Części do odlewania próżniowego dla motoryzacji do walidacji przed narzędziowaniem

10 prototypowych części podobnych do ABS dla samochodowego komponentu wewnętrznego

Przed wypuszczeniem samochodowego komponentu z tworzywa sztucznego do narzędziowania do formowania wtryskowego, fizyczne części mogą stanowić ważne ostateczne sprawdzenie między projektem CAD a produkcją.

W ramach tego projektu klient opracowywałśredniej wielkości samochodowy komponent wewnętrznyz wieloma otworami, zakrzywionymi powierzchniami, obszarami montażowymi i zintegrowanymi funkcjami montażowymi.

Projekt produkcyjny zbliżał się do etapu narzędziowania, ale klient chciał fizycznie zweryfikować komponent przed zaangażowaniem się w formę wtryskową.

YS Precision wyprodukowało zatem10 czarnych części odlewanych próżniowo z materiału podobnego do ABS.

Te prototypy nie były przeznaczone jedynie do ekspozycji. Zostały wyprodukowane jakoczęści do oceny przed narzędziowaniem, pozwalając klientowi na sprawdzenie fizycznej geometrii, dopasowania, relacji montażowych i ważnych interfejsów przed finalizacją projektu produkcyjnego.

Przegląd projektu

Dlaczego produkować 10 części przed narzędziowaniem formy wtryskowej?

W przypadku samochodowego komponentu wewnętrznego ukończenie projektu CAD nie zawsze oznacza, że produkt jest gotowy do narzędziowania.

Komponent może wymagać interakcji z kilkoma otaczającymi częściami. Otwory muszą być wyrównane, obszary montażowe muszą pasować poprawnie, a ogólna geometria musi działać w ramach zamierzonego montażu.

Relacje te można przeglądać cyfrowo, ale fizyczne prototypy zapewniają kolejny poziom weryfikacji.

Klient zamówił zatem10 prototypów odlewanych próżniowo przed otwarciem formy produkcyjnej.

Części mogły być użyte do sprawdzenia:

• Ogólne dopasowanie
• Relacje montażowe
• Położenia montażowe
• Położenia otworów
• Prześwity z dopasowującymi się komponentami
• Wyrównanie krawędzi
• Lokalne zakłócenia
• Instalacja i obsługa
• Gotowość projektu do finalizacji

Jeśli problem został zidentyfikowany, model CAD nadal mógłby zostać dostosowany przed wypuszczeniem formy wtryskowej.

Złożona zintegrowana geometria

Komponent jest średniej wielkości, ale jego geometria jest stosunkowo złożona.

Zamiast być prostą osłoną lub obudową, część integruje kilka różnych obszarów funkcjonalnych w jedną strukturę.

Wiele otworów

Kilka otworów jest wbudowanych w główny korpus.

Obszary te mogą stykać się z wyświetlaczami, elementami sterującymi, wentylatorami, modułami elektronicznymi lub innymi komponentami samochodowymi, w zależności od ostatecznego montażu.

W przypadku walidacji prototypu ważne jest zarówno wielkość tych otworów, jak i ich wzajemne położenie.

Zakrzywione powierzchnie samochodowe

Komponent zawiera gładkie powierzchnie trójwymiarowe typowe dla projektowania wnętrz samochodowych.

Powierzchnie te muszą poprawnie przechodzić w otaczające obszary części.

Funkcje montażowe i pozycjonujące

Różne funkcje montażowe, pozycjonujące i interfejsy są rozmieszczone wokół komponentu.

Ich położenie może bezpośrednio wpływać na wydajność montażu.

Cienkie i wąskie sekcje

Niektóre obszary struktury są stosunkowo wąskie w porównaniu z ogólnym komponentem.

Sekcje te wymagają uwagi podczas odlewania, wyjmowania z formy, przycinania i obsługi.

Zintegrowane funkcje montażowe

Kilka mniejszych detali jest wbudowanych wokół obwodu i wewnętrznych obszarów komponentu.

Funkcje te sprawiają, że prototyp jest szczególnie użyteczny do fizycznej oceny montażu.

Dlaczego odlewanie próżniowe było odpowiednie dla tego projektu

Klient wymagał tylko10 sztuk.

Celem nie była produkcja. Celem było uzyskanie wystarczającej liczby reprezentatywnych części z tworzywa sztucznego do przeprowadzenia oceny przed narzędziowaniem.

Odlewanie próżniowe zapewniło odpowiednią ścieżkę produkcyjną dla tego etapu.

Projekt mógł przebiegać przez:

Projektowanie 3D CAD

→

Wzorzec główny

→

Forma silikonowa

→

10 części odlewanych próżniowo

→

Fizyczne sprawdzenie dopasowania i montażu

→

Informacje zwrotne od inżynierów

→

Potwierdzenie projektu

→

Narzędziowanie formy wtryskowej

Klient miał zatem możliwość oceny fizycznego produktu przed podjęciem większego zobowiązania związanego z narzędziowaniem produkcyjnym.

Materiał podobny do ABS dla prototypowych części samochodowych

Prototypy zostały wyprodukowane przy użyciumateriału odlewniczego z poliuretanu podobnego do ABS.

Ta terminologia jest ważna, ponieważ odlewanie próżniowe zazwyczaj wykorzystuje systemy żywic poliuretanowych formułowane w celu symulacji wybranych cech termoplastów, takich jak ABS.

W tym projekcie materiał podobny do ABS zapewniał cechy odpowiednie do oceny prototypu, w tym:

• Dobra sztywność
• Użyteczna wytrzymałość
• Dobre odwzorowanie powierzchni
• Odpowiednia wytrzymałość podczas obsługi
• Dobry wygląd
• Przydatność do sprawdzenia montażu

Prototypy zostały wyprodukowane w kolorzeczarnym, co zapewniało bardziej reprezentacyjny wygląd dla zamierzonego zastosowania motoryzacyjnego.

Ostateczny materiał produkcyjny może być określony oddzielnie, gdy projekt przejdzie do formowania wtryskowego.

Od modelu CAD do fizycznego montażu

Jednym z głównych powodów produkcji tych prototypów było przeniesienie oceny z środowiska cyfrowego do fizycznego montażu.

Dane CAD mogą potwierdzić nominalną geometrię.

Fizyczne części mogą ujawnić, jak ta geometria zachowuje się, gdy wszystko się połączy.

Na przykład klient może ocenić, czy:

Otwory są poprawnie wyrównane z powiązanymi komponentami.

Obszary montażowe docierają do zamierzonych pozycji.

Krawędzie poprawnie przylegają do sąsiednich części wykończeniowych.

Prześwity są wystarczające podczas instalacji.

Zintegrowane funkcje zakłócają sąsiednie komponenty.

Kompletny komponent można zmontować zgodnie z przeznaczeniem.

To sprawia, że prototyp jest użyteczny jako narzędzie do weryfikacji inżynieryjnej, a nie tylko jako reprezentacja modelu CAD.

Produkcja części odlewanych próżniowo

Projekt przebiegał według kontrolowanej sekwencji produkcyjnej opartej na celu prototypów.

01 — Przegląd CAD

Model 3D został przejrzany z uwzględnieniem ogólnej geometrii, otworów, podcięć, obszarów montażowych, sekcji ścianek i funkcji związanych z montażem.

02 — Produkcja wzorca głównego

Wzorzec główny został wyprodukowany zgodnie z zatwierdzonymi danymi projektowymi.

03 — Przygotowanie wzorca głównego

Wzorzec został oczyszczony i dopracowany przed wykonaniem formy silikonowej.

04 — Wykonanie formy silikonowej

Forma została przygotowana zgodnie z geometrią komponentu, wymaganiami dotyczącymi podziału, podcięciami i uwagami dotyczącymi wyjmowania z formy.

05 — Odlewanie próżniowe

Wyprodukowano dziesięć czarnych prototypowych części z materiału podobnego do ABS.

06 — Przycinanie i gratowanie

Bramki odlewnicze, nadlewki i nadmiar materiału zostały starannie usunięte.

Szczególną uwagę zwrócono na krawędzie, otwory i funkcje związane z montażem.

07 — Inspekcja prototypu

Ukończone części zostały sprawdzone zgodnie z wymaganiami projektu przed dostawą.

08 — Walidacja klienta

Prototypy zostały dostarczone klientowi w celu sprawdzenia dopasowania, oceny montażu i ostatecznego przeglądu przed narzędziowaniem.

Dlaczego 10 prototypów zamiast jednego?

Jeden prototyp może dostarczyć użytecznych informacji, ale dziesięć części daje klientowi większą elastyczność podczas programu rozwoju motoryzacyjnego.

Różne próbki mogą być używane do różnych celów.

Próby montażowe

Części mogą być instalowane razem z dopasowującymi się komponentami samochodowymi.

Przegląd inżynieryjny

Inżynierowie mogą oceniać funkcje montażowe, interfejsy i możliwe zakłócenia.

Ocena projektu

Fizyczne części można porównać z zamierzonym projektem CAD i wymaganiami montażowymi.

Testy wewnętrzne

Wiele działów lub zespołów inżynieryjnych może jednocześnie pracować z próbkami.

Zatwierdzenie przed narzędziowaniem

Prototypy mogą wspierać ostateczną decyzję o tym, czy komponent jest gotowy do rozwoju formy wtryskowej.

W tym projekcie dziesięć części służyło zatem jakomała partia walidacyjna inżynieryjna, a nie tylko dziesięć kopii tego samego modelu wystawowego.

Znajdowanie problemów projektowych, zanim staną się problemami narzędziowania

W tym miejscu produkcja prototypów przed narzędziowaniem może zapewnić znaczną wartość.

Rozważmy stosunkowo małą zmianę projektową, taką jak:

• Przesunięcie elementu montażowego
• Powiększenie otworu
• Zmiana lokalnej krawędzi
• Zwiększenie prześwitu
• Dostosowanie interfejsu
• Modyfikacja pozycji klipsa

Przed narzędziowaniem zmiany te zazwyczaj można uwzględnić w projekcie CAD.

Po wyprodukowaniu formy wtryskowej ta sama zmiana może wymagać modyfikacji formy i kolejnej próby narzędziowania.

Celem etapu prototypowania jest zatem zidentyfikowanie tylu fizycznych problemów projektowych, ile jest praktycznie możliwe, gdy projekt jest jeszcze łatwiejszy do zmiany.

Od oceny prototypu do zamrożenia projektu

Części odlewane próżniowo wspierały ważne przejście w procesie rozwoju.

Projekt mógł przejść przez cztery wyraźne etapy:

Projekt

Ukończenie samochodowego komponentu w CAD.

Weryfikacja

Produkcja reprezentatywnych fizycznych części i ich testowanie w zamierzonym montażu.

Dopracowanie

Aktualizacja projektu, jeśli zidentyfikowano problemy z dopasowaniem, zakłóceniami lub interfejsami.

Zamrożenie

Zatwierdzenie ostatecznej geometrii przed rozpoczęciem narzędziowania produkcyjnego.

Daje to dziesięciu częściom odlewanym próżniowo specyficzną rolę inżynieryjną w ogólnym procesie rozwoju produktu.

Nie każdy prototyp samochodowy jest prototypem kosmetycznym

Wymagania dotyczące prototypów samochodowych mogą się znacznie różnić.

Niektóre projekty koncentrują się na kolorze, teksturze i wyglądzie kosmetycznym.

Inne koncentrują się bardziej na dopasowaniu i interfejsach inżynieryjnych.

W tym projekcie głównym celem byławeryfikacja projektu i montażu przed narzędziowaniem.

Oznacza to, że najważniejsze pytania brzmiały:

• Czy część pasuje?
• Czy otwory są wyrównane?
• Czy elementy montażowe są poprawne?
• Czy montuje się z powiązanymi komponentami?
• Czy występują zakłócenia?
• Czy projekt jest gotowy do narzędziowania?

To odróżnia projekt od czysto kosmetycznego modelu samochodowego.

Odlewanie próżniowe jako punkt kontrolny inżynieryjny

Odlewanie próżniowe jest często opisywane po prostu jako proces produkcji prototypów w małej skali.

W tym projekcie jego rola była bardziej specyficzna.

Stworzyłopunkt kontrolny inżynieryjny między zatwierdzeniem CAD a wypuszczeniem narzędzi.

Sekwencja była następująca:

CAD

→ Prototyp fizyczny

→ Montaż

→ Informacje zwrotne

→ Zamrożenie projektu

→ Narzędziowanie

Pozwala to na wpłynięcie fizycznych informacji na ostateczny projekt przed rozpoczęciem narzędziowania produkcyjnego.

Wybór procesu prototypowania w oparciu o cel walidacji

Odlewanie próżniowe nie jest automatycznie właściwym procesem dla każdego prototypu samochodowego.

Metoda produkcji powinna być dobierana w zależności od tego, co klient musi zweryfikować.

Ważne czynniki obejmują:

• Rozmiar części
• Geometria
• Wymagana ilość
• Charakterystyka materiału
• Wymagania dotyczące tolerancji
• Interfejsy montażowe
• Wymagania dotyczące powierzchni
• Wymagania dotyczące testów mechanicznych
• Ostateczny proces produkcyjny

W tym projekcie połączenieśredniej wielkości komponentu z tworzywa sztucznego, złożonej zintegrowanej geometrii, ilości 10 sztuk, materiału podobnego do ABS i wymagań montażowych przed narzędziowaniemsprawiło, że odlewanie próżniowe było odpowiednim rozwiązaniem.

Dla innych projektów bardziej odpowiednie mogą być obróbka CNC, drukowanie 3D, prototypowe formowanie wtryskowe lub inny proces.

Odlewanie próżniowe dla motoryzacji przed narzędziowaniem produkcyjnym

Ten projekt demonstruje praktyczne zastosowanieodlewania próżniowego dla motoryzacjina etapie bezpośrednio poprzedzającym rozwój form wtryskowych.

Klient wymagał:

10 prototypowych części

• Materiał podobny do ABS
• Czarny wygląd
• Średniej wielkości samochodowy komponent
• Wiele otworów i funkcji montażowych
• Ocena dopasowania i montażu
• Weryfikacja przed narzędziowaniem

Celem nie było po prostu szybkie wyprodukowanie części.

Celem było dostarczenie klientowi wystarczającej ilości informacji fizycznych, aby określić, czy projekt jest gotowy do narzędziowania produkcyjnego.

Potrzebujesz prototypowych części samochodowych przed narzędziowaniem?

Jeśli Twój samochodowy komponent z tworzywa sztucznego zbliża się do etapu narzędziowania, mała partia fizycznych prototypów może pomóc w weryfikacji projektu przed wypuszczeniem formy produkcyjnej.

Dostarcz swojepliki CAD 3D, wymaganą ilość, zamierzony materiał, wymagania montażowe, informacje o dopasowujących się częściach i krytyczne interfejsy.

YS Precision może ocenić projekt i określić, czy odlewanie próżniowe lub inny proces produkcji prototypów jest odpowiedni.

Najbardziej użyteczny prototyp niekoniecznie jest tym wyprodukowanym najszybciej—jest to ten, który odpowiada na właściwe pytania inżynieryjne przed rozpoczęciem produkcji.