一, analyse des exigences: conversion de la fonctionnalité du produit aux paramètres de moule
1. Analyse collaborative de la fonctionnalité des produits et des contraintes de fabrication
La tâche principale de personnalisation des moules est de convertir les exigences des clients en paramètres d'ingénierie quantifiables. Prenant l'exemple des pièces intérieures automobiles, les clients peuvent demander des exigences de qualité de surface telles que "la résistance aux rayures, le faible brillant et la conformité aux normes d'émission de COV", tout en nécessitant des indicateurs économiques tels que "un coût unique coûte inférieur ou égal à 8 yuans, capacité de production quotidienne supérieure à ou égal à 5000 pièces". L'équipe de conception doit atteindre la conversion des exigences à travers les étapes suivantes:
Adaptation du matériau: Choisissez l'alliage PC / ABS ou PP modifié avec une nano silice ajoutée en fonction des exigences de résistance aux rayures et vérifiez si la flux de matériau répond aux exigences de remplissage des structures murales minces - (comme une épaisseur de paroi de 0,8 mm);
Optimisation structurelle: Déterminez la position et la quantité de portes par l'analyse de simulation CAE pour éviter les marques de soudure sur la surface fonctionnelle; Adoptant le schéma "Hidden Gate + Hot Runner", la hauteur résiduelle de la porte est contrôlée à moins de 0,1 mm;
Définition de la fenêtre du processus: En fonction des caractéristiques des matériaux et de la structure du produit, des paramètres de processus clés tels que la température du moule (80-100 degrés), la pression d'injection (80-120MPA) et le temps de maintien (10-15 secondes) sont déterminés pour fournir une base pour la conception du système de refroidissement des moisissures et du mécanisme d'éjection.
2. Construction de la matrice des exigences multidimensionnelles
Pour les produits complexes tels que les boîtiers d'équipement médical, il est nécessaire d'établir une matrice de demande dimensionnelle multi - qui comprend la fonctionnalité, le coût, les réglementations, l'environnement de production et d'autres facteurs. Exemple de matrice d'exigences pour un projet de coquille d'analyseur sanguin:
Exigences spécifiques pour les dimensions
La fonction doit passer le test imperméable IP67; La zone clé doit résister à 100000 pressions; La fenêtre d'écran d'affichage doit être avec précision avec des composants optiques
Le coût d'un seul ensemble de moules est inférieur ou égal à 250000 yuans; Le matériau à une pièce coûte inférieur ou égal à 12 yuans
Les réglementations sont conformes au système de gestion de la qualité de l'équipement médical ISO 13485; La biocompatibilité nécessite la certification USP Class VI
La production doit être compatible avec les machines de moulage par injection existantes (force de verrouillage de 280 tonnes); Soutenir la production continue 24h / 24; Le temps de changement de moisissure inférieur ou égal à 30 minutes
Grâce à l'analyse matricielle, l'équipe de conception peut clarifier les priorités: les performances étanches et la biocompatibilité sont des exigences obligatoires, et les percées doivent être faites dans la sélection des structures et des matériaux d'étanchéité des moisissures; Le temps de changement de moisissure peut être réalisé grâce à la conception standardisée de l'interface.
2, Personnalisation structurelle: intégration de la conception modulaire et de la technologie innovante
1. Adaptation rapide du cadre de moisissure modulaire
Pour les exigences multi-modèles et petits lots, l'adoption d'un cadre de moisissure modulaire peut raccourcir considérablement le cycle de développement. Prenant l'exemple du moule du trame de téléphone mobile, le processus de conception personnalisé est le suivant:
Sélection de la plate-forme: En fonction des données 3D fournies par le client, sélectionnez une trame de moisissure correspondante dans la bibliothèque de moisissure standard (comme le cadre de moisissure standard LKM Longji) et réservez 10% de la taille du cadre de moule pour les ajustements de taille future;
Insertion de module fonctionnel: concevoir des modules de noyau remplaçables en fonction des caractéristiques du produit telles que les ouvertures de la caméra et les zones de reconnaissance des empreintes digitales, en utilisant une structure "Positionnement de conique + verrouillage hydraulique" pour assurer une précision de positionnement de répétition de moins que ou égal à 0,005 mm;
Système de changement de moisissure rapide: intégrer des composants standardisés tels que l'interface de la plaque à chaud et la plaque d'éjection rapide, réduisant le temps du démontage au remontage du moule de 8 heures à 2 heures.
Un certain fabricant d'ODM a comprimé le cycle de développement des moules de trame de téléphone mobile de 45 jours à 28 jours grâce à ce plan, tout en réduisant les coûts de moule de 30%.
2. Structure innovante pour répondre aux besoins spéciaux
Technologie de formation de microstructure
Pour les produits qui nécessitent des fonctions optiques (telles que les plaques de guidage lumineuses, les films anti-réflexites) ou le contrôle des fluides (tels que les puces microfluidiques), le moule doit intégrer des micro-nano-structures. Conception de moule pour la plaque de guidage lumineuse des verres AR:
Réplication de la microstructure: en utilisant un processus composite de "Electroplasting de nickel Shell + Empreting UV", un réseau de diffraction avec une période de 20 μm est formé à la surface de la cavité du moule, et la rugosité de surface RA est inférieure à 0,01 μm;
Contrôle de la température: Pour éviter la déformation de la microstructure, le moule adopte une conception "refroidissement de zone + voie navigale", qui améliore l'efficacité de refroidissement de 40% et contrôle le warpage produit à 0,05 mm;
Optimisation de démollante: En revêtir la surface du noyau avec du diamant - comme le carbone (DLC), le coefficient de frottement est réduit de 0,3 à 0,05, et un système d'éjection pneumatique est utilisé pour réaliser - de démontage destructeur.
Technologie multi-matériaux en co-injection
Pour les produits qui nécessitent l'intégration de matériaux doux et durs, tels que les poignées d'outils et les poignées de portes de voiture, les moules d'injection de couleur double couleur / multi- sont essentielles. Points clés de conception de moisissure pour une certaine poignée d'outils électriques:
Rotary deux - moulage par injection de couleur: en utilisant une structure "Disque de moule rotatives + coureur chaud", la première station injecte du PP dur comme support structurel, et la deuxième station tourne à 180 degrés et injecte du TPE doux comme surface de préhension;
Contrôle de la ligne combinée: En optimisant la position de la porte (porte du matériau souple situé à la marque de fusion du matériau dur) et la température du moule (zone dure 100 degrés, zone douce 60 degrés), la résistance à la liaison peut atteindre 35 n / mm ²;
Synchronisation de l'éjection: concevoir un mécanisme d'éjection de deux-, éjectant d'abord la partie dure, puis en retardant l'éjection de la partie douce pour éviter la déformation, avec une précision d'éjection répétée de moins que ou égale à 0,02 mm.
3, Implémentation de la technologie clé: Contrôle de boucle fermé - de la conception à la production de masse
1. Technologie d'usinage et de test de haute précision
La précision du moule affecte directement le taux de qualification du produit. Étude de cas du traitement des moisissures pour une pièce moulée par injection médicale (comme le porte-aiguille à stylo à insuline):
Ultra de précision Usinage: Utilisation de liaison à cinq axes Haute - Modulation de vitesse (vitesse de la broche 20000rpm, débit d'alimentation 3000 mm / min) pour traiter le noyau, combiné avec l'usinage de décharge électrique (EDM) pour traiter les coins pointus et les pièces de cavité profonde, assurant une tolérance de taille de cavité de ± 0,003 mm;
Détection en ligne: Scanner laser intégré et machine de mesure des coordonnées (CMM), réalité - Acquisition de temps de données de la cavité pendant le processus d'usinage, correction automatique du chemin d'usinage par le logiciel d'ingénierie insensé et la comparaison théorique du modèle;
Traitement de surface: Pour répondre aux exigences de biocompatibilité, la surface de la cavité est polie à une finition miroir (RA<0.02 μ m), and then a hydroxyapatite coating is deposited using plasma spraying technology, with a coating thickness uniformity of ± 5%.
2. Optimisation du processus pilotée par la simulation
L'identification des problèmes potentiels à l'avance grâce à la simulation CAE peut réduire le nombre d'essais de moisissures. Processus d'optimisation d'un certain moule de calandre d'admission de voiture:
Simulation de remplissage de moisissure: le logiciel Moldflow a été utilisé pour analyser le processus de remplissage de la fusion, et il a été constaté qu'il y avait un risque de "tir court" dans la conception d'origine (la fusion n'a pas rempli le maillage final). Le problème a été résolu en augmentant le nombre de portes (de 2 à 4) et en ajustant le diamètre du canal (de φ 8 mm à φ 10 mm);
Analyse de refroidissement: la simulation montre que la conception d'origine de la voie navigable a entraîné une différence de température locale de 15 degrés dans le produit. En utilisant la technologie «voie navigable conforme + refroidissement nanofluide», la différence de température a été réduite à 3 degrés et le temps de cycle a été réduit de 45s à 32S;
Prédiction de déformation: en fonction des données de retrait des matériaux (taux de retrait du matériau PP 1,8-2,2%), simulez et prédisez le warpage maximal de 0,8 mm pour le produit. Compenser en ajoutant une déformation inverse (0,5 mm) au noyau de la moisissure et en contrôlant le warpage mesuré à 0,3 mm.
3. Intégration des systèmes de production intelligents
Pour répondre aux exigences des clients pour la transparence de la production, une certaine usine de moisissure a développé un système de production numérique pour les clients de l'appareil domestique:
Moule Internet des objets (IoT): les capteurs de température, de pression et de vibration sont intégrés dans le moule pour collecter les données réelles de moulage du temps - et les télécharger dans le nuage. Les clients peuvent afficher l'état de production via une application mobile;
Entretien prédictif: basé sur des algorithmes d'apprentissage automatique pour analyser les données du capteur, prédire les défaillances des moisissures (telles que l'usure des curseurs et le blocage des coureurs chauds) 3 jours à l'avance, ce qui réduit les temps d'arrêt imprévus de 60%;
Traçabilité de qualité: chaque produit est lié avec les données d'état du moule (telles que la courbe de température du moule, les temps d'éjection), atteignant la traçabilité complète des matières premières aux produits finis, ce qui réduit les tarifs des plaintes des clients de 45%.
