模流分析:注塑业的隐性成本及MoldFlow素养 近期Autodesk(欧特克)针对Moldflow的一些新功能和开发方向的前瞻以及Moldflowd一些实际应用案例,进行了巡回研讨演讲,通过和AUTODESK模流分析软件应用专家进行了交流,对模流分析有了更深的认识,接下来给大家介绍“注塑业的隐性成本及MoldFlow素养”,希望对所有用到这部分技术的人能有所帮助。 塑胶产品的单件量产成本的划分 原料: 38% 模具成本20% 设备成本34% 人工成本8%
设计与成本之间的关系 模具制造成本:15%~20% 注塑生产及后处理成本:60%~70% 设计成本虽然只占总成本的20%,但却决定了80%的产品制造成本。而80%的产品制造成本中仅只有不到40%由制造本身决定!
塑胶产品的开发成本 直接成本:48% 隐性成本:52% 降低隐性成本才能提高核心竞争力!
如何有效的降低开发中的隐性成本 围绕着产品开发核心成本 1.产品设计:站在产品生产的立场上 2.模具设计:站在模具制造及产品生产的立场上 3.材料特性:为设计人员提供必要的设计依据 4.生产工艺:基于产品和模具设计的最佳生产条件 5.模具制造:减少注塑生产中的缺陷 降低隐性成本,改善质量,缩短开发周期!
预判不同材料对产品质量的影响 减少材料实验所产生的时间及成本!
确保设计出最适合制造的产品 例如这个案例 评估整体设计的可行性 评估壁厚差异对产品外观的影响 有效的设计可缩短开发周期并降低改/试模成本!
预判/实验成型方式对质量的影响 1.采用普通注塑成型,产品的变形量超差,导致产品开发失败 2.通过AMI实验并确定气辅工艺,产品最终开发成功 3.采用气辅工艺,单件材料节省10% 4.如果预先采用AMI进行评估,可节省60,000的模具开发和试模费用
共模设计及流道平衡 通过共模的方式: 模具成本减少30% 生产成本降低37%
通过预先平衡流道及优化工艺 锁模力由最初的630吨降低到340吨 模具调整成本减少40,000USD 模具开发周期缩短15天
通过3部件的旋转共射成型 模具成本降低26% 生产成本降低42%
最大化的减少生产过程中的材料损耗 通过优化 材料损耗由129.4克减少到64.1克降低60% 成型周期由54秒减少到36秒缩短33%
高效且低成本的生产合格的产品 射速过高导致制品应力开裂
射速过低导致的冷料 最佳的注射时间: 注射速度直接决定了注射压力,生产成本。
合理的V/P切换: 可降低注塑压力和锁模力,减少不良率。
合适的背压和螺杆转速: 熔胶热量30%来源于电热,70%来源于螺杆剪切
适合的模具温度: 模温提高50%,可减少20%的外观问题,但却延长了15%的冷却时间
降低隐性成本最有效的工具 1、产品设计—模具设计—试模(试用)—修模(费用)—量产试模—再次修模(费用)—量产 产品设计—试验模具制造周期—量产试模周期—最终调整 2、产品设计—CAE分析—模具设计—量产 产品设计—结构设计—CAE验证(试模)—最终调整 (1)、缩短开发的lead time (2)、减少试验模具制作费用 (3)、减少试模费用 (4)、预先回避量产时可能出现的问题 (5)、降低PLM的总体成本
MF素养是降低隐性成本的必备素质 (1)、设计及制造经验不足,无法确保产品最终品质—预先了解产品最终品质 (2)、设计创新的能力不强,新工艺无法快速导入—尝试创新方案的效果 (3)、缺乏优化评估的流程,无法保证方案的最佳化—以MF为核心的优化流程 (4)、协同设计和沟通不够,各部门/环节各自为战—以MF为平台的协同设计
MF的素养决定了个人的综合能力 产品设计、模具设计、品质改善、工艺设置、成型方式、材料选择 (1)、MF在企业应用普及化:在设计人员普遍具有MF素养的基础上,在企业开发和生产的各个环节全面普及MF的应用。 (2)、MF在企业应用标准化:结合企业的既有经验,制定基于MF验证的产品及模具的设计标准和工艺规范。例如:应对缩痕的壁厚设计及工艺规范 (3)、基于MF的开发流程化:设计标准进入流程・实施 有效・Know-how库等 例:缩痕设计必须经MF验证 例:缩痕设计必须经MF验证
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