Почему ранняя проверка DFM может снизить затраты на нестандартные шины на 30 %

Оптимизация DFM по индивидуальному заказу шинопровода может снизить производственные затраты до 30 %, если радиусы изгиба, расстояние между отверстиями, использование материала и производственные процессы проверяются до начала оснастки. Для медных шин ранний инженерный анализ также определяет, обеспечивает ли прогрессивная штамповка, лазерная резка, гибка или комбинированный процесс наилучший баланс стоимости оснастки, времени цикла, контроля размеров и объема производства.

 

Для программы снабжения производителя шин в Китае самая низкая заявленная цена за штуку не обязательно означает самую низкую общую стоимость производства. Инвестиции в оснастку, процент брака, вторичные операции, требования к проверке и годовой объем производства должны оцениваться вместе.

 

 

1.1 Радиус изгиба меди в зависимости от материала и толщины

 

Медь обладает высокой проводимостью, но ее поведение при формовании зависит от марки материала, состояния, толщины, направления зерна и метода изгиба. Неоправданно крутой изгиб может увеличить отклонение пружины, деформацию поверхности, риск растрескивания и сложность оснастки.

 

Для штампованной медной шины инженеры должны определить минимальный внутренний радиус изгиба в соответствии с фактическим сортом и толщиной меди, а не применять одно фиксированное значение для всех конструкций.

 

Фактор ДФМ	Плохой подход к проектированию	Подход, ориентированный на DFM-
Внутренний радиус изгиба	Чрезвычайно узкий радиус	Радиус соответствует материалу/толщине
Место сгиба	Рядом с дырками	Адекватное расстояние до края
Несколько изгибов	Противоречивые направления формирования	Последовательная последовательность формования
Пружинный возврат	Игнорируется при проектировании САПР	Компенсация в оснастке
Процесс формирования	Выбрано после выпуска дизайна	Выбрано во время проверки DFM

 

1.2 Расстояние от отверстия-до-края влияет на оснастку и стабильность детали

 

Расстояние между пробитым отверстием и краем шины напрямую влияет на деформацию материала вокруг отверстия. Чрезмерно малые краевые расстояния могут привести к деформации, концентрации заусенцев или локальному растрескиванию во время штамповки и формовки.

 

Таким образом, проверка DFM должна оценить:

 

• Диаметр отверстия в зависимости от толщины меди
• Расстояние от отверстия-до-края
• Расстояние от отверстия-до-изгиба
• Шаг отверстий и позиционный допуск
• Зазор для крепежа и доступ к сборке
• Доступность штампов и штампов

 

Для крупносерийного-производства эти размеры следует оптимизировать вместе с прогрессивной компоновкой матрицы, а не отдельно.

 

1.3 DFM следует запускать перед обработкой

 

Изменение положения отверстия после прогрессивной-конструкции штампа может потребовать замены пуансона, модификации вставки или даже перепроектирования штампа. Проверка 2D-чертежа и 3D-модели CAD перед установкой инструментов позволяет включить критическую геометрию в технологический процесс.

 

Запросить бесплатную проверку шинопровода DFM

 

 

2.1 Выбор процесса по объему производства

 

Штамповка и лазерная резка удовлетворяют различным производственным требованиям. Лазерная резка позволяет избежать использования специальных вырубных штампов и полезна для прототипов, инженерной проверки и мелкосерийного-производства. Прогрессивная штамповка обычно становится более экономичной по мере увеличения годового объема, поскольку несколько операций могут быть объединены в один штамп.

 

Фактор	Прогрессивная штамповка	Лазерная резка
Начальная оснастка	Выше	Низкий
Гибкость прототипа	Ниже	Высокий
Продолжительность цикла при большом-объеме	Низкий	Выше
Повторяющаяся геометрия	Отличный	Отличный
Сложные пробивные отверстия	Отличный	Хороший
Амортизация оснастки	Требуется объем	Минимальный
Модификация прототипа	Медленно после оснастки	Быстрый
Использование материала	Оптимизировано за счет вложенности	Зависит от планировки

 

2.2. Когда лазерная резка снижает общую стоимость

 

Для нового проекта шинопровода без подтвержденного годового объема лазерная резка позволяет избежать преждевременных затрат на инструменты. Это также позволяет быстро менять геометрию во время электрической и механической проверки.

 

Типичные области применения включают в себя:

 

• Прототип медных шин
• Образцы разработки аккумуляторных батарей для электромобилей
• Прототипы подключения ESS
• Маломощная-мощная электроника
• Проверка конструкции перед инвестированием в прогрессивную-матрицу

 

Как только спрос станет стабильным, ту же геометрию можно будет пересмотреть для прогрессивной штамповки и автоматической гибки, чтобы снизить себестоимость детали.

 

2.3 Штамповка становится более привлекательной при большем объеме

 

Стратегия снижения затрат на штамповку металла должна учитывать весь производственный маршрут, а не только цену штамповки. Прогрессивные штампы могут сочетать вырубку, прошивку, тиснение, гибку и формовку на последовательных станциях.

 

Экономическая модель должна включать в себя:

 

• Годовой объем производства
• Амортизация оснастки
• Использование меди
• Восстановление лома
• Время цикла прессования
• Операции вторичной гибки
• Стоимость осмотра
• Требования к рабочей силе и автоматизации

 

Не уверены, оправдывает ли ваш годовой объем прогрессивную штамповку?

 

Получите выбор процесса и обзор затрат

 

 

3.1 Расположение полос напрямую влияет на стоимость материала

 

Медь часто составляет значительную часть общей стоимости шин. Таким образом, улучшение использования полосы может привести к экономии без изменения электрических характеристик.

 

Во время проверки DFM инженеры оценивают:

 

• Шаг от-до-части
• Ширина носителя
• Ориентация вложения
• Металлолом мосты
• Направление зерна
• Распространенные-раскладки полос
• Выбор ширины рулона

 

Небольшое улучшение использования полосы становится значительным, если умножить его на сотни тысяч или миллионы деталей.

 

3.2 Интеграция вторичных операций в матрицу

 

Отдельные операции сверления, штамповки или формовки повышают требования к обращению и контролю. Если позволяет геометрия, эти операции могут быть включены в прогрессивную матрицу.

 

Например, производственная последовательность может включать в себя:

 

Вырубка → Прошивка → Тиснение → Гибка → Формовка → Отрезка-отрезка

 

Это уменьшает необходимость ручной обработки и улучшает согласованность позиционирования между элементами.

 

3.3 Конструкция оснастки должна соответствовать характеристикам обработки меди.

 

Зазор матрицы, геометрия пуансона, последовательность формования и усилие зачистки должны учитываться вместе. На образование и деформацию медных заусенцев влияют толщина материала, твердость, режущий зазор и состояние инструмента.

 

В автомобильных программах необходимо устанавливать возможности процесса для критических размеров, а не полагаться исключительно на окончательный-контроль продукта.

 

 

4.1 Проверка чертежей перед изготовлением образца

 

Практический обзор оптимизации DFM Custom Busbar начинается с 2D-чертежа клиента и данных 3D CAD. Технические проверки должны охватывать:

 

• Поверхности электрических соединений
• Геометрия отверстий и пазов
• Последовательность изгиба
• Минимальный радиус формовки
• Толщина материала
• Размерные допуски
• Места сварки
• Требования к покрытию или-поверхностной обработке
• Интерфейсы сборки

 

Цель состоит в том, чтобы выявить производственные риски до того, как они перерастут в изменения в инструментах или производственные дефекты.

 

4.2 Преобразование прототипа-в-массовое-производство

 

В программах OEM производство прототипов не должно использовать процесс, который в дальнейшем не сможет поддерживать объем производства. Прототип,-вырезанный лазером, может быстро проверить геометрию, но производственный маршрут может потребовать штамповки, гибки, сварки, нанесения покрытия или автоматического контроля.

 

Поэтому подходящая стратегия DFM учитывает как проверку образца T1, так и предполагаемый процесс массового-производства.

 

4.3. Стоимость технических изменений должна быть оценена до выпуска

 

Изменение размеров, которое в модели САПР кажется незначительным, может оказать существенное влияние на производство. Перемещение отверстия может повлиять на последовательность штамповочной станции; изменение изгиба может потребовать новой формовочной вставки; уменьшение толщины материала может привести к изменению упругости и токопроводящих-характеристик.

 

Ранняя проверка DFM выявляет эти последствия еще до того, как чертеж попадет в производственную версию.

 

 

СпособныйшинопроводПрограмма «Производитель Китая» должна напрямую связывать инженерную экспертизу с оснасткой, производством, проверкой и доставкой. Разделение этих этапов может создать пробелы в коммуникации между чертежом и конечным производственным процессом.

 

Для нестандартных медных шин интегрированный производственный процесс может включать в себя:

 

• Обзор САПР и чертежей
• DFM и анализ процессов
• Проектирование и изготовление оснастки
• Лазерная-вырезанная или штампованная модель прототипа
• Проверка размеров и электрических характеристик
• Согласование производственного процесса
• Прогрессивная штамповка и формовка
• Сварка или обработка поверхности, если указано
• Окончательная проверка и отслеживание

 

В цепочках поставок автомобильной продукции планирование качества может быть приведено в соответствие со стандартами IATF 16949, ISO 9001, документацией PPAP, исследованиями возможностей процессов и требованиями к проверкам,-специфичными для клиентов.

 

 

6.1 Перед выпуском инструмента

 

• Подтверждена марка и толщина меди C1100/T2
• Радиус изгиба проверен по толщине материала.
• Расстояние от отверстия-до-края проверено
• Определены критические допуски на размеры
• Выбран процесс штамповки или лазерной обработки.
• Рассчитано использование полосы
• Прогрессивная-последовательность станций матрицы проверена
• Второстепенные операции сведены к минимуму
• Определен метод проверки
• Годовой объем, используемый для анализа стоимости оснастки

6.2 До массового производства

 

• Образцы Т1 проверены по размерам
• Осмотр поверхностей электрических соединений
• Выявлены критические характеристики
• Оценены возможности процесса
• Состояние инструмента контролируется
• Установлены протоколы проверок
• Подтверждены требования к производству и отслеживаемости

 

Наиболее эффективные решения DFM принимаются до того, как будет построен первый производственный штамп. Для медных шин геометрия, использование материала, последовательность формовки, структура оснастки и объем производства должны оцениваться как одна производственная система.