В этой статье мы рассмотрим несколько технологий и материалов, используемых для изготовления деталей для производства, их преимущества, особенности, которые следует учитывать, и многое другое.
Введение
Изготовление деталей для производства, также известное как детали для конечного использования, относится к процессу использования сырья для создания детали, которая спроектирована и изготовлена для использования в конечном продукте, а не в прототипе или модели.Ознакомьтесь с нашим руководством поизготовление первых прототиповчтобы узнать больше об этом.
Чтобы ваши детали функционировали в реальных условиях — в качестве деталей машин, компонентов транспортных средств, потребительских товаров или любых других функциональных целей — к производству необходимо подходить с учетом этого.Чтобы успешно и эффективно изготавливать детали для производства, вы должны учитывать материалы, конструкцию и методы производства, чтобы обеспечить соблюдение необходимых функциональных требований, требований безопасности и качества.
Выбор материалов для производства деталей
Обычные материалы для деталей, предназначенных для производства, включают металлы, такие как сталь или алюминий, пластмассы, такие как АБС, поликарбонат и нейлон, композиты, такие как углеродное волокно и стекловолокно, и некоторые виды керамики.
Правильный материал для ваших деталей конечного использования будет зависеть от конкретных требований приложения, а также от его стоимости и доступности.Вот несколько общих свойств, которые следует учитывать при выборе материалов для изготовления деталей для производства:
❖ Прочность.Материалы должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать силы, которым деталь будет подвергаться во время использования.Металлы являются хорошими примерами прочных материалов.
❖ Долговечность.Материалы должны быть в состоянии противостоять износу с течением времени, не разрушаясь и не разрушаясь.Композиты известны как долговечностью, так и прочностью.
❖ Гибкость.В зависимости от применения конечной детали материал может быть гибким, чтобы приспосабливаться к движению или деформации.Пластмассы, такие как поликарбонат и нейлон, известны своей гибкостью.
❖ Термостойкость.Например, если деталь будет подвергаться воздействию высоких температур, материал должен выдерживать нагрев, не плавясь и не деформируясь.Сталь, АБС-пластик и керамика являются примерами материалов, обладающих хорошей термостойкостью.
Способы изготовления деталей для производства
Для создания деталей для производства используются четыре типа методов изготовления:
❖ Субтрактивное производство
❖ Аддитивное производство
❖ Формовка металла
❖ Кастинг
Субтрактивное производство
Субтрактивное производство, также известное как традиционное производство, включает в себя удаление материала из большего куска материала до тех пор, пока не будет достигнута желаемая форма.Субтрактивное производство часто выполняется быстрее, чем аддитивное, что делает его более подходящим для крупносерийного серийного производства.Однако это может быть дороже, особенно с учетом затрат на инструменты и настройку, и, как правило, приводит к большему количеству отходов.
Общие типы субтрактивного производства включают:
❖ Фрезерование с числовым программным управлением (ЧПУ).ТипЧПУ обработка, фрезерование с ЧПУ включает в себя использование режущего инструмента для удаления материала из твердого блока для создания готовой детали.Он способен создавать детали с высокой степенью точности и прецизионности из таких материалов, как металлы, пластмассы и композиты.
❖ Токарная обработка с ЧПУ.В токарной обработке с ЧПУ также используется режущий инструмент для удаления материала с вращающегося твердого тела.Обычно он используется для создания объектов цилиндрической формы, таких как клапаны или валы.
❖ Изготовление листового металла.Визготовление листового металла, плоский лист металла вырезается или формируется в соответствии с чертежом, обычно файлом DXF или CAD.
Производство добавок
Аддитивное производство, также известное как 3D-печать, относится к процессу, в котором материал добавляется поверх самого себя для создания детали.Он способен производить очень сложные формы, которые в противном случае были бы невозможны с помощью традиционных (субтрактивных) методов производства, производит меньше отходов и может быть быстрее и дешевле, особенно при производстве небольших партий сложных деталей.Однако создание простых деталей может быть медленнее, чем субтрактивное производство, а диапазон доступных материалов, как правило, меньше.
Общие типы аддитивного производства включают:
❖ Стереолитография (SLA).SLA, также известная как 3D-печать смолой, использует УФ-лазеры в качестве источника света для выборочного отверждения полимерной смолы и создания готовой детали.
❖ Моделирование методом наплавления (FDM).Также известный как изготовление плавленых нитей (FFF),FDMстроит детали слой за слоем, выборочно укладывая расплавленный материал по заданному пути.Он использует термопластичные полимеры, которые входят в состав нитей для формирования конечных физических объектов.
❖ Селективное лазерное спекание (SLS).ВSLS-3D-печать, лазер избирательно спекает частицы полимерного порошка, сплавляя их вместе и создавая деталь слой за слоем.
❖ Мультиструйный синтез (MJF).Как запатентованная технология 3D-печати HP,МЖФможет последовательно и быстро изготавливать детали с высокой прочностью на растяжение, точным разрешением элементов и четко определенными механическими свойствами
Обработки металлов давлением
При формовке металлов металлу придают желаемую форму с помощью приложения силы механическими или термическими методами.Процесс может быть как горячим, так и холодным, в зависимости от металла и желаемой формы.Детали, созданные с помощью формовки металла, обычно обладают хорошей прочностью и долговечностью.Кроме того, обычно создается меньше отходов, чем при других формах производства.
К распространенным видам обработки металлов давлением относятся:
❖ Ковка.Металл нагревают, затем формуют, прикладывая к нему сжимающую силу.
❖ Экструзия.Металл продавливается через матрицу для создания желаемой формы или профиля.
❖ Рисунок.Металл протягивается через матрицу, чтобы создать желаемую форму или профиль.
❖ Изгиб.Металл сгибается в желаемую форму с помощью приложенной силы.
Кастинг
Литье — это производственный процесс, при котором жидкий материал, такой как металл, пластик или керамика, заливают в форму и дают ему затвердеть до желаемой формы.Он используется для создания деталей с высокой степенью точности и повторяемости.Литье также является экономичным выбором при крупносерийном производстве.
К распространенным типам литья относятся:
❖ Литье под давлением.Производственный процесс, используемый для изготовления деталей путемвпрыскивание расплавленногоматериал — часто пластик — в форму.Затем материал охлаждается и затвердевает, а готовая деталь выталкивается из формы.
❖ Литье под давлением.При литье под давлением расплавленный металл вдавливается в полость формы под высоким давлением.Литье под давлением используется для изготовления сложных форм с высокой точностью и повторяемостью.
Дизайн для технологичности и детали для производства
Дизайн для производства или технологичности (ДФМ) относится к инженерному методу создания детали или инструмента с упором на дизайн, что позволяет получить конечный продукт, который является более эффективным и более дешевым в производстве.Автоматический DFM-анализ Hubs позволяет инженерам и конструкторам создавать, повторять, упрощать и оптимизировать детали до их изготовления, делая весь производственный процесс более эффективным.Разрабатывая более простые в изготовлении детали, можно сократить время и затраты на производство, а также риск ошибок и дефектов в конечных деталях.
Советы по использованию DFM-анализа для минимизации затрат на производство
❖ Минимизируйте количество компонентов.Как правило, чем меньше компонентов содержит деталь, тем ниже время сборки, риск или ошибка и общая стоимость.
❖ Доступность.Детали, которые можно изготовить с помощью доступных производственных методов и оборудования, и которые имеют относительно простую конструкцию, проще и дешевле производить.
❖ Материалы и комплектующие.Детали, в которых используются стандартные материалы и компоненты, могут помочь снизить затраты, упростить управление цепочками поставок и обеспечить легкий доступ к запасным частям.
❖ Ориентация детали.Учитывайте ориентацию детали во время производства.Это может помочь свести к минимуму потребность в опорах или других дополнительных функциях, которые могут увеличить общее время и стоимость производства.
❖ Избегайте подрезов.Поднутрения — это элементы, препятствующие легкому извлечению детали из пресс-формы или приспособления.Избегание подрезов может помочь сократить время и затраты на производство, а также улучшить общее качество конечной детали.
Стоимость изготовления деталей для производства
Нахождение баланса между качеством и стоимостью является ключевым моментом в производстве деталей, предназначенных для производства.Вот несколько факторов, связанных с затратами, которые следует учитывать:
❖ Материалы.Стоимость сырья, используемого в производственном процессе, зависит от типа используемого материала, его доступности и требуемого количества.
❖ Инструмент.Включая стоимость оборудования, пресс-форм и других специализированных инструментов, используемых в производственном процессе.
❖ Объем производства.Как правило, чем больше объем деталей, которые вы производите, тем ниже стоимость каждой детали.Особенно это касаетсялитье под давлением, что обеспечивает значительную экономию за счет масштаба при больших объемах заказов.
❖ Сроки выполнения.Детали, изготовленные быстро для срочных проектов, часто требуют более высоких затрат, чем детали с более длительными сроками выполнения.
Получите мгновенное предложениедля сравнения цен и сроков изготовления ваших производственных деталей.
Источник статьи：https://www.hubs.com/knowledge-hub/?topic=ЧПУ+обработка
Время публикации: 14 апреля 2023 г.