Что такое производственная оснастка? Подробности объяснены

«Производственные инструменты — это стратегия создания точных и долговечных инструментов для производства, в основном для литья под давлением».  

Для производства любого компонента продукта требуются различные приспособления, приспособления, формы или другие обрабатывающие инструменты. Здесь термин pпроизводственная оснастка «» относится к расположению всех инструментов, необходимых для литья пластмассовых деталей под давлением. Это один из наиболее точных видов оснастка в производстве. 

Оптимизированная оснастка важна для общей эффективности производственного цикла и качества конечной продукции. Они делают процесс стабильным и точным и обеспечивают желаемые характеристики функциональности. 

В этой статье будут рассмотрены различные аспекты процесса производства оснастки, включая преимущества, альтернативы и сравнение с решениями для быстрой оснастки. 

Что такое производственная оснастка?

Производственная оснастка в основном касается требований к инструменту. литье под давлением Технологические процессы. Технология литья под давлением позволяет производить крупномасштабные пластиковые детали или изделия дешевле, чем другие методы. При этом для литья требуются пресс-форма и другое оборудование.

Примеры:

• Формы для инъекций
• Балки
• арматура
• Инструменты для сборки
• Проверка датчиков

Этот подход к изготовлению оснастки является наиболее точным, поскольку включает в себя серию испытаний перед окончательным утверждением любой оснастки. В то же время, это дорогостоящая оснастка. Однако возможность массового производства значительно снижает стоимость оснастки на одну деталь по мере увеличения объемов производства.

Основная цель Стратегии производственного оснащения — способствовать эффективному производству спроектированных пластиковых деталей. Он включает в себя проектирование, производство, тестирование и доработку инструментов для литья под давлением.

Процесс производства оснастки 

Процесс производства оснастки включает в себя различные этапы, поскольку перед полномасштабным производством требуется детальное проектирование и прототипирование. Все начинается с проектирования пресс-формы и другого элемента оснастки в САПР. Затем подходящие методы производства, такие как CNC-обработка и электроэрозионная обработка выполняют дизайн.

1. Создание дизайна по требованию

Этот шаг является основой для оснастки и всего производственного процесса. Он включает в себя проектирование конечного продукта или компонента, необходимого оборудования и инструментов. Инженеры и дизайнеры используют программное обеспечение для компьютерного проектирования для создания моделей САПР. 

Кроме того, на процесс проектирования влияют различные факторы. Некоторыми факторами являются геометрия предполагаемого изделия, требуемые свойства по функциональности, объем производства и т. д.

2. Выбор материала для пресс-форм и других инструментов.

Материал формы выбирается после создания конструкции. Здесь типичными соображениями при выборе являются требуемая долговечность, тип материала (для формования), стоимость, физико-механические свойства, теплопроводность и т. д.

Следовательно, существует три популярных варианта материала для литьевых форм: алюминий, сталь и бериллиевая медь.  Каждый из этих материалов для форм отлично подходит для различных производственных сценариев и обладает уникальными свойствами. Например, высокая скорость теплопередачи алюминия позволяет производить значительно большие объемы, как это может сделать стальная форма. В то же время стальные формы намного прочнее алюминиевых.

Обычными материалами для изготовления форм являются;

• алюминий
• Сталь
• Бериллиевая медь
• P20 Сталь
• H13 Сталь
• Закаленная сталь

Более того, формы часто закаливаются после механической обработки для повышения твердости их поверхности с помощью таких процессов, как цементация. Он улучшает различные исходные свойства стального сплава, такие как твердость, износостойкость, прочность и в некоторых случаях даже качество поверхности. 

В следующей таблице сравниваются различные основные свойства материала производственной оснастки в трех категориях: высокие, средние и низкие:

Таблица: Материалы для литьевых форм 

3. Инструментальное производство

Это шаг, на котором собственно создаются инструменты. Для выполнения проекта используются различные технологии производства, такие как ЧПУ, EDM, шлифовка и резка проволокой.

Проволочная электроэрозионная обработка

Каждый метод обработки играл свою роль в производстве производственной оснастки. Например, обработка с ЧПУ используется для фрезерования сложных форм или штампов с высокой точностью. Следовательно, электроэрозионная обработка особенно полезна для добавления мелких деталей к твердым металлам, которые трудно обрабатывать традиционными методами.

При этом поверхности полостей пресс-форм, штампов и приспособлений должны быть гладкими. Поэтому для достижения желаемого уровня чистоты поверхности используются индивидуальная шлифовка металла и другие методы отделки поверхности. 

4. Тестирование и создание прототипов инструментов

После того как форма и другие инструменты готовы, важно проверить их производительность и эффективность, интегрировав их в совместимое оборудование. Этот этап также известен как Этап быстрой оснастки. Производятся некоторые образцы конечной продукции, и перед окончательным производством различные области (например, неравномерный износ и неожиданное поведение материала) анализируются на предмет улучшений.

Кроме того, формы тестируются в различных условиях для оптимизации их производительности и эффективности.

Что такое стоимость оснастки в производстве?

затраты на оснастку относятся к общим затратам, связанным с проектированием, созданием и обслуживанием инструментов для любой производственной задачи. 

В основном это включает в себя;

• Стоимость проектирования
• Стоимость материала
• Стоимость обработки
• Стоимость отделки
• Стоимость сборки
• Стоимость доставки
• Переменные, такие как сложность, требования к точности, время выполнения заказа и другие скрытые затраты. 

Однако распределение этих затрат на большой объем продукции может снизить себестоимость единицы продукции. Кроме того, на затраты также влияет уровень точности (допуски). Высокоточные инструменты для таких отраслей, как аэрокосмическая промышленность и медицинское оборудование, часто требуют жестких допусков. В результате стоимость оснастки увеличивается.  

Ключевые моменты затрат на производственную оснастку

• Высокие первоначальные затраты на проектирование, материалы и производство инструментов. Большие объемы могут оправдать высокие первоначальные затраты за счет снижения затрат на единицу продукции.
• Более сложные конструкции увеличивают затраты из-за более сложных требований к механической обработке и точности.
• Необходимость замены инструментов из-за износа влияет на долгосрочные затраты на инструменты. 
• Затраты могут увеличиться за счет интеграции передовых технологий, таких как датчики и системы управления. 

Каковы преимущества производственной оснастки в производстве? 

• Инструменты Долговечность 

Использование высококачественных материалов и детальный производственный подход создают высоконадежные инструменты для производственных процессов, будь то литьевая форма или штамп для штамповки. Следовательно, производственные инструменты могут выдерживать до миллионов производственных циклов при правильном обслуживании.

• Постоянное качество

Эта прецизионная оснастка гарантирует, что каждый произведенный компонент соответствует строгим размерным и физическим характеристикам. Таким образом, он производит однородные изделия партиями. Эта согласованность имеет решающее значение в приложениях, где малейшее отклонение может привести к серьезным функциональным проблемам. Например, автомобильные и аэрокосмические компоненты.

• Производительность линии

Производственные инструменты максимизируют эффективность производства. Причина в том, что инструменты можно настроить с помощью таких функций, как пресс-формы с несколькими полостями или сложные штампы, которые выполняют несколько операций одновременно. В результате сокращается время цикла и общая эффективность.

• Более низкая стоимость инструмента на единицу

Хотя первоначальные инвестиции в производственную оснастку выше, чем при использовании других методов оснастки, затраты на единицу оснастки значительно ниже благодаря более высоким производственным возможностям. 

• Технологическая интеграция

Современное производственное оборудование может интегрировать передовые технологии, такие как автоматизация, датчики и системы управления. Эти интеграции позволяют осуществлять мониторинг и корректировку в режиме реального времени в ходе производственного процесса.

Альтернативы производственному оборудованию 

Как обсуждалось, производственная оснастка Это стандартный подход к изготовлению долговечных инструментов, используемых в литье под давлением и других производственных процессах. В зависимости от сроков проекта и объема производства производители могут также выбрать другие варианты оснастки, такие как быстроизготавливаемая оснастка или мостовая оснастка.

Быстрая оснастка

Для прототипов и мелкосерийного производства, производственная оснастка Зачастую это обходится дороже, чем необходимо. В таких случаях быстрое изготовление оснастки или прототипирование предлагают более практичное решение, поскольку позволяют снизить затраты на оснастку и сократить сроки выполнения таких процессов, как литье под давлением, штамповка и пробивка.

Иногда производителям или дизайнерам продукции необходимо оптимизировать существующий продукт или разработать новые компоненты. В таких случаях они не хотят вкладывать значительные средства в оснастку. Поэтому быстрое изготовление оснастки является наилучшим вариантом при низких затратах. Если рассматривать конкретно оснастку для литья под давлением, то для пресс-форм чаще всего используется алюминий, а для других инструментов — сталь. 

Ключевые моменты: 

• Инструмент-прототип работает намного быстрее, чем обычный инструмент. Это сокращает время от проектирования до прототипа и производства.
• Низкая стоимость оснастки выгодна при мелкосерийном производстве или производстве прототипов.
• Тщательное тестирование снижает риск потенциальных дефектов или проблем до начала полномасштабного производства оснастки.
• Благодаря быстрому процессу оснастки легче вносить изменения и модификации.

Мостовой инструмент

Эта стратегия или инструментальное решение находится посередине, если сравнивать его стоимость и время производства с быстрым и производственным инструментом. Как следует из названия, он объединяет этап прототипирования и полномасштабный запуск. Так, его используют в ситуациях, когда производители чувствуют возможность изменения конструкции.

Давайте рассмотрим пример мостовой оснастки для проекта литья под давлением. Производители хотят производить значительные объемы пресс-форм после проверки прототипов, но не в больших объемах. Причина в том, что они не уверены, как отреагирует рынок, и через некоторое время продукт может нуждаться в корректировке.

Ключевые моменты:

• Это ускоряет переход от разработки продукта к выходу на рынок.
• Мостовая оснастка дешевле, чем постоянная или производственная оснастка. В результате он экономически эффективен при умеренных объемах производства.
• Производители могут корректировать дизайн продукта на основе ранних отзывов клиентов и данных о реальном использовании.
• Это снижает финансовые и операционные риски, облегчая раннее рыночное тестирование по разумной цене.

Быстрая оснастка против. Производственная оснастка 

Эти два процесса обработки оснастки представляют собой отдельные стратегии производства оснастки для различных производственных требований и сценариев. Быстрая обработка — это быстрый процесс обработки, который требует меньших затрат. С другой стороны, производственная оснастка является более совершенной и долговечной.

В следующих таблицах показаны ключевые различия между быстрой оснасткой и производственной оснасткой.

Таблица: Rapid и производственная оснастка 

Вам нужны решения для производства оснастки из Китая?

Китай является популярным местом для различных производственных решений, включая производственную оснастку. Надежная цепочка поставок материалов и передовые производственные мощности китайских производителей могут обеспечить точные решения по доступным ценам.

Boda — китайская производственная компания, предоставляющая услуги по изготовлению оснастки а также широкий спектр решений для производства по запросу. Наше собственное производство оснащено станками с ЧПУ, электроэрозионными станками, шлифовальными станками и более чем 10 другими производственными процессами, что позволяет нам изготавливать оснастку для различных производственных задач.

Кроме того, мы можем протестировать ваши формы и другую оснастку с помощью нашего современного оборудования. Это поможет оптимизировать их эффективность в соответствии с вашими потребностями. Итак, пришлите нам свой дизайн и технические характеристики для точного расчета. 

Подведение итогов 

В целом, производственная или полномасштабная оснастка — лучший вариант для крупномасштабного производства. Прочные инструменты и опоры, созданные с учетом стратегии производства, обеспечивают высокую точность и долговечность. Хотя это дороже, чем другие инструменты, возможности производства в больших объемах делают его экономически эффективным в долгосрочной перспективе. 

Помимо Производственная оснастка: мостовой инструмент и быстрый инструмент. В основном, быстрые инструменты отлично подходят для небольших партий и проектов прототипирования. 

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Почему важен инструмент?

Инструменты определяют качество, последовательность и эффективность производственных процессов. Это гарантирует, что предназначенные детали соответствуют конкретным стандартам.

Каковы различные типы инструментальных решений?

Распространенными типами инструментальных решений являются быстродействующие инструменты, мостовые инструменты и производственные инструменты.

Как сбалансировать качество и стоимость производственной оснастки?

Вы можете выбрать подходящие материалы и уровни точности оснастки в зависимости от объема производства и сложности детали. Например, выберите прочный инструмент для больших объемов работ, а быстрый или мостовой инструмент подойдет для небольших объемов. 

Как поверхность формы влияет на качество конечного продукта?

В частности, первый уровень поверхности полостей пресс-формы напрямую влияет на отделку и другие качества конечного продукта. Гладкая поверхность полостей обеспечивает более высокое качество отделки формованных деталей.