ダイキャスト設計初心者ガイド

ダイキャスト工程は初めてですか?最適な製造可能性を実現するための設計戦術の効果的な実装方法をこちらで学びましょう。

製造可能性を重視した設計

ダイカスト工程を活用できるよう部品設計を最適化することが、投資のリターンを得る鍵です。プロジェクトが 従来のダイカスト、 マルチスライドダイカス、または 射出金属組立に最適かどうかに関わらず、製造工程を考慮して部品設計を行うのが最善です。言い換えれば、エンジニアは各プロジェクトに対して最適な製造可能性を重視して設計する意図を持つべきです。

製造設計(DFM)は、ダイキャスト部品が仕様通りに動作し、二次的な作業の必要性を減らすための中核的な手法です。これらの作業は部品コストの最大80%を占めることがあるため、設計段階で最小限に抑えることが重要です。

DFMは単なるコンセプト以上のものであり、プロジェクトが生産に移行する前にコスト削減と非効率を排除する方法です。このブログでは、最大のROIを得るためにダイキャスト部品を設計する3つの方法をご紹介します。

重量と壁厚の軽減

ダイカストにおいて、最もコストがかかる要因の一つは材料と機械時間です。軽量ポケットを追加したり壁を薄くすることで、両方の必要性を減らすことができます。

断面の重量と壁厚を減らすことは明白な解決策のように思えます。重量が少なければ材料が少なく、材料が少なければ材料コストも低くなります。また、固化時間が短くなり、1分間により多くの発射が可能になります。しかし、一部の企業はコストのためにパフォーマンスを犠牲にしている状況に直面しています。

部品の性能を考慮し、部品の強度を維持しつつ、重量と壁厚を意図的に減らすことが重要です。部品設計時には、薄い壁に効果的に対応できる最適な合金を選ぶために、プロジェクトの機械的・物理的要件を考慮しなければなりません。

例えば、耐腐食性と安定性が必要な部品には薄い壁のアルミニウムが適しています。アルミニウムは耐食性を持ち、高い寸法安定性と硬度を保持します。

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壁の厚さを一定に保つこと

壁の厚さを減らすことを目指しつつ、均一性を保つことがさらに重要かもしれません。これにより、製造に最適化された安定した再現性のある鋳造が保証されます。

壁厚の違いは、流圧の変化や不均一な凝固によって多孔性を引き起こすことがあります。Dynacastでは、エンジニアがダイキャストでネット形状の部品を実現しつつ、壁厚を一定に保つための多くのコツを持っています。

図2では、左側の部品が最も薄い部分よりもはるかに厚い壁がいくつかあることがわかります。この鋳造方法は、より弱く多孔質な部品になります。代わりに、エンジニアは厚い壁をコア加工して均一性を高め、コア内にリブを組み込んで部品強度を保証します。

ドラフト角と公差帯を考慮しましょう

部品設計時には、再設計の遅延を避けるために、プロジェクトの材料の可能なドラフト角度や公差を考慮することが重要です。ドラフト角度については、一般的に亜鉛で0.5°、アルミニウムで1º〜2°が可能です。正確な公差としては、一般的に亜鉛では±0.001インチから±0.002インチの範囲が可能であり、アルミニウムは±0.002インチから±0.004インチまで保持可能です。

実現可能なドラフト角と公差を念頭に置くことで、設計に不要なコストをかけるのを防ぐことができます。多くの場合、企業は部品性能を最大化するために必要のない精密な公差や最小のドラフト角度を求めてしまいます。その結果、彼らの鋳物は失敗します。

代わりに、より包括的なアプローチでデザインを進めましょう。部品の非臨界寸法を決定し、許容範囲をより緩やかに設定しましょう。精密な形状が減るため工具の寿命が延びるだけでなく、公差ゾーンを設けることで部品全体の公差積み重ねの計画も容易になります。これにより、可能な限り加工や二次作業を避けられ、ダイカスティング工程を最大限に活用できる設計が実現します。

賢く働く、頑張るのではなく

ダイカスティングの工程を活かすために部品設計を変更することで、ダイカスティングの効率を最大限に活用できるだけでなく、ビジネスのニーズにより合致できます。

最適な製造性を実現するために、ダイキャスト部品を効率的に設計する方法についてもっと知りたいですか?ウェビナー「 設計段階でのコスト削減」にご登録ください。