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알파인 몰드의 금형 설계 및 엔지니어링 지원

Alpine Mold 에서는 효율적인 사출 금형 설계부터 시작하여 고품질의 초기 엔지니어링 지원을 제공합니다. 우리는 귀하의 프로젝트 요구 사항을 충족하고 모든 단계에서 귀하를 지원할 수 있는 맞춤형 솔루션을 제공하기 위해 10년 이상의 경험을 자랑하는 엔지니어링 팀과 함께 전문 인재와 기술에 크게 투자했습니다.

알파인 몰드에 사용되는 엔지니어링 소프트웨어:
      Pro-E
     솔리드웍스
     AutoCAD
 
또한 다음과 같은 범용 형식을 사용합니다.

     IGES
    단계
     x_t
     STL

우리는 또한 귀하의 2D/3D 도면, 스케치, 모델, 물리적 부품 또는 기존 금형을 사용하여 탁월한 품질과 서비스에 맞춰 작업합니다!
금형 설계 분야의 전문적인 부가가치 서비스
DFM 보고서 및 금형 흐름 분석
금형 설계 서비스에서 우리는 고객에게 고품질 금형 설계 솔루션을 제공하기 위해 노력할 뿐만 아니라 금형 설계 및 제품의 최적화를 보장하기 위해 일련의 전문 분석 및 보고서를 통해 포괄적인 지원 및 보증을 제공하는 데 중점을 둡니다. 궁극적으로 고품질의 제품과 효율적인 생산을 달성할 수 있습니다. 결국, 이는 고객이 높은 비용 성능과 고품질을 모두 갖춘 경쟁력 있는 제품을 보유할 수 있도록 돕습니다.
I. 제조 가능성을 위한 설계

 

(I) DFM이란 무엇입니까?

 
 
DFM 보고서는 금형 설계 단계에서 제품 설계를 종합적으로 평가하고 최적화하여 제품을 보다 효율적이고 경제적으로 제조할 수 있도록 하는 중요한 문서입니다. 제조 결과 관점에서 제품 표면 요구 사항, 구조, 재료, 조립 공정 등 다양한 요소를 고려하고, 생산 과정에서 발생할 수 있는 잠재적인 문제를 사전에 발견하고 해결함으로써 시행착오 비용 및 생산 비용을 줄이고, 생산 주기를 단축하며, 제품 품질 및 생산 효율성을 향상시킵니다.
 
                                         

 

(II) DFM 보고서의 내용



제품 구조 분석

i. 제품의 전체적인 구조를 평가하여 복잡한 구조나 가공이 어려워 제조에 도움이 되지 않는 부품이 있는지 확인합니다. 예를 들어 내부 언더컷 구조가 있는 제품의 경우 보고서에서 슬라이더 또는 리프터 구조와 같은 적절한 탈형 방법을 지적하고 권장하며 이러한 구조가 금형 설계 및 제조에 미치는 영향을 분석합니다.

 

ii. 제품 각 부분의 벽 두께 균일성을 평가합니다. 벽 두께가 고르지 않으면 사출 성형 공정 중 고르지 않은 수축 및 변형과 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 성형 공정 중 제품의 안정성을 보장하기 위해 보고서에서 벽 두께 최적화에 대한 제안을 제공할 것입니다.


재료 선택 및 평가

 

나. 제품의 사용 요구사항 및 성능 특성에 따라 고객이 선택한 재료를 평가합니다. 가공 성능, 성형 특성, 재료 비용 등의 요소를 분석하여 선택한 재료가 제품의 기능적 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 제조 가능성과 경제성도 우수한지 확인합니다.

ii. 고객이 선택한 소재에 잠재적인 문제가 발견되면 보고서를 통해 보다 적합한 대체 소재를 추천하고, 소재의 성능 장점, 비용 차이, 생산 공정에 미치는 영향 등 추천 이유를 자세히 설명합니다.


성형 공정 분석

i. 가장 적합한 게이트 위치와 게이트 유형을 선택하십시오. 이는 내부 응력이 최소화되고 변형이 최소화되며 외관이 가장 좋은 제품을 얻는 데 유리합니다.


ii. 최고의 배출 메커니즘을 설계하십시오. 이는 최상의 제품 외관을 얻고 생산 효율성을 향상시키며 금형 제조 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.


iii. 최고의 냉각 시스템을 설계합니다. 이는 변형이 최소화된 제품을 얻고 제품의 생산 효율성을 향상시키는 데 유리합니다.


iv. 최고의 배기 시스템을 설계합니다. 이는 최고의 표면 효과를 얻고 제품의 생산 효율성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

 

v. 최고의 윤활 시스템을 설계하십시오. 이는 금형의 장기적 원활한 작동, 고장 감소 및 생산 효율성 향상에 도움이 됩니다.

 

 

 

 

제조 공정 분석

i. 금형 구조에 가장 적합한 제조 공정을 선택하십시오. 금형의 가공 난이도, 가공 정밀도, 타당성 분석 등을 고려해야 합니다. 예를 들어 고정밀도 요구 사항이 있는 일부 금형 부품의 경우 기존 처리 장비에 따라 최적의 처리 솔루션을 선택합니다. 필요한 경우 최적화를 위해 특별한 처리 방법이나 프로세스를 권장합니다.

ii. 금형 조립 공정을 분석하여 금형의 각 부분이 정확하고 원활하게 조립될 수 있는지 확인합니다. 보고서에는 조립 순서와 조립 방법에 대한 제안 사항은 물론, 조립 시 주의해야 할 핵심 사항과 어려움도 제시됩니다.

비용 분석 및 최적화 제안

i. 재료비, 가공비, 조립비 등 금형의 제조비용을 상세하게 분석합니다. 비용구조 분석을 통해 비용을 절감할 수 있는 연결고리를 찾아 그에 따른 최적화 제안을 제시합니다.

ii. 예를 들어, 금형 구조 설계를 최적화하고 금형 부품 수를 줄이거나 가공 공정을 단순화하여 가공 비용을 절감합니다. 또는 제품 품질에 영향을 주지 않고 보다 경제적인 재료를 선택하여 재료비를 절감합니다.

 

II. 금형 흐름 분석

 

(I) 금형흐름해석의 의의



금형 흐름 분석은 컴퓨터 시뮬레이션 기술을 사용하여 사출 금형에서 플라스틱의 흐름, 충전, 보압 및 냉각 공정을 시뮬레이션하고 분석하는 방법입니다. 금형 설계자는 플라스틱 성형 공정에서 발생할 수 있는 미성형, 플래시, 기포, 응력 집중 등의 문제를 설계 단계에서 예측하여 금형 설계 솔루션을 최적화하고 사출 성형의 품질과 효율성을 향상시키는 데 도움을 줄 수 있습니다.

 

 

 

 

(II) 금형흐름해석의 과정과 결과



1. 모델 구축 및 전처리

i. 먼저, 고객이 제공한 3차원 제품 모델에 따라 금형 흐름 해석 모델을 구축합니다. 메시 품질이 분석 요구 사항을 충족하도록 모델을 메시합니다. 동시에 플라스틱 재료의 특성, 사출 공정 매개변수(예: 사출 압력, 온도, 속도 등) 및 금형 강도를 설정합니다.

2. 시뮬레이션 분석 및 계산


나. 금형 흐름 분석 소프트웨어를 실행하여 금형 내 플라스틱의 성형 공정을 시뮬레이션하고 계산합니다. 소프트웨어는 설정된 매개변수와 물리적 모델에 따라 금형 내 플라스틱 용융물의 흐름 궤적, 압력 분포, 온도 분포, 충전 시간, 보압 곡선 등과 같은 주요 데이터를 계산합니다.

 

 


3. 결과 분석 및 최적화 제안

i. 충전 공정 분석: 충전 공정의 시뮬레이션 결과를 분석하여 플라스틱 용융물이 금형 캐비티의 각 부분을 균일하게 채울 수 있는지 확인할 수 있습니다. 충전재의 균형이 맞지 않는 것으로 확인되면 제품의 미성형이나 국부적인 밀도 불균일 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 보고서에서는 충전 효과를 개선하기 위해 게이트 위치, 크기 또는 러너 시스템을 최적화하기 위한 제안 사항을 제공할 것입니다.


ii. 압력 분포 분석: 압력 분포 상황은 사출 성형 품질과 금형 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 과도한 압력은 금형 손상이나 제품 플래시 및 기타 결함으로 이어질 수 있으며, 너무 낮은 압력은 미성형 또는 제품 품질 저하로 이어질 수 있습니다. 압력 분포 결과에 따라 금형의 강도와 구조적 합리성을 평가하고, 사출 공정 매개변수 조정이나 금형 구조 최적화 등 상응하는 개선 조치를 제시합니다.


iii. 온도 분포 분석: 고르지 못한 온도 분포는 제품의 고르지 못한 수축, 변형 또는 내부 응력 집중과 같은 문제를 일으킬 수 있습니다. 금형 흐름 분석을 통해 사출 공정 중 금형의 온도 변화 상황을 이해하고 냉각 시스템 설계를 최적화하며 제품이 균일하게 냉각될 수 있도록 보장하고 제품의 치수 정확성과 외관 품질을 향상시킬 수 있습니다. 보고서에서는 냉각 채널 레이아웃, 냉각 매체 선택, 냉각 시간 최적화에 대한 제안을 제공할 것입니다.


iv. 버블 및 융합 라인 분석: 버블 및 융합 라인은 사출 성형에서 흔히 발생하는 결함이며 제품의 외관과 강도에 영향을 미칩니다. 금형 흐름 분석을 통해 기포와 융합선의 위치와 수를 예측할 수 있습니다. 분석 결과에 따라 이러한 결함을 줄이거나 제거하기 위해 벤트 구멍 추가, 게이트 위치 최적화 등과 같은 사출 공정 매개 변수 또는 금형 구조 조정을 제안합니다.

플라스틱 사출 금형의 설계 과정
I. 제품 분석 및 수요 평가

1. 제품 사양 연구


우리는 먼저 제품의 크기, 모양, 벽 두께, 공차 요구 사항 등을 포함하여 고객이 제공한 제품 사양에 대한 심층적인 연구를 수행합니다. 예를 들어 제품이 내부 구조가 복잡한 플라스틱 쉘인 경우 각 부품의 크기를 정확하게 측정하고 허용 공차 범위를 결정해야 하며 이는 후속 금형 설계에서 제품 정확성을 보장하는 데 중요합니다.
 
2.재료적 특성의 고려

제품에 필요한 플라스틱 재료의 특성을 이해한다. 플라스틱 재료마다 수축률, 유동성, 강도 등이 다릅니다. 예를 들어 폴리프로필렌 재료는 인성이 좋고 유동성이 높은 반면 ABS 재료는 경도가 높고 표면 광택이 좋습니다. 이러한 특성에 따라 플라스틱이 금형에 원활하게 채워질 수 있도록 게이트 유형과 금형의 러너 시스템 크기를 결정합니다.
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3.생산량 요구사항 분석

고객의 생산량 요구 사항에 따라 금형의 캐비티 수를 결정합니다. 고객이 대규모 생산을 요구하는 경우 생산 효율성을 향상시키기 위해 고객에게 멀티 캐비티 금형을 권장합니다.
 
II. 개념 설계

 

1. 파팅면 결정


파팅면은 상부 금형과 하부 금형 또는 이동 금형과 고정 금형 사이의 경계면입니다. 제품의 형상에 따라 적절한 이형면을 선택해야 합니다. 일반적인 원칙은 제품이 최대한 원활하게 탈형될 수 있도록 하고, 절단면은 최대한 단순하고 평평해야 한다는 것입니다. 그러나 언더컷 구조가 더 복잡한 제품의 경우 분리 표면의 위치를 ​​특별히 고려해야 하며, 탈형을 위해 슬라이더나 리프터와 같은 구조를 사용해야 합니다.

2. 게이트 위치 및 유형 선택


게이트는 플라스틱 용융물이 금형 캐비티로 들어가는 입구입니다. 게이트 위치를 선택할 때는 플라스틱의 흐름 균형과 제품의 외관 요구 사항을 고려해야 합니다.

3. 예비 구조 레이아웃


캐비티와 코어의 레이아웃을 포함한 금형의 기본 구조와 슬라이더, 리프터, 인서트 등과 같은 특수 구조를 채택해야 하는지 여부를 결정합니다. 측면 돌출이나 내부 언더컷 구조가 있는 제품의 경우 제품의 원활한 탈형을 위해 슬라이더 또는 리프터 구조를 설계해야 합니다.

III. 상세설계

 

1. 캐비티 및 코어 설계

 
제품의 형상 및 크기에 따라 캐비티 및 코어의 형상 및 크기를 정확하게 설계하고, 플라스틱의 수축률을 고려하여 적절한 크기보상을 하여야 합니다. 동시에 사출 성형 공정 중 안정성을 보장하기 위해 캐비티와 코어의 강도와 강성을 계산합니다.
 
2. 러너 시스템의 설계
 
러너 시스템에는 스프루, 러너 및 게이트가 포함됩니다. 스프루는 사출기의 노즐과 런너를 연결하는 통로로, 그 크기는 사출기의 사양과 플라스틱의 흐름에 따라 결정된다. 러너 설계에서는 플라스틱 용융물이 러너의 각 캐비티까지 균일하고 빠르게 흐를 수 있도록 해야 하며, 러너의 직경, 길이 및 거칠기는 플라스틱의 흐름 특성에 영향을 미칩니다.

3. 냉각 시스템 설계

 
냉각 시스템의 설계 목적은 플라스틱을 냉각시키고 금형에 신속하게 고정시키는 것입니다. 냉각 채널은 제품의 모양과 벽 두께에 따라 배열되어야 합니다. 일반적으로 냉각 채널은 캐비티 표면에 최대한 가까워야 하며 채널 사이의 거리는 균일해야 합니다. 예를 들어, 벽 두께가 두꺼운 제품의 경우 냉각 채널의 간격을 적절하게 늘릴 수 있습니다. 벽이 얇은 제품의 경우 냉각 채널의 밀도가 더 높은 레이아웃이 필요합니다.
 
4. 탈형기관의 설계

탈형 기관은 성형된 제품을 금형 밖으로 밀어내는 데 사용됩니다. 일반적인 푸시로드 탈형 기관 외에도 측면 코어 당김 구조와 같은 복잡한 구조의 제품의 경우 경사 가이드 핀, 유압 또는 공압 장치를 사용하여 슬라이더 및 리프터의 움직임을 구동하는 등 슬라이더 및 리프터의 구동 기관을 설계하여 제품이 원활하게 탈형될 수 있도록 해야 합니다.
IV. 디자인 검토

 1. 내부 검토

 
당사 내부 엔지니어링 팀의 설계 관리자는 설계 계획을 검토하며 주로 설계가 금형의 제조 적합성 요구 사항을 충족하는지, 구조가 합리적인지, 잠재적인 설계 결함이 있는지 등을 확인합니다. 예를 들어 러너 시스템으로 인해 플라스틱의 불균형 흐름이 발생하는지, 탈형 기관이 안정적으로 작동할 수 있는지 등을 확인합니다.
 
2. 고객과의 커뮤니케이션을 통한 검토
 
러너 시스템에는 스프루, 러너 및 게이트가 포함됩니다. 스프루는 사출기의 노즐과 런너를 연결하는 통로로, 그 크기는 사출기의 사양과 플라스틱의 흐름에 따라 결정된다. 러너 설계에서는 플라스틱 용융물이 러너의 각 캐비티까지 균일하고 빠르게 흐를 수 있도록 해야 하며, 러너의 직경, 길이 및 거칠기는 플라스틱의 흐름 특성에 영향을 미칩니다.
 

                         

V. 금형제작도면 작성

1. 부품도면 작성


부품의 크기, 공차, 표면 거칠기, 재료, 열처리 요구 사항 등과 같은 정보를 포함하여 금형의 각 부품에 대한 세부 도면을 그립니다. 부품 도면은 제조 및 가공이 용이하도록 자세하고 정확해야 합니다. 예를 들어, 금형의 핵심 부품의 경우 모양 크기, 다른 부품과의 피팅 크기, 가공 정확도 요구 사항 등을 명확하게 표시합니다.

2. 조립 도면 도면


금형의 조립 도면을 그려 금형의 다양한 부품 간의 조립 관계, 조립 순서 및 전체 구조를 보여줍니다. 조립 도면에 주 조립 크기, 피팅 공차 등을 표시하여 금형 조립에 대한 명확한 지침을 제공합니다.

6. 설계 검증 및 최적화

 

1. 시험성형

 
금형 제작 후 시험성형 작업을 진행합니다. 시험 성형 과정에서 금형 내 플라스틱 충전 상황(유동판 만들기), 제품의 성형 품질(크기 정확성, 외관 품질, 결함 유무 등 포함), 금형 작업 성능(탈형이 원활한지, 냉각 효과가 좋은지 등)을 관찰합니다.
 
2. 최적화 및 조정
 
시험 성형 결과에 따라 금형을 최적화하고 조정합니다. 제품에 플래시, 수축 표시 등의 결함이 있는 것으로 확인되면 이유를 분석하고 게이트 크기 조정, 냉각 채널 레이아웃 최적화 등 금형의 해당 부품을 수정합니다. 금형이 고객의 품질 요구 사항을 충족하는 제품을 생산할 때까지 여러 번의 시험 성형 및 최적화를 통해 금형이 생산됩니다.
뛰어난 디자인이 당신에게 가져올 수 있는 것
당사의 숙련된 설계 엔지니어는 완벽한 금형을 달성하기 위해 금형 설계의 일부 결함을 사전에 예방할 수 있습니다.

높은 공차

우리의 우수한 설계 엔지니어는 금형 설계를 통해 금형 정밀도를 0.01mm에 도달시킬 수 있습니다.
 
 
 

낮은 불량률

엔지니어들은 사출률, 온도, 러너 유무, 게이트 유형 등 생산 공정의 다양한 측면을 고려하여 금형 결함을 줄입니다.
 

비용 절감 생산

세련된 금형설계를 통해 과잉재료의 낭비와 불량한 생산량을 없애고, 생산원가도 절감합니다.
 
 

빠른 처리

좋은 금형 설계는 생산 과정에서 발생할 수 있는 문제를 줄이고, 제품 생산 속도를 향상시키며, 고객 납기를 적시에 충족시킬 수 있습니다.
 

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