금형 코어 및 금형 캐비티: 차이점 및 설계 고려 사항

당신의 책상 위에는 세 개의 명언이 있습니다. 가격은 30% 이상 차이가 납니다. 사양은 종이에서 비슷해 보입니다.-동일한 강철, 동일한 캐비티 수, 동일한 표면 마감. 차이점은 생산 전까지는 나타나지 않는 캐비티 및 핵심 엔지니어링 결정에 있습니다.

 

우리는 작년에 8개 캐비티 식품 용기 금형용 캐비티 인서트를 재구축했습니다. 원래 공급업체는 캐비티 표면으로부터 일정하지 않은 거리(일부 지점에서는 8mm, 다른 지점에서는 15mm 이상)에 냉각 채널을 뚫었습니다. 온도 변화로 인해 충전이 고르지 않게 되었습니다. 내부 캐비티의 부품이 부족하고 외부 캐비티가 과밀되었습니다. 고객은 강철을 점검하기 전에 프로세스 설정을 조정하는 데 11개월을 보냈습니다.

 

우리의 재구축은 모든 채널을 일관된 10mm 간격으로 유지했습니다. 사이클 시간이 18초에서 12초로 단축되었습니다. 시간당 85달러로 작동하는 400톤 인쇄기에서 6초 단축으로 부품 100,000개당 14,280달러를 절약할 수 있습니다. 35,000달러의 재건 투자가 4개월 만에 연간 규모로 회복되었습니다.

냉각 설계에 따라 사이클 시간이 결정됩니다.

 

냉각은 사이클 시간의 60-80%를 차지합니다. 견적을 요청할 때 재료, 표면 마감, 캐비티 수 및 예상 부피를 명시할 수 있습니다. 대부분의 RFQ에서 묻지 않고-대부분의 공급업체가 자발적으로 요청하지 않는 것은 냉각 채널이 캐비티 블록을 통해 어떻게 라우팅되는지입니다.

 

기존의 드릴 채널은 직선으로 이어집니다. 복잡한 부품 형상을 따를 수 없으므로 일부 영역은 다른 영역보다 더 빨리 냉각됩니다.형상적응형 냉각 채널일정한 거리에서 캐비티 표면을 따라가지만 제조 비용이 더 많이 듭니다.

 

형상적응형 냉각이 적합한 경우는 다음과 같습니다.

투자는 첫 해에 회복됩니다. 부품 수가 100,000개 미만인 경우 일반적으로 기존 냉각 방식이 더 적합합니다.

우리는 두 옵션을 모두 인용하고 특정 볼륨에 대한 계산을 보여줍니다.

강종은 연마재 사용 시 공구 수명에 영향을 미칩니다

작년에 한 자동차 커넥터 고객은 연간 200,000개의 부품을 예상하여 P20 강철을 지정했습니다. 수요가 예상을 초과했습니다. 2년차 8개월차에 그들이 운영하고 있던 30% 유리-충진 PBT는 캐비티 게이트를 허용치 이상으로 마모시켰습니다.

선택은 6-주간의 생산 공백 또는 백업 공급업체 중간 프로그램 자격을 갖추는 것-이 되었습니다. 그들은 다운타임 동안 두 가지 새로운 비즈니스 기회를 잃었습니다.

P20의 가격은 대략 $8-12/kg입니다. S136의 가격은 $25-35/kg입니다. 50kg의 강철이 필요한 일반적인 캐비티 블록의 경우 재료 비용 차이는 약 $850-1,150입니다.

S136은 유리- 충전 화합물 사용 시 3~4배 더 오래 지속됩니다. 6-주의 생산 공백으로 인한 비용은 강철 업그레이드보다 더 비쌉니다.

적당한 양의 비연마성 재료의 경우 P20이 적합합니다. 우리는 애플리케이션에 필요한 사항을 지정합니다.

다중-캐비티 충진 균형

기하학적으로 대칭인 러너 레이아웃은 모든 공동을 동일하게 채워야 합니다. 그들은 그렇지 않습니다. 러너 벽을 따른 전단 가열은 더 뜨거운 재료를 내부 공동 쪽으로 향하게 하는 온도 구배를 생성합니다.

얇은-벽 애플리케이션의 핵심 전환

얇은-벽 부분-의료용 약병, 펜 배럴, 포장 삽입물-의 주입 압력이 동일하지 않으면 충전 중에 코어가 편향될 수 있습니다. 그 결과 부품이 누출 테스트에 실패할 때까지 나타나지 않을 수 있는 벽 두께 변화가 발생합니다.

우리는 예상되는 편향 하중에 맞는 크기의 지지대를 사용하여 이러한 응용 분야의 코어를 설계합니다. 이로 인해 설계 단계에 3~5일이 추가되지만 코어에 균열이 생기기 시작할 때 생산 후 18개월 동안 표면화되는 문제를 방지할 수 있습니다.

배출 시스템 설계

 

금형에 달라붙는 부품은 사이클 속도를 늦추고 도구를 손상시킬 수 있습니다. 배출 시스템 설계는 부품 형상, 구배 각도 및 표면 질감에 따라 달라집니다.

 

표준 이젝터 핀은 대부분의 응용 분야에서 작동합니다. 블레이드 이젝터는 핀 압력에 따라 변형되는 얇은 벽에 힘을 분산시킵니다. 스트리퍼 플레이트는 깊은-인발 코어에서 부품을 균일하게 들어올립니다. 공기 포펫은 진공 잠금 장치가 있는 부품의 기계적 배출을 보완합니다.

 

내부 표면에 질감이 있는 뚜껑을 사용하는 포장 고객이 있었습니다. 원래 도구는 표준 핀을 사용했으며 부품이 배출될 때 매달렸습니다. 진공을 해제하기 위해 4개의 공기 포핏을 추가하면 막힌-부품 불량률이 2.3%에서 0.1% 미만으로 줄어듭니다.

 

공기 포펫 수정 비용은 $1,800입니다. 부품당 약 0.08달러의 거부 비용과 연간 수량 800,000개를 고려하면 투자 회수 기간은 4개월도 채 되지 않았습니다.

구배 각도 및 표면 마감

구배 각도와 표면 마감 사이의 관계는 간단합니다. 텍스처가 있는 표면을 깨끗하게 해제하려면 더 많은 구배가 필요합니다.

SPI-광택이 있는 표면(경면 마감)은 0.5도 기울기로 작동할 수 있습니다. SPI-D 텍스처 표면은 일반적으로 텍스처 깊이에 따라 3도 이상이 필요합니다. 텍스처가 있는 캐비티에 드래프트가 충분하지 않으면 끌림 자국이 생기고 부품이 막히게 됩니다.

한 가정용품 고객이 모든 표면에 1도 구배가 지정된 부품 파일을 보내왔습니다. 디자인은 외부에 가벼운 질감을 요구했습니다. DFM 검토에서{3}}초안/텍스처 조합이 출시 문제를 일으킬 수 있다는 점을 지적했습니다.

강철을 절단하기 전에 질감이 있는 표면에서 2.5도 구배로 수정하는 데는 비용이 전혀 들지 않습니다. 도구 완성 후 문제를 발견하려면 캐비티를 다시 절단해야 했습니다.{2}}약 $4,000-6,000의 수정 비용과 2주간의 지연이 필요했습니다.

우리는 견적을 내기 전에 모든 프로젝트에 대해 DFM 검토를 실행합니다. 경화강보다 CAD에서 형상을 수정하는 것이 더 빠릅니다.

금형과 함께 제공되는 것

우리는 다른 공급업체로부터 단일-페이지 송장만 포함된 금형이 도착하는 것을 보았습니다. 도면도 없고, 자재 인증서도 없고, 프로세스 데이터도 없습니다. 문제가 발생하고-결국 항상 문제가 발생하는 경우-진단할 기준이 없습니다.