Trong môi trường sản xuất cạnh tranh ngày nay, việc chọn quy trình sản xuất một phần đóng vai trò quan trọng trong hiệu quả chi phí, chất lượng sản phẩm và thời gian cho thị trường. Hai trong số các quy trình sản xuất được sử dụng rộng rãi nhất cho các bộ phận kim loại là gia công CNC và đúc chết. Cả hai phương pháp đều cung cấp những lợi thế và hạn chế độc đáo, và khi xem xét thiết kế cho khả năng sản xuất (DFM), các kỹ sư phải cân nhắc các yếu tố như độ phức tạp, khối lượng, vật liệu, bề mặt hoàn thiện và dung sai.
Hiểu gia công CNC
Gia công CNClà một quy trình sản xuất trừ dần nhằm loại bỏ vật liệu khỏi một khối rắn, thường được gọi là phôi hoặc phôi, để tạo ra thành phần cuối cùng. Sử dụng hệ thống điều khiển số máy tính, dụng cụ cắt định hình bộ phận với độ chính xác cao. Quá trình này hoạt động tốt cho việc tạo mẫu, sản xuất khối lượng thấp đến trung bình và các ứng dụng yêu cầu hình học phức tạp và dung sai chặt chẽ.
Ưu điểm chính của gia công CNC:
- Độ chính xác và độ chính xác cao đáp ứng các yêu cầu về dung sai chặt chẽ.
- Khả năng sản xuất hình học phức tạp và các thiết kế tùy chỉnh duy nhất.
- Tính linh hoạt trong vật liệu bao gồm kim loại, nhựa và vật liệu tổng hợp.
- Lý tưởng cho thấp - Sản xuất khối lượng trong đó chi phí công cụ đúc chết không được chứng minh.
Hạn chế của gia công CNC:
- Chi phí cao hơn mỗi phần cho các hoạt động sản xuất lớn do thời gian gia công dài hơn.
- Chất thải vật liệu quan trọng vì nó bị trừ trong tự nhiên.
- Tốc độ sản xuất chậm hơn so với đúc khuôn để sản xuất hàng loạt.
Hiểu về đúc khuôn
Chết đúclà một quy trình sản xuất áp suất - trong đó kim loại nóng chảy được bơm vào khoang khuôn bằng thép để tạo ra một phần. Khi kim loại hóa rắn, phần bị đẩy ra, dẫn đến một thành phần hình dạng chính xác, gần - net -. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi để sản xuất khối lượng lớn các bộ phận kim loại với chất lượng nhất quán và hoàn thiện bề mặt tuyệt vời.
Ưu điểm chính của đúc khuôn:
- Tuyệt vời cho việc sản xuất khối lượng cao- với chi phí thấp hơn trên mỗi đơn vị.
- Độ chính xác và độ lặp lại chiều cao sau khi công cụ được chuẩn bị.
- Khả năng tạo ra các hình dạng phức tạp và mỏng - Các bộ phận có tường bao quanh.
- Kết thúc bề mặt mịn thường yêu cầu xử lý bài tối thiểu -.
Hạn chế của việc đúc chết:
- Chi phí công cụ ban đầu cao, làm cho nó ít kinh tế hơn đối với các khối lượng thấp -.
- Thời gian dẫn dài hơn để thiết kế và sản xuất khuôn.
- Giới hạn ở các kim loại cụ thể như hợp kim nhôm, magie và kẽm.
- Tiềm năng cho các vấn đề độ xốp có thể ảnh hưởng đến các tính chất cơ học.
Thiết kế để xem xét sản xuất
Khi áp dụng các nguyên tắc DFM, việc lựa chọn giữa gia công CNC và đúc khuôn phải phù hợp với yêu cầu bộ phận, ngân sách và mục tiêu sản xuất.
1. Khối lượng sản xuất
- Gia công CNC phù hợp hơn với các lần chạy nhỏ đến trung bình, trong khi die đúc tỏa sáng trong sản xuất hàng loạt do chi phí phần thấp hơn trên mỗi- một phần sau khi khuôn được thực hiện.
2. Sự phức tạp một phần
- Cả hai quy trình đều xử lý tốt độ phức tạp nhưng phương pháp đúc khuôn sẽ ưu việt hơn đối với các thiết kế phức tạp có thành mỏng và các tính năng tích hợp. Gia công CNC được ưu tiên cho các nguyên mẫu hoặc thiết kế cần sửa đổi thường xuyên.
3. Lựa chọn vật liệu
- Gia công CNC cung cấp tính linh hoạt vật liệu rộng, bao gồm High - Hợp kim, nhựa và vật liệu tổng hợp. Đúc chết được giới hạn ở các hợp kim màu không- nhưng cung cấp các thuộc tính cơ học tuyệt vời cho các ứng dụng nhẹ.
4. Dung sai và độ chính xác
- Gia công CNC cung cấp dung sai chặt chẽ hơn, thường trong micron, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các ứng dụng như hàng không vũ trụ và thiết bị y tế. Đúc chết cung cấp dung sai tốt nhưng có thể yêu cầu gia công thứ cấp cho các kích thước quan trọng.
5. Hoàn thiện bề mặt
- đúc chết cung cấp các bề mặt mịn có thể được sử dụng trực tiếp hoặc hoàn thiện bằng lớp phủ. Gia công CNC thường yêu cầu đánh bóng, anodizing hoặc phủ cho các cải tiến về thẩm mỹ hoặc chức năng.
6. Chi phí và thời gian thực hiện
- Gia công CNC có chi phí trả trước thấp hơn nhưng cao hơn cho mỗi - chi phí một phần, trong khi đúc chết đòi hỏi đầu tư đáng kể vào công cụ nhưng cung cấp lợi thế về chi phí ở quy mô.
7. Thiết kế linh hoạt
- Gia công CNC cho phép sửa đổi nhanh chóng mà không cần công cụ mới, có lợi cho các chu kỳ phát triển sản phẩm. Đúc chết đòi hỏi công cụ mới cho những thay đổi thiết kế quan trọng, hạn chế tính linh hoạt.
Ứng dụng gia công CNC so với đúc chết
Gia công CNC thường được sử dụng trong:
- Các thành phần hàng không vũ trụ yêu cầu độ chính xác và sức mạnh cao.
- Các bộ phận thiết bị y tế như cấy ghép và dụng cụ phẫu thuật.
- Các nguyên mẫu ô tô và các bộ phận hiệu suất.
- thấp - Các thành phần máy móc công nghiệp.
Đúc chết thường được sử dụng trong:
- Các thành phần ô tô như vỏ động cơ và giá đỡ.
- Các vỏ điện tử tiêu dùng đòi hỏi các bức tường mỏng và thiết kế phức tạp.
- vỏ LED và tản nhiệt để quản lý nhiệt.
- Sản xuất lớn của phần cứng công nghiệp và hộ gia đình.
Xu hướng tương lai trong gia công CNC và đúc chết
Những tiến bộ trong cả hai công nghệ tiếp tục xóa mờ ranh giới giữa chúng. Gia công CNC ngày càng trở nên hiệu quả hơn nhờ tính năng tự động hóa, máy nhiều{1}}trục và lập trình có sự hỗ trợ của AI. Mặt khác, công nghệ đúc khuôn đang được cải thiện thông qua các quy trình-được hỗ trợ chân không, hợp kim tốt hơn và thiết kế khuôn điều khiển mô phỏng- giúp giảm thiểu khuyết tật. Các phương pháp kết hợp, trong đó các bộ phận đúc khuôn trải qua quá trình gia công CNC thứ cấp cũng đang trở nên phổ biến để đạt được hiệu quả tốt nhất của cả hai thế giới.
Phần kết luận
Thiết kế cho khả năng sản xuất là về việc tối ưu hóa các thiết kế để hiệu quả, chi phí - hiệu quả và cao - sản xuất chất lượng. Gia công CNC cung cấp độ chính xác, tính linh hoạt và sự phù hợp cho khối lượng thấp -, cao - Các bộ phận phức tạp, trong khi đúc chết cung cấp khả năng mở rộng, khả năng lặp lại và chi phí - Hiệu quả để sản xuất hàng loạt. Quyết định phụ thuộc vào khối lượng, vật liệu, dung nạp và nhu cầu thiết kế của dự án.
Powerwinxlà một đối tác sản xuất đáng tin cậy ở Trung Quốc chuyên đúc chết, gia công CNC, sản xuất bộ phận nhôm và các giải pháp nhiệt tiên tiến. Với chuyên môn về việc đúc áp lực- cao, gia công chính xác và sản xuất tản nhiệt, PowerWinx cung cấp các giải pháp hiệu quả đáng tin cậy và chi phí - cho các ngành công nghiệp như ô tô, y tế, điện tử và không gian hàng không. Công ty tập trung vào chất lượng, đổi mới và sự hài lòng của khách hàng.
