Apa yang dibuat acuan? Proses, pembangunan dan pembuatan acuan

 

Pembuatan acuan adalah proses perindustrian merancang dan membuat acuan yang disesuaikan (atau "perkakas") yang membentuk bahan mentah menjadi bahagian yang dikehendaki. Acuan adalah rongga ketepatan yang mana bahan cair - seperti plastik, logam, getah atau silikon - disuntik atau dicurahkan untuk menghasilkan semula geometri bahagian. Dalam erti kata lain, pembuatan acuan mewujudkan "negatif" yang tahan lama. Apabila disuntik atau dibuang berulang kali, acuan ini menghasilkan bahagian yang sama dalam jumlah yang tinggi dengan toleransi yang ketat.

Acuan adat direkayasa khusus untuk reka bentuk dan keperluan pengeluaran bahagian pelanggan, sering menggabungkan ciri -ciri gating, penyejukan dan pelepasan khusus. Sebagai contoh, acuan suntikan plastik biasanya dibuat dari keluli keras atau aluminium dan tepatnya dimesin supaya setiap pukulan suntikan menghasilkan komponen plastik siap. Acuan tersuai membolehkan pengeluar mencapai kualiti dan kecekapan yang konsisten; Mereka meminimumkan sisa dan masa kitaran, dan mereka membolehkan inovasi (misalnya geometri kompleks atau bahagian berbilang bahan) pada skala.

Membuat acuan tersuaiadalah penting dalam industri seperti elektronik automotif, aeroangkasa, perubatan, dan pengguna, di mana ketepatan dan kebolehulangan adalah kritikal. Ia berbeza daripada "pembuatan acuan" yang mudah (kerajinan getah atau acuan silikon dengan tangan) kerana ia menggunakan teknologi reka bentuk dan pemesinan lanjutan untuk menghasilkan acuan logam gred pengeluaran.

Sebagai contoh, selepas acuan direka dalam perisian CAD/CAM dan dioptimumkan oleh simulasi, pengeluar menggunakan pemesinan CNC dan pemesinan pelepasan elektrik (EDM) untuk mengukir blok acuan keluar dari alat keluli. Acuan logam siap kemudian dilengkapi dengan saluran penyejukan dan pin ejektor supaya ia boleh dipasang dalam akhbar suntikan. Dengan cara ini, acuan adat membuat prototaip jambatan dan pengeluaran besar-besaran-ia memastikan bahagian yang berkualiti tinggi dan tepat untuk pembuatan berskala besar.

Jadual Kandungan

Togol

Sejarah pembuatan acuan adat

Pembuatan acuan mempunyai akar kuno tetapi benar -benar dipercepatkan semasa usia perindustrian. Bukti arkeologi menunjukkan bahawa konsep acuan bermula beribu -ribu tahun: seawal 3200 SM, Mesopotamia menggunakan acuan tanah liat dan batu untuk membuang alat tembaga. Di Mesir kuno dan Greece, tukang -tukang menggunakan acuan yang boleh diguna semula untuk kerja logam dan tembikar. Renaissance dan zaman moden awal menyaksikan kemajuan dalam teknik pemutus gangsa dan logam, tetapi revolusi sebenar datang pada abad ke -19 dan ke -20 dengan plastik dan automasi.

Pada tahun 1872, John dan Isaiah Hyatt mencipta mesin pencetakan suntikan plastik pertama. Pada mulanya kasar, peranti ini membawa kepada produk pengguna baru (sikat, butang) yang diperbuat daripada plastik awal. Pada awal tahun 1900 -an, bahan plastik yang lebih selamat seperti selulosa asetat telah dibangunkan. 1930 -an membawa polimer terobosan (Polyolefins, Polystyrene, PVC). Perang Dunia II secara mendadak meningkatkan permintaan untuk plastik yang dibentuk (dan bahan pengganti untuk getah/logam yang terhad). Pasca perang, plastik pengeluaran massa menjadi di mana-mana; Pencipta sistem suntikan skru James Hendry 1946 sangat meningkatkan kualiti acuan.

Pembuatan acuan abad ke-20 telah diubah oleh teknologi digital. PengenalanCNC (Kawalan Berangka Komputer) PemesinanPada tahun 1950-an-60-an membolehkan pembentukan blok acuan keluli automatik, ketepatan tinggi. Mesin EDM Wire muncul pada akhir 1960 -an untuk memotong keluli keras dengan ketepatan yang melampau. Menjelang tahun 1970-an dan seterusnya, kilang CNC pelbagai paksi, alat reka bentuk CAD/CAM, dan perisian simulasi membolehkan acuan yang sangat kompleks dan lelaran yang cepat.

Sebagai contoh, pada tahun 1990-an acuan aluminium menjadi popular sebagai alternatif yang lebih cepat, kos rendah untuk keluli untuk prototaip. Hari ini, pembuat acuan terkemuka menggunakan 5 paksi CNC, analisis aliran acuan dan robotik-semuanya berasaskan pengetahuan dari dekad R & D. Ringkasnya, pembuatan acuan berkembang dari acuan pasir dan plaster mudah ke perkakas logam adat yang canggih, mencerminkan keperluan pembuatan moden.

 

Bagaimana acuan adat membuat kerja?

Proses pembuatan acuan tersuai biasanya mengikuti peringkat utama ini:

• Reka Bentuk & Kejuruteraan:Pertama, jurutera menggunakan perisian CAD untuk membuat model 3D terperinci acuan berdasarkan geometri bahagian. Alat simulasi (contohnya aliran acuan atau FEA) menganalisis pengisian, penyejukan, dan menekankan untuk mengoptimumkan reka bentuk. Ciri -ciri kritikal seperti pintu gerbang, pelari, ventilasi, dan lokasi pin ejektor dirancang pada peringkat ini.Untuk bahagian kompleks atau warisan, kejuruteraan terbalik (pengimbasan 3D bahagian yang ada dan membuat model CAD) boleh digunakan. Pertimbangan utama dimasukkan: draf sudut (untuk membantu lonjakan), ketebalan dinding seragam, dan elaun mengecil yang sesuai. Data CAD ini digunakan untuk analisis DFM (reka bentuk untuk pembuatan), dan pembuat acuan teratas sering memberikan maklum balas DFM percuma untuk mengelakkan semakan yang mahal.

• Prototaip:Sebelum melakukan alat keluli yang keras, beberapa projek menggunakan prototaip atau acuan lembut. Sebagai contoh, acuan prototaip aluminium atau epoksi yang cepat boleh dihasilkan (atau juga memasukkan 3D) untuk mengesahkan reka bentuk bahagian. Pencetakan prototaip lanjutan (APM) dan lain-lain menawarkan acuan jangka pendek untuk ujian, fungsi dan estetika. Dengan cara ini, sebarang isu boleh ditangkap lebih awal.

• Fabrikasi acuan:Seterusnya, pemesinan pukal bermula. Plat acuan mentah (keluli atau aluminium) digiling dan dihidupkan mesin CNC ke dalam rongga kasar dan bentuk teras. Multi-paksi CNC Milling mengeluarkan sebahagian besar bahan (lihat gambar di bawah). Untuk bahagian yang sangat keras atau kurang upaya kompleks, pemesinan pelepasan elektrik (EDM) digunakan untuk mengikis keluli dengan tepat. Fabrikasi acuan moden sering mengalir seperti ini:

  • Pengilangan CNC:Mesin pusat penggilingan 3-, 4- atau 5 paksi besar rongga dan blok teras ke bentuk hampir akhir.

  • CNC beralih:Jika ciri -ciri silinder diperlukan (contohnya acuan untuk bekas bulat), pelantar CNC menghidupkan keluli untuk membentuk bentuk asas.

  • Wire EDM:Kawat nipis (biasanya tembaga) memotong profil yang tepat, kompleks atau acuan berasingan dari satu blok.

  • Ram (Sinker) EDM:Elektrod grafit atau tembaga yang dibentuk seperti rongga terjun ke dalam keluli keras dengan pelepasan elektrik untuk membentuk butiran rumit dan sudut tajam.

  • Pengisaran CNC:Pengisar ketepatan tinggi memperbaiki permukaan rata atau bahagian silinder kepada toleransi yang ketat dan kemasan licin.

Selepas pemesinan, komponen acuan mungkin dirawat haba (terutamanya jika kekerasan keluli perlu meningkat), makasiap tangan. Juruteknik mahir menggilap permukaan rongga untuk memenuhi keperluan penamat permukaan (cermin cermin untuk bahagian optik, bertekstur untuk kemasan matte). Plat acuan kemudian dilengkapi dengan perkakasan: memasukkan pin ejektor, saluran penyejukan (saluran air atau minyak), tiang panduan dan bushings, mata air, dan mana -mana slider atau pengangkat yang diperlukan untuk dipotong. Kedua -dua bahagian (teras dan rongga) diselaraskan dan dijamin dalam asas acuan.

• Percubaan dan pelarasan:Dengan acuan yang dipasang, ia dipasang dalam akhbar cetakan untuk menjalankan percubaan. Tembakan ujian pertama (sering dipanggilSampel T1) dibentuk. Bahagian diperiksa untuk kecacatan, ketepatan dimensi dan sesuai. Jika isu -isu dijumpai (contohnya tembakan pendek, kilat atau bahagian warping), acuan atau proses diselaraskan: saiz/lokasi pintu boleh diubahsuai, ventilasi ditambah, penyejukan berubah, atau pemesinan tweak. Pembuat acuan yang paling bereputasi termasuk beberapa lelaran percubaan untuk memastikan acuan memenuhi spesifikasi.

• Pengeluaran:Setelah disahkan, acuan siap untuk penggunaan pengeluaran berskala penuh dalam pengacuan suntikan, pemutus mati atau peralatan pembentukan lain. Dalam operasi, acuan akan kitaran: pengapit, suntikan, penyejukan, dan pelepasan bahagian. Seluruhnya, keputusan reka bentuk pembuat acuan (susun atur penyejukan, skim pelepasan, dan lain-lain) memastikan pengeluaran yang stabil dan tinggi. Pengendali berpengalaman menyempurnakan parameter mesin suntikan untuk memaksimumkan kualiti bahagian dan meminimumkan masa kitaran.

Aliran kerja setiap projek boleh berbeza -beza, tetapi acuan adat moden sentiasa mengintegrasikan reka bentuk digital, pemesinan ketepatan, dan pemeriksaan kualiti yang ketat untuk menyampaikan acuan yang menghasilkan bahagian -bahagian yang dipercayai dan konsisten.

Peralatan dan mesin yang diperlukan untuk pembuatan acuan tersuai

Pembuat acuan tersuai bergantung pada peralatan khusus untuk menjadikan reka bentuk menjadi realiti. Mesin dan alat utama termasuk:

• Pusat Pemesinan CNC:Kilang CNC pelbagai paksi (3-, 4- atau 5 paksi) adalah kerja-kerja pembuatan acuan. Mereka mengeluarkan bahan dari blok keluli atau aluminium mengikut alat alat yang dihasilkan oleh cam. Kilang-kilang CNC yang berkesempatan tinggi dan tinggi boleh menghasilkan rongga dan teras acuan yang kompleks. CNC bubur juga digunakan untuk komponen acuan silinder (contohnya sisipan bulat).

• Mesin Pelepasan Elektrik (EDM):Seperti yang dinyatakan oleh pakar industri, EDM adalah"Komponen kritikal dalam proses pembuatan acuan"Untuk mewujudkan rongga terperinci dalam keluli keras. Dua jenis adalah perkara biasa:Ram (Sinker) EDM, yang menggunakan elektrod berbentuk adat terjun ke dalam bahan kerja untuk membakar bentuk rongga; danWire EDM, yang menggunakan dawai yang terus diberi makan untuk memotong kontur atau bahagian yang tepat dari blok. EDM cemerlang pada keluli keras dan ciri -ciri rumit yang sukar untuk memotong alat.

• Mesin Pengisaran CNC:Pengisar permukaan dan silinder menyelesaikan wajah kritikal kepada toleransi yang ketat. Sebagai contoh, pengisar permukaan memastikan plat asas acuan dan permukaan rongga sangat rata. Pengisaran sering digunakan berhampiran akhir fabrikasi acuan untuk mencapai kemasan permukaan berkualiti tinggi dan dimensi tepat.

• Peralatan menggilap:Selepas pemesinan, alat penggilap tangan atau mekanikal (tali pinggang berlian, burrs, roda buffing) memperbaiki permukaan rongga ke tahap penamat yang diperlukan, menghapuskan tanda alat. Langkah ini penting untuk kejelasan atau kesan matte pada bahagian akhir.

• Menyelaras Mesin Pengukur (CMM):Mesin pengukur ketepatan mengesahkan bahawa komponen acuan machined sepadan dengan reka bentuk dan toleransi CAD. Siasatan CMM dapat mengukur ciri kritikal rongga/teras untuk memastikan ketepatan sebelum pemasangan.

• Alat pemasangan acuan:Ini termasuk penekan, pelantar hidraulik, dan lekapan untuk memasang bahagian acuan, memasukkan pin dan bushings, dan pemasangan kelengkapan garis penyejukan. Threading paip dan pemutar skru diperlukan untuk memasang pin ejektor, skru dan kelengkapan air.

• Relau rawatan haba:Banyak keluli memerlukan rawatan haba (seperti pelindapkejutan dan pembajaan) untuk mencapai kekerasan yang optimum. Relau untuk karburizing, nitriding atau tekanan-relief sering menjadi sebahagian daripada peralatan kedai acuan.

• Alat Auxiliary:Mesin penggerudian EDM (untuk membuat lubang pin ejektor), pengukir laser (untuk nombor bahagian atau logo), dan juga pencetak 3D (untuk prototaip resin cepat atau teras pasir) boleh digunakan.

• Mesin pengacuan suntikan:Walaupun tidak secara langsung sebahagian daripada fabrikasi acuan, akses kepada akhbar pencetakan diperlukan untuk suntikan percubaan (persampelan T1). Akhbar ujian (atau sewa akhbar klien) digunakan untuk mengesahkan acuan, kerana sumber perindustrian mencatatkan kepentingan percubaan berjalan dalam pembuatan acuan.

Mesin ini berfungsi secara konsert: Data reka bentuk (dari CAD/CAM) dimasukkan ke dalam peralatan CNC dan EDM, membentuk blok acuan dengan ketepatan mikron. Menurut panduan industri,"Pemesinan CNC adalah komponen kritikal ... mengubah bahan mentah menjadi acuan yang tepat". Mesin pelengkap seperti EDM dan penggiling mengendalikan butiran halus. Singkatnya, kedai acuan yang lengkap akan mempunyai kilang CNC, EDM, penggiling, dan alat sokongan yang canggih untuk mengendalikan setiap fasa pembinaan acuan.

 

Bahan yang disokong untuk pembuatan acuan tersuai

Bahan Alat Acuan:Acuan adat sendiri hampir selalu dibuat dari logam tahan lama atau aloi berprestasi tinggi. Dua bahan yang paling biasa adalah alat keluli dan aluminium.

• Keluli Alat:Keluli gred acuan (contohnya P20, NAK80, H13, S136) lebih disukai untuk acuan volum tinggi. Mereka boleh menahan berjuta -juta kitaran suntikan, tekanan suntikan yang tinggi, dan bahan -bahan yang kasar. Keluli alat adalah tahan haus dan boleh digilap ke kemasan cermin. Sebagai satu nota sumber, acuan keluli "akan bertahan lebih lama, memastikan ketahanan yang lebih besar" daripada bahan alternatif. Kekerasan dan ketangguhan boleh disesuaikan melalui rawatan haba. Walau bagaimanapun, keluli mahal dan lebih perlahan ke mesin (terutamanya gred keras).

• Aluminium:Untuk alat volume atau prototaip yang lebih rendah, aloi aluminium (seperti 7075-T6) sering digunakan kerana mesin mereka lebih cepat. Aluminium acuan kos kurang dan boleh dibina dengan cepat, tetapi mereka memakai lebih cepat. Seperti yang dijelaskan oleh pakar prototaip lanjutan, aluminium adalah "alternatif yang lebih murah" yang masih menyediakan bahagian berkualiti tinggi dalam banyak kes. Ia sesuai untuk berjalan dalam ratusan atau ribuan bahagian yang rendah.

• Aloi tembaga:Dalam kes-kes tertentu, aloi tembaga seperti tembaga berilium dimasukkan ke dalam acuan keluli di tempat kritikal. Beryllium-Copper mempunyai kekonduksian terma yang luar biasa, mempercepatkan penyejukan. Ia boleh mengurangkan masa kitaran, walaupun ia lebih mahal. Walaupun tidak disebutkan di atas, amalan industri menggunakan sisipan tembaga terutamanya di sekitar pintu atau teras yang panas.

• Bahan perkakas lembut:Untuk perkakas cepat atau jumlah yang sangat rendah, bahan yang lebih lembut boleh membentuk acuan. Epoxy atau casting poliuretana (sering dibuat dari acuan induk silikon) boleh digunakan untuk membuat acuan untuk jangka pendek atau prototaip terhad. Ini acuan "lembut" ini murah dan cepat menghasilkan, tetapi tidak tahan lama. Firma prototaip maju APM menyoroti yang menawarkan acuan prototaip lembut apabila "ketahanan tidak menjadi kebimbangan".

Bahan bahagian yang dibentuk:Di sisi lain,Bahan apa yang boleh dibentuk oleh acuan ini?Hampir apa -apa bahan yang boleh dibentuk boleh digunakan, bergantung pada proses:

• Plastik (Thermoplastics & Thermosets):Yang paling biasa adalah termoplastik (seperti ABS, polipropilena, nilon, polikarbonat, POM, dan lain -lain), yang dicairkan dan disuntik. Plastik termoset (seperti fenolik, epoksi) dan silikon cecair (LSR) juga dibentuk dalam acuan adat. Senarai Sumber Industri"termoplastik, polimer termoset, dan elastomer"sebagai bahan acuan suntikan biasa. Sebatian getah dan elastomer silikon (contohnya, meterai automotif) memerlukan acuan yang direka untuk bahan fleksibel.

• Logam (pemutus mati):Acuan (mati) juga digunakan untuk membentuk aloi logam oleh pemutus tekanan tinggi.Mati matiadalah alat keluli tersuai yang membentuk logam cair (contohnya aluminium, zink, magnesium, tembaga). Sebagai contoh, bahagian enjin auto mungkin dibuat dalam acuan aluminium mati. Proses pembuatan acuan adat terpakai untuk pemutus mati dengan menggunakan prinsip reka bentuk dan pemesinan yang sama, tetapi dengan pertimbangan khusus untuk pensampelan logam dan tekanan tinggi.

• Bahan lain:Acuan boleh membentuk komposit (contohnya karbon atau termoplastik yang penuh dengan kaca) dan seramik (contohnya pengacuan suntikan seramik). Malah produk makanan (coklat, acuan gula -gula) atau pemutus plaster dalam seni bina bergantung pada acuan, walaupun biasanya menggunakan bahan acuan yang lebih lembut.

Ringkasnya, pembuat acuan adat membina alat mereka dari keluli, aluminium atau aloi khusus, memilih berdasarkan jumlah bahagian dan bahan. Alat ini kemudian menyokong pelbagai bahan yang boleh dibentuk-dari plastik dan karet setiap hari untuk logam mati-membolehkan beribu-ribu atau berjuta-juta bahagian yang sama.

Proses pembuatan menggunakan pembuatan acuan tersuai

Acuan adat adalah pusat kepada banyak proses pembuatan. Contoh utama termasuk:

• Pencetakan suntikan plastik:Setakat ini penggunaan acuan tersuai yang paling biasa, suntikan suntikan memakan plastik cair ke dalam rongga acuan di bawah tekanan. Setelah disejukkan, bahagian plastik yang tepat dikeluarkan dan kitaran berulang. Acuan suntikan boleh mempunyai pelbagai rongga untuk menghasilkan beberapa bahagian setiap kitaran. Proses ini sesuai untuk pengeluaran komponen plastik kompleks yang tinggi.

• Pengacuan mampatan:Digunakan terutamanya untuk plastik termoset dan getah. Slug bahan pra-diukur diletakkan dalam acuan terbuka, maka acuan ditutup dan memanaskan/tekanan memaksa bahan untuk mengisi rongga. Ia sering digunakan untuk bahagian besar, tebal atau struktur (contohnya bahagian bawah badan automotif, panel perkakas). Acuan mampatan adat direkayasa dengan pembinaan yang mantap untuk mengendalikan tekanan berat.

• Meniup cetakan:Proses ini mewujudkan bahagian plastik berongga (seperti botol atau tangki). Preform plastik yang dipanaskan diletakkan dalam acuan dua bahagian dan kemudian berkembang dengan tekanan udara untuk mengambil bentuk acuan. Acuan tamparan adat (biasanya acuan berpecah dua bahagian) dibuat untuk setiap reka bentuk produk dan mesti menahan kitaran pneumatik berulang.

• Pencetakan putaran (roto):Acuan perlahan -lahan diputar (biasanya biaxially) dengan serbuk plastik atau resin di dalamnya. Haba membuat plastik mencairkan dan melapisi bahagian dalam, membentuk bahagian berongga. Acuan putaran biasanya lebih mudah (selalunya hanya satu atau dua keping) kerana tiada tekanan tinggi yang terlibat. Mereka digunakan untuk bahagian berongga besar (kayaks, tangki, peralatan permainan).

• Cecair Resin (RTV) & Casting Urethane:Untuk prototaip atau jangka pendek, acuan silikon (RTV) atau acuan urethane-cast digunakan. Corak induk digunakan untuk membuat acuan silikon, yang kemudiannya digunakan untuk membuang bahagian -bahagian dalam urethane atau epoksi. Acuan RTV tersuai meniru geometri dengan kos rendah. Walaupun tidak logam, mereka mengikuti prinsip-prinsip pembuatan rongga yang tepat.

• Pemutus vakum:Selalunya digunakan dalam prototaip, acuan silikon diletakkan di dalam ruang vakum di mana resin cecair diperkenalkan. Ini disebut sebagai teknik pelengkap. Ia menghasilkan kelompok kecil bahagian plastik dari acuan.

• Pemutus mati (pengacuan logam):Molten logam (biasanya aluminium, zink atau magnesium) disuntik di bawah tekanan tinggi ke dalam acuan keluli adat (mati). Bahagian logam yang disejukkan dikeluarkan. Acuan mati mesti sangat lasak untuk menahan suhu dan tekanan yang tinggi. Proses ini adalah perkara biasa untuk perumahan logam, bahagian enjin, dan perkakasan elektrik.

• Pencetakan getah & silikon:Acuan suntikan khusus wujud untuk getah (contohnya getah silikon cecair atau elastomer termoplastik). Acuan ini sering dipanaskan untuk menyembuhkan getah dan mungkin termasuk bubbler atau pembuangan untuk pembebasan udara.

Dalam amalan, sebarang proses pencetakan yang membentuk bahan melalui rongga tegar bergantung pada acuan tersuai. Merumuskan pelbagai sumber: pengacuan suntikan (plastik), pengacuan mampatan (termoset), pukulan pukulan (plastik berongga), pemutus vakum (resin prototaip) dan pemutus pelaburan/logam (untuk logam) semua menggunakan alat adat. Setiap proses mempunyai peraturan reka bentuk acuannya sendiri, tetapi konsep asas-acuan yang direka bentuk adat sebagai alat pengeluaran-adalah malar.

 

Berapakah kos acuan adat?

Acuan adat melibatkan pelaburan pendahuluan yang signifikan. Kos biasa berkisar secara meluas bergantung kepada kerumitan, saiz, bahan dan kuantiti rongga. Sumber-sumber industri memberikan angka-angka ballpark: acuan tunggal-rongga mudah boleh bermula sekitar $ 3,000- $ 6,000, manakala pelbagai rongga besar atau acuan rumit boleh melebihi $ 100,000. Malah, Formlabs melaporkan bahawa acuan suntikan plastik boleh berubah dari serendah $ 100 (untuk alat prototaip dicetak 3D mentah) sehingga $ 100,000+ untuk acuan keluli volum tinggi kompleks. Satu lagi nota pakar ialah acuan gred perindustrian (terutamanya dalam sektor automotif) boleh berkisar dari mana-mana dari $ 15,000 untuk reka bentuk mudah untuk lebih dari $ 500,000 untuk set alat yang sangat besar dan kompleks.

Faktor utama yang memandu kos acuan adalah:

• Kerumitan bahagian:Bentuk kompleks, butiran halus, dan toleransi yang ketat memerlukan pemesinan tambahan (lebih banyak operasi EDM, penggilap halus, dan lain -lain), menaikkan kos. Potongan atau slider yang mendalam menambah kerumitan.

• Bilangan rongga:Acuan 4-rongga kira-kira kos lebih daripada empat kali acuan 1-rongga, kerana setiap rongga memerlukan operasi perkakasnya sendiri.

• Saiz acuan:Acuan yang lebih besar (untuk bahagian besar atau pelbagai rongga) lebih banyak disebabkan oleh blok keluli yang lebih besar dan masa pemesinan yang lebih lama.

• Bahan:Acuan keluli lebih mahal daripada prototaip aluminium, baik dalam bahan mentah dan masa pemesinan. Keluli khusus (misalnya gred tahan karat atau gred tambahan) menambah perbelanjaan.

• Masa Pemesinan:Lebih banyak penyingkiran bahan dan penamat halus bermakna jam mesin yang lebih tinggi. Acuan yang rumit mungkin memerlukan banyak elektrod EDM (setiap machined secara berasingan) dan lebih banyak langkah mengisar/menggilap. Panduan Industri Perhatikan bahawa"Saiz acuan, kerumitan, jenis [dan] bilangan rongga suntikan"adalah faktor kos utama.

• Keperluan kelantangan:Untuk pengeluaran yang sangat besar, melabur dalam acuan keluli yang penuh keras dengan hayat perkhidmatan yang lebih lama adalah wajar (walaupun pada kos yang lebih tinggi). Untuk jangka pendek, perkakas lembut yang lebih murah mungkin mencukupi.

• Ciri -ciri:Sistem pelari panas (untuk menghapuskan pelari), saluran penyejukan conformal (untuk kitaran lebih cepat), salutan khas, dan tekstur permukaan ketepatan tinggi semuanya meningkatkan kos.

• Piawaian Kualiti:Pensijilan (ISO, Perubatan, dan lain -lain), Pemeriksaan yang luas, dan Kualiti Poland (Kelas A Mirror vs Matte) juga menambah perbelanjaan perkakas.

Memecahkan komposisi kos biasa: keluli mentah sahaja mungkin beribu -ribu ringgit; Buruh (masa CNC/EDM) sering menjadi pukal. Sesetengah sumber memecahkan kos ke dalam bahan + pemesinan + yuran reka bentuk. Sebagai contoh, satu syarikat menyatakan acuan prototaip mudah boleh menelan kos ~ 100 USD, sedangkan acuan keluli berbilang kaviti yang kompleks dapat mencapai 100,000 USD. Plastik Advance juga menerangkan acuan asas yang sering dijalankan dalam ribuan rendah manakala acuan yang lebih besar dengan pelbagai rongga"Mulakan pada $ 25,000 dan boleh berjalan lancar".

Pertimbangan reka bentuk untuk pembuatan acuan tersuai

Merancang acuan memerlukan perhatian yang teliti terhadap banyak butiran. Pertimbangan utama termasuk:

• Reka Bentuk & Draf Bahagian:Memastikan bahagian mempunyai sudut draf yang mencukupi (tirus pada dinding menegak) untuk membolehkan lonjakan. Garis panduan umum mengesyorkan 1-3 ° draf pada kebanyakan ciri. Menambah drafdinding tirusadalah penting - ia menghalang bahagian dari mengikat dalam acuan. Bahagian dengan dinding menegak rata akan memerlukan slaid atau teras yang boleh dilipat jika draf tidak dapat disediakan. Fillet (sudut bulat) juga digunakan untuk mengurangkan kepekatan tekanan.

• Ketebalan dinding dan keseragaman:Ketebalan dinding yang konsisten mengelakkan tanda tenggelam dan peperangan. Jika ketebalan mesti berbeza -beza, menggabungkan radii murah (tiada langkah ketebalan tajam). Bahagian nipis sejuk lebih cepat; reka bentuk strategi gating atau pembungkusan dengan sewajarnya.

• Sistem Gating dan Runner:Tentukan di mana plastik akan memasuki acuan. Lokasi pintu mempengaruhi aliran bahan, garisan kimpalan, dan kualiti kosmetik. Gates harus diletakkan untuk mengisi rongga dengan cekap dan mengelakkan kawasan tekanan tinggi di bahagian itu. Sistem pelari (pelari sejuk atau panas) mesti mengimbangi aliran ke semua rongga. Sistem pelari panas menghilangkan sisa pelari tetapi menambah kerumitan dan kos.

• Pembatalan:Acuan mesti membenarkan udara melarikan diri sebagai bahan yang mengisi. Ventilasi (jurang kecil atau slot bolong yang berdedikasi) diperlukan pada akhir laluan mengisi (bertentangan dengan pintu) untuk mengelakkan tanda terbakar atau mengisi tidak lengkap. Pembuangan yang betul sering turun pin ejektor atau sisipan berliang, seperti yang dicadangkan oleh panduan reka bentuk.

• Sistem Penyejukan:Saluran penyejukan yang cekap sangat mempengaruhi masa kitaran dan kualiti bahagian. Reka bentuk litar penyejukan yang dekat dengan kawasan yang dipanaskan dari rongga dan simetri. Kaedah moden termasuk penyejukan konformal (saluran yang mengikuti bahagian geometri). Acuan yang disejukkan dengan baik menyimpan seragam suhu, mengurangkan masa kitaran dan peperangan. Pembuat acuan secara rutin menggunakan simulasi aliran acuan untuk mengoptimumkan susun atur penyejukan.

• Sistem Letakkan:Rancang pin ejektor, lengan, atau plat penari telanjang untuk dengan selamat menolak bahagian keluar. Pin ejektor meninggalkan tanda pusingan kecil, jadi mereka biasanya diletakkan di atas permukaan yang tidak kritikal. Pastikan terdapat pin yang cukup untuk melepaskan bahagian tanpa herotan. Pertimbangkan lekuk alternatif (penari telanjang, lekukan udara) untuk bahagian halus atau sangat rata.

• Garis perpisahan:Tentukan di mana acuan berpecah. Barisan perpisahan biasanya di sepanjang flat atau ciri terbesar di bahagian itu. Barisan perpisahan yang dipilih dengan baik meminimumkan lipit yang kelihatan pada bahagian akhir dan menjadikan acuan lebih mudah untuk mesin.

• Potongan dan slaid:Sekiranya bahagian itu mempunyai undercuts (ciri -ciri yang akan menjebaknya dalam acuan), slaid reka bentuk atau pengangkat ke dalam acuan. Sisipan acuan bergerak ini boleh membentuk undercuts tetapi menambah kerumitan alat dan kos. Lokasi dan mekanisme untuk slaid tersebut mesti direka dengan teliti.

• Toleransi dan Selesai:Tentukan toleransi kritikal dan kemasan permukaan pada lukisan acuan. Kemasan berkilat tinggi atau bertekstur pada bahagian plastik memerlukan penggilapan acuan atau tekstur yang sepadan. Toleransi dimensi ketat (± 0.01mm, contohnya) memerlukan pemesinan dan pemeriksaan yang lebih tepat.

Piawaian yang berkaitan:

• ISO 2768 (Standard Toleransi Umum)
• DIN 7168 (toleransi dimensi pemesinan)
• GB/T 1804 (Standard Toleransi Dimensi Cina)

• Pemilihan Bahan:Pilihan bahan acuan (gred keluli) harus mencerminkan kehidupan acuan yang diharapkan dan bahan yang akan dibentuk. Keluli yang lebih keras untuk plastik yang kasar atau penuh kaca; Keluli tahan karat jika membentuk resin menghakis.

• Simulasi dan analisis:Reka bentuk acuan moden hampir selalu menggunakan aliran acuan atau FEA untuk meramalkan corak pengisian, kecekapan penyejukan, dan peperangan. Melaraskan reka bentuk berdasarkan hasil simulasi dapat menghalang kesilapan yang mahal.

Pertimbangan ini memastikan fungsi acuan dengan betul. Pereka sering berulang di antara jurutera bahagian dan pembuat acuan pada peringkat awal. Malah, banyak syarikat menawarkan aDFM percuma(Reka bentuk untuk pembuatan) Analisis untuk menangkap isu -isu seperti draf yang tidak mencukupi atau tulang rusuk tebal sebelum perkakas bermula. Menggabungkan amalan terbaik di peringkat reka bentuk mengurangkan percubaan dan kesilapan kemudian.

Sebagai contoh, garis panduan akademik menekankan pemeliharaan dinding sampingan selari dengan meringankan draf dan mengelakkan tulang rusuk sempit yang merumitkan. Ringkasnya, reka bentuk acuan yang baik mengimbangi keperluan bahagian, kekangan pembuatan, dan proses pengacuan yang dipilih untuk mencapai alat yang boleh dipercayai dan kos efektif.

Masalah biasa dalam pembuatan acuan tersuai

Walaupun reka bentuk yang teliti, beberapa isu boleh timbul semasa pembuatan acuan atau pengeluaran acuan. Pasukan perolehan harus menyedari masalah biasa ini:

• Kecacatan bahagian:Walaupun dengan acuan yang dibuat dengan baik, kecacatan boleh berlaku di bahagian yang dibentuk. Kecacatan biasa termasuk warpage (herotan bahagian disebabkan oleh penyejukan atau pengecutan yang tidak sekata), tanda tenggelam (kawasan sunken di mana bahagian tebal disejukkan lebih perlahan), dan kilat (bahan berlebihan di sepanjang garis perpisahan dari pengapit yang tidak lengkap). Kecacatan ini biasanya menunjuk kepada reka bentuk acuan atau tetapan proses (contohnya keseimbangan penyejukan yang tidak mencukupi, daya pengapit yang tidak mencukupi, pembuangan yang lemah). Seperti yang dicatat oleh jurutera industri, acuan atau reka bentuk bahagian yang cacat, turun naik suhu, atau pemilihan bahan yang tidak betul boleh menyebabkan ketidaksempurnaan tersebut.

• Tembakan pendek (mengisi tidak lengkap):Pukulan pendek berlaku apabila rongga acuan tidak diisi sepenuhnya (sering disebabkan oleh kelajuan suntikan yang tinggi tanpa tekanan yang cukup atau oklusi). Ini menghasilkan bahagian yang tidak lengkap. Ia boleh berpunca dari pintu kecil, penyejukan terlalu cepat, atau udara yang terperangkap (pembuangan yang buruk).

• Talian aliran dan garisan kimpalan: Garis aliran(jalur yang kelihatan di permukaan) berlaku apabila mencairkan halaju depan berbeza -beza.Garis kimpalanberlaku di mana dua bahagian depan aliran bertemu dan tidak bersatu dengan sempurna, melemahkan bahagian. Ini biasanya boleh diselesaikan dengan menyesuaikan lokasi pintu atau suhu acuan.

• Masalah Bahan:Kelembapan dalam plastik hygroscopic boleh menyebabkanSplay(Streaks perak) atau terbakar. Cemar dalam pelet boleh menyebabkan lompang atau specks hitam di bahagian. Menggunakan bahan kering dan berkualiti tinggi adalah kritikal.

• Toleransi Pemesinan:Semasa fabrikasi, kesilapan dalam pemesinan boleh menyebabkan misalignment bahagian acuan, mengakibatkan flash atau bahagian yang tidak sesuai. CNC dan EDM yang sangat tepat diperlukan; Penamat yang tidak mencukupi boleh meninggalkan tanda alat atau kesilapan dimensi.

• Pakai dan kerosakan acuan:Dari masa ke masa, acuan boleh memakai (tepi bulat, pintu gerbang) atau menjadi rosak (retak dari tekanan tinggi, kakisan jika kelembapan). Penyelenggaraan yang tidak mencukupi (contohnya, tidak membersihkan lubang, atau menjalankan bahan -bahan yang kasar tanpa salutan) dapat memendekkan kehidupan acuan. Pembuat acuan mahir sering menggunakan lapisan permukaan (seperti penyaduran NIP) di kawasan kritikal untuk memperluaskan kehidupan.

• Kos dan kelewatan yang tinggi:Acuan adat kompleks adalah mahal dan memakan masa. Meremehkan kerumitan semasa mengutip atau reka bentuk boleh menyebabkan overruns kos dan jadual slip. Perintah perubahan selepas acuan membina bermula (contohnya perubahan reka bentuk bahagian) sangat mahal.

• Jurang komunikasi:Kerana pembuatan acuan adalah teknikal, miskomunikasi antara pembeli dan pengilang mengenai spesifikasi boleh menyebabkan masalah. Sebagai contoh, tidak menjelaskan toleransi atau kualiti permukaan boleh menyebabkan ketidakpadanan antara jangkaan dan perkakas yang disampaikan.

Perancangan yang teliti, memilih pembuat acuan yang berpengalaman, dan kawalan kualiti yang berterusan dapat mengurangkan isu -isu ini. Banyak pembuat acuan (seperti Huazhi) menekankan analisis DFM terdahulu dan pelbagai pusingan persampelan untuk menangkap dan menyelesaikan masalah awal. Dengan memahami cabaran -cabaran biasa ini, pasukan perolehan boleh bertanya soalan yang betul dan bekerjasama dengan pengilang untuk memastikan projek yang lancar.

Kesimpulan:

Kesimpulannya, pembuatan acuan adat adalah gabungan kejuruteraan, sains bahan, dan pembuatan. Ia membolehkan pengeluaran besar -besaran yang konsisten bahagian kompleks dengan membuat alat ketepatan yang disesuaikan dengan setiap reka bentuk. Artikel ini telah meliputi skop penuh: dari definisi dan sejarah pembuatan acuan, melalui langkah -langkah teknikal dan peralatan yang terlibat, kos, garis masa, tip reka bentuk dan perangkap biasa. Dengan hampir setiap sektor perkilangan moden yang bergantung kepada acuan tersuai, pasukan perolehan yang dimaklumkan dapat membuat keputusan strategik mengenai reka bentuk dan pembekal.

Mengapa Pilih Huazhi untuk Membuat Acuan Custom

Acuan Huazhimuncul sebagai pilihan yang kuat untuk pembuatan acuan tersuai. Dengan pengalaman industri selama 20 tahun, Huazhi mendakwa kepakaran yang mendalam dalam acuan automotif dan perindustrian. Mereka menawarkan analisis DFM percuma untuk mengoptimumkan reka bentuk anda untuk pembuatan dan kos. Proses mereka termasuk kawalan kualiti 16-titik yang ketat dari reka bentuk ke penghantaran dan memberi tumpuan kepada kecekapan: lokasi pintu dan saluran penyejukan direkayasa untuk meminimumkan kecacatan dan masa kitaran. Huazhi juga menekankan harga yang kompetitif, mengoptimumkan setiap langkah untuk menjimatkan sehingga 20% dalam kos dan masa keseluruhan untuk pelanggan.

Apabila anda memilih Huazhi, anda bekerjasama dengan pasukan yang menyediakan sokongan reka bentuk perundingan dan pengurusan projek yang menyeluruh. Rekod jejak penyelesaian tersuai (dari manifold pengambilan automotif ke acuan perumahan terperinci) menunjukkan keupayaan mereka. Singkatnya, Huazhi menggabungkan teknologi canggih, kualiti yang ketat, dan perkhidmatan yang berfokus pada pelanggan untuk memastikan acuan tersuai anda memenuhi keperluan.

Jika projek seterusnya anda melibatkan acuan khusus - sama ada untuk suntikan, pemutus mati, atau proses pencetakan lain - kepakaran Huazhi boleh menjadi tidak ternilai. Pasukan mereka bersedia untuk membimbing anda dari konsep ke pengeluaran, memastikan penyampaian acuan berprestasi tinggi yang cekap.Hubungi HuazhiHari ini untuk petikan atau perundingan dan putar projek pembuatan acuan tersuai anda menjadi kenyataan.

Soalan Lazim

S: Apakah faktor yang menentukan kos pembuatan acuan tersuai?
A: Kos bergantung kepada banyak pembolehubah. Faktor utama termasuk kerumitan acuan (geometri, bilangan rongga, undercuts), bahan acuan (kos keluli lebih daripada aluminium), dan kiraan/jumlah bahagian (volum tinggi berjalan membenarkan acuan berkualiti tinggi).

Waktu mesin adalah pemacu besar: acuan besar atau butiran halus memerlukan lebih banyak jam CNC/EDM. Ciri -ciri tambahan seperti pelari panas, salutan khas, atau toleransi yang sangat ketat juga menambah kos. Singkatnya, acuan prototaip mudah mungkin hanya beberapa ribu dolar, manakala acuan keluli pengeluaran penuh untuk jumlah yang tinggi dapat dengan mudah melebihi enam angka.

S: Berapa lama masa yang diperlukan untuk membina acuan saya?
A: Masa utama berbeza -beza. Acuan prototaip tunggal boleh dihantar dalam kira-kira 3-4 minggu. Satu acuan pengeluaran rongga 2-4 standard sering mengambil masa 6-12 minggu. Cetakan multi-slaid yang sangat kompleks atau pelbagai rongga boleh mengambil masa 3-6 bulan.

Garis masa ini termasuk reka bentuk, pemesinan, dan cuba. Memilih aluminium untuk acuan cepat atau menyediakan data reka bentuk yang lengkap dan jelas dapat memendekkan garis masa. Rancang sewajarnya, kerana setiap rongga tambahan atau tindakan gelongsor menambah masa.

S: Bahan apa yang boleh dibentuk dengan acuan tersuai?
A: Acuan tersuai boleh memproses pelbagai bahan. Dalam plastik, mana -mana termoplastik biasa (ABS, PP, nilon, PC, dan lain -lain) dan termoset (epoksi, fenolik) boleh dibentuk suntikan. Elastomer dan silikon cecair (LSR) juga biasa. Untuk bahagian logam, acuan mati-cast membolehkan aloi seperti aluminium, zink dan magnesium.

Sesetengah acuan tersuai dibuat untuk getah, seramik, atau komposit. Pada asasnya, jika bahan boleh dibuang atau disuntik dan disejukkan dalam rongga, ia boleh dikendalikan oleh acuan adat. Reka bentuk acuan yang dipilih akan mencerminkan bahan - contohnya, acuan untuk getah perlu membezakan berbeza dari acuan plastik.