制造设计原则是什么?
在开始设计之前,考虑正确的制造方法有助于确定绘图的几个方面,从公差水平到几何形状。例如,使用 EDM 或 CNC 制造的注塑模具的设计可能需要一些单独的考虑因素。
此外,可以找到一些原则来进行可制造的设计。然而,我们只会讨论涵盖大多数 DFM 策略的四个基本原则。
1. 设计过程
起落架部分CAD设计
制造设计 (DFM) 中的设计流程侧重于更易于制造的设计。关键方面包括正确的尺寸标注,以避免模糊或复杂的测量,从而使生产过程复杂化。设计的一致性,例如标准化的孔尺寸或对称布局和简单的工具。接下来,一致的厚度和无缝过渡
此外,一种制造方法的设计过程可能与另一种制造方法不同。例如,拔模斜度在模具设计中至关重要,但在 CNC 加工中则不然。
我们以CNC制造设计的设计流程原理为例;
- 金属的最小壁厚为 0.8 毫米,塑料的最小壁厚为 1.5 毫米,以确保结构完整性并避免变形
- 孔的深度等于或小于其直径的四倍,以确保稳定性和准确性
- 考虑加工表面上清晰的刀具通道。
- 内角半径至少为型腔深度的三分之一
2.材料选择
选择制造材料需要考虑强度、耐用性、重量、美观、成本以及是否符合监管标准等因素。其次,材料应与预期的制造工艺兼容,无论是铸造、锻造、机械加工还是模制。
DFM 材料选择基于以下标准;
- 应符合产品的使用要求和使用寿命,如硬度、强度、导电导热系数等。
- 通过消除浪费或使用较便宜且容易获得的选项,成本应该相对较低。
- 所选材料不会影响产品的质量或性能。
- 该材料简化了制造工艺并缩短了生产周期时间。
3. 时间和成本最小化
面向制造的设计实践简化了产品生命周期的各个阶段,从设计到生产再到组装。他们通过简化设计、使用标准组件和优化装配流程来实现这一目标。因此,他们还注重减少材料浪费和能源消耗,以降低总体成本。
4. 模拟与测试
计算机模拟设计是一种新的、先进的原理。它特别有益于 原型制造商 因为他们可以通过模拟验证其设计并预测潜在的制造和操作问题。
有限元分析 (FEA) 和计算流体动力学 (CFD) 等仿真工具可以显示产品在各种物理、热和机械应力下的表现。这种主动方法有助于识别设计中的弱点,例如应力集中、潜在的疲劳故障点和装配问题。因此,制造商可以在昂贵的模具和生产之前进行修改。
制造设计指南
完美的制造设计需要不同的考虑。设计人员可以在整个过程中遵循特定的指导方针来实现这一目标。
1. 较低的零件编号
产品设计中的零件总数严重影响时间和总体项目预算。减少产品中的零件数量可以最大限度地减少并简化工艺和装配的复杂性。
2. 组件标准化
无论您设计什么产品,您都可以寻找标准组件。例如,如果您设计机械设备,请使用标准轴承和密封件。
3. 设计多功能零件
在设计中提供多种功能的零件可简化生产和装配流程。它可以灵活地结合其他功能,例如自固定以帮助组装。
4. 优化制造流程
选择可降低制造成本的材料和工艺。此外,您还可以避免不必要的精加工操作并修复合理的公差和表面光洁度。
5. 简化装配方向
您还需要考虑装配设计。设计应便于在单一方向上进行组装。垂直方向上,优选利用重力并简化组装过程。
6. 零件合规性
您可以合并允许装配中存在一定差异的特征,例如倒角或中等半径。这些功能简化了插入并降低了损坏风险。
7. 受控组装
在装配过程中使用触觉传感、视觉系统和设计合规性可以提高效率并减少错误。
8. 废物最小化
设计考虑浪费的产品,特别是在减材制造中。减少材料浪费有助于降低成本。
原文链接:https://proleantech.com/zh-CN/design-for-manufacturing-guide/