Обзор Проекта
Для автомобильного диагностического прибора OBD компания JBRplas разработала решение для литья под давлением для трёх критических пластиковых компонентов: разъёма OBD, задней крышки корпуса и внутреннего опорного кронштейна.
Вместо изготовления каждого компонента в отдельной пресс-форме проект был спроектирован как многокомпонентная пресс-форма 1+1+1, позволяющая производить три компонента в одной формообразующей системе.
Проект был разработан как пробная пресс-форма с целевым ресурсом 50 000 впрысков. Основная задача заключалась в достижении надёжных показателей литья при одновременном решении ряда сложных проблем конструкции деталей и технологичности, выявленных в ходе анализа DFM.
Спецификации Деталей
Три компонента имеют различные размеры и функциональные требования:
- Разъём OBD: около 7 г
- Задняя крышка: около 1 г
- Опорный кронштейн: около 2,5 г
- Толщина стенки: около 1,56 мм, 0,98 мм и 0,5 мм
- Материалы: чёрный PC+ABS и полупрозрачный синий PC
- Конфигурация пресс-формы: 1+1+1 гнезда
- Размер пресс-формы: около 200 × 250 × 306 мм
- Термопластавтомат: 120T
- Стандарт пресс-формы: LKM
- Поверхность пресс-формы: текстура MT11005
- Целевой ресурс пресс-формы: 50 000 впрысков
Сочетание различных компонентов, материалов, толщин стенок и функциональных структур делало анализ технологичности особенно важным перед изготовлением пресс-формы.
Основная Задача: Обеспечение Работы Трёх Разных Деталей в Одной Пресс-Форме
Наибольшая сложность заключалась не просто в изготовлении пресс-формы, а в балансировке требований к литью трёх различных компонентов в рамках одной формообразующей системы.
В ходе анализа DFM было выявлено несколько зон, которые потенциально могли вызвать повреждение деталей, косметические дефекты или технологические трудности.
1. Недостаточный Технологический Уклон на Текстурированных Поверхностях
Несколько поверхностей деталей имели технологический уклон 0° или всего 0,3°.
Поскольку эти поверхности требуют текстуры MT11005, недостаточный уклон может привести к прилипанию отлитых деталей к поверхности пресс-формы во время выталкивания, вызывая повреждение текстуры, следы задира или царапины.
В связи с этим JBRplas рекомендовала увеличить технологический уклон примерно на 1° на соответствующих поверхностях.
Для одной зоны со стороны знака, где поверхность также была связана с условием смыкания, была рекомендована корректировка уклона на 3° для повышения надёжности извлечения.
Эти изменения были выполнены на этапе DFM, а не после завершения изготовления пресс-формы, что снизило риск многократных доработок пресс-формы в процессе испытаний.
2. Неравномерная Толщина Стенки и Риск Усадки
Анализ DFM также выявил несколько участков с неравномерной толщиной стенки.
Различная толщина материала может создавать различное поведение при охлаждении и усадке в процессе литья под давлением, увеличивая риск появления видимых усадочных раковин.
Для компонентов корпуса OBD это было особенно важно, поскольку некоторые поверхности имеют косметические требования.
Отчёт DFM специально указал зоны, где неравномерная толщина стенки может привести к усадочным меткам, и рекомендовал пересмотр конструкции перед изготовлением пресс-формы.
3. Экстремально Малые Отверстия и Тонкая Сталь
Ещё одна сложная область была связана с малыми отверстиями.
Одна зона имела диаметр отверстия всего около 0,5 мм, а расстояние между двумя отверстиями составляло лишь около 0,3 мм.
Это оставляло крайне ограниченное количество стали между отверстиями и создавало сложные условия для формующего знака. Это также могло затруднить заполнение пластиком.
JBRplas рекомендовала увеличить малое отверстие примерно до 0,8 мм, добавить около 5° технологического уклона и увеличить расстояние между отверстиями как минимум до 0,5 мм.
В зависимости от функциональных требований альтернативные решения включали дальнейшее разнесение отверстий или уменьшение их количества.
Этот тип корректировки конструкции важен для пробных пресс-форм, поскольку он снижает риск хрупкости формообразующей стали и повышает долгосрочную стабильность литья.
4. Выталкивание и Оптимизация Локальной Конструкции
Отдельный участок требовал применения плоского выталкивателя из-за ограниченного пространства для выталкивания.
Исходный угловой радиус создавал потенциальный конфликт с расположением выталкивателей. Поэтому JBRplas рекомендовала изменить локальную структуру R и добавить около 0,5 мм материала для создания достаточного пространства для плоского выталкивателя 1 × 2.
Это позволило более надёжно интегрировать систему выталкивания без ущерба для окружающей конструкции пресс-формы.
Стратегия Разработки Пресс-Формы
С учётом требований проекта JBRplas сосредоточилась на трёх приоритетах:
Оптимизация по DFM → технологичность пресс-формы → стабильное пробное литьё
Пресс-форма использует конфигурацию 1+1+1 гнезда, позволяющую производить разъём OBD, заднюю крышку и опорный кронштейн в одной формообразующей системе.
Конструкция пресс-формы включает стандартные компоненты LKM, сталь S136 для вставок матрицы/знака и конфигурацию с холодным каналом согласно документации DFM.
Проект был разработан как пробная пресс-форма с целевым ресурсом 50 000 впрысков, обеспечивая практичное решение для этапа разработки и валидации продукта.
Результаты
Выявив потенциальные проблемы на этапе DFM, JBRplas смогла устранить несколько зон высокого риска до изготовления пресс-формы:
- Улучшено извлечение деталей на текстурированных поверхностях
- Снижен риск следов задира и повреждения текстуры
- Уменьшены потенциальные зоны усадочных раковин, вызванных неравномерной толщиной стенки
- Повышена технологичность малых отверстий
- Снижен риск, связанный с экстремально тонкой формообразующей сталью
- Оптимизирована локальная структура для надёжного выталкивания
- Интегрированы три различных пластиковых компонента OBD в одну формообразующую систему
Проект демонстрирует, что успешное автомобильное литьё под давлением заключается не только в точной механической обработке пресс-формы. Ранний анализ DFM критически важен для выявления рисков конструкции деталей, защиты надёжности пресс-формы и сокращения методов проб и ошибок при разработке пресс-формы.
Почему JBRplas
Для автомобильных электронных компонентов и диагностических приборов JBRplas обеспечивает интегрированный процесс, охватывающий анализ DFM, проектирование пресс-форм, изготовление пресс-форм, литьё под давлением и последующую сборку или обработку поверхности.
Для данного проекта диагностического прибора OBD сочетание многокомпонентной конструкции пресс-формы и детального анализа DFM позволило выявить потенциальные проблемы литья до изготовления пресс-формы.
Такой подход помогает производителям OEM и инженерам-конструкторам сократить количество ненужных доработок пресс-формы, сократить циклы разработки и создавать более надёжные пластиковые компоненты для валидации производства.
Тип Проекта: Автомобильный Диагностический Прибор OBD Компоненты: Разъём + Задняя Крышка + Опорный Кронштейн Конфигурация Пресс-Формы: 1+1+1 Материал: PC+ABS / PC Целевой Ресурс Пресс-Формы: 50 000 Впрысков Тип Пресс-Формы: Пробная Пресс-Форма Ключевая Технология: Анализ DFM + Разработка Многокомпонентной Пресс-Формы
