DFM:5 manieren waarop ontwerp voor maakbaarheid de CNC-bewerking verbetert

Het zijn veeleisende tijden.

Voor een nieuw productontwerp Om vandaag de dag als succesvol te worden beschouwd, moet het productieproces dat wordt gebruikt om het te bouwen, net zo goed onder de loep worden genomen als het product zelf. Moderne ontwerpers kijken naar design for manufacturing (DFM) om de kosten te verlagen, de manier waarop een product wordt geproduceerd te vereenvoudigen, ontwerpherbewerkingen te verminderen en de algehele kwaliteit te behouden.

Simpel gezegd is DFM een proces dat engineering en productie op één lijn brengt , vooral tijdens het initiële ontwerp, en optimaliseert alle aspecten van de productie, van begin tot eind. Het is een essentieel onderdeel van de CNC-bewerkingswereld (details vindt u in deze CNC-bewerkingsgids) en ook in tal van andere industrieën.

Reden #1 — Vroegtijdige betrokkenheid is een must

Het einddoel van DFM is altijd het verminderen van de inspanningen en kosten door vereenvoudiging en optimalisatie het proces. Deze vijf gebieden krijgen extra nadruk in DFM:

• Proces
• Ontwerp
• Materiaal
• Omgeving
• Naleving/testen

Bij CNC-bewerkingen ontwerpwijzigingen naarmate het proces vordert, worden ze steeds duurder en moeilijker te implementeren. De experts binnen een CNC-machinewerkplaats kunnen het ontwerp onder de loep nemen en vanuit alle hoeken bekijken.

Bovendien vermindert een goede DFM het aantal benodigde productiebewerkingen, dus de insteltijd daalt als workflow verbetert. Het fysieke ontwerp van het onderdeel zelf is van cruciaal belang. Uitlijning kan onderdelen en/of apparatuur beschadigen, de productiviteit aantasten of zelfs de boel stilleggen. Daarom voeren experts op het gebied van CNC-kwaliteitscontrole uitgebreide tests uit. .

Reden #2 — Kansen maximaliseren. Uitdagingen minimaliseren.

Voor CNC-bewerkingen stroomlijnt DFM het gietproces, wat resulteert in arbeids- en kostenbesparingen .

Hoewel gieten een van de oudste ontwerp- en productieprocessen van de mensheid is, is het nog steeds de methode bij uitstek voor veel industrieën. Hier volgt een korte blik op gieten op het gebied van metaalbewerking :Bij metaalgieten wordt gesmolten metaal van verschillende typen in holtes gegoten die in verschillende vormen zijn gevormd. Zodra het metaal stolt, wordt het gietstuk gescheiden van de mal.

Door gieten worden ingewikkelde metalen producten gemaakt die, zonder gieten, te ingewikkeld en te duur zouden zijn om te produceren. DFM maximaliseert het al efficiënte proces van gieten, het creëren van ontwerpmogelijkheden en het verminderen van de uitdagingen die gepaard gaan met het samenstellen van meerdere stukken.

Verschillende castingmethoden zijn onder meer:

• Aluminium spuitgieten
• Zandgieten
• Investeringsgieten (moderne versie van verloren wasgieten)
• Permanente mal
• Verloren schuimgietwerk (aluminium- en ijzerlegeringen)

Hoewel elke methode zijn eigen unieke fabricagevoordelen biedt, helpt het implementeren van DFM-principes stroomlijnen elke gietmethode voor metaal.

Reden nr. 3 — Nauwkeurige berekening van de kosten vooraf

Over het algemeen ontwerpbeslissingen 70% van de productiekosten van een CNC-onderdeel uitmaken; de overige 30% zijn productiebeslissingen (procesplanning en gereedschapsselectie). Door te focussen op het optimaliseren van het ontwerp , wordt een verlaging van de productiekosten gerealiseerd.

Door de DFM-methodologie te gebruiken, kunnen ontwerpingenieurs al in een vroeg stadium dure, extreem uitdagende of eenvoudigweg onbereikbare functies identificeren - in de ontwerpfase - zodat de produceerbaarheid verzekerd is. DFM kan ook de gietstappen optimaliseren, waardoor de maakbaarheid toeneemt en de functionaliteit behouden blijft.

Het verlagen van de initiële kosten omvat ook het minimaliseren het totale aantal productonderdelen. Dit vermindert onmiddellijk de benodigde hoeveelheid materiaal en de benodigde montage. Minder onderdelen betekenen ook minder bronnen nodig voor productie, arbeid, engineering en verzending.

Reden #4:met vertrouwen opschalen

Een veelvoorkomend castingprobleem is het opschalen vanaf een prototype (laag volume) naar productie (hoog volume). Het gebruik van DFM-methoden helpt bij het stroomlijnen van de opschaling van de CNC-productie. Wanneer geïmplementeerd aan het begin van de cyclus , het vermindert herontwerp, verhoogt de productkwaliteit, versnelt de time-to-market en wekt vertrouwen.

Houd ook rekening met assemblageproblemen bij de productie van grote volumes . Het hanteren van gietstukken impliceert specifieke positionering en oriëntatie, en zelfs de montagerichting maakt een verschil. Het DFM-denken houdt vroegtijdig rekening met deze arbeidsassemblageproblemen om de uitvoering van grote volumes eenvoudiger te maken .

Reden #5 — De kosten van onderdelen zijn een overweging

DFM helpt ingenieurs ervoor te zorgen dat onderdelen geen dure secundaire bewerkingen vereisen , die wel 80% van de componentkosten kunnen uitmaken. Dat is de reden waarom veel van de tooling van een CNC-onderdeel en casten behoeften en kosten worden onderzocht tijdens de gietontwerpfase. Dit voorkomt nabewerking bij de caster en verkort de tijd, zowel tijdens de productie als de time-to-market.

Naarmate het aantal onderdelen toeneemt, stijgen de totale kosten voor het vervaardigen en monteren. Bovendien drijft het toevoegen van ontwerpdocumenten en productieprocessen de kosten hoger. Wanneer het aantal componenten echter wordt verminderd , voorraadkosten gerelateerd aan inkoop en voorraaddaling.

Is casten wel geschikt voor jouw rol?

Een gerespecteerde CNC-bewerkingspartner moet u helpen met vergelijken zowel de voor- als nadelen van verschillende soorten vormprocessen. De geselecteerde gietmethode moet het meest geschikt zijn voor een specifieke productierun .

Stecker Machine is uniek gekwalificeerd om een castingselectiegids te zijn . Onze technische expertise (inclusief DFM-kennis en kwaliteitscontrole) is ingebouwd in ons proces, waaronder:

• Snelle prototyping en testen om de prestaties van onderdelen vóór productie te maximaliseren
• Inzichten delen over giet- en bewerkingsontwerpen lang vóór de lancering
• Het houden van geavanceerde productkwaliteitsplanningsvergaderingen (APQP)

Bovendien zorgen onze solide, langdurige relaties met meer dan 40 kwaliteitsgieterijen ervoor dat onze klanten kunnen genieten van een betrouwbare levering, in de wetenschap dat we hun deadlines zullen halen.

Nu u een goed idee heeft van de waarde van DFM binnen het gietproces, kunt u zich verdiepen in een casestudy die laat zien hoe een decennialange relatie met een gieterij tot een succesvol project heeft geleid:de behuizing en het deksel van een versnellingsbak voor een elektrische auto. Klik op de onderstaande link voor uw exemplaar.

Over de auteur

Jason vindt het leuk om uitdagingen van klanten op te lossen. Als VP Business Development is Jason verantwoordelijk voor het ontwikkelen van nieuwe business en is hij de aanspreekpunt voor verschillende huidige klanten van SMC. Jason heeft gewerkt in engineering, productie en verkoop, en ontdekt dat zijn grootste kracht het bieden van oplossingen aan klanten voor hun productie-uitdagingen is.