Metode competitive de proiectareRolul si locul tehnicilor D.F.M.A in dezvoltarea de produse noi. D.F.M.A. proiectarea pentru fabricatie si montaj

Schitele noului produs

Proiectare pentru asamblare

Rationalizarea structurii produsului

Proiectare pentru fabricatie

Selectarea materialelor si a proceselor de fabricatie pe considerente economice

Varianta optimizata a proiectului

Realizarea desenelor de executare cu costuri minime de fabricatie

Prototip

Lansare in fabricatie

Rolul D.F.M.A. = analiza proiectului unui produs si de al reproiecta scopul de a reduce costurile si timpii de fabricatie D.F.M.A. este o metodologie de lucru dar si un instrument soft ce permite evaluarea rapida a costurilor D.F.M.A.si apoi in cele mai incipiente studii de dezvoltare a unui produs nou, cand inca nu avem desene de executie detaliat ci doar schitele de principiu a noului produs D.F.M.A. consta dintr-o baza de date imensa ce cuprinde toate echipamentele de functionare (CNC, sisteme robotizate , echipamente de turnare rapida a metalelor, echipamente pentru tabla, etc) si proceduri de selectare a tehnologiei pentru o anumita piesa.

Etapele de Analiza cu D.F.M.A. Se porneste cu analiza D.F.A. evalueaza proiectul produsului din punct de vedere al costurilor de montaj. Sistemul principal de reducere a costurilor de asamblare este reducerea numarului de piese componente. Softul D.F.M.A. indica punctele slabe ale proiectului si ofera recomandari privind piesele care ar trebui eliminate rolul lor fiind preluat de piesele alaturate. Astfel sa obtine o varianta reproiectata a produsului cu costuri mai mici de montaj. D.F.M. evalueaza costurile de prelucrare a fiecarei piese componente, uneori este posibil ca reducerea costurilor de montaj sa fie mai mica cresterea costurilor de prelucrare a variantei reproiectate. Exista mai multe metode : Softuri D.F.M.A. 1. Metoda Lucas care utilizeaza mai mult in Anglia si Franta ( automobile ) 2. Metoda Hitachi ( Japonia ) utilizata la asamblarea proceselor electrice si electronice. 3. Metoda Boothroyd & Dewhurst ( Usa ) produse mecanice. Alegerea softului adecvat de asamblare Softul D.F.M.A. permite evaluarea costurilor de montaj a unor produse in trei variante: - manual - cu roboti - automat Softul ajuta la evaluarea variantei optime de montaj pe baza urmatoarelor date de productie: - seria de fabricatie estimata - timpul impus pentru recuperarea investitiei - numarul de piese componente - costurile echipamentului si dispozitivelor - costurile cu forta de munca Montajul automat se recomanda la serii mari de fabricatie deoarece implica echipamente complexe ( scumpe ) cu timpi lungi de recuperare a investitiei. Montajul manual se prefera si la serii mici deoarece nu implica investitii mari. Montajul robotizat este unul intermediar intre montajul automat si cel manual, se prefera la seriii mijlocii. Montajul robotizat este mai flexibil decat cel automat. Recomandari privind proiectarea pentru asamblare. Pentru analiza D.F.A. se introduc date privind dificultatile de asamblare a fiecarei piese componente : date privind materialul piesei, gabaritul piesei, forma piesei ( de rotatie sau prismatica ) Softul pune intrebari pentru fiecare piesa despre : simetria piesei greutatea piesesi, locul de asamblare, etc . Exista 2 metode de analiza D.F.A. : 1. Pornind de la desenul de ansamblu si analizam piesele incepand cu piesa de baza : ( carcasa , placa de baza). Se analizeaza atat fiecare piesa cat si operatiile de orientare si asamblare prin care acea piesa este fixata. 2. Pornind de la fizic in stare asamblata si analizarea fiecarei piese in ordinea demontarii.

Recomandari de priectare a produselor pentru asamblare 1. Reduceti numarul de piese componente 2. Structurati produsul pentru asamblarea de sus in jos utilizand gravitatia 3. Gropati cat mai multe piese pe subansamble 4. Utilizati tesiri si raze de racordare pentru a simplifica operatiile de asezare si inserare 5. Utilizati elemente de asamblare rapida si evitati asamblarea prin insurubare sau lipire 6. Eliminati trasaturile de forma care ar ingreuna alimentarea automata ( din buncar vibrator ) 7. Folositi simetria pieselor pentru a reduce operatiile de orientare necesare 8. daca simetria nu este posibila atunci se face acea asimetrie suficient de evidenta pentru a putea fi sesizata de dspozitivele de orientare la montaj Cand si cum putem reduce numarul de piese componente Exista 3 criterii principale care privesc fiecare piesa componenta a produsului, se pun urmatoarele 3 intrebari : 1. Tebuie sa fie separata deoarece exista o miscare de rotatie intre aceasta piesa si piesele alaturate ( piston in cilindru ) 2. Trebuie sa fie separata pentru ca este din alt material diferit fata de piesele alaturate ( granit in corpul robinet ) 3. Piesa curenta trebuie sa fie separata, pentru a putea monta sau demonta ceva ( capac ) Concluzie daca raspunsul este nu la toate cele 3 intrebari atunci aceasta piesa este candidata la eliminare. Daca raspunsul este nu la cel putin 1 din cele 3 intrebari atunci in mod sigur piesa respectiva ramane separata.

Inainte de programarea liniei si robotilor este absolut necesara separarea pieselor astfel incant formele acestora sa se predeze la alimentarea automata din buncarul vibrator.

Altfel exista pericolul sa se agate sau sa se blocheze una in alta. Tesirile si razele de racordare favorizeaza pozitionarea pieselor la montaj si nu se impune o pricizie mare a robotilor. Simetria pieselor Piesele perfect simetrice nu necesita operatii de orientare. Piesele asimetrice necesita o rotire de cel mult 360 0 in jurul unei axe perpendicular pe axa de inserare (simetria de capat ) urmata de inca o rotatie cu cel mult 360 0 in jurul axei de inserare. Observatii Piesele simetrice ( 2 ) sunt concurabile dard aca se impun unele simetrii trebuie sa fie suficent de evidente pentru a putea fii sesizate de sistemele de orientare la montaj. 1

2 Softul D.F.M.A. calculeaza costurile de asamblare prin estimarea dificultatiilor de orientare si inserare a fiecarei piese. Softul D.F.M.A. solicita informatii despre fiecare piesa : - materialul piesei - cote de gabarit - forma piesei ( rotatie sau prismatica ) - simetria si ( caracterizeaza dificultatiile de orientare a piesei ) - dificultati legate de manipularea piesei - dificultati privind accesul la locul de inserare Simetria = simetria de capat Simetria = in jurul axei de inserare =900 =900=3600

= 900

=1800

=120

D.F.M. II. Proiectare pieselor cu gauri 1. Alegeti dimensiuni standarde de , pentru a reduce necasurl de scule

2. Se prefera gaurile strapunse ( in locul celor infundate ) 3. Se prefera forma gaurilor rezultate din burghiere, evitati gaurile cu fundul plat deoarece ar necesita operatii suplimentare

4. Suprafata de intrare in aschiere a burghiului trebuie sa fie perpendiculara pe axa gaurii

NU

DA

5. Evitati forme de piese la care gaurile intersecteaza cavitatea interioara a piesei. Cel putin axa gaurii trebuie sa treaca prin miezul piesei

NU

Recomandari privind piesele prelucrate prin stunjire 1. Se prefera forme robuste de piese care nu necesita dispozistive speciale de prelucrare prin strunjire ( limita papusii mobile la piesele lungi )

2. La strunjirea pieselor din semifabricate turnate se recomanda unghiuri inclinate pentru extragerea piesei din forma de turnare 3. Evitati inscrierea la conditii tehnice a unor recomandari generale de tipul toate muchiile se vor tesii rotunjii . Specificati exact doar acele uchii care intradevar trebuie racordate sau tesite 4. Reduceti numarul de orientari a piesei in timpul prelucrarii 5. Evitati specificarea unor muchii interioare fara raza de racordare. Lasati valoarea razei de racordare la dispozitia fabricantului in functie de raza la varf a cutitului de strunjire de finisare

6. Evitati gauri filetate infundate la care filetul este prevazut pe toata adancimea gaurii ( imposibil de prelucrat ). Adancimea trebuie sa fie considerabil ai mare decat lungimea filetului pentru a permite iesirea tarodului Proiectarea pieselor pentru frezare 1. Evitati necesitatea unor frezari cilindro-frontale cu adancimi prea mari. Cel mult 3 :1 poate fii raportul dat de adancimea suprafetei si diametrul frezei utilizate. 2. Daca nu poate fi evitata situatia 1 atunci adoptati una din urmatoarele 3 solutii eficiente din punct de vedere al costurilor frezarii.

3. Evitati forme de suprafete interioare si colturi cu toate cele 3 muchiile interioare ascutite. Cel putin 1 din cele 3 muchii trebuie sa aiba o raza de racordare egala cu raza frezei cilindro-frontala utilizata

4. Daca nu se poate evita situatia 3 ( daca acolo se aseaza o piesa prismatica cu cele 3 muchii exterioare ascutite, atunci solutia este de executare a unei gauri cu rol de degajare, inaintea executarii operatiei de frezare. 5. Evitati necesitatea frezarii precise a unor suprafete plane mari Este mai convenabil sa propuneti 3 bosaje a caror prelucrare precisa coasta foarte putin.

6. Evitati rotunjirea cu raza de racordare a muchiilor exterioare. Acolo este mult mai convenabila tesirea. Atentie la muchiile interioare este exact invers.

Proiectarea pieselor pentru rectificare

1. Forma pieselor care se rectifica trebuie sa permita fixarea pieselor pe platou magnetic (atat la rectificare plana cat si la rectificare cilindrica , interioara sau exterioara) 2. Suprafata de fixare trebuie sa fie suficient de mare. Suprafata 2 se poate rectifica dar suprafata 1 nu se poate deoarece se desprinde piesa de pe platou.

3. Evitati Forme complexe si nervuri in jurul suprafetelor care se rectifica

4. La rectificarea cilindrica exterioara (arbori) evitati specificarea unor degajari cu forme speciale. Este total inutil si foare costisitor. Pretindeti acolo doar degajare pentru rectificare si lasati forma degajarii la discretia fabricantului. Acea degajare tehnologica se executa la strunjirea de finisare inainte de tratamentul termic.