- 4月 14, 2023
上兩篇文章中,我們深入了解了DFM的定義和原則。然而,在可制造性設(shè)計方面,不同的工藝有不同的DFM權(quán)衡。例如,注塑成型、真空復(fù)模、CNC加工和3D打印都有不同的DFM考慮,讓我們繼續(xù)閱讀。
真空復(fù)模和注塑成型中DFM
對于將使用聚氨酯鑄造工藝的產(chǎn)品,DFM在確保設(shè)計可以無缺陷地生產(chǎn)尤為重要。注塑是另一種制造工藝,在這種工藝中,DFM對實現(xiàn)高質(zhì)量的最終產(chǎn)品非常有用。
在真空復(fù)模和注射成型中,都需要在設(shè)計階段仔細關(guān)注細節(jié),以避免以后出現(xiàn)潛在的問題。
真空復(fù)模和注射成型的區(qū)別
真空復(fù)模和注射成型的一個主要區(qū)別是,真空復(fù)模通常比注射成型的成型應(yīng)力低。這是由于這兩種工藝生產(chǎn)零件的方式不同。
聚氨酯澆注是指將液態(tài)聚氨酯澆注到模具中,然后在那里固化,形成零件。另一方面,注射成型涉及將熔化的液體塑料或聚氨酯注入預(yù)先制作好的模具腔中。正因為如此,注射成型的零件往往比鑄造生產(chǎn)的零件具有更高的成型應(yīng)力。
此外,還有一個區(qū)別是模具的復(fù)雜性。如果是一個簡單的、單件的模型,你通??梢杂谜婵諒?fù)模來做。如果它比較復(fù)雜或有許多部件,你就需要使用注射成型工藝來代替。
用于真空復(fù)模的硅膠模具不如用于注塑的模具耐用,后者通常由鋼或鋁制成。制作聚氨酯澆注模具的成本明顯低于制作注射模具的成本。聚氨酯鑄造的模具可以在幾天內(nèi)完成,而要使注塑模具具備生產(chǎn)條件則需要更長時間。
真空復(fù)模和注射成型的關(guān)鍵考慮因素
公差
公差是制造設(shè)計過程中首先要注意的問題。公差是指產(chǎn)品可以容忍的誤差量,通常以密爾(千分之一英寸)表示。
注塑部件必須在極其嚴格的公差范圍內(nèi)制造,以實現(xiàn)無縫對接。真空復(fù)模則可以更寬容,但在整個制造過程中保持高精度仍然是至關(guān)重要的。
所以你需要選擇適當?shù)闹圃旃に?。如果你?chuàng)造的產(chǎn)品有嚴格的公差和重要的功能,你可以選擇注射成型,真空復(fù)模則更經(jīng)濟,而且沒有大批量的要求。
底部切口
在設(shè)計制造零件的過程中,底切是重要的考慮因素之一。
一個部件內(nèi)部有一個孔或空洞,它使你無法將任何工具(如錐子或螺絲刀)插入該區(qū)域而不損壞其表面或邊緣。底切使制造商很難在組裝過程中不損壞產(chǎn)品–這就是為什么底切如此重要的原因!
此外,底切的影響因制造工藝的不同而不同。在注射成型工藝中,影響更大,因為其模具通常由鋼或鋁制成,沒有彈性。
在聚氨酯鑄造中,影響要小得多,因為它的模具是柔性硅膠,可以在制模時彎曲和拉伸,以釋放零件。
壁厚
另一個問題是壁厚–物體的一個側(cè)面到另一個側(cè)面的距離(想想一個立方體)。壁厚會影響你的零件的功能和耐用性,所以在你開始生產(chǎn)原型之前,必須掌握每件零件的厚度是多少。
在DFM中,零件的厚度必須從一端到另一端保持一致,以便材料在鑄造過程中冷卻或注塑成型后冷卻時不會減弱或扭曲。
數(shù)控加工中DFM
就制造工藝而言,數(shù)控加工是一種比較復(fù)雜的加工方法。DFM對簡化加工過程有很大幫助,并確保所有零件的加工正確。
數(shù)控加工件的DFM提示
在選擇數(shù)控零件的材料時,要考慮材料的強度和硬度以及與加工工藝的兼容性。
確保你的數(shù)控機床的零件可以接觸到,這一點至關(guān)重要。如果機器無法接觸到它的零件,生產(chǎn)效率就會下降,制造成本也會上升。
所有的數(shù)控鉆頭都是圓形的,很難實現(xiàn)內(nèi)部尖角。因此,最好盡可能地避免尖銳的內(nèi)角。
要在金屬上加工一個孔,請使用鉆頭或立銑刀。
當使用數(shù)控機床制造薄壁產(chǎn)品時,你需要小心。產(chǎn)品的壁會比平時更脆弱,更容易翹曲或軟化,從而降低產(chǎn)品的可靠性和質(zhì)量。因此,盡量保持壁厚在0.02″以上。
嚴格的公差對某些部件來說是必不可少的,但在不需要的時候使用嚴格的公差會增加成本。
當深口是你產(chǎn)品的一個組成部分時,最好的辦法是減少其深度或增加其寬度。
設(shè)計你的零件的功能,而不是外觀,以降低成本,并盡量減少數(shù)控加工服務(wù)的準備時間。考慮簡化或消除任何對零件功能并不關(guān)鍵的特征。
當設(shè)計組件時,我們建議在零件之間留出0.1英寸(2.54毫米)的間隙,以確保適當?shù)呐浜稀?/p>
3D打印中DFM
當涉及到3D打印時,DFM尤其重要,因為該技術(shù)被廣泛使用,有許多細節(jié)需要注意。
3D打印制造設(shè)計的提示
請確保所有部件都是可拆卸或可互換的,以便在必要時由制造商輕松更換。
包括盡可能少的活動部件,這將確保產(chǎn)品在現(xiàn)場使用的時間更長,也有助于促進銷售!
注意制造過程中使用的材料類型。如果可能的話,選擇耐用或可重復(fù)使用的材料,這樣它們在必要時可以很容易地被回收或重復(fù)使用。
確保你的設(shè)計是為最有效地使用材料而優(yōu)化的。例如,如果你的產(chǎn)品有許多小部件,那么將它們打印成兩到三個較大的部件,而不是使用更多的材料單獨打印每個部件,可能會更便宜。
試著以不同的方向打印產(chǎn)品,看看哪一個方向能以最少的支持材料給你帶來最強的結(jié)果。
確保3D打印部件的壁厚與你的打印機的珠子厚度成正比。這將優(yōu)化構(gòu)建時間,減少材料成本和使用,并提高產(chǎn)品質(zhì)量和耐用性。
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