잘 맞지 않는 문제:맞춤 부품 엔지니어링 가이드

서로 맞는 부품을 만드는 것은 풀 서비스 제품 개발 컨설팅을 위한 핵심 결과물 중 하나입니다. 물론 사람들은 보기 좋게 보이고 모든 규정 사양을 통과하기를 원하지만 일관되게 잘 조립되고 잘 맞아야 합니다.

종종 일이 처음 잘못되는 경우는 부품 분해 및 분할선이 어떻게 될 것인지, 중요하거나 제어하는 ​​적합성 또는 부속품 기능이 필요한 위치를 결정하고, 앞으로의 과제를 이해하기 위해 합리적인 공차 분석을 수행하지 않는 경우입니다. 제품 개발의 모든 흥분 속에서 이러한 주요 부속품 세부 사항은 간과될 수 없지만 종종 간과됩니다.

부품 구분선은 실제로 제품의 외관을 향상시킬 수 있는 주요 디자인 기능이지만 지나치게 하거나 불필요한 부담을 줄 경우 손상될 수도 있습니다. 파팅 라인을 유도한다는 점에 유의해야 할 점은 제품 외부의 모습 뒤에 숨어 있을 수도 있고, 외부 스킨의 색상 및 질감 파손에 의해 유도될 수도 있고, 상호 작용 영역을 전달하는 데 사용될 수도 있다는 점입니다.

제조 결정은 때때로 부품 라인 세부 사항도 결정할 수 있습니다. 플라스틱 부품의 내부를 형성하는 도구의 부분인 도구의 금속 코어를 추가 측면 작용, 슬라이드 또는 리프터 없이 플라스틱 부품 내부에서 똑바로 당겨낼 수 있는 경우 성형 부품은 생산 비용이 더 저렴합니다. 도구. 기본 시각적 표면의 중간 부분 이음새 또는 사용자와의 접촉 지점도 일반적으로 환영받지 못합니다. 우아한 솔루션은 일반적으로 전체 제품 개발 팀(디자이너, 엔지니어 및 제조업체)이 함께 모여 초기에 부품 분해에 대해 논의할 때 나옵니다.

또한 사출 성형 부품은 특히 크기가 커질수록 사출 사이클 후에 수축 및 뒤틀림이 발생하는 경향이 있으므로 두 부품을 함께 결합하면 이러한 현상만 복합적으로 나타납니다. 부품이 단단하면 만나는 지점의 리브와 겹침이 두 부품을 정렬하기 위해 더 어려워집니다. 두 부품이 만나는 이음새가 더 길거나 더 복잡하거나 모든 복잡한 것에 맞도록 더 촘촘히 설계되어 있어 반복 가능한 고품질 제품을 제공하기 어렵습니다. 즉, 세 번째 부품이 추가되기 전입니다. 교차로로. 예, 개별 부품 형상을 면밀히 검토하고 금형 흐름 분석을 통한 우수한 금형 설계는 부품 왜곡을 완화하는 데 도움이 될 수 있지만 이를 제거하지는 못합니다. 일부 설계에는 필요하거나 원하는 부품 기능이 있어 어쨌든 사출 성형의 한계를 넘어설 것입니다. 따라서 가상 세계에서 부품이 아무리 훌륭하게 결합되더라도 현실 세계에서는 다른 문제가 발생하며 일반적으로 예상하지 못한 몇 가지 문제가 발생합니다.

여기서 중요한 적합성이 실제로 필요한 위치를 결정하고 가치 없이 불필요한 복잡성의 길로 갈 것인지 결정하는 것이 중요합니다. 종종 두 부품 사이의 노출(계획되고 통제된 간격), 두 부품의 표면 중첩 또는 국부적인 위치 지정 리브, 보다 직선적인 부품 간 경계가 좋은 모양, 저렴한 비용 및 짧은 시간을 제공하는 데 큰 도움이 될 수 있습니다. 새로운 제품을 마케팅하기 위해. 외관에 제로 노출 또는 라인 투 라인 핏이 정말로 필요한 경우 팀은 핵심 정렬 문제 및 제어 기능을 설정하고 부품의 뒤틀림을 식별하기 위한 조기 금형 검토, 추가 부품 계획을 수립하기 전에 추가 문제에 직면해야 합니다. 포스트 몰드 폼 제어를 위한 고정 장치, 그리고 일반적인 추가 부품 비용 증가가 수익에 타격을 입힙니다.

허용 오차 누적과 관련하여 실사를 조기에 수행하지 않으면 이러한 모든 문제를 완전히 이해하지 못할 수 있습니다. 모든 부품에는 크기가 다양한 범위가 있으며 부품에 부품을 조립하면 편차가 더해지고 때로는 서로를 설정하지 않고 때로는 상황을 악화시킵니다. 또한, 나쁜 것이 얼마나 다양할 수 있는지만 보여주는 내성 연구 결과를 찾는 것만으로는 끝이 아닙니다. 오정렬을 설계할 수 있거나 제조 옵션과 관련된 문제를 덜 만들 수 있는 부분에 대해 철저한 검토와 생각을 해야 합니다. 우리는 신규 또는 기존의 많은 회사가 실제로 설계에 대한 철저한 허용 오차 연구를 수행하지 않았으며 생산에 이러한 변형이 있는 이유를 궁금해합니다. 일관된 품질의 제품을 위해서는 부품 형상 제작에 대한 합리적인 기대치를 고려하는 것은 고사하고 부품 형상 형태와 위치를 적절하게 설명하는 것이 필요합니다. 많은 경우에 한 번도 본 적이 없는 시스템 엔지니어나 마케팅 담당자가 할당한 대로 일부 정렬 또는 완성된 모양을 달성하기 위해 함께 작동할 것으로 예상되는 부품의 수는 노골적으로 비현실적이며, 어떤 경우에는 더 많은 비용을 지출하는 것에 대해 여전히 불필요한 논의가 있습니다. 부품을 더 높은 공차로 만들기 위해 돈. 공차 누적에 기여하는 부품 중 일부를 결합 부품의 구동 맞춤에서 제거할 수 있는 경우에는 필요하지 않습니다. 키 프레임 작업 또는 기타 장착 전략을 사용하여 부품과 부품을 더 잘 정렬할 수 있습니다. 설계 과정에서 시간이 조금 더 걸릴 수 있지만 초기 생산 단계에서 일관되지 않은 결과의 골칫거리와 개발 후반기에 문제를 수정하려고 하는 것과 관련된 지연에 비하면 아무 것도 아닙니다.

보다 직접적인 일련의 설계 기능과 허용 오차 제어 상호 작용이 제자리에 배치되면 부품 대 부품이든 상관없이 인클로저 부품의 장착, 서브 프레임의 장착 기능 또는 주요 장착 위치를 강조하는 어셈블리 전략이 여전히 중요할 것입니다. 필요한 경우 적절한 간격을 계획하고 위치를 보장하기 위해 장착 표면에 대한 주요 부품 접점을 계획해야 합니다. 이것은 때때로 3D 퍼즐과 약간 비슷하지만 모든 라인이 라인에 맞춰질 때마다 다른 라인과 라인이 맞을 때 그것과 싸우거나 부품을 제자리에서 벗어날 수 있으며 이는 부품이 다음과 같은 경우에만 발생할 수 있음을 기억하는 것이 중요합니다. 허용 오차 범위의 큰 쪽 또는 작은 쪽. 다시 말하지만, 부품이 주요 터치 오프 포인트 및 하드 마운트와 함께 결합되는 전략을 갖는 것이 중요하며, 여러 번 이러한 부품이 배후에서, 말하자면, 약간이지만 일관된 부품이 이음새, 겹침 또는 노출을 깨트려 보이게 남겨둘 수 있습니다.

이 맞춤형 터치 스크린 인클로저는 매끄러운 마감 처리와 구조적으로 견고해야 인터페이스 중에 안정적이었습니다. 또한 유체 침투에 강해야 했습니다. 사출 성형된 외부 하우징은 오른쪽 이미지에서 하우징을 바라볼 때 볼 수 있는 것처럼 서로 바라보는 여러 리브, 스냅 및 겹치는 부분에 의존합니다. 이러한 기능을 통해 측면과 가장자리가 정렬된 상태를 유지하고 조립 시 외부 하우징을 더욱 견고하게 만들 수 있었습니다.

긴 이음새가 있는 사출 성형 부품 뒤틀림 문제는 여전히 있을 수 있지만 표면 삽입, 간격 및 부품의 모서리 라운드를 위해 약간 계획된 부분은 부품 사이에 약간의 틈이 있는 연속 표면이 있는 것처럼 보이는 어셈블리에서도 이러한 나머지 불완전성을 숨길 수 있습니다. 적절하게 설계된 수십 개의 조인트로 제품을 생산할 수 있지만 설계 팀은 처음 조립할 때 정렬되지 않는 부품 간 간섭을 하나만 기억할 것입니다.

개발 팀과 함께 디자인 전략이 결정되고 세부 사항이 완료되면 프로토타입 빌드는 실제 환경에서 적절한 부속품과 조립 용이성을 확인할 수 있는 기회가 될 것입니다. 부품은 1000장의 사진 가치가 있으므로 프로토타입에서 배울 수 있을 것으로 기대하지만 실제로 디자인 사양에 맞는지 확인하려면 들어오는 프로토타입 부품을 검사해야 합니다. 그리고 원인을 찾을 때 문제를 발견한 부품을 검사하는 것이 아니라, 사양을 벗어난 부품이 설계가 잘 결합되어 생산에서만 찾을 수 있는지 확인하는 것을 원하지 않으므로 중요한 기능 영역에서 부품을 검사하십시오. 부품이 사양에 맞게 올바르게 만들어지면 맞지 않습니다. 어셈블리 전략, 위치 지정 기능 및 허용 오차 범위가 생산으로 이동할 때 반복적으로 고품질 어셈블리를 생산할 수 있도록 프로토타입을 연구해야 합니다. 또한 인접한 부품에 원하는 장착을 달성하기 위해 기능 및 마운트를 "들어가기"로 찾을 수 있는 기회이기도 합니다. 때때로 우리는 약간 더 큰 프로토타입에서 주요 위치 지정 기능을 의도적으로 생성하여 가장 적합한 기능 크기가 무엇인지 배우기 위해 재료를 쉽게 제거할 수 있습니다. 물론 생산 성형 부품의 경우에는 그 반대가 사실입니다. 핵심 부품의 크기를 약간 작게 조정하면 도구 제작자가 금속 도구에서 재료를 제거하여 플라스틱 부품의 크기를 늘려 맞춤을 최적화할 수 있기 때문입니다. 이것은 금속 성형 툴링에서 재료를 제거하는 것이 재료를 추가하는 것보다 훨씬 쉽고 저렴하기 때문에 "강철 안전"이라고 합니다. 그러나 이 접근 방식은 플라스틱 부품의 원하는 결과가 무엇인지 이해할 수 있도록 도구 제조업체 및 성형업체와 개발 중에 논의해야 합니다.

모든 경우에 초기에 전체 팀이 참여하면 비품, 품질, 디자인 및 비용 목표 달성에 관한 결정을 내리는 데 도움이 되며 개발 중인 신제품의 출시 시간을 훨씬 더 효율적으로 줄일 수 있습니다. 영리한 설계 접근 방식은 조립품이 처음부터 고려되고 설계가 고객에게 전반적인 가치에 대해 평가되는 경우 간단한 개별 부품 형상 및 치수 제어를 유지하고 제조 비용을 낮추면서 접합부의 불규칙성과 불일치를 숨길 수 있습니다.