Aukstās izgriešanas un CNC apstrādes salīdzinājums pielāgotiem skrūvju savienotājelementiem: rīku izmantošana, precizitāte un izmaksu līdzsvara punkts

Aukstās presēšanas preses veido skrūves galviņu un stieņa daļu vienā sitienā — ekonomiski izdevīgi tikai tad, ja rīku izmaksas tiek sadalītas pa lielu partiju.

Ievads

Produkta inženieris nosūta RFQ pieprasījumu pielāgotai M10 plecu skrūvei ar nestandarta galviņas profilu, gaidot cenu par vienu gabalu. Atbilde ierodas ar diviem ļoti atšķirīgiem skaitļiem: viens aptuveni līdzvērtīgs standarta skrūves cenai, otrs vairāk nekā desmit reizes augstāks. Neviens no piegādātājiem nav kļūdījies. Viņi vienkārši izvēlējušies dažādus procesus, un tieši procesa izvēle — nevis materiāls, nevis pārklājums, nevis transportēšana — nosaka pielāgotas skrūves cenu.

Šis pamācību materiāls skaidro, kā atšķiras aukstās uzgalēšanas un CNC apstrādes tehnoloģijas, kādas precizitātes katrā no tām var sasniegt un kur atrodas rentabilitātes līmenis. Tas ir paredzēts pircējiem un konstruktors inženieriem, kuriem jāizvēlas ražošanas metode pirms tiek iztērēti rīku budžeta līdzekļi.

Kā patiesībā darbojas aukstā uzgalēšana

Aukstā uzgalēšana (ko sauc arī par auksto deformēšanu) sākas ar stieples spoli. Stieple tiek nogriezta noteiktā garumā, pēc tam to ietekmē vairāki matricu un urbju komplekti — parasti divi līdz pieci triecieni — kas deformē metālu uzgalī, kāta un plecu formā, kamēr tas joprojām ir istabas temperatūrā. Pēc tam vītni uz kāta veido starp divām plakanām vai cilindriskām matricām, materiālu pārvietojot, nevis griežot.

No šī procesa izriet trīs sekas, un visas trīs ir komerciāli būtiskas:

• Kristāla struktūra seko detaļas formai. Tāpēc, ka materiāls tiek pārvietots, nevis noņemts, metāla graudu struktūra liecas līdz ar galvas un kāta pārejas ieliekumu. Šī nepārtraukta graudu plūsma ir iemesls, kāpēc aukstās galvas un vītņotās skrūves ar noteiktu īpašību klasi iztur lielāku ciklisku slodzi nekā tādas pašas īpašību klases skrūves ar grieztu vītni.
• Cikla ilgums tiek mērīts sekundēs, nevis minūtēs. Dažstāvu galvveidošanas mašīna var ražot vairākus simtus gabalu minūtē. Vienības izmaksas strauji samazinās pie augsta ražošanas apjoma.
• Rīkojumi ir ieejas izmaksas. Matricas un urbji ir konkrētiem izstrādājumiem un jāapstrādā, kā arī jāuzkarsē un jādziest pirms pirmā izstrādājuma izgatavošanas.

Aukstā galvveidošana aptver lielāko daļu standarta un daudzas nestandarta stiprinājumu: koka skrūves, šķiedras plāksnes skrūves, pašuztverošās un pašurbjošās skrūves, ģipškartona un jumta skrūves, mašīnu skrūves, fiksējošās skrūves, dībelu skrūves un «Confirmat» skrūves, kā arī sešstūra skrūves, flanģa uzgriežņus un riteņu uzgriežņus īpašību klasēs, kas izmantotas automobiļu un būvniecības darbos.

Dažstāvu veidošana nodrošina cikla ilgumu sekundēs — tāpēc vienības izmaksas strauji samazinās, kad rīkojumu izmaksas ir attiecinātas.

Kur CNC apstrāde ir uzvarētāja

CNC pagriešana un frēzēšana no baras materiāla notiek programmas vadībā. Ekonomika ir aukstās presēšanas spoguļattēls.

Nav rīku barjeras, augstākas vienības izmaksas

CNC programma var tikt uzrakstīta un pārbaudīta stundu laikā. Prototipam, pārejas pasūtījumam vai detaļai ar ģeometriju, ko nevar izkropļot — dziļiem iegriezumiem, sarežģītiem iekšējiem caurumiem, ekscentriskām pazīmēm — CNC ir vienīgais praktiskais risinājums. Jūs maksājat augstākas vienības izmaksas, bet gandrīz neko nepaliek maksāt iepriekš, un jūs neesat piesaistīts matricai, kuru vajadzētu mainīt.

Precīzi izmēri tur, kur tie patiešām ir nepieciešami

CNC apstrāde parasti nodrošina precizitāti, kuru aukstās izspiešanas metode nevar sasniegt bez papildu apstrādes operācijām. Kad rasējumā norādīts plecu diametrs, koncentriskums vai vītņotās daļas garums zem 0,05 mm robežas, parasti pareizā risinājuma izvēle ir CNC pagrieziena apstrāde vai hibrīdmetode — aukstās izspiešanas veidā izgatavot заготовку, pēc tam apstrādāt kritiskās īpašības ar mašīnu. Kļūda ir maksāt CNC precizitātes cenu par īpašību, kas patiesībā nepieciešama tikai, lai izietu vienkāršo vītnes pārbaudes kalibrēšanas ierīci (go/no-go thread gauge).

Izmaksas, rīku un breikvena salīdzinājums

Zemāk esošajā tabulā uzskaitīti faktiskie kompromisi, kurus pircējam jāapsver. Apskatiet breikvena diapazonu kā orientējošu: precīzs pārejas punkts atkarīgs no detaļas izmēra, materiāla un papildu apstrādes operāciju skaita.

Šīs tabulas divas praktiskas interpretācijas. Pirmkārt, šķērsošanās ir nosacīta ar iekārtu amortizācija , ne tikai ar procesa ātrumu: daļai, kuras pārdošanas cena ir daži centi, matricu komplekts atmaksājas ātri, bet zemā apjomā ražotam speciālam savienojumam tas nekad nenotiek. Otrkārt, abas metodes ir papildinājumi, nevis konkurenti. Dažas no Pinghu Hengke ražotajām pielāgotajām daļām tiek izgatavotas ar auksto galviņu veidošanu kātliņam un galvai, pēc tam viena īpaši precīzi norādītā izmēra elementa apstrāde notiek ar CNC vai diepļaušanu, lai iegūtu precīzāku izmēru.

Procesa izvēle: Lēmumu pieņemšanas noteikumi un risks

Četri jautājumi risina lielāko daļu procesa lēmumu:

• Kāds ir gadā ražotais daudzums? Aptuvena kārtas lieluma novērtējums ir pietiekams. Zem 10 000 gabaliem sāciet ar CNC. Vairāk nekā 100 000 gabaliem aukstās presēšanas ar specializētu rīku kopumā gandrīz vienmēr ir izdevīgāka kopējās piegādes izmaksas ziņā.
• Kura īpašība patiesībā ir kritiska? Identificējiet toleranci, kas nosaka funkciju. Ja tā ir vītne vai bultskrūves plecs, hibrīdapstrāde parasti ir lētāka nekā pilnībā apstrādāts detaļas izgatavošanas process.
• Cik stabila ir konstrukcija? Ja zīmējums var tikt pārskatīts divu kvartālu laikā, CNC aizsargā jūs no rīku izmešanas.
• Kādas ir atteices izmaksas? Drošībai būtiskām detaļām — riteņu uzgriežņiem, strukturālajām bultskrūvēm, pacelšanas aprīkojumam — maksājiet par procesu, kas nodrošina vislabāko izturību pret cikliskām slodzēm un vispārredzamāko inspekcijas reģistru, nevis par zemāko piedāvājumu.

Viens risks, ko jāpārvalda īpaši: kad piegādātājs piedāvā aizdomīgi zemu cenu patiešām pielāgotam komponentam, jāpārliecinās, kuru ražošanas procesu viņš plāno izmantot. Vītnes griešana vietā par tās vītņošanu vai zemākas īpašību klases izmantošana ir parasts veids, kā sasniegt vēlamo skaitli, un tas parādās kā lauka defekts, nevis kā neveiksmīga ienākošās pārbaudes rezultāts.

Ir arī otrs disciplinēts pasākums, ko vajadzētu ieviest savā RFQ procesā. Jālūdz katrs piegādātājs rakstiski norādīt trīs lietas kopā ar cenu: ražošanas procesu, īpašību klasi un pārklājuma specifikāciju. Cena ir salīdzināma tikai tad, ja šie mainīgie lielumi ir fiksēti. Divas citu citai atbilstošas cenas par "tādu pašu" M10 plecu skrūvi var likumīgi atšķirties desmit reizes, jo viena ir izgatavota no stieples ar aukstās galvas veidošanu 8.8 īpašību klasē ar caurspīdīgu cinka pārklājumu, bet otra — pagriezta no stieņa materiāla no 316 nerūsējošā tērauda. Cenu piedāvājumi bez mainīgo lielumu norādīšanas ir ātrākais ceļš, lai nonāktu situācijā, kur tiek salīdzināti divi dažādi produkti.

Secinājums un nākamais solis

1. Aukstās presēšanas metode ir izdevīgāka vienības izmaksu un cikliskās izturības ziņā, kad ražošanas apjoms attaisno rīku izmaksas.

2. CNC apstrāde ir izdevīgāka elastības, prototipu un zem 0,05 mm lielu elementu izgatavošanai — un to var kombinēt ar aukstās presēšanu.

3. Izvēlieties ražošanas procesu, pamatojoties uz jūsu kritiskajiem elementiem un gadā plānoto ražošanas apjomu , pēc tam pārliecinieties, ka piegādātājs patiešām plāno izmantot šo procesu.

Vai jums ir rasējums, ko nepieciešams piedāvāt abos procesos?

Nosūtiet savu PDF rasējumu un saņemsiet rīku izmaksu aprēķinu un FOB cenu 24 stundu laikā →

Paprasiet mūsu aukstās presēšanas iespēju datu lapu, kurā norādīti materiālu īpašību klasi, stieples diametri, vītnes veidošana un pieejamās virsmas apstrādes metodes.