Какви фактори влияят върху цената на дизайна на шприцформата?

Видимите променливи - размер на частта, брой кухини, материал - отчитат част от разликата в разходите между проектите за форми. По-голямата част се определя от фактори, които се появяват само по време на внимателен преглед на дизайна:

Колко функции на подрязване изискват странични действия или плъзгачи

Какво повърхностно покритие е посочено за козметичните лица и колко часа квалифицирано полиране изисква това

Какви са допустимите отклонения на размерите на критичните елементи и дали те могат да бъдат задържани чрез стандартна обработка или изискват EDM довършителни работи

Независимо дали е необходима система с горещ канал или е достатъчен студен канал

Колко сложна трябва да бъде охладителната система, за да управлява времето на цикъла и стабилността на размерите

Този тип жилищен инструмент, който на пръв поглед изглежда подобен на друг корпус на мишка, може да бъде с 50–80% по-скъп за изграждане, след като тези фактори бъдат напълно оценени. Същият анализ се прилага и в обратна посока: внимателен преглед на DFM на проект за шприцформа за черупка на мишка последователно идентифицира възможности за намаляване на разходите за инструменти, без да се прави компромис с продукта.

1. Сложност на геометрията на частта - Подрязвания и странични действия

Геометрията на частта е най-голямата единична променлива в цената на формата. Корпусна форма с изчистена геометрия - гладки външни стени, характеристики само на разделителната линия и функции, които могат да бъдат оформени с обикновена форма с две-плочи -, струва значително по-малко за изграждане от матрицата с множество странични действия за отвори за портове, вдлъбнатини за бутони и отвори за колело за превъртане.

Всеки плъзгач или механизъм със странично действие в такъв инструмент добавя приблизително $800 – $3000 към разходите за инструменти в зависимост от размера и сложността. Типичният корпус на безжична мишка има четири до шест такива функции - USB-C порт, странични бутони, отвор на колелцето за превъртане и LED прозорец за зареждане -, което може да добави $4 000 – $15 000 към цената на матрицата за шприцване на корпуса на мишката в сравнение с обикновен корпус без тези функции.

Практическото значение: всяко подрязване в калъпа на корпуса на потребителската електроника е позиция в бюджета за инструменти. Функциите, които изискват плъзгачи, трябва да бъдат прегледани по време на DFM, за да се потвърди, че са функционално необходими. Тези, които могат да бъдат препроектирани като проходни-отвори на разделителната линия или елиминирани чрез промени в геометрията, директно намаляват цената на този инструмент без никакво въздействие върху функцията на продукта.

2. Брой кухини - Умножаваща сложност

Преминаването от една кухина към две увеличава разходите за инструменти с приблизително 80–90% за проста част. За формата на корпуса с множество плъзгачи, преминаването от една към две кухини удвоява цената - всяка кухина изисква собствен пълен набор от плъзгащи механизми, полиране и EDM довършителни работи. Това е една от причините инструментите за шприцоване на Mouse Shell за първокласни продукти с малък-до-среден обем често остават на една или две кухини, дори когато обемът теоретично може да поддържа повече.

3. Изисквания за покритие на повърхността - Скритите разходи за труд

Спецификацията за покритие на повърхността е един от най-значимите и най-малко интуитивните двигатели на разходите в корпусни инструменти или всеки козметичен инструмент за корпуси. Разликата между стандартна машинно обработена повърхност на кухина и високо-огледално полиране (клас A1, Ra 0,02–0,05µm) може да представлява 40–120 часа квалифицирана ръчна работа по полиране на една лицева страна на кухина на матрицата.

При специализирани тарифи за полиране разходите за полиране на козметичната външна обвивка на кухината на инструмента могат да бъдат $2000 – $6000 на кухина. Тази цена трябва да се повтори всеки път, когато матрицата се обновява след износване. Определянето на високо-гланцово огледално покритие върху повърхности, които не се виждат в сглобения продукт, е един от най-лесните начини за добавяне на ненужни разходи към проект за шприцформа за мишка.

4. Избор на стоманена форма - Материал и разходи за обработка

Стоманата, използвана в тази вложка с кухина на формата, влияе както на разходите за материали, така и на разходите за обработка. NAK80 (предварително-закален HRC 40–43) добавя приблизително $800–$2000 над P20 за еквивалентен размер на вложката, но избягва разходите за термична обработка и времето за изпълнение. H13 (топлинно{11}}обработен до HRC 48–52) добавя $1500–$4000 за комплект вложки общо (материал плюс топлинна обработка плюс EDM довършителни работи) в сравнение с P20 - и е необходим за програми за формовка на корпуса на мишка, работещи над 800 000 изстрела, където дългосрочната-поддръжка на повърхностното покритие е критична.

За този тип корпусен инструмент с козметични изисквания изборът на стомана между NAK80 и H13 зависи от производствения обем. И двете са подходящи при различни нива на звука; и двата струват повече от P20, без да предоставят предимството на възможността за полиране, което изисква шприцформата за мишка.

5. Изисквания за толерантност на размерите

Стандартната обработка на формата постига размери на кухината до приблизително ±0,05–0,10 mm. Черупкова форма с функции за захващане на сглобката, изискващи ±0,03 mm, или шприцформа с моторно зъбно колело с толеранси на профила на зъбите от ±0,02 mm, изисква EDM довършителна обработка, прецизно шлайфане и по-често измерване по време на рязане. Всяка стъпка към по-строга толерантност увеличава машинното време и общата цена на формата.

Допустимите отклонения трябва да бъдат прегледани по време на DFM. Всеки толеранс на формата (или друга форма), който е по-строг от функционалното изискване, добавя разходи, без да добавя стойност.

6. Hot Runner срещу Cold Runner

Добавянето на гореща система към такъв инструмент добавя $4 000–$15 000 в зависимост от броя на паданията и сложността на системата. За шприцформа за шприцване на черупка на мишка с 2 кухини, основният горещ канал с 2 капки добавя приблизително $4000–$8000 спрямо еквивалента на студен канал.

За-програми за калъпи на корпуси за потребителска електроника с голям обем (над 500 000 изстрела годишно), където спестяванията на материали и намаляването на времето за цикъл оправдават инвестицията, икономиката на горещия канал е завладяваща. За програми с по-малък{4}}обем или-промяна-на цвят-, студеният канал осигурява адекватна производителност при по-ниски разходи за инструменти.

7. Размер на формата и време на машината

Цената на матрицата се мащабира приблизително с куба на линейните размери на детайла - a този инструмент за по-голям корпус на игрална мишка използва значително повече стомана и време за обработка, отколкото един за компактна офисна мишка, дори ако двата продукта изглеждат повърхностно подобни. Размерът на матрицата определя както разходите за суровини, така и разходите за машинно време едновременно.

8. Време за изпълнение - Компресираните графици добавят разходи

Нормалните срокове за изпълнение на формата на корпуса - 6–10 седмици - позволяват ефективно планиране. Компресираните срокове (3–4 седмици) изискват извънреден труд и приоритетно планиране, което добавя 20–50% към стандартните разходи за инструменти. Натискът във времето за изпълнение е един от най-контролируемите двигатели на разходите: решенията, взети в началото на разработването на продукта, които дават на производителя на форми достатъчно време, постоянно произвеждат по-добри инструменти на по-ниска цена.

Форма за шприцване на корпуса на мишката

Инструменталната обвивка е добър пример за част, при която си взаимодействат множество фактори за разходите. Представителен калъп с 2-кухини на корпуса за стандартна безжична мишка от ABS, със студен канал и полиране на A-повърхност, може да се повреди, както следва:

Основа на матрицата и структурни компоненти: $4,000 – $6,000

Вложки за кухини и сърцевини (NAK80, полирани): $7,000 – $12,000

Механизми за странично действие (4–6 плъзгача за портове и бутони): $5,000–$15,000

Система на плъзгач (студен плъзгач с подводни врати): $800–$1500

Полиране до -спецификация на повърхността: $4000–$8000

Обща гама от инструменти: $20,800 – $42,500

Широкият диапазон отразява вариациите в спецификацията на повърхностното покритие и броя на страничните действия - двата най-променливи фактора на разходите в матрицата за шприцване на корпуса на мишката.

Пластмасова шприцформа за автомобил играчка

Обвивката на корпуса на пластмасова шприцована форма за кола за играчки има по-опростена геометрия от тази форма - по-малко странични действия, текстурирана, а не огледална повърхност, и умерени толеранси на размерите. Структурата на разходите за шприцоване на пластмасови коли за играчки е по-ясна: стоманата и машинната обработка доминират, като полирането представлява по-малка част, отколкото в контекста на матрицата за черупки на мишката. Програмите за много-автомобили играчки (каросерия, шаси, колела, интериор) се възползват от икономии от мащаба, когато обработката на основата на матрицата и настройката на процеса се споделят в цялата програма.

Моторна редукторна инжекционна форма

Шприцформата за моторно зъбно колело има умерена геометрична сложност, но значително по-високи разходи за обработка и стомана, отколкото обикновен корпус. Кухината на зъба в шприцформа за моторно зъбно колело трябва да бъде обработена до ±0,02 mm или по-добра, изискваща стомана H13 при HRC 50–52, прецизно профилно шлайфане или CNC твърдо фрезоване и EDM довършителни работи на страните на зъбите. Тези изисквания правят шприцформата за моторно зъбно колело по-скъпа за размер на единица от сравним корпус, а амортизираната цена на-изстрел отразява необходимото по-високо качество на изработка.

Преглед на дизайна за технологичност (DFM) - систематична оценка на дизайна на частта преди пускането в експлоатация на инструмента - последователно намалява този тип корпусни инструменти и други разходи за инструменти чрез идентифициране на ненужната сложност, преди да бъдат вградени в стоманата.

Публикуваните данни от Обществото на инженерите по пластмаси (SPE, 2022 г.) установиха, че прегледите на DFM, извършени преди ангажимента за инструментална екипировка, са намалили общите разходи за инструментална екипировка средно с 18% в 62 програми за формовки за нови продукти. Най-големите спестявания бяха в програмите, при които броят на страничните действия и спецификациите за повърхностно покритие бяха прегледани и опростени - двата основни фактора на разходите в матрицата за шприцоване на мишка.

Проучване вЖурнал за инженерен дизайн(2021) установи, че промените в дизайна, направени преди ангажимента за инструменти, струват средно $200–$500 всяка; същите промени, направени след изграждането на инструмента, струват $2,000–$15,000 всяка - съотношение от 10:1 до 30:1. За формовъчна форма с множество потенциални DFM констатации, извършването на преглед преди инструментална екипировка се изплаща многократно.

Формата, която струва 22 000 долара и издържа 600 000 изстрела, преди да се нуждае от обновяване на стойност 7 000 долара, има обща програмна цена от 29 000 долара за 600 000 изстрела, или 0,048 долара на изстрел. Инжекционна форма за черупка на мишка, която струва 30 000 $ и работи с 1 500 000 изстрела без обновяване, има обща цена от 0,020 $ на изстрел - 58% по-ниска при употреба, въпреки че е с 36% по-скъпа за закупуване.

Това сравнение се отнася директно за избора на стомана (NAK80 срещу H13 за такъв инструмент при различни производствени обеми), за качеството на охладителната система и за прецизността на изработката. Производствената програма трябва да определя инвестицията в инструменти -, а не произволна бюджетна цел.

TheАсоциация за развлекателни услуги и технологии (ESTA), чрез своите рамки за квалификация на доставчици за произведени компоненти, използвани в среди с развлекателни технологии, специално признава способността на DFM процес като индикатор за качество за производствените партньори. Ръководството на ESTA отбелязва, че доставчиците, които провеждат официални прегледи на DFM и документират разходи,-които водят до дизайнерски решения, демонстрират зрялост на инженерния процес, който корелира с надеждността на продукта надолу по веригата. За снабдяване с мухъл за корпуси за потребителска електроника във всякакъв контекст - потребителска електроника, периферни устройства, професионално оборудване - това признание подсилва факта, че строгостта на процеса на проектиране на пред-инструменти на доставчика е значима отличителна черта.

Стартираща компания за потребителска електроника търсеше инструменти за нов корпус на безжична мишка. Първите им оферти за шприцформа за мишка с 2 кухини се върнаха на $28 000–$34, 000 - над техния бюджет за инструменти.

Sunhingstones проведе официален преглед от DFM на дизайна на този инструмент, преди да предостави оферта. Прегледът идентифицира четири конкретни промени:

Две от шестте характеристики на плъзгача в матрицата на корпуса могат да бъдат елиминирани чрез повторно позициониране на вдлъбнатините на страничните бутони към линията на разделяне -, спестявайки два плъзгащи механизма ($3200)

Допустимото отклонение на порта USB-C в инструменталната част на обвивката беше посочено на ±0,05 mm - по-плътно от необходимото пространство за поставяне на конектора USB-IF. Отпускане до ±0,10 mm намалено време за довършване на EDM ($900)

Спецификацията за козметично покритие на матрицата за шприцване Mouse Shell беше клас A2 на цялата външна обвивка -, но страничните зони на захващане-щяха да бъдат текстурирани в крайния продукт. Ограничаването на полирането на A2 до горните и щракващите повърхности спести $2800 от полиране

Секция от стена от 1,0 mm в дизайна на формата на корпуса беше под минимума от ABS за постоянно запълване - коригирана преди инструментална обработка, за да се избегне модификация след-сглобяване

Общи спестявания от DFM: приблизително $6,900 - привеждане на инструмента в рамките на бюджета без компромис с дизайна на продукта.

Тази форма беше въведена в експлоатация, първите проби преминаха квалификация при първото заснемане и продуктът беше пуснат на пазара по график.

Цената на матрицата на мишката не е произволна. Всеки компонент от офертата се връща към специфични дизайнерски решения - брой странични действия, спецификация на повърхностното покритие, изисквания за толеранс, избор на стомана, тип на направляващата система. Всички те могат да бъдат разбрани, оценени и в много случаи модифицирани преди парите да бъдат ангажирани.

В Sunhingstones прегледът на DFM е стандартна част от нашия процес на оферти за всеки този тип инструмент за корпус, шприцформа за моторни зъбни колела и проект за пластмасова шприцформа за коли играчки. Ние документираме двигателите на разходите и представяме компромисите-, така че клиентите да разберат точно за какво плащат и къде съществуват алтернативи.

Свържете се сега