Комплексные автомобильные конструкционные детали методом вакуумного литья

Литье полиуретана, похожего на нейлон, для автомобильных компонентов неправильной формы с множеством элементов

Автомобильные конструкционные детали часто сочетают в себе больше геометрии, чем предполагает их общий размер. Изогнутые поверхности, ребра жесткости, приподнятые участки, утопленные области, крепежные элементы и изменения высоты сечения могут быть интегрированы в одну деталь.

Для этого проекта заказчику требовалось примерно20 черных автомобильных конструкционных деталей. Компонент имел длинный, неправильный профиль с множеством изогнутых переходов и элементов, простирающихся в разных направлениях.

Производство каждой детали методом механической обработки с ЧПУ потребовало бы повторных установок и более сложного доступа инструмента. Вместо этого мы изготовили мастер-модель и использоваливакуумное литье с силиконовой формой и полиуретаном, похожим на нейлондля воспроизведения полной структуры.

Одна силиконовая форма обычно могла производить примерно20 деталей, что делает это практичным решением для мелкосерийного производства в требуемом заказчиком количестве.

Детали проекта

Конструкционная деталь с более сложными изгибами, чем простые

Производственная задача этого компонента заключалась всочетании элементов в одной непрерывной структуре.

Деталь включает в себя длинное неправильное тело вместе с:

• Изогнутые и изменяющиеся профили поверхности
• Приподнятые и утопленные участки
• Локальные ребра и поддерживающие элементы
• Небольшие выступы и крепежные структуры
• Элементы, обращенные в разные стороны
• Узкие переходы между конструкционными областями

Эти характеристики отличают деталь от обычного коробчатого корпуса или плоской пластиковой крышки.

При использовании механической обработки с ЧПУ некоторые элементы могут потребовать дополнительных ориентаций, приспособлений или подходов инструмента. Для партии примерно из 20 идентичных компонентов та же производственная сложность повторяется для каждой детали.

Вакуумное литье предоставило другой способ подхода к геометрии.

Зафиксировать геометрию один раз, затем воспроизвести ее

Для этого проекта сложная геометрия была сначала установлена вмастер-модели.

Затем вокруг готовой мастер-модели была создана силиконовая форма, запечатлевшая изогнутые поверхности, локальные выступы, ребра жесткости, переходы и другие конструкционные детали.

Логика производства стала:

Сложная мастер-модель → Силиконовая форма → Полиуретан, похожий на нейлон → Повторяющиеся конструкционные детали

Как только геометрия была перенесена в силиконовый инструмент, та же сложная форма могла воспроизводиться многократно без механической обработки каждого элемента из сплошного материала для каждой отдельной детали.

Для мелкосерийных деталей с неправильной геометрией такой подход к воспроизведению может предложить значительное ценовое преимущество.

Цельнолитое производство для многонаправленных элементов

Одним из важных преимуществ силиконового инструмента является его гибкость при извлечении из формы.

Для подходящих геометрий это может позволить включить элементы с различными ориентациями и локальными поднутрениями вединый литой компонент.

Это было особенно полезно для данной автомобильной конструкционной детали.

Производство компонента как единого целого позволило избежать разделения конструкции на несколько более простых секций и последующего их соединения.

Это помогает сократить:

• Стыки сварки
• Дополнительные сборочные работы
• Вариации выравнивания
• Накопление размеров, связанных со стыками
• Видимые зоны соединения

В результате получается более интегрированный конструкционный компонент для последующей оценки и сборки заказчиком.

Полиуретан, похожий на нейлон, для конструкционных прототипов

В соответствии с требованиями заказчика к материалу был выбранлитейный полиуретан, похожий на нейлон (ПУ).

Полиуретан, похожий на нейлон, может обеспечить полезный баланспрочности, ударопрочности, умеренной гибкости и конструкционной прочности, а также воспроизводить сложные формованные детали.

Это делает его подходящим для некоторых автомобильных конструкционных прототипов и мелкосерийных компонентов, где заказчику требуется более функциональное поведение, чем у чисто косметической модели.

Полиуретан, похожий на нейлон, не идентичен производственным PA6 или PA66. Там, где тестирование зависит от точных свойств производственного нейлона, термостойкости или указанных автомобильных стандартов материалов, конечный производственный материал должен оцениваться отдельно.

Почему количество и геометрия должны рассматриваться вместе

Низкое количество само по себе не делает вакуумное литье лучшим процессом автоматически.

Геометрия имеет такое же значение.

Простой пластиковый компонент из 20 штук все еще может быть экономически выгодно изготовлен методом механической обработки с ЧПУ. Но когда эти 20 деталей содержатсложные изгибы, множество направлений элементов, неправильные переходы и области со сложным доступом инструмента, повторная механическая обработка становится большей частью общей стоимости.

Для этого проекта одна силиконовая форма обычно могла поддерживать примерно20 отливок.

Вместо повторения сложных операций механической обработки для всей партии заказчик мог один раз инвестировать в мастер-модель и силиконовый инструмент, а затем воспроизводить детали.

Вот откуда взялось ценовое преимущество.

Мелкосерийное литье полиуретана для автомобильных деталей

Этот проект демонстрирует полезное применениевакуумного литья и литья полиуретана для сложных автомобильных конструкционных компонентов.

Производственная стратегия была обусловлена:

Неправильная геометрия + Многонаправленные элементы + Цельнолитая конструкция + Полиуретан, похожий на нейлон + Прибл. 20 деталей

YS Precision поддерживает мелкосерийное вакуумное литье для заказных автомобильных конструкционных деталей и других сложных пластиковых компонентов.

Отправьте нам ваши3D CAD-файлы, требуемое количество, требования к материалу, критические размеры и предполагаемое применение. Мы можем проанализировать геометрию и оценить, является ли вакуумное литье, механическая обработка с ЧПУ или другой производственный процесс более подходящим.