Poner varias piezas del juego en un molde de inyección puede reducir la cantidad de herramientas necesarias. También puede bloquear piezas no relacionadas en el mismo material, color, proporción de producción y programa de mantenimiento. La elección correcta depende de cómo se comportan las piezas como conjunto, no simplemente de si encajan dentro de una base de molde.
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Considere un molde familiar cuando las piezas usan la misma resina y color, están ordenadas en una proporción estable, tienen un comportamiento de moldeo razonablemente similar y es poco probable que cambien de forma independiente. Elija moldes separados cuando los materiales, colores, cantidades o programas de revisión difieran, o cuando una pieza difícil pueda comprometer el resto de la herramienta. Pregunta por ambas opciones durante el DFM. Una cotización de herramientas inicial más baja no produce automáticamente un costo total más bajo.
1. Qué significan las dos opciones de herramientas
Un molde familiar es un molde de inyección de múltiples cavidades en el que diferentes cavidades forman partes diferentes. Un plan de molde separado proporciona a cada pieza, o a cada grupo de piezas compatibles, su propia herramienta. Esto es diferente de un molde estándar de cavidades múltiples que repite la misma pieza varias veces.
Autodesk define un molde familiar como una herramienta que coloca varias piezas de plástico en una base de molde. Su guía dice que el éxito de los moldes familiares depende del equilibrio y que las piezas deben ser similares en forma, volumen y longitud de flujo. Ver el oficial de Autodeskdocumentación de molde familiar.
En un juego de mesa, una herramienta familiar podría producir un peón, un marcador y un tarjetero en cada ciclo normal. Moldes separados permitirían a la fábrica procesar cada artículo de forma independiente. Ninguno de los diseños es inherentemente mejor. La pregunta útil es a cuánta flexibilidad de producción se está renunciando a cambio de herramientas compartidas.
Un molde familiar fabrica diferentes piezas de una sola vez. Un molde de múltiples cavidades suele repetir la misma pieza. Una herramienta también puede combinar ambas ideas, como cuatro cavidades para fichas y una cavidad para soporte, si el diseño y las cantidades requeridas admiten ese diseño.
2. Molde familiar versus moldes separados de un vistazo
| factor de decisión | molde familiar | moldes separados |
|---|---|---|
| Piezas fabricadas por toma normal. | Se producen diferentes piezas juntas en una proporción de cavidades fija. | Cada pieza o grupo de piezas compatible puede ejecutarse de forma independiente. |
| Material | Las cavidades abiertas generalmente reciben la misma resina durante un experimento. | Cada herramienta puede utilizar una resina o un grado de resina diferente. |
| Color | Todas las cavidades abiertas normalmente comparten el color utilizado para esa ejecución. | Los esquemas de color se pueden planificar por separado por pieza. |
| Flexibilidad de cantidad | Es mejor cuando las cantidades requeridas coinciden con la proporción de cavidades. | Es mejor cuando una pieza se pide con más frecuencia que otra. |
| Revisiones de diseño | Una revisión de una cavidad puede afectar el trabajo en la herramienta compartida. | Una parte puede cambiar sin reconstruir herramientas no relacionadas. |
| Mantenimiento y tiempo de inactividad | Un problema con una herramienta compartida puede interrumpir varias partes. | Es más probable que un problema quede aislado de una sola herramienta. |
| Plan de herramientas inicial | Puede reducir la cantidad de bases y configuraciones de moldes. | Requiere más herramientas pero preserva la independencia de producción. |
| Equilibrio de procesos | Diferentes cavidades deben llenarse y enfriarse en condiciones compatibles. | Cada herramienta se puede ajustar en torno a una familia de piezas más estrecha. |
3. Cuando un molde familiar tiene sentido
Un molde familiar resulta más convincente cuando las piezas se comportan como un conjunto de producción. Se piden juntos, se moldean con la misma resina, se fabrican en el mismo color y se necesitan en una proporción repetible. Sus requisitos de tamaño, espesor y flujo también deben ser lo suficientemente parecidos para que el ingeniero de moldes pueda diseñar un proceso estable.
Buenas señales para un molde familiar.
- Las piezas siempre se envían en la misma caja del juego.
- La demanda sigue una proporción estable por juego.
- Las piezas utilizan la misma resina y color.
- La geometría y las secciones de la pared tienen un comportamiento de moldeo similar.
- Los diseños están maduros y es poco probable que cambien por sí solos.
Señales de advertencia
- Una parte se consume o se reemplaza con más frecuencia.
- Las piezas necesitan diferentes materiales o colores.
- Una cavidad requiere acciones laterales o expulsión inusual.
- Una diferencia importante en el tamaño o el espesor de la pared afecta el enfriamiento.
- La obra de arte o la geometría aún se están probando.
Piezas pequeñas y relacionadas de juegos de mesa pueden ser candidatas sensatas. Por ejemplo, un conjunto de jugadores que contenga varios marcadores del mismo color puede encajar en el enfoque familiar si todos los juegos minoristas necesitan el mismo conjunto. El diseño de la herramienta aún necesita DFM y análisis de ejecutores antes de que alguien trate la agrupación como definitiva.
4. Cuando los moldes separados son más seguros
Los moldes separados son más fáciles de justificar cuando las piezas tienen vidas de producción diferentes. Uno puede usarse en varios juegos mientras que otro pertenece a un único título. Es posible que una ficha necesite cambios de color frecuentes, mientras que una bandeja permanece negra. Una miniatura detallada puede tardar más en llenarse y enfriarse que un marcador fino.
Mantener esas piezas separadas le da al moldeador más control sobre la programación y la configuración del proceso. También reduce la posibilidad de que un cambio de diseño en un componente retrase a todos los componentes que comparten la herramienta.
- Utilice moldes separados cuando las piezas necesiten diferentes familias de resina.
- Piezas separadas que requieren cantidades de pedido no relacionadas.
- Separe un diseño inestable de los componentes ya aprobados.
- Considere herramientas separadas para una pieza compleja con acciones laterales o expulsión difícil.
- Mantenga los componentes de la plataforma independientes si servirán para varias líneas de productos.
Si una pieza necesita un tiempo de enfriamiento más prolongado o una acción del molde más complicada, todas las demás cavidades de la familia de herramientas esperan ese ciclo. Un molde compartido debe evaluarse como un proceso, no como varias partes no relacionadas colocadas una al lado de la otra.
5. Haga coincidir las cavidades con la proporción de piezas del juego.
Comience con la lista de materiales para un juego terminado. La proporción de la cavidad debe soportar la cantidad de piezas que realmente van en la caja. Si un juego necesita doce fichas de recursos y un titular de tarjeta, un diseño familiar de una ficha y un titular produciría once titulares innecesarios cuando se cumpla el requisito de ficha.
El diseñador del molde puede repetir algunas cavidades para mejorar la relación de salida. Una herramienta podría contener varias cavidades para fichas y una cavidad de soporte, siempre que las piezas encajen, el corredor pueda equilibrarse y los requisitos de la prensa sigan siendo prácticos. Esta es una opción de ingeniería, no una solución automática.
- Indique la cantidad por juego minorista.Cuente cada variante de geometría y color por separado.
- Agregue la demanda esperada de repuestos y reemplazos.Una pieza utilizada para reemplazos puede necesitar una proporción de producción diferente más adelante.
- Compare la relación con la salida de cavidad propuesta.Busque piezas que se acumularían como exceso de inventario.
- Consultar futuras ampliaciones.Una herramienta compartida puede volverse restrictiva si solo un componente se incluye en la siguiente edición.
6. Verifique los requisitos de color y material.
En un molde familiar normal, el material fundido viaja a través de un sistema de alimentación compartido hasta las cavidades abiertas. Por lo tanto, esas cavidades reciben la resina y el color cargados para esa tirada. Esto funciona bien cuando un conjunto completo de jugadores necesita todas las formas incluidas en rojo y luego el mismo conjunto en azul, verde y amarillo.
Funciona mal cuando cada forma tiene su propio color permanente. Ejecutar la herramienta completa una vez para cada color puede crear combinaciones no deseadas. Los cierres selectivos de cavidades pueden ser posibles en algunas herramientas, pero agregan consideraciones de diseño y operación y deben analizarse antes de cotizar.
Si una pieza necesita una resina, aditivo o requisito de cumplimiento diferente, identifíquela como un grupo de piezas separado. No se debe aprobar un diseño familiar hasta que el plan de materiales esté claro.
7. Equilibrio del corredor y comportamiento en bicicleta
Una herramienta familiar solicita a un sistema de guías que alimente cavidades con diferentes formas. Si una cavidad se llena mucho antes que otra, el proceso puede producir un empaquetamiento desigual y una ventana operativa estrecha. Autodesk señala que los canales de molde familiar desequilibrados pueden contribuir a la vacilación, el desbordamiento insuficiente y el exceso de embalaje. Esguía de flujo de moho familiarrecomienda analizar cada parte antes de diseñar el corredor.
El equilibrio del corredor es sólo una parte de la decisión. El enfriamiento, la contracción, la ventilación, la expulsión y la colocación de la compuerta también deben funcionar en todo el molde. Una ficha pequeña y plana y una figura esculpida gruesa pueden caber en la misma base de molde y, sin embargo, comportarse mal como un solo proceso de moldeo.
Esta es la razón por la que se debe tomar una decisión sobre las herramientas.Análisis DFM y estimación de costos.. La revisión debe comparar el diseño de cavidad propuesto con la geometría de la pieza, las proporciones de producción y los requisitos de acabado antes de publicar el diseño de la herramienta.
8. Compare el costo total, no el número de herramientas
Un molde familiar puede reducir la cantidad de bases de molde, configuraciones de herramientas y actividades de validación. Eso puede reducir la inversión inicial en el proyecto correcto. También puede requerir una herramienta más grande o más complicada, un equilibrio más estricto de los canales y una programación más cuidadosa.
Por lo general, crear moldes separados en grupo cuesta más porque hay más herramientas. A cambio, permiten que la fábrica opere, mantenga y revise cada pieza de forma independiente. Esa flexibilidad tiene valor cuando la línea de productos cambia o la demanda no sigue un ratio fijo.
| Área de costos | Pregunta para hacer |
|---|---|
| Construcción de herramientas | ¿Qué se incluye en cada opción de herramientas, incluidas acciones, inserciones y recuento de cavidades? |
| Precio de la pieza | ¿La cotización incluye desechos de canales, recorte, clasificación y trabajos secundarios? |
| Exceso de inventario | ¿La relación de cavidades producirá piezas que no son necesarias? |
| cambios de color | ¿Cuántas carreras y cambios se requieren para el juego completo? |
| Revisiones | ¿Qué sucede si un componente cambia después de la aprobación de la herramienta? |
| Mantenimiento | ¿Se puede reparar o desactivar una cavidad sin detener todas las piezas necesarias? |
| Demanda futura | ¿Se pueden pedir componentes individuales para ampliaciones, reemplazos u otros juegos? |
Para obtener una explicación más amplia de las herramientas y los factores de costo unitario, lea¿Cuánto cuesta fabricar componentes para juegos de mesa?.
9. Tres ejemplos de juegos de mesa
Ejemplo A: un conjunto de jugadores del mismo color
Cada jugador recibe un peón, dos marcadores y un clip de puntuación. Cada forma está moldeada en el color del jugador y el conjunto completo siempre está empaquetado junto. Puede que valga la pena evaluar un molde familiar con una proporción de cavidades que coincida con el conjunto.
Ejemplo B: muchas fichas y una bandeja grande
El juego necesita docenas de fichas pequeñas pero sólo una bandeja de almacenamiento. La bandeja también tiene un área proyectada mucho mayor y un comportamiento de enfriamiento diferente. Es probable que herramientas separadas o grupos de piezas compatibles separados proporcionen un plan de producción más limpio.
Ejemplo C: un peón central utilizado en varios títulos
Un diseño de peón aparece en varios juegos, mientras que los marcadores temáticos cambian con cada edición. Mantener la pieza reutilizable en su propio molde de múltiples cavidades evita vincular su programa de producción a piezas temáticas de corta duración.
Estos ejemplos ilustran únicamente la lógica de decisión. El diseño final de la cavidad depende de la geometría CAD, la resina, las cantidades, los requisitos de la prensa y la revisión DFM del fabricante de herramientas.
10. Qué incluir en la solicitud de cotización
Pídale al proveedor que compare los diseños de herramientas con el mismo conjunto de información del proyecto. De lo contrario, dos cotizaciones pueden parecer diferentes porque asumen diferentes recuentos de cavidades, materiales o proporciones de producción.
- Archivos STEP y dibujos para cada geometría moldeada.
- Una lista de materiales que muestre la cantidad por juego terminado.
- Cantidades anuales o de pedido de lanzamiento para cada componente.
- Requisitos de material, color y acabado superficial.
- Piezas que podrán reutilizarse en expansiones u otros títulos.
- Es probable que los componentes cambien después de las pruebas.
- Cantidades de repuesto o reemplazo requeridas.
- Una solicitud de opciones de herramientas familiares, separadas y mixtas cuando sea posible.
Si los archivos aún necesitan revisión de fabricación, elServicio de optimización de modelos 3Dexplica cómo se puede preparar la geometría del producto antes del diseño del molde y la cotización.
11. Preguntas frecuentes
¿Un molde familiar siempre cuesta menos?
No. Puede reducir la cantidad de herramientas, pero el molde compartido puede ser más grande o más complicado. Compare las herramientas, el precio de las piezas, el exceso de inventario, los cambios de color, el mantenimiento y el riesgo de revisión antes de elegir.
¿Puede un molde familiar producir varios colores?
El molde se puede volver a procesar con otro color, pero todas las cavidades abiertas normalmente reciben el color cargado para esa ejecución. Esto funciona cuando se necesitan todas las formas incluidas en cada color programado. Puede crear partes no deseadas cuando cada forma tiene un color permanente diferente.
¿Pueden distintos plásticos compartir un mismo molde familiar?
Un ciclo estándar de molde familiar alimenta un material a través del sistema de canal compartido. Las piezas que requieren diferentes resinas normalmente deben planificarse como grupos de herramientas separados, a menos que el proveedor proponga un proceso especializado y explique sus implicaciones.
¿Se puede cerrar una cavidad?
Algunas herramientas pueden incluir cierres de cavidades, pero esto debe diseñarse y cotizarse en lugar de asumirse. Pregunte cómo el cierre afecta el diseño de los canales, el equilibrio del proceso, la operación y el mantenimiento.
¿Qué pasa si una pieza cambia después de construir el molde?
El efecto depende del diseño de la cavidad, los insertos, el acero disponible y el tamaño del cambio. Una modificación en una cavidad aún puede requerir que la herramienta compartida deje de producirse. Analice las revisiones esperadas antes de aprobar el diseño de las herramientas.
Compare las opciones de herramientas antes del diseño del molde
Envíe los archivos CAD, lista de componentes, colores, materiales y cantidad requerida por juego. Kingke puede evaluar si las herramientas familiares, separadas o mixtas merecen un lugar en el presupuesto.
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