Штамповка и производство имеют разную структуру затрат: листогибочный пресс распределяет инструменты общего назначения по машинному времени, а штамповочный пресс амортизирует специальную матрицу по всему объему.
Прессы, тормоза и объемы: как определить, к какому маршруту принадлежит деталь.
-
Главная>
-
Блог>
-
Технология>
Stamping vs Fabrication: Presses, Brakes and Volumes
Когда штамповка важнее производства: пять цифр, которые решают
Покупатели обычно начинают с объема и на этом останавливаются. Объем имеет значение, но он становится решающим только после того, как определены остальные четыре переменные, потому что деталь может выпускаться тиражом 30 000 штук в год и по-прежнему находиться на листогибочном прессе, если проектирование не заморожено.
Производители, выполняющие оба процесса, описывают решение одинаково: годовой объем, геометрия, размер, характеристики, допуски, материалы, требования к оборудованию в тоннаже и размерах, а также окупаемость инвестиций в инструмент клиента (опубликованная практика магазина). Компания General Stamping & Metalworks утверждает, что предлагает вариант с наименьшими затратами, принимая во внимание время выполнения заказа и общий объем в течение жизненного цикла продукта. Оба ответа указывают в одном направлении: арифметика — это объем, а суждение — это остальные четыре числа.
Пять цифр в порядке, позволяющем досрочно дисквалифицировать маршрут
✓ Годовой объем и продолжительность программы. Кубик амортизируется по единицам, а не по годам: двухлетний прогноз при подтвержденном годовом объеме дает поставщику реальное количество, на которое можно разделить.
■ Бюджет инструмента и его право собственности. Кто платит за кубик, у кого он хранится, и предполагает ли цена за штуку, что кубик уже оплачен.
→ Самый жесткий допуск на чертеже. Не общий блок допусков, а два или три элемента, которые будут измеряться при входном контроле.
● Заморозка дизайна. Сколько изменений может появиться в геометрии после утверждения первой статьи.
● Материал и толщина. Вместе они определяют тоннаж, минимальный радиус изгиба и зазор матрицы, на которых основывается вся оценка оснастки.
Порядок имеет значение, поскольку четвертое и пятое числа могут переопределить первое. Деталь объемом 50 000 штук в год, расположение отверстий в которой все еще меняется, является плохим кандидатом на прогрессивную матрицу, независимо от того, насколько привлекательной выглядит цена за штуку при таком количестве.
Когда проект заморожен, материал стабилен, а годовое количество исчисляется десятками тысяч, объем остается единственной переменной, о которой можно спорить. Прогрессивный инструмент работает с катушки со скоростью, с которой операции с ручной подачей не могут сравниться: опубликованные данные показывают, что прогрессивный инструмент находится на уровне 20 до 100 деталей в минуту при работе одностанционных и линейных инструментов с ручной подачей 80 до 180 частей в час. Именно этот разрыв в содержании труда окупается.
Когда годовой объём скромный, но деталь будет изготавливаться годами, решающее значение имеет бюджет на оснастку. Опубликованная разбивка стального кронштейна толщиной один миллиметр показывает форму проблемы: при изготовлении 50 000 деталей на однопозиционном штампе 8000 долларов США на инструмент составляют 0,16 доллара за штуку, что составляет около 38% от цены штуки в 0,42 доллара. При выпуске 500 000 штук на прогрессивном штампе 35 000 долларов США, разделенные на объем, составляют 0,07 доллара США за штуку. Матрица стала дороже, а деталь — дешевле.
Когда на чертеже предусмотрен жесткий допуск на положение отверстий, которые должны совпадать с сопрягаемым оборудованием, решающее значение имеет допуск, и он запрещает изготовление в направлении, которого покупатели редко ожидают. Соблюдение жестких допусков на листогибочном прессе зависит от компенсированного инструмента, строгого контроля толщины материала и проверенных настроек. Квалифицированный штамп обеспечивает повторяемость при использовании пилотов и усиленных станций, но квалификация — это то, что стоит времени, а деталь, которая никогда не достигает объема, необходимого для надлежащего штампа, никогда не будет квалифицирована.
Уточните у поставщика оба маршрута, указанные на одном чертеже, при этом инструменты указаны отдельно от цены за штуку. Ценовое предложение, в котором стоимость инструмента включена в цену за единицу, скрывает число, которое вам нужно сравнить.
Отправьте чертеж с указанием годового объема и двух самых жестких допусков, и мы процитируем изготовленный маршрут и обработанный маршрут рядом, вместо того, чтобы гадать, какой из них вы имели в виду.
Там, где разделяются два маршрута: нажать, тормозить или оба
Большая часть производственных деталей проходит через оба маршрута. Резка почти всегда является этапом изготовления (лазером, штамповкой или ножовкой), даже для деталей, которые позже будут штамповаться, а второстепенные операции, такие как нарезание резьбы, сварка, вставка оборудования и чистовая обработка, остаются за пределами пресса независимо от того, как формируется деталь. Реальный вопрос уже: какие операции относятся к штампу, а какие к оборудованию общего назначения?
Куда приходит раскол, видно в цифрах. Изготовление обычно выбирают, когда нет инструментов, за которые нужно платить, первые детали прибывают через несколько дней, а доработка чертежа ничего не стоит. Штамповка выбирается, когда конструкция заморожена и объем достаточно велик, чтобы амортизировать матрицу, при этом инструменты для штампов оцениваются в диапазоне от 3000 до 50 000 долларов США, а цены за штуку обычно на 60–80 % ниже после окупаемости оснастки.
Кто платит за кубик и у кого он остается
Таблица 1. Опубликованные характеристики двух маршрутов в объемах, в которых обычно выбирается каждый из них.
| Вопрос | Изготовление (маршрут листогибочного пресса) | Штамповка (специальный маршрут штампа) |
|---|---|---|
| Куда идут деньги | Машинное время, настройка и квалифицированная рабочая сила на деталь | Предварительный инструмент, амортизируемый в зависимости от объема |
| Инструменты | Универсальные V-образные штампы и пуансоны уже на полке, специального инструмента нет | $3000–$50000+ за комплект штампов, больше для длинных прогрессивных инструментов |
| Экономический объём | Примерно 1–5 000 штук в год | Примерно 10 000–1 000 000+ штук в год |
| Цена за штуку при больших объемах | Справочный базовый уровень | Обычно на 60–80 % ниже после амортизации инструмента |
| Время выполнения первой части | Дней после проверки рисунка | 4–8 недель обычно для изготовления штампа и утверждения первого изделия |
| Последствия изменения конструкции | Новая программа, новая заготовка; инструменты в основном многоразовые | Модификация или списание штампа; перемещение отверстия может означать резку стали |
| Типичные детали | Корпуса, шкафы, шасси, формованные кронштейны, сварные узлы, прототипы | Зажимы, клеммы, шайбы, прокладки, крупногабаритные кронштейны, мелкие крепежные изделия |
Две строки, определяющие аргумент
Ряд времени выполнения — это то, что делает изготовленный маршрут полезным даже для детали, которая в конечном итоге будет оснащена инструментами, а ряд изменений конструкции — это то, что заставляет покупателей сожалеть о преждевременном использовании инструментов. Ни один из них не появляется при сравнении поштучно, поэтому сравнения поштучно вводят в заблуждение.
Гибрид, который скрывает сравнение «или-или»
Деталь может сохранять свой маршрут изготовления для заготовки и внешнего профиля, в то время как матрица обрабатывает только повторяющиеся элементы: станцию прошивки для схемы отверстий или станцию формования для ребра жесткости, для чего в противном случае потребовались бы два удара листогибочного пресса и приспособление. Опубликованная производственная практика описывает эту комбинацию для сборок, в которых изготовленные детали смешиваются с жестко обработанными штамповками, чтобы исключить дорогостоящие операции листогибочного пресса. Последствием для покупателя является то, что стоимость оснастки может быть разделена: вы выбираете, какие характеристики оправдывают сталь, а не между маршрутом без оснастки и маршрутом с оснасткой стоимостью 40 000 долларов.
✓ Отметьте каждую операцию, положение которой определяется собственной геометрией детали, например, расположением отверстий или выемкой.
● Отметьте каждую операцию, позиционированную приспособлением или программой станка.
Первая группа является кандидатом на кубик; второй нет. Если в вашем чертеже смешаны обе группы, мы подскажем вам, какие характеристики стоит заложить в сталь, а какие дешевле оставить на тормозе.
Масштаб листогибочного пресса и выбор V-образной матрицы: формула, а не таблица
Почти каждый спор о том, возможна ли формованная деталь, сводится к одному числу, которое никогда не отображается на чертеже: тоннажу, который требуется для изгиба. Справочные таблицы в инструментальном шкафу удобны, а также являются наиболее распространенным источником бракованных деталей, поскольку таблица действительна только для материала и отверстия матрицы, вокруг которого она была построена.
Опубликованная формула изгиба воздуха достаточно коротка, чтобы ее можно было включить в список цитат. Тоннаж на фут равен пределу прочности материала на разрыв, умноженному на квадрат толщины, разделенный на восьмикратное V-образное отверстие.
Почему диаграмма не работает при следующей партии плавки
⚠ Прочность на растяжение выше значений, указанных в таблице. Диаграмма обычно строится на основе мягкой стали с давлением примерно 60 000 фунтов на квадратный дюйм, воздух согнут на 90 градусов. Если материал для следующей работы имеет на 66% большую прочность на разрыв, требуемый тоннаж увеличивается на 66%: настройка 50 тонн на фут становится примерно 83.
⚠ Отверстие плотнее, чем в пять раз толще. При уменьшении примерно 5×t возникает риск угловой нестабильности и напряжения инструмента, независимо от того, что указано в таблице, а короткие фланцы качаются в широких штампах, поэтому дешевый способ расширения V перестает быть доступным именно тогда, когда тоннаж достигает максимального значения.
Три режима изгиба, три разных котировки
Гибка воздухом требует наименьшего тоннажа и обеспечивает самый широкий диапазон углов. Опускание дна приводит в действие пуансон до тех пор, пока лист не примет форму матрицы, обеспечивая более острый угол и меньшую упругую отдачу при гораздо более высоком тоннаже. Чеканка пластически деформирует материал на изгибе, практически исключая упругую отдачу при увеличении в несколько раз тоннажа, а в некоторых источниках говорится, что она увеличивается в 5–10 раз. Цитата, в которой говорится «изогнут на 90 градусов» без названия режима, не говорит вам, какой из трех вариантов указан в цене.
● Минимальная длина фланца определяет, можно ли вообще выполнить изгиб: согласно опубликованным рекомендациям, толщина материала должна составлять в четыре раза больше, но не менее 6 мм.
Укажите в предложении толщину, марку материала и самый крутой угол чертежа, и мы подтвердим маршрут оснастки и тоннаж до того, как будет вырезана первая заготовка.
Оцените тоннаж, прежде чем спорить о цитате
Установите материал, толщину и отверстие матрицы. Оценщик применяет опубликованную формулу изгиба воздуха и сообщает тоннаж на фут; по умолчанию V-образное отверстие соответствует Правилу восьми.
Тоннаж на фут = (предел прочности × толщина²) ÷ (8 × V-образное отверстие). Формула предполагает изгиб воздуха; дно и чеканка - это разные операции с разными нагрузками.
Расчетная изгибающая нагрузка: - тонн на фут.
Только оценка: опубликованная формула изгиба воздуха для изгиба на 90 градусов. Дно и чеканка требуют более высоких нагрузок, а короткие фланцы могут вызвать меньшую V, чем предполагает Правило восьми.
Какой режим гибки указан в цене
Гибка воздухом требует наименьшего тоннажа и обеспечивает самый широкий диапазон углов. Опускание дна приводит в действие пуансон до тех пор, пока лист не примет форму матрицы, обеспечивая более острый угол и меньшую упругую отдачу при гораздо более высоком тоннаже. Чеканка пластически деформирует материал при изгибе, почти полностью устраняя упругость при увеличении тоннажа в несколько раз, а в некоторых источниках говорится, что в 5–10 раз.
Укажите в предложении толщину, марку материала и самый крутой угол чертежа, и мы подтвердим режим формовки, оснастку и тоннаж до того, как будет вырезана первая заготовка.
Типы штампов, марка и стоимость: что такое инструмент на самом деле
Цитата на инструмент, в которой указывается цена, но не упоминается концепция штампа, ни с чем не сравнима. Штамповочные штампы подразделяются в первую очередь по функциям: режущие штампы разделяют материал путем вырубки, прокалывания и обрезки, а формовочные штампы деформируют его путем изгиба, волочения и отбортовки. Они делят второе место по конструкции, откуда и берется ценовой диапазон.
Три конструкции охватывают большинство программ обработки листового металла, и их опубликованные ценовые диапазоны различаются на порядок. Простая однопозиционная матрица выполняет одну операцию за ход и подходит для небольших объемов и более простой геометрии. Составная матрица выполняет операции резки за один ход на одной станции, что повышает точность между элементами. Прогрессивная матрица пропускает полосу через несколько станций, выполняя последовательность операций за один ход, и эта конструкция делает большие объемы производства более дешевыми.
Таблица 2. Опубликованные конструкции штампов, ценовые диапазоны и объемы, подходящие каждому.
| Строительство | Опубликованная группа инструментов | Что он оптимизирует | Куда это подходит |
|---|---|---|---|
| Одностанция / гашение | $3,000-$8,000 | Наименьший инструментальный риск, одна операция за ход | Прототипы, первые серии, простые контуры |
| Соединение | $8,000-$25,000 | Несколько операций резания за один ход, повышенная точность детализации | Средние объемы с критическим соотношением отверстий |
| Многоступенчатая прогрессивная | $40 000–$120 000+ в зависимости от количества станций | Самая низкая трудоемкость и самая высокая производительность с рулона | Замороженные конструкции в количестве десятков тысяч штук и выше |
Количество станций является основным фактором внутри прогрессивного диапазона, а также той частью котировки, которую покупатель может наиболее эффективно запросить. Штамп, который сочетает в себе обрезку, прошивку, формовку и разделение в одном инструменте, требует меньшего количества прессов и меньшего количества операций, а опубликованные преимущества прогрессивной штамповки постоянно указываются как меньшее время наладки, более низкие трудозатраты, минимальное количество отходов и пригодность для обработки сложной геометрии. Цена этого удобства заключается в том, что каждая добавленная станция требует дополнительного времени на сталь, проектирование и проверку, а более длинный инструмент может создавать смещенные от центра нагрузки, поскольку работа распределяется по станциям.
Сталь штампа и срок службы штампа
Материал штампа является второй переменной, и он обычно указывается как название класса, а не как показатель срока службы. Опубликованные данные о продолжительности жизни дают покупателям возможность перевести оценку в число:
→ Предварительно закаленная сталь P20, рассчитанная примерно на 300 000–500 000 ходов для матриц среднего объема.
● Высокоуглеродистая хромистая сталь D2, рассчитанная на 500 000–800 000 ходов для работ с высокой абразивностью.
● Инструментальная сталь H13 для горячей обработки, рассчитанная на более чем миллион ударов, где решающим фактором является нагрев.
Вторичная обработка, такая как вакуумная термообработка, азотирование и покрытие PVD, оценивается отдельно, обычно в диапазоне от 300 до 1200 долларов США, и они существуют для поддержания этого срока службы. Количество ходов и деталей не одинаковое: штамп с одной станцией производит одну деталь за ход, тогда как штамп с прогрессивной штамповкой может выполнять деталь за каждый ход, выполняя при этом несколько операций. Для амортизации важно то, какие детали инструмент изготовит за свой срок службы.
Кариес и когда прекратить его добавлять
Количество полостей — это третий рычаг, и он движется вопреки предположению об объеме. Опубликованное руководство отдает приоритет многоместным или семейным штампам при больших заказах, обычно превышающих 500 000 деталей в год, но отмечает, что каждая дополнительная полость увеличивает первоначальную стоимость штампа на 35–60%. Выбор полостей без годового объема приводит к тому, что программа оказывается с дорогим штампом и ценой за штуку, которая никогда не сможет его восстановить.
Запрашивайте две цифры для любого предложения матрицы: количество станций или гнезд и ожидаемое количество деталей на срок службы матрицы. Ценовое предложение, в котором указана только цена на инструмент, не говорит вам о том, что вы покупаете.
Сколько на самом деле стоит штамповка за деталь
Как только кубик существует, цена за штуку следует структуре, а не переговорам. Опубликованные модели затрат разбивают их на материал, амортизацию инструмента, стоимость машинного хода, накладные расходы на отходы и вторичную чистовую обработку, а пропорции достаточно стабильны, чтобы их стоит знать: материал обычно составляет от 60% до 75% цены за штуку, а амортизация инструмента и эффективность хода решают все остальное.
Опубликованные диапазоны затрат отражают эту структуру.
Две линии, которые движутся вместе с громкостью
В диапазоне примерно от 0,015 до 0,85 доллара за штуку, выпущенную для крупносерийной штамповки металла, при первоначальных инвестициях в оснастку в размере от 8 000 до более 120 000 долларов США только некоторые линии реагируют на количество. Материал в значительной степени фиксируется деталью; амортизация оснастки падает с каждой дополнительной деталью; стоимость хода зависит от размера и скорости пресса; Накладные расходы на лом могут быть частично компенсированы стоимостью лома.
Таблица 3. Один опубликованный эталон: стальной кронштейн толщиной 1,0 мм стоил два тома. Амортизация инструмента — это движущаяся линия.
| Объем и оснастка | Инструмента за штуку | Доля от цены за штуку | Что он показывает |
|---|---|---|---|
| Однопозиционный кристалл стоимостью 8000 долларов, 50 000 штук. | $0.16 | Около 38% от штуки стоимостью 0,42 доллара | При небольших объемах оснастка представляет собой видимую статью затрат |
| Прогрессивная кость стоимостью 35 000 долларов, 500 000 штук. | $0.07 | Падает при увеличении громкости | Более дорогая матрица позволяет получить более дешевую деталь |
| При 5000 штук кубик стоимостью 20 000 долларов | $4.00 | Доминирует в цене за штуку | Тот же кубик при количестве 100 штук добавит 200 долларов за единицу |
Амортизация инструмента – это то место, где большинство сравнений терпят неудачу, поскольку она зависит от числа, которое контролирует покупатель, и редко указывает: общий объем срока службы, на который будет разделена матрица. Поставщик, который амортизируется сверх подтвержденного объема, назначает цену за штуку, соответствующую этому объему. Поставщик, который амортизируется по оптимистическому прогнозу, указывает цену за штуку, которая выглядит лучше, а общую стоимость программы — хуже.
Две линии ведут себя противоположным образом при увеличении громкости. Затраты на настройку и проверку качества обычно оцениваются в размере от 20% до 30% от общей стоимости изготовленных маршрутов, а на автоматических штамповочных линиях - от 5% до 10%, что является целью экономии труда при штамповке.
→ Раскладка на заготовках, вырезанных лазером, позволяет сократить количество отходов на 15–30 %, а при последовательной штамповке образуется больше отходов, что компенсируется за счет скорости.
→ Материал обычно составляет от 60 % до 75 % от цены за штуку, поэтому разница в браке может перевесить экономию рабочей силы.
Попросите цену за штуку, разбитую на эти пять строк, и сравнение с выдуманным маршрутом станет арифметическим, а не мнением. Когда два поставщика указывают одну и ту же деталь с цифрами, которые различаются на десятки процентов, разрыв обычно возникает в линейке инструментов: один указывает штамповую сталь, которая не нужна объему, другой насчитывает десять станций, из которых достаточно восьми, или кто-то увеличивает часы испытаний. Запрос на схему полосы и список станций превращает цену инструмента в то, что вы можете проверить.
Объем безубыточности, рассчитанный шаг за шагом
Количество безубыточности — это единственное число, которое определяет аргумент в пользу штамповки и производства, и оно требует четырех входных данных. Только один из них исходит от поставщика; остальное — из вашей собственной программы.
Опубликованная формула представляет собой деление: количество безубыточности равно стоимости оснастки штампа, деленной на разницу между ценой изготовленной детали и ценой штампованной детали. Знаменатель представляет собой экономию на единицу продукции, поэтому небольшая экономия приводит к большой безубыточности, а большая экономия быстро окупается.
-
Шаг 1: узнайте цены за две штуки
Запросите изготовленный маршрут и штампованный маршрут, указанный на основе одного и того же чертежа, материала и объема отделки. Если одно предложение включает удаление заусенцев, а другое нет, разница, на которую вы делите, не является экономией.
-
Шаг 2: получите стоимость кубика в виде одного числа
Цена кубика плюс любая отдельная квалификационная область. Транспортировка, хранение инструментов, запасные станции и модификация матрицы после первого изделия часто исключаются, и каждое из них входит в числитель или ход безубыточности.
-
Шаг 3: разделите, а затем сравните с реальным объемом
Разделите стоимость штампа на экономию на единицу продукции, а затем сравните результат с количеством, которое вы можете с уверенностью прогнозировать, а не с количеством, которого вы надеетесь достичь.
-
Шаг 4: перезапустите его, убрав затраты, которые не учитываются при первом проходе
Отходы от наладки, образцы и аттестационные материалы, приспособления для проверки, планы контроля и варианты продуктов — все это участвует в сравнении. Безубыточность, которая сохраняется только при двух самых чистых числах, не является безубыточностью.
Проработанный пример делает арифметику конкретной. Стоимость кронштейна составляет 8 долларов США на изготовленном маршруте и 2 доллара США на штампе, а штамп — 12 000 долларов США. Экономия на единицу продукции составляет 6 долларов США, поэтому безубыточность равна 12 000 ÷ 6 = 2 000 штук. При количестве менее 2000 штук изготовленный маршрут обходится дешевле в денежном выражении; над ним каждая дополнительная фигура увеличивает разрыв в пользу кубика.
Запустите расчет с собственным объемом и допусками, и мы вернем оба маршрута, цены на одном чертеже, с инструментами, показанными отдельно, поэтому безубыточность будет видимой, а не подразумеваемой.
Место пересечения двух маршрутов
Совокупная стоимость одного и того же кронштейна в трех томах из опубликованного примера выше: изготовление по цене 8 долларов США за штуку, штамповка по цене 2 доллара США за штуку на штампе стоимостью 12 000 долларов США.
Иллюстративный график опубликованного рабочего примера; ось Y — совокупная сумма денежных средств, а не цена за штуку.
Две корректировки меняют ответ чаще, чем ожидают покупатели. Если конструкция меняется после того, как штамп был вырезан, стоимость модификации добавляется к числителю, а объем остается прежним, поэтому точка безубыточности смещается дальше; В опубликованных руководствах перемещение отверстия в несколько миллиметров считается достаточным, чтобы потребовать модификации или утилизации инструмента. Если доступен лазерный мост, изготовленный маршрут может выполнять производство, пока матрица ремонтируется, что защищает график без изменения арифметики.
Запустите расчет с собственным объемом и допусками, и мы вернем оба маршрута, цены на одном чертеже, с инструментами, показанными отдельно, поэтому безубыточность будет видимой, а не подразумеваемой.
Заморозка дизайна: покупатели забывают о переменных параметрах
Об объемах и толерантности спорят на каждой встрече по поиску поставщиков. Замораживание проекта не происходит, и именно эта переменная чаще всего превращает обоснованный расчет в невозвратные затраты. Кубик кодирует геометрию; программа листогибочного пресса также кодирует геометрию, но изменение программы требует дня, а не модификации штампа.
Практический вопрос заключается не в том, является ли проект окончательным, а в том, что еще может быть перемещено и сколько это будет стоить на каждом маршруте. Три класса изменений ведут себя по-разному, и их разделение предотвращает обычную ошибку, связанную с обработкой всей детали, поскольку одна особенность стабильна.
✓ Дешевое поглощение изменений в штампе: добавление просверленного отверстия в существующую станцию или корректировка формы, в которой уже есть станция, при условии, что в макете полосы есть место.
→ Изменения, которые стоят реальных денег на штампе и мало на тормозе: перемещение рисунка отверстий, изменение положения выемки или смещение линии сгиба на несколько миллиметров.
● Изменения, которые в любом случае делают инструмент недействительным: другой сорт или толщина материала, существенно другой контур или новый интерфейс сборки, который изменяет элементы сопряжения.
Существует вторая версия той же проблемы, и она касается доказательств, а не геометрии. Образцы, изготовленные другим способом, например, детали, изготовленные методом лазерной резки или штамповки, позволяют проверить посадку и цель сборки, но они не подтверждают повторяемость производственной матрицы, состояние заусенцев или производительность. Прототип, изготовленный с использованием другого процесса, представляет собой проверку конструкции, а не квалификацию процесса.
Поведение допусков следует той же логике, и именно здесь изготовленные и штампованные детали действительно различаются.
● Изготовление сохраняет положение в соответствии с программой станка и приспособлением, при этом изменения зависят от толщины материала, упругости и обращения.
→ Квалифицированный кубик удерживает позицию даже через пилотов и закаленных станций, но только после завершения квалификационной работы.
Ни один из маршрутов не содержит допусков, для которых он не был настроен, и чертеж, в котором указан допуск узкого положения без контролируемой толщины материала, запрашивает его для любого маршрута.
Расскажите нам, какие элементы все еще находятся в движении, и мы скажем, какие из них стоит врезать в сталь сейчас, а какие следует оставить на тормозе, пока дизайн не перестанет меняться.
Что происходит между прототипом и оснасткой при лазерной резке
Между первым изделием и квалифицированной матрицей лежит этап, который легко пропустить на бумаге и трудно пропустить в программе: производство мостов. Маршрут, вырезанный лазером и сформированный с помощью тормоза, может поставлять детали в объемах, которые еще не оправдывают использование инструментов, и он может продолжать поставлять их, пока матрица ремонтируется.
Мост, прототип или инструмент: куда идут деньги
Экономика этого этапа публикуется так же ясно, как и конечное состояние. Раскрой выбирается примерно от 3000 до 5000 штук в год, или пока конструкция все еще меняется, поскольку нет инструментов, за которые нужно платить, первые детали прибывают через несколько дней, а доработка ничего не стоит. Штамповка вступает в силу, когда конструкция заморожена и объем достаточно велик, чтобы амортизировать матрицу, при этом цены за штуку обычно снижаются на 60–80 % после того, как инструмент окупится.
- Этап 0: проектирование Только цифровая итерация. Полезной подготовкой здесь является введение будущих ограничений штамповки заранее: направление заусенцев, радиус формовки и расстояние до края - все это ограничивает матрицу позже, и сейчас ни одно из них не стоит учитывать.
- Этап 1: прототип Детали, вырезанные лазером и штампованные, подтверждают соответствие, цель сборки и размещение оборудования. Первые детали прибудут через несколько дней, а доработки бесплатны, именно для этого и предназначен этот этап.
- Этап 2: мост Тот же маршрут работает при низкой производительности, пока объем увеличивается или конструкция стабилизируется. Оснастка откладывается, а цена за штуку остается выше; приобретенная ценность — это свобода расписания и изменений.
- Этап 3: оснастка Изготовление штампа и утверждение первого изделия, обычно от 4 до 8 недель. Собственная повторяемость штампа, состояние заусенцев и производительность определяются здесь, а не на более ранних этапах.
- Этап 4: том Прогрессивный или передаточный инструмент работает с рулона; амортизация падает с каждой дополнительной деталью, а история обслуживания матрицы становится риском графика, которым нужно управлять.
Ловушка на этом этапе дешевле, чем кажется, и дороже, чем кажется. Прототип, вырезанный лазером, может подтвердить, что деталь подходит; он не может квалифицировать процесс штамповки, поскольку производственный процесс создает различные кромки, напряжения и виды разрушения. Рассматривая утверждение прототипа как утверждение процесса, начинается массовое производство с использованием неквалифицированного инструмента.
Полезный вопрос на этапе моста заключается не в том, сможет ли сфабрикованный маршрут выдержать объем, а в том, что кубику придется доказать, когда он вступит во владение. Сторона заусенцев, состояние кромки и две или три особенности, измеренные на каждой поступающей партии, входят в объем инструмента, пока деталь все еще находится на тормозе.
Если программа находится между прототипом и инструментами, отправьте текущий чертеж и объем, который вы можете зафиксировать, и мы оценим этап моста и этап с инструментами в одинаковом объеме.
Допуски: что содержит каждый маршрут
Допуск — вторая по распространенности причина, по которой деталь подвергается механической обработке после объема, и именно из-за нее опубликованные диапазоны чаще всего ошибочно воспринимаются как гарантии. Честным утверждением является то, что маршрут имеет допуск, за который он был создан и оплачен, и что источники изменений между ними различаются.
Таблица 4. Опубликованное поведение толерантности и основные источники вариаций на каждом маршруте.
| Аспект | Изготовленный (тормозной) | Штамп (квалифицированный штамп) |
|---|---|---|
| Откуда позиция | Программа станка, задний упор и приспособление | Пилоты и защищённые станции внутри матрицы |
| Типичный опубликованный вариант | Приблизительно от ±0,010 до ±0,015 дюйма на фасонных элементах при изменении износа инструмента, упругого возврата и выравнивания листа | Сообщается о точности ±0,02 мм для повторяющихся элементов при крупносерийном производстве, после квалификации |
| Управление углом | Изгиб воздуха оставляет самый широкий угол изменения; дно подтягивает его; чеканка почти устраняет пружинение при тоннаже в несколько раз | Компенсация встроена в инструмент формы, поэтому конечный угол является свойством штампа. |
| Стратегия с максимальной функциональностью | Компенсированная конструкция матрицы, более строгий контроль толщины, проверенные настройки | Выделенные станции чеканки или повторной чеканки для критически важных функций |
| Что сломалось | Смена партии материала, смена инструмента, замена смазки, каждая из которых требует повторной валидации | Износ матрицы, выравнивание и зазор, точность подачи полосы, набор катушек |
Два ряда заслуживают расширения, потому что именно они удивляют покупателей. На изготовленном маршруте получаемый вами допуск привязан к поставляемому вами материалу.
✓ Партии одного и того же сорта могут иметь несколько разные пределы текучести, что приводит к изменению упругости.
✓ Смена поставщика материала, пуансона, V-образной матрицы, смазки или станка является поводом для повторной проверки настройки, а не предположения, что предыдущие цифры сохраняются.
На штампованном маршруте точность, которая делает матрицу привлекательной, достигается за счет станков, которые стоят денег, и матрицы, зазоры которой в первую очередь соответствуют толщине материала.
Контроль толщины является общим ограничением, и его стоит указать в запросе предложений. Чертеж, на котором указан допуск жесткого положения на изогнутом фланце, но при этом допускается широкий допуск по толщине, требует двух процессов для решения одной и той же проблемы с разными входными данными. Опубликованные рекомендации по жестким допускам на изгиб в этом отношении последовательны: конструкция компенсированной матрицы, более строгий контроль толщины материала и проверка процессов поставщика идут рука об руку.
Что отметить на чертеже вместо блока допуска
Если на чертеже есть один или два объекта, которые будут тщательно проверены, отметьте их. Мы укажем, по какому маршруту они проходят и за что может держаться остальная часть, вместо того, чтобы цитировать блок допуска, который никто не измеряет.
Пять дорогостоящих ошибок, которые мы видим при составлении запросов на штамповку и гибку
Большинство дорогостоящих ошибок в инструментальной программе случаются до того, как штамп будет вырезан. Они видны в самом запросе предложения, а это означает, что их можно исправить по электронной почте, а не с претензией.
-
Цена за штуку без объема
Цена за штуку без указания объема не является котировкой, поскольку амортизация оснастки внутри нее зависит от общего количества. Опубликованные сравнения показывают, что тот же кубик добавляет 4 доллара за единицу при 5000 штук и 200 долларов за единицу при 100. Укажите годовой объем и продолжительность программы, и число станет сопоставимым.
-
Сравнение цен на инструменты без концепции матрицы
Две котировки могут отличаться на десятки процентов, потому что одна указывает штамповую сталь, которая не нужна объему, одна насчитывает десять станций вместо восьми, или одна увеличивает часы испытаний. Спросите концепцию штампа, количество станций или гнезд, а также дополнительные сведения: проектирование, материал, механическая обработка, сборка, опробование.
-
Считать низкую цену штампа экономией
Низкая цена штампа может исключить работу, выполняемую другим поставщиком, а ранняя дата первого испытания может предшествовать утверждению образца на несколько нерешенных шагов. Дополнительные сборы после присуждения учитываются в сравнении с самого начала; В опубликованном руководстве по закупкам плата за модификацию штампа установлена на 15–25 % выше первоначального предложения.
-
Указание фланца, который инструмент не может сформировать
Минимальная длина фланца указана как четырехкратная толщина материала, но не менее 6 мм. Фланец ниже этого либо не может быть сформирован на стандартном листогибочном прессе, либо требует специального инструмента, который указан позже в цене, и та же геометрия может привести к тому, что V-образное отверстие будет меньше, чем предполагает Правило восьми.
-
Выписывание кубика из деталей сделано другим способом
Вырезанные лазером и сформированные образцы проверяются на соответствие; они не определяют повторяемость штампа, состояние заусенцев или производительность. Если критерии приемки штампа не указаны в комплектации оснастки, первые реальные доказательства появятся во время серийного производства.
Каждый из пяти имеет одно и то же средство правовой защиты: укажите в запросе предложения число, которое в противном случае принял бы поставщик. Объем, ожидания станции, минимальные фланцы и критерии приемки дешевле записать, чем пересматривать.
Отправьте рисунок с заполненными этими четырьмя элементами, и сравнение перестанет быть спором о цене и превратится в сравнение объема.
В решении о маршрутизации на нашем этаже
На нашем этаже решение о маршрутизации принимается совместно инженером и проектировщиком оснастки, прежде чем что-либо будет вырезано, потому что ответ меняет внешний вид заготовки. Приведенная ниже последовательность действий — это та, которую мы запускаем, когда приходит рисунок, когда оба маршрута все еще открыты.
-
Шаг 1: сверяйте чертеж с процессом, а не с ценой
Радиусы изгиба в зависимости от материала, длина фланцев в соответствии с минимальными, расстояния между отверстиями и изгибом и самые жесткие допуски. Все, что здесь не получается, — это обсуждение дизайна, а не решение по цитированию.
-
Шаг 2: установите режим формовки и необходимый инструмент
Воздушный изгиб, нижний или монетный, затем V-образное отверстие, следующее из фланца и нагрузки. Режим записывается в технологической карте, поскольку именно от него на самом деле зависит допуск угла.
-
Шаг 3: решите, что должно быть в стали
Повторяющиеся объекты с фиксированной геометрией являются кандидатами на станцию; функции, установленные приспособлением или программой, остаются на оборудовании общего назначения. Деталь может быть законно обработана наполовину.
Для этого сравнения важны две вещи, касающиеся нашей собственной установки. Мы управляем обоими маршрутами под одной крышей: резка, штамповка, гибка и формовка вместе с 20 штамповочными станками и 10 обрабатывающими центрами с ЧПУ в рамках цепочки поставок ISO 9001, которая охватывает сырье, производство, контроль, упаковку и логистику. Контроль качества поддерживается с помощью КИМ, спектрометров, твердомеров и шероховатостей, толщиномеров покрытий, камер солевого тумана и металлографического оборудования.
✓ Шаг 4: перед первой статьей пишется план проверки с указанием измеряемых характеристик, оборудования и частоты.
Входящий материал проверяется на точность примерно ±0,05 мм, а готовые детали на нашей стороне измеряются примерно на ±2 мм, при этом для партии ведется запись о первом изделии. Использование обоих маршрутов под одной крышей позволяет дать прямой ответ на вопрос о маршрутизации, поскольку поставщик, который использует только один маршрут, найдет причину для этого маршрута.
Если вы хотите, чтобы решение о маршрутизации было принято до предложения, а не после него, отправьте чертеж и годовой объем, и мы вернем маршрут процесса и две цены вместе.
Как сравнить два предложения по инструментам построчно
Цены на две оснастки для одной и той же детали редко различаются, поскольку стоимость одного поставщика выше. Они различаются, поскольку эти два документа не описывают один и тот же объем. Перед подписанием любого предложения стоит выполнить приведенный ниже контрольный список.
Просмотр ценового предложения на инструмент: отметьте каждый пункт, как только поставщик ответит на него в письменной форме.
0 из 10 отмечено
Большую часть работы выполняют три из этих элементов:
■ Маршрут под названием «операция за операцией» превращает цену в сопоставимый документ, поскольку он показывает, где находится каждая операция и какие из них находятся внутри кубика.
■ Раскрытие информации об амортизации делает две котировки сопоставимыми по вашему объему, а не по предположению поставщика.
✓ График сборов за изменение защищает программу в случае перемещения чертежа: в опубликованном руководстве по закупкам эти сборы устанавливаются на 15–25 % выше исходного предложения.
Для детали, которая остается на искусственном маршруте, применяется та же дисциплина с меньшим количеством линий. Важен режим формовки, выбор инструмента, лежащий в основе допуска на угол, проверенные минимальные размеры фланцев, а также включено ли в цену удаление заусенцев и чистовая обработка.
Цель всего этого не в том, чтобы найти самое дешевое предложение. Это значит сравнить общую стоимость выбранного маршрута с объемом, который вы действительно можете взять на себя, и это число, которое ни один поставщик вам не сообщит, пока вы не запросите две структуры цен отдельно.
Сопоставьте контрольный список с имеющимися у вас котировками и отправьте нам чертеж, если вы хотите провести третье сравнение с такой же ценой.
Часто задаваемые вопросы: Штамповка, изготовление и объем
При каком количестве штамповка становится дешевле изготовления?
Универсального числа не существует, и каждый, кто его дает, указывает свою стоимость инструмента. Расчет представляет собой стоимость штампа, разделенную на экономию на единицу продукции. В опубликованном примере, использованном в этой статье, матрица стоимостью 12 000 долларов США при фабричной цене 8 долларов США и штампованной цене 2 доллара США достигает уровня безубыточности при выпуске 2000 штук; опубликованное руководство по выбору поставщиков повышает практический переход: объем производства составляет менее 3000–5000 штук в год, а штамповка превышает примерно 10 000. Проводите деление, используя свои собственные цифры, а не эмпирическое правило.
Сколько стоит штамп для штамповки?
Публикуемые ленты стоят от 3000 до 8000 долларов за простую вырубную матрицу с одной станцией, от 8000 до 25 000 долларов за составную матрицу и от 40 000 до 120 000 долларов и более за многоступенчатую прогрессивную матрицу в зависимости от количества станций. Дополнительные полости добавляют от 35% до 60% к первоначальной стоимости штампа каждая, а вторичная обработка, такая как азотирование или PVD-покрытие, обычно оценивается отдельно в диапазоне от 300 до 1200 долларов. Любая цитата за пределами этих полос заслуживает внимания в любом направлении.
Является ли штампованная деталь более точной, чем изогнутая?
После аттестации матрица сохраняет повторяющиеся характеристики через пилоты и закаленные станции, а опубликованные в больших объемах данные сообщают о допусках примерно ± 0,02 мм при тиражах, превышающих 100 000 штук. Деталь с листогибочным прессом зависит от программы, заднего упора и консистенции материала, с опубликованными отклонениями от ±0,010 до ±0,015 дюйма, когда изменяются износ инструмента, пружинение и выравнивание листа. Разница заключается в квалификационной работе: кубик, который не был квалифицирован, не содержит ничего особенного.
Что произойдет, если конструкция изменится после того, как штамп будет вырезан?
Это становится модификацией матрицы, и стоимость попадает в программу, которая уже заплатила за инструмент. Перемещение отверстия на несколько миллиметров может потребовать модификации или утилизации инструмента; добавление пробитого отверстия в существующую станцию обычно обходится дешевле. Перед присуждением попросите график платы за модификацию и сохраните объекты, которые все еще движутся по созданному маршруту, до тех пор, пока они не установятся.
Могут ли детали прототипа, вырезанные лазером, одобрить производственный штамп?
Нет. Образец, вырезанный лазером и сформированный, подтверждает соответствие, намерение сборки и размещение оборудования. Он не проверяет повторяемость производственной матрицы, состояние заусенцев или производительность, поскольку производственный процесс создает различные кромки, напряжения и виды отказов.
Как долго служит штамп для штамповки?
Публикованные сроки службы указаны для каждой стали штампа: примерно от 300 000 до 500 000 ходов для предварительно закаленной матрицы P20 при среднем объеме, от 500 000 до 800 000 ходов для D2 при работе с высокой абразивностью и более миллиона ходов для H13, где нагрев является важным фактором. Обслуживаемый прогрессивный кубик обычно переживет программу, для которой он был создан.
Что покупатель должен отправить вместе с запросом предложения?
Чертеж с двумя или тремя элементами, которые будут фактически измерены, годовым объемом и ожидаемой продолжительностью программы, маркой материала и допуском по толщине, критериями приемки для первого изделия и объемом отделочной обработки. Эти шесть позиций позволяют устанавливать цены на оба маршрута на одинаковой основе.
Штампованная деталь и изготовленная деталь могут быть правильными ответами на один и тот же чертеж; они правы при разных объемах и разных уровнях стабильности конструкции. Формула тоннажа, диапазоны цен на штампы и деление безубыточности — это все решение.