早期の DFM レビューによりカスタム バスバーのコストを 30% 削減できる理由

カスタム バスバー DFM の最適化により、ツーリングを開始する前に曲げ半径、穴の間隔、材料利用、製造プロセスをレビューすることで、生産コストを最大 30% 削減できます。銅バスバーの場合、初期のエンジニアリング レビューにより、順送スタンピング、レーザー切断、曲げ、またはそれらを組み合わせたプロセスが、工具コスト、サイクル タイム、寸法管理、および生産量の最適なバランスを提供するかどうかも判断されます。

 

バスバー製造業者の中国調達プログラムの場合、見積もられた最低の部品価格が必ずしも総製造コストの最低であるとは限りません。工具への投資、スクラップ率、二次加工、検査要件、年間生産量を合わせて評価する必要があります。

 

 

1.1 材質と厚さに基づく銅の曲げ半径

 

銅は導電性が高くなりますが、その形成挙動は材料グレード、焼き戻し、厚さ、結晶粒方向、曲げ方法によって異なります。不必要にきつく曲げると、スプリングバックの変動、表面の変形、亀裂のリスク、工具の複雑さが増加する可能性があります。

 

打ち抜き銅バスバーの場合、エンジニアはすべての設計に 1 つの固定値を適用するのではなく、実際の銅のグレードと厚さに応じて最小内側曲げ半径を定義する必要があります。

 

DFM 係数	不適切な設計アプローチ	DFM- 指向のアプローチ
内側の曲げ半径	非常に狭い半径	材質・厚みに合わせた半径
曲げ位置	穴に近い	適切なエッジ距離
複数の曲がり	相反する成形方向	一貫した成形シーケンス
スプリングバック	CAD 設計時には無視されます	ツーリングで補正
成形工程	デザインリリース後に選定	DFM レビュー中に選択されました

 

1.2 穴から-エッジまでの距離はツーリングと部品の安定性に影響します

 

パンチ穴とバスバーの端の間の距離は、穴の周囲の材料の変形に直接影響します。エッジの距離が小さすぎると、打ち抜きや成形時に歪み、バリの集中、または局所的な亀裂が発生する可能性があります。

 

したがって、DFM レビューでは以下を評価する必要があります。

 

• 穴の直径と銅の厚さの関係
• 穴から{0}}エッジまでの距離-
• 穴から-曲がりまでの距離-
• 穴ピッチと位置公差
• ファスナーのクリアランスとアセンブリへのアクセス
• パンチとダイのアクセシビリティ

 

大量生産の場合、これらの寸法は個別に最適化するのではなく、順送金型のレイアウトと一緒に最適化する必要があります。{0}

 

1.3 DFM はツーリングの前に開始する必要がある

 

順送金型の製造後に穴の位置を変更するには、パンチの交換、インサートの修正、さらには金型の再設計が必要になる場合があります。{0}ツールを使用する前に 2D 図面と 3D CAD モデルを確認すると、重要な形状が製造可能なプロセスに組み込まれます。

 

無料のバスバー DFM レビューをリクエストする

 

 

2.1 生産量による工程の選択

 

スタンピングとレーザー切断は、さまざまな生産要件に対応します。レーザー切断は専用のブランキング金型を必要とせず、プロトタイプ、エンジニアリングの検証、少量生産に役立ちます。-順送スタンピングは、複数の操作を 1 つの金型に統合できるため、年間生産量が増加するにつれて一般に経済的になります。

 

要素	プログレッシブスタンピング	レーザー切断
初期ツール	より高い	低い
プロトタイプの柔軟性	より低い	高い
大量生産のサイクル時間-	低い	より高い
繰り返しのジオメトリ	素晴らしい	素晴らしい
複雑なパンチ穴	素晴らしい	良い
工具の償却	ボリュームが必要です	最小限
試作修正	ツーリング後は遅い	速い
材料の利用	ネストによる最適化	レイアウトにより異なります

 

2.2 レーザー切断により総コストが削減される場合

 

年間生産量が確認されていない新しいバスバー プロジェクトの場合、レーザー切断により時期尚早の工具の出費を回避できます。また、電気的および機械的検証中にジオメトリを迅速に変更することもできます。

 

典型的なアプリケーションには次のようなものがあります。

 

• 銅バスバーの試作
• EV用電池パックの開発サンプル
• ESS接続プロトタイプ
• 低容量電力電子機器-
• 順送金型投資前の設計検証-

 

需要が安定したら、同じ形状を順送スタンピングと自動曲げ用に検討して、部品コストを削減できます。

 

2.3 スタンピングはボリュームが増えるとさらに魅力的になります

 

コスト削減の金属スタンピング戦略では、スタンピング価格だけではなく、完全な製造ルートを考慮する必要があります。順送金型では、ブランキング、ピアシング、エンボス加工、曲げ、成形を組み合わせて一連のステーションを作成できます。

 

経済モデルには以下を含める必要があります。

 

• 年間生産量
• 工具の償却
• 銅の利用
• スクラップ回収
• プレスサイクルタイム
• 二次曲げ加工
• 検査費用
• 労働力と自動化の要件

 

あなたの年間生産量が順送スタンピング金型を正当化するかどうかわかりませんか?

 

プロセスの選択とコストのレビューを取得する

 

 

3.1 ストリップのレイアウトは材料コストに直接影響します

 

多くの場合、銅はバスバーの総コストのかなりの部分を占めます。したがって、ストリップの利用率を改善すると、電気的性能を変えることなく節約が可能になります。

 

DFM レビュー中に、エンジニアは以下を評価します。

 

• パート-から-のピッチ
• キャリア幅
• ネストの方向
• スクラップ橋
• 結晶粒方向
• 一般的な-ストリップ レイアウト
• コイル幅の選択

 

ストリップの使用率がわずかに改善されたとしても、数十万または数百万の部品を増やすと重要になります。

 

3.2 二次操作を金型に統合する

 

穴あけ、パンチング、または成形作業を個別に行うと、取り扱いと検査の要件が増加します。形状が許せば、これらの操作を順送金型に組み込むことができます。

 

たとえば、生産シーケンスには以下が統合される場合があります。

 

ブランキング → ピアス → エンボス → 曲げ → 成形 → 切断-

 

これにより、手動操作が軽減され、フィーチャ間の位置の一貫性が向上します。

 

3.3 工具の設計は銅の成形挙動に適合する必要がある

 

ダイのクリアランス、パンチの形状、成形順序、ストリッピング力を合わせて考慮する必要があります。銅バリの形成と変形は、材料の厚さ、硬度、切削クリアランス、工具の状態に影響されます。

 

自動車プログラムの場合、最終製品検査のみに依存するのではなく、重要な寸法に対するプロセス能力を確立する必要があります。{0}}

 

 

4.1 サンプル製作前の図面レビュー

 

実際のカスタム バスバー DFM 最適化のレビューは、お客様の 2D 図面と 3D CAD データから始まります。エンジニアリングチェックでは以下をカバーする必要があります。

 

• 電気接続面
• 穴とスロットの形状
• ベンドシーケンス
• 最小成形半径
• 材料の厚さ
• 寸法許容差
• 溶接箇所
• メッキまたは表面処理の要件-
• アセンブリインターフェース

 

目的は、製造上のリスクが工具の変更や製造上の欠陥になる前に特定することです。

 

4.2 プロトタイプ-から-量産-への移行

 

OEM プログラムの場合、プロトタイプの製造には、後で生産量をサポートできないプロセスを使用しないでください。レーザーカットされたプロトタイプでは、形状を迅速に検証できますが、製造ルートでは、スタンピング、曲げ、溶接、メッキ、自動検査が必要になる場合があります。-

 

したがって、適切な DFM 戦略では、T1 サンプルの検証と目的の量産プロセスの両方が考慮されます。-

 

4.3 エンジニアリング変更はリリース前にコストを計上する必要がある

 

CAD モデルではわずかに見える寸法の変化が、製造に重大な影響を与える可能性があります。穴を移動すると、ダイステーションのシーケンスに影響を与える可能性があります。曲げを変更するには、新しい成形インサートが必要になる場合があります。材料の厚さを減らすと、スプリングバックと通電特性が変化する可能性があります。-

 

初期の DFM レビューでは、図面が製品リリースに達する前に、これらの影響を特定します。

 

 

有能なバスバー製造業者の中国プログラムは、エンジニアリングレビューをツーリング、生産、検査、納品に直接結び付ける必要があります。これらの段階を分離すると、図面と最終的な製造プロセスの間にコミュニケーションのギャップが生じる可能性があります。

 

カスタム銅バスバーの場合、統合された工場ワークフローには次のものが含まれます。

 

• CADと図面のレビュー
• DFM とプロセス分析
• 金型の設計と製作
• レーザーカットまたはスタンプされたプロトタイプ-
• 寸法および電気的検証
• 製造プロセスの承認
• 順送スタンピングとフォーミング
• 指定された場合は溶接または表面処理
• 最終検査とトレーサビリティ

 

自動車サプライ チェーンの場合、品質計画は IATF 16949、ISO 9001、PPAP 文書、工程能力調査、顧客固有の検査要件に合わせて行うことができます。-

 

 

6.1 ツールリリース前

 

• C1100/T2 銅グレードと厚さを確認
• 材料の厚さに対して曲げ半径をチェック
• 穴から-エッジまでの距離が確認されました-
• 重要な寸法公差を特定
• スタンピングまたはレーザー加工を選択
• ストリップ使用率の計算
• プログレッシブ-ダイ ステーション シーケンスを確認しました
• 二次的な操作を最小限に抑える
• 検査方法の定義
• 工具コスト分析に使用される年間量

6.2 量産前

 

• T1 サンプルの寸法検証済み
• 電気接続面の検査
• 特定された重要な特性
• 工程能力の評価
• 工具状態の監視
• 検査記録が確立されている
• 生産とトレーサビリティの要件を確認

 

最も効果的な DFM の決定は、最初の製品ダイが構築される前に行われます。銅バスバーの場合、形状、材料利用、成形順序、工具構造、生産量を 1 つの製造システムとして評価する必要があります。