды DFM кеңестері арқылы төмендету

ҚЫСҚАША

Алюминийді прес пісірудің құнын тиімді төмендету үшін бастапқы кезден бастап жасақтаманы өндіруге ыңғайластыру (DFM) принциптерін қолданыңыз. Ең тиімді стратегияларға бөлшектің көлденең қимасын ықшамдау, қабырғаның біркелкі қалыңдығын сақтау және қолданысқа ең сәйкес алюминий қорытпасын таңдау жатады. Стандарттық дәлдікті көрсету және күрделі, функционалды емес элементтерді азайту құрал-жабдық пен өндірістік шығындарды одан әрі төмендетіп, едәуір үнемдеуге әкеледі.

Негіз: Тиімді құнды прес пісіру үшін негізгі DFM принциптері

Технологиялық құрылым (DFM) — өндіріс процесінің барлық жақтарын оптимизациялауға бағытталған, өнімдерді жобалаудың алдын ала инженерлік тәсілі. Сығу арқылы өндіруге қолданылған кезде DFM жобаның мақсаты мен өндірістің нақты шындықтары арасындағы қашықтықты жояды. Негізгі мақсат — алғашқы металл баспаға берілмеден бұрын болуы мүмкін мәселелерді жою, күрделілікті төмендету және шығындарды азайту. Жобалау кезеңінде өндіріс процесін ескере отырып, сіз қымбатқа түсетін түзетулерді, материалдардың ысырапын азайта аласыз және әлдеқайда қысқа уақытта өнім ала аласыз.

Сығу арқылы өндіру үшін DFM-нің негізгі принципі — қарапайымдылық пен симметрияны қамтамасыз ету. Күрделі, симметриялы емес профильдер материалдың теңсіз ағуына және салқындауына әкеліп соғуы мүмкін, бұл бұрмалануға, бұрылуға және өлшемдік дәлсіздіктерге әкеледі. Керісінше, симметриялық жобалар теңгерілген қысым мен тұрақты ағынды қамтамасыз етеді, нәтижесінде процесс тұрақтырақ болады және соңғы өнім сапасы жоғары болады. «Jiga» ұсынған нұсқауда түсіндірілгендей Jiga , қиманы ықшамдау тек экструзиялық матрицаның күрделілігі мен құнын азайтпай ғана қоймайды, сонымен қатар бүкіл өндірістік циклдің жұмыс сенімділігін арттырады.

DFM-дің тағы бір маңызды ұғымы — материалдың қолданылуы мен ағынын оптимизациялау. Алюминий жиі салмағы бойынша бағаланатындықтан, профильдің көлденең қимасының ауданын азайту тікелей құнды үнемдеуге әкеледі. DFM құрылымдық талаптарды қанағаттандыру үшін қажетті ең аз материалды пайдалануға бағыттайды. Бұл тек қабырғаларды жұқарту ғана емес, сонымен қатар сүйір бұрыштардың орнына дөңгелектірілген бұрыштарды қолдану сияқты элементтерді қамтиды. Дөңгелектірілген бұрыштар металл ағынын тегістейді, кернеу концентрацияларын азайтады және матрицаның тозуын азайтады, бәрі бұл өндірістік процесті тиімдірек және арзандау етеді.

Тиімді профильдің дизайны: Пішін мен қабырға қалыңдығы құнды қалай анықтайды

Профильдің экструзиялық геометриясы шығындарға әсер ететін ең маңызды фактор болып табылады. Қабырғаларының жалпы күрделілігінен бастап олардың қалыңдығына дейінгі пішінге қатысты әрбір шешім құрал-жабдық шығындарына, өндіріс жылдамдығына және материалдың пайдаланылуына тікелей әсер етеді. Негізгі мақсат — барлық функционалдық талаптарды қанағаттандыратын, бірақ мүмкіндігінше ең қарапайым және жеңілдетілген профильді жасау болуы тиіс. Бұл маңызды мақсатқа қызмет етпейтін барлық элементтерді жою дегенді білдіреді.

Сақтау үшін қабырғаның біркелкі қалыңдығы тиімді экструзия үшін аса маңызды. Қалыңдықтағы үлкен айырмашылықтар тиімсіз матрица тудырады және алюминийдің профильдің әртүрлі бөліктері арқылы әртүрлі жылдамдықпен ағуына мәжбүр етеді. Бұл бұралу, иілу және қатаң допусстарды сақтай алмау сияқты көптеген мәселелерге әкелуі мүмкін. Өндірісті баяулатып, қалдықтар мөлшерін арттыратын осындай мәселелерден аулақ болу үшін конструкторлар қабырғалардың біркелкі болуына ұмтылуы керек. Қалыңдық айырмашылықтарын болдырмау мүмкін болмаған жағдайда, өтулер біркелкі және жұмсақ болуы керек. Жиі қолданылатын нұсқау — өңдеу мен жұмыс істеу кезінде деформациялануды болдырмау үшін қабырға қалыңдығын 1 мм-ден аспауын қамтамасыз ету.

Қабырға қалыңдығынан тыс, пішіннің жалпы күрделілігі де үлкен рөл атқарады. Терең, тар каналдар немесе сүйір ішкі бұрыштар сияқты элементтерді экструдерлеу қиын және құрал-жабдық шығындары мен тозуын қатты арттыруы мүмкін. Профильдің дизайнын ықшамдау үшін келесі тиімді кеңестер:

• DO мүмкіндігінше күрделі, бірнеше бос кеңістіктері бар пішіндердің орнына қарапайым, дөңгелектелген бос кеңістіктерді қолданыңыз.
• DO металл ағысын жақсарту және кернеуді төмендету үшін барлық ішкі бұрыштарда үлкен радиустармен жобалаңыз.
• Жасаңыз ше әдетте қымбат екінші деңгейлі өңдеу операцияларын қажет ететін, астындағы элементтерді қажет ететін сипаттамаларды көрсетіңіз.
• Жасаңыз ше профиль ауданына қатынасы бойынша сырттай сызылған шеңбердің ауданы үлкен болатын (extrusion ratio) профильдерді жасаңыз, себебі мұндай профильдерді жасау қиынырақ және баяуырақ.

Материал және құрал-жабдық: Келешекте үнемдеуге әкелетін бастапқы таңдаулар

Сіздің таңдаған алюминий қорытпасы мен экструзиялық пішіндің дизайны жобаның жалпы құнының үлкен бөлігін анықтайтын негізгі инвестициялар болып табылады. Бұл бастапқы шешімдер өндіріс жылдамдығынан бастап екінші деңгейлі бітім қажеттілігіне дейінгі барлық нәрсеге келешекте үлкен әсер етеді.

Біріншіден, қажетті алюминий қорытпасын таңдау - бұл өнімнің сапасы, құны және өндірістің оңтайлылығы арасындағы теңдік. 7075 сияқты жоғары беріктіктегі қорытпа ауа-кеме құрылысы сияқты талаптары жоғары қолданыстар үшін қажет болуы мүмкін, бірақ ол кең таралған қорытпаларға қарағанда қымбатқа түседі және экструзиялау қиындау. Тапсырыс бойынша жасалатын экструзиялар үшін ең көп қолданылатын екі қорытпа - бұл 6061 және 6063. 6061 Алюминий беріктігі жағынан жоғарырақ және құрылымдық қолданыстар үшін өте жақсы. Алайда, 6063 Алюминий біраз жұмсақ, сондықтан күрделі пішіндерге экструзиялау оңайырақ және бетінің сапасы жақсырақ болады, бұл бөлшектерді анодтауға немесе ғимарат құрылысында қолдану үшін идеалды. Жобаңыздың функционалдық талаптарын қанағаттандыратын ең тиімді құнды қорытпаны таңдау - бұл DFM-ның негізгі стратегиясы.

Екіншіден, экструзиялық пішімнің өзі - бұл негізгі құнның негізгі факторы. Сіздің профиліңіздің күрделілігі тікелей құрал-жабдық құнын анықтайды. Сарапшылардың айтуынша Профиль дәлдігін ұзыннан қысу , қарапайым қатты матрицаның құны шамамен 1 250 доллар болса, күрделірек қуыс матрица 1 950 доллар немесе одан да көбірек болуы мүмкін. Қуыс профильдерге әлдеқайда күрделі және берік екі бөлікті матрица қажет, бұл бастапқы құны да, дайындау уақытын да арттырады. Қуыс пішінді қатты пішінге ықшамдау арқылы сіз үлкен үнемдеулерге қол жеткізе аласыз. Автокөлік сияқты дәлдік маңызды орын алатын салалардағы арнайы қолданыстар үшін тәжірибелі тауар өндірушімен серіктестік жасау өте пайдалы болуы мүмкін. Мысалы, Shaoyi Metal Technology сырттай дәл сапа жүйелерінде прототиптен өндіріске дейінгі кеңінен қызмет көрсетеді, осындай күрделі шешімдердің арқасында көмектеседі.

Соңғы жондық жұмыстар: Толеранттылық пен жабдықтарды оптимизациялау арқылы соңғы құнды азайту

Дизайнның соңғы егжей-тегжейлері — нақтырақ айтқанда, өлшемдік допусстар мен бетінің өңделуі — жиі елемей қалады, бірақ бұл құрамдaғы соңғы құнын қатты арттыруы мүмкін. Өндірістің соңында қосымша шығындарды болдырмау үшін осы соңғы өңдеу жұмыстарына DFM принциптерін қолдану маңызды.

Қажетсіз дәлдік допусстарын көрсету — бюджеттен тыс шығуға әкелетін ең жиі кездесетін себептердің бірі. Кейбір элементтер үшін, мысалы, бір-біріне жанасатын беттер үшін жоғары дәлдік маңызды болса да, бүкіл бөлшек бойынша оны қолдану - бұл шығын. Тесік допусстар үшін баяулау экструзия жылдамдығы, қымбат CMM жабдығы бар сапаны бақылау тексерулері және қалпына келтіру пайызының өсуіне әкелуі мүмкін. Бұл бәрі уақыт пен ақшаны қосады. Ең тиімді тәсіл — функционалдылық немесе жинау үшін міндетті түрде қажет болмайтын барлық өлшемдер үшін стандартты коммерциялық допусстарды көрсетіп, тек нақты қажетті элементтер үшін ғана тесік допусстарды сақтау.

Сол сияқты, безендіру элементтері мен бетінің өңдеуі тек эстетикаға ғана емес, сонымен қатар функцияға негізделіп бағалануы керек. Гравировкалық логотип немесе мәнерлендірілген үлгі сияқты әрбір күрделі деталь өңдеу уақытын және күрделілігін арттырады. DFM нұсқаулықтарына сәйкес, кейінгі өңдеу процестері арқылы қажетті көріністі жеткізу жиі құнын төмендетеді. Осы нүктелерді ескеріңіз:

• Механикалық өңдеу детальдарын шектеу: Күрделі үлгілерді фрезерлеу орнына, түс қосу және көріністі жақсарту үшін экструзиядан кейінгі өңдеу түрлерін, мысалы, анодтау немесе ұнтақтық бояулауды қарастырыңыз.
• Қажет болған жағдайда ғана өңдеуді көрсетіңіз: Стандарттық фрезерлендірілген өңдеу — ең тиімді нұсқа. Пайдалану бетінде сыртқы көрініс негізгі функционалдық талап болып табылатын жағдайларда ғана шаршылау немесе парсылау сияқты косметикалық өңдеуді көрсетіңіз.
• Өңдеуге арналып жобалау: Бөлшек анодталуға тиіс болса, 6063 сияқты құймалы таңдау жақсырақ және тұрақты нәтиже береді, бұл өңдеу құнын төмендетуге және сапаны жақсартуға мүмкіндік береді.

Тиімді экструзия үшін сызба

Алюминий профилінің құнын төмендету — сапаға ықшамдау емес, жобалау процесінің барлық кезеңінде тиімдірек, нақтырақ шешімдер қабылдау деген сөз. Жасау үшін жобалау (Design for Manufacturability) тәсілін қолдана отырып, сіз бюджетіңізге немесе уақыт кестесіңізге әсер етуі мүмкін мәселелерді алдын ала шешу арқылы реактивті тәртіптен белсенді тәртіпке өтесіз. Негізгі нәрсе — жобалауды бастаған сәттен бастап өндірушінің орнына тұрып ойлау.

Негізгі қорытындылар айқын да іске асырылуы оңай. Профиль геометриясында қарапайымдылық пен симметрияның басымдығын сақтаңыз. Тұрақты және тиімді экструзия процесін қамтамасыз ету үшін қабырғалардың біркелкі қалыңдығын сақтаңыз. Барлық жұмыс критерийлерін қанағаттандыратын ең арзан алюминий қорытпасын таңдаңыз және бөлшектің жасалуына мүмкіндігінше қарапайым құрал-жабдықтарды пайдаланатындай етіп жобалаңыз. Соңында, допусстар мен жабындарды ықшам қолданыңыз, оларды функционалды қажеттілікке негізделіп, кездейсоқ стандарттарға емес, белгілеңіз.

Бұл DFM кеңестерін өз жұмыс үдерісіңізге енгізу арқылы сіз жоғары өнімді және сенімді болып қана қоймай, сонымен қатар өндіру үшін әлдеқайда тиімді болатын бөлшектерді жасай аласыз. Бұл стратегиялық тәсіл жобалау үдерісін жай ғана жасау әрекетінен шығындарды бақылау мен өндірістің үздіксіздігі үшін қуатты құралға айналдырады.

Жиі қойылатын сұрақтар

1. Алюминийді профильдеу құрал-жабдығының құнына әсер ететін ең үлкен фактор қандай?

Ең басты фактор — бұл профильдің күрделілігі. Нақтырақ айтқанда, құтысы бар және құтысы жоқ профильдердің арасындағы айырмашылық ең үлкен әсер етеді. Құтысы бар профильдерге құны жоғары, әрі дайындау уақыты ұзағырақ болатын күрделі, бірнеше бөлшектен тұратын матрица қажет. Өте жұқа қабырғалар, сүйір бұрыштар және симметриялы емес элементтер сияқты басқа да факторлар да матрицаның күрделілігін және құнын арттырады.

2. Қай алюминий қорытпасын профильдеу ең арзан түрде орындалады?

Жалпы алғанда, жұмсақ қорытпаларды экструдерлеу оңайырақ және тезірек, бұл өндіріс шығындарын төмендетуі мүмкін. 6063 алюминий әдетте төмен беріктігі мен өте жақсы пішінделуінің арқасында экструдерлеуге ең қолайлы қорытпалардың бірі болып саналады. 6063 және 6061 сияқты қорытпалардың шикізаттық құны арасындағы айырмашылық аз болуы мүмкін, бірақ 6063 қорытпасын өңдеудің оңайлығы күрделі профильдер үшін жалпы шығындарды төмендетуге әкеледі.

3. Қабырғаның қалыңдығы экструдерлеу құнына қалай әсер етеді?

Қабырғаның қалыңдығы екі негізгі жолмен құнға әсер етеді. Біріншіден, біркелкі емес қабырғалар материал ағынының тепе-теңдігін бұзып, экструдерлеу процесін баяулатуы және бұрмалану сияқты ақаулар пайда болуы мүмкін, бұл қалдық ставкаларын арттырады. Екіншіден, өте жұқа қабырғалар (әдетте 1 мм-ден аз) сынғыш, бұрмалануға бейім және сәтті өндіру үшін баяу экструдерлеу жылдамдығын талап етеді. Екі жағдай да өндіріс уақытын ұлғайтады және соңғы бөлшектің құнын көтереді.