剛接觸壓鑄製程嗎?在此瞭解如何有效運用設計策略,以達到最佳可製造性。
可製造性設計
最佳化零件設計以善用壓鑄製程,是獲得投資報酬的關鍵。無論您的專案最適合採用傳統壓鑄、Multi-Slide 壓鑄,或射出金屬組件,最好均以生產製程為考量進行零件設計。換言之,工程師應以最佳可製造性為目標來處理每個專案。
針對製造的設計(DFM)是一項核心方法論,可確保壓鑄零件符合規格要求,並減少二次加工的需求。考量到這些加工通常可能占零件成本高達 80%,因此在設計階段將其降至最低至關重要。
DFM 不僅是概念,更是在專案進入生產前消除成本與排除低效率的方法。本篇文章將帶您瞭解三種壓鑄零件設計方式,以取得最佳投資報酬率。
減輕重量並降低壁厚
在壓鑄中,材料和機台工時是兩項主要成本驅動因素。您可透過增加減重凹槽及減薄壁厚,降低兩者的需求。
降低截面重量和壁厚看似是顯而易見的作法。重量較輕代表所需材料較少,材料較少則表示材料成本較低。這也代表凝固時間縮短,因此每分鐘可增加射出次數。然而,有些公司發現自己為了成本而犧牲了性能。
在考量零件性能時,重要的是在維持零件強度的同時,審慎降低重量和壁厚。設計零件時,您需根據專案的機械與物理要求,選擇最適合且能在薄壁條件下有效發揮性能的合金。
例如,若您的零件需要具備耐腐蝕性與穩定性,薄壁鋁合金是合適的選擇。鋁具備耐腐蝕性,並能維持高尺寸穩定性與硬度。
想瞭解哪種合金最適合您的專案嗎?使用我們的動態金屬選擇工具,依據所需的機械與物理特性進行篩選!
維持一致的壁厚
在致力降低壁厚的同時,維持均勻性或許更為重要。這將有助於確保穩定且可重複生產、並針對製造最佳化的鑄件。
壁厚不一致可能因流動壓力變化及非均勻凝固而導致孔隙。在 Dynacast,我們的工程師擁有許多方法,可在維持一致壁厚的同時,透過壓鑄實現淨成形零件。
在圖 2 中,您可看到左側零件有數個壁部遠厚於零件最薄的部位。若以此方式壓鑄,將產生強度較低且多孔的零件。相反地,我們的工程師會對較厚的壁部進行抽芯以提升均勻性,並在芯部加入肋條以確保零件強度。
考量脫模斜度與公差範圍
設計零件時,請務必考量專案材料可達到的脫模斜度與公差,以避免重新設計造成延誤。一般而言,鋅合金可達到 0.5º 的脫模斜度,鋁合金則可達到 1º-2º。就精確公差而言,鋅合金通常可達 ±0.001" 至 ±0.002",鋁合金則可維持在 ±0.002" 至 ±0.004"。
瞭解可達到的脫模斜度與公差後,您將更能避免在設計中納入不必要的成本。許多公司經常要求嚴格公差及最小脫模斜度,但這類特徵對於最大化零件性能並非必要。結果導致其鑄件失敗。
相反地,請採取更全面的設計方法。確認零件的非關鍵尺寸,以容許較寬鬆的公差範圍。由於需磨損的精確幾何形狀較少,這不僅可延長模具壽命,容許公差範圍也能更容易規劃整個零件的公差累積。這將協助您盡可能避免機械加工與二次加工,讓設計為您充分發揮壓鑄製程效益。
更聰明地工作,而非更費力
調整零件設計以善用壓鑄製程,不僅可充分運用壓鑄的效率,也能更貼合您的業務需求。
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