注塑成型的成本驱动因素很多,为了降低您项目的最终成本,我们分析注塑成型的主要因素,并总结一些可操作的设计技巧 零件设计流程.
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注塑成型的主要成本是
- 模具成本:这是由模具制造中的模具设计和加工成本决定的。
- 材料成本:零件制造中材料的用量和每公斤的价格决定了材料成本。
- 生产成本:这是注塑机运行的成本,一般由工艺时间决定。
模具成本在启动时是恒定的,不受最终制造零件总数的影响,而材料成本和生产成本取决于产量。对于 1,000 至 10,000 台的小批量生产,模具成本对总成本的影响很大,约为 50-70%。因此,为了简化模具制造过程并降低总体成本,改变您的零件设计是值得的。对于 10,000 至 100,000 台的大批量生产,材料和生产成本将占总成本的主要部分。在这种情况下,您的设计工作应尽量减少体积零件和成型周期时间。
最小化成本
在 Runsom 中,我们收集了以下设计技巧,以最大限度地降低注塑成型的总体成本:
- 直拉模具
任何侧向型芯和模内机构都会增加 15% 到 30% 的模具成本。这意味着模具工具的最低额外成本为 $1,000 到 $3,000。因此,我们建议除非必要,否则避免使用辅助核心或其他机制,以使您的生产保持在预算范围内。
- 避免底切
毫无疑问,底切会增加模具成本和加工复杂性,巧妙的重新设计应该始终消除底切。
- 较小的成型零件
较小的零件将以更少的周期时间更快地成型,这将增加产量并降低零件的单位成本。此外,它还将具有较少的材料成本和较低的模具制造价格。
- 多个零件适合
在同一模具中装配多个零件是注塑成型过程中的常见做法。通常,一个模具可以安装6到8个小零件,这将减少80%的总生产周期时间。具有不同几何形状的零件也可以安装在同一模具中,这将降低总装配成本。
- 避免小细节
模具中的小细节将需要更多的加工和精加工时间。特别是对于小文本,有时需要特殊的加工技术,如电火花加工,这将导致更高的模具费用。
- 低级饰面
模具中的饰面通常需要手动操作,这是一个昂贵的过程,特别是对于高档饰面。一旦您的零件不用于化妆品应用,我们建议不要使用高级饰面。
- 最小化零件体积
减少壁厚是最小化零件体积的最佳方法。这不仅会减少材料应用,还会加快注塑周期。例如,将壁厚从 3 mm 减少到 2 mm 将减少 50% 到 70% 的循环时间。更薄的壁意味着可以更快地填充模具,并且零件将更快地冷却和固化。众所周知,一旦成型机闲置,一半的注射周期时间都花在凝固过程上。
我们还需要考虑薄壁会降低零件刚度,从而降低其机械性能。所以肋骨应该在关键位置添加以增加刚度。
- 二次操作
在少于 1,000 个零件的小批量生产中,二次操作是完成注塑件的一种经济有效的方式。例如,您可以在成型后钻孔,而不是在模具中使用侧动型芯。
开始注塑
一旦您的设计针对注塑成型进行了优化,我们将通过注塑成型开始您的项目制造。
- 开始原型设计
在开始任何昂贵的注塑模具制造之前,您应该创建和测试 功能原型 你的设计。此步骤对于启动成功的产品至关重要。它将在低成本变更的早期识别设计错误。
原型设计有两种解决方案:
这些过程将为塑料形状和功能创建逼真的原型,并类似于最终注塑成型零件的外观。
- 试运行
设计完成后,我们可以通过小试运行开始注塑工艺。我们的注塑成型最小订单量为 500 件。对于这种质量,我们通常使用铝制造模具,铝模具易于制造且成本低,并且可以完成至少 5,000 次注射循环。
在这一步,单位成本在 $1 和 $5 之间变化,这取决于零件的几何形状和材料。我们的典型交货时间是 6 到 8 周。一旦您只需要数千个零件,这将是最后的生产步骤。铝模具具有与工具钢模具相似的物理性能和精度特性。
- 规模化生产
对于 10,000 到 100,000 件的大批量零件生产,需要特殊模具。这些模具通常是针对工具钢进行 CNC 加工的,可以承受数百万次注塑成型循环。此外,它们还配备了热尖浇口和复杂的冷却通道,以最大限度地提高产量。由于模具设计和制造的复杂性,典型的单位成本从美分到 $ 1 不等,交货时间为 4 到 6 个月。