9 strategier för design av flerdelsenheter

Kostnadseffektiva och effektiva flerpartsenheter på nolltid

Två grundläggande principer för design för tillverkning och montering av bästa praxis är krympa materiallistan (BOM) och göra produkter enkla att montera. Om det låter lättare sagt än gjort, läs vidare. Detta designtips erbjuder flera sätt att göra din nästa flerdelade design mindre som en rotfyllning och mer som en dag på stranden. Många av dessa tips är inriktade på formsprutade delar, men vissa gäller även bearbetade och 3D-tryckta delar. Dessa inkluderar:

1. Symmetriska delar
2. Självgående delar
3. Familj mögel
4. Maskinvarukomponenter
5. Monoforma delar
6. Överväganden för montering
7. Övergjutning och insatsgjutning
8. Flytande silikongummidelar
9. Alternativa processer

Söka efter symmetri

Det kan vara svårt att linda ditt sinne först, men många enheter som traditionellt konstruerats av två unika komponenter kan ofta tillverkas av ett par identiska delar. Tänk på de två halvorna av ett hus för en prototypväxelhusenhet. Konventionell visdom kan säga att sätta bulthål i ena halvan, gängade bossar i den andra, använd sedan ett halvt dussin fästelement och brickor för att bulta ihop allt. Men detta kräver bearbetning av två separata formsprutningar (eller bearbetning av två unika delar, om en metallprototyp behövs). Genom att göra de två halvorna symmetriska, fördela hålen och gängorna i varje del lika och mittemot varandra, kan en enda form användas, vilket halverar verktygskostnaderna.

Självparande delar

Men varför inte bli av med skruvarna helt och hållet? Vårt exempel på växelhus är nu symmetriskt, men det kräver fortfarande manuell installation av gängade insatser, oavsett att hålla reda på alla dessa irriterande skruvar och brickor. Ett enkelt system med parningsklämmor och krokar gör att de två halvorna kan klämmas ihop, vilket inte bara eliminerar behovet av ytterligare hårdvara utan gör monteringsprocessen enkel. Ta detta logiska steg längre och ersätt klämmekanismerna med ett levande gångjärn längs ena kanten av borrhuset och du har nu en design i ett stycke. Strukturlistan (BOM) har minskats, monteringstiden har minskats till noll och det finns bara en form att köpa. Du är en hjälte. Du kan förresten också 3D-skriva ut levande gångjärn med SLS-nylon.

Familje-formning

Ett annat sätt att uppnå hjältestatus är användningen av familjeformar, som är idealiska när man producerar en serie delar med liknande former och storlekar. De två parningsdelarna som nämns ovan är bra kandidater, liksom alla grupper av delar som utgör en komplett montering. Självklart måste alla vara gjorda av samma material, och de kombinerade delutsträckningarna måste passa inom de ungefär 175 kvm. (1 129 kvm) arbetsformhålans volym.

Hårdvara Harmony

Alla har hört ordspråket om att uppfinna hjulet på nytt. Att designa och tillverka dina egna muttrar, skruvar, axlar, stift, nycklar och dussintals andra hyllkomponenter bör undvikas till varje pris. Bättre att omforma din produkt kring vanliga hårdvaruartiklar, särskilt om produktionsvolymerna förväntas öka någon gång.

Flytta till monoform

De egenskaper som gör plaster som polypropen (PP) och styrenbutadien (SB) till utmärkta kandidater för levande gångjärn gör dem också lämpliga för andra flexibla komponenter, vilket ger smarta delkonstruktörer möjlighet att förenkla monteringar och krympa strukturlistor – i vissa fall kan en en gång komplex enhet reduceras till ett enda stycke. Till exempel kan en serie metallstötdämpare i en sportutrustning ersättas med en plastutrustning och gjutas tillsammans med den passande komponenten. Istället för bultmonterade metallbladfjädrar i ett litet antal radiostyrda bilar, forma dem av nylon som en del av chassit. Designers behöver inte heller hålla sig till traditionella former - en spiralfjäder kan lätt ta en kurvig sicksackform, eller en S, C eller 3. Var bara säker på att den mekaniska, kemiska och Elektriska egenskaper hos den valda plasten är lämpliga för miljön där de ska användas.

Enkel montering

Om en produkt måste monteras, försök att göra uppgiften enklare genom att rikta de olika skruvarna och kontakterna på ett sådant sätt att alla är tillgängliga från samma sida, vilket minimerar att delar vrids och roteras. Använd gemensam hårdvara där det är möjligt, så att arbetaren inte behöver sträcka sig efter olika handverktyg. Felsäkra monteringen genom att designa i justeringsstift och styrfunktioner för att undvika felaktiga delar. Och tillbringa lite tid i monteringsrummet: Att känna till de problem som uppstår i detta skede ger ofta stora förbättringar i deldesignen.

Om och om

Ofta kan två eller flera komponenter formas ihop. I stället för att svetsa, limma eller skruva fast ett gummigrepp på ett instrumenthölje av plast skapar övergjutning en permanent bindning utan behov av sekundära monteringsprocesser. De två plasterna måste vara kemiskt kompatibla, men en rad materialkombinationer och färger finns tillgängliga. På samma sätt kan de ovan nämnda gängade insatserna placeras i formen innan presscykeln startar på formsprutningsmaskinen och permanent fixerar metallinsatserna i plasten. Ett stort sortiment av bussningar, stift och fästelement kan formas direkt till plastdelar, vilket sparar tid och förenklar konstruktioner.

Flytande silikongummidelar

På grund av dess "cold set" -egenskaper, extremt behagliga flödesegenskaper och bortse från traditionella gjutna delar som diskbänk och stickade linjer, bryter flytande silikongummi (LSR) många av reglerna för formsprutning. LSR-delar kommer förmodligen inte att minska antalet monteringsdelar, men de eliminerar många formningsproblem och är ofta ett bra alternativ till andra flexibla material. Komplexa packningar och tätningar kan formas exakt, och eftersom LSR är biokompatibel, värmebeständig och tål sterilisering är det ett material som valts för många medicinska och livsmedelsapplikationer. LSR är också förlåtande för stora variationer i väggtjocklek, och underskärningar ryms lätt. För rätt applikation erbjuder det stora fördelar.

Titta på alternativ

Det är en bra tid att vara i tillverkning. Teknik och material som man bara drömde om för några decennier sedan vänder nu upp och ner på design- och ingenjörsvärlden. Industriell 3D-utskrift är en av dessa. Dessutom producerar den "fria komplexiteten" som följer med 3D-utskrift ofta BOM i ett stycke, vilket eliminerar montering och med delmaterial som är lämpliga för långvarig användning. Protolabs har flera 3D-utskriftsalternativ tillgängliga, inklusive processer som kan bygga plast-, metall- och elastomerdelar. Naturligtvis görs vissa flerdelade enheter bäst på gammaldags sätt, genom att bearbeta enskilda delar och montera dem. Men även här gäller reglerna för design för tillverkningsbarhet och montering. Håll det enkelt, gör inte det du kan köpa från hyllan, utforska alla dina tillverkningsalternativ och förstå reglerna för var och en. Håll dig nära riktlinjerna så kommer du att utforma kostnadseffektiva och effektiva flerpartsenheter på nolltid.

Kontakta oss på +46 (0) 8408 391 86 eller customerservice@protolabs.se

2023-08-08 - Industritorget

Kontaktinformation

Protolabs

08408 391 86

Se hemsida

Skicka e-post

Kontakter

Länkar

Filmer

Karta

Skriv ut
Tipsa

Postadress
Halesfield 8
TF74QN Telford

Region
Storbritannien

Organisationsnummer:
5366160

Grundat: Ej angivet
Anställda: Ej angivet

Kontakter

Länkar

Filmer

Karta

Välkommen till Protolabs!

Företaget grundades 1999 av Larry Lukis, en framgångsrik entreprenör och datanörd. Han ville radikalt minska tidsåtgången för att ta fram formsprutade prototypsdelar.

Hans lösning var att automatisera den traditionella produktionsprocessen genom att utveckla en komplex mjukvara som kommunicerade med ett nätverk av fräsar och pressar. Till följd av detta kunde plast- och metalldelar produceras på en bråkdel av den tid det tidigare hade tagit.

Hur vi kan hjälpa
Snabbare produktutveckling, minskade kostnader och optimerad leveranskedja med 3D-utskrifter, CNC-bearbetning och formsprutning som tekniken möjliggör.

Välkommen att kontakta oss!

Skicka förfrågan