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MC切削加工部品ユニットの強度不要部を板金化にする材料最適化設計

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      1.
      材料・加工工法・加工工程・形状最適化・軽量化・部品削減化の6種類の要素を元に無理なく無駄の無いコストダウンを実現します。

      2.
      地球温暖化削減対策としてVA,VEによる上記6つの要素を元に実行出来ます。

      3.
      材料選択・形状最適化・工法、工程最適化・軽量化、部品削減化で材料の無駄遣い削除、工作機械の最適運用、加工工数の最適化をおこない、品質・納期・価格の競争力が高いVA,VEをおこないます。

      4.
      6種類の要素を元に多種類の機器、部品等に対するコストダウンマニュアル作成が簡単に行える様になります。

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      • VA,VEセミナー(日刊工業新聞社主催)
      • VA、VE紹介セミナー(山口県中小企業振興財団)
      • 3DCAD導入推進セミナー(山口県中小企業振興財団)
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      • 余計な精密加工を省き、工数削減&コストダウン
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MC切削加工から板金加工へ改善を行うと加工工数削減が出来て大幅なコストダウンを実現できます。

コストダウン攻略の道筋

軽量化・一体化・加工工程最適化:SS,SUS材→板金化


課題抽出

オリジナル部品の現状把握から入ります。

オリジナル部品の情報
項目 データ
材料 SS材
形状 100W×150D×40H MC加工のブロック材、プレート材の集合体
加工方法 MC切削加工
問題点 本ケースでは精度は緩く出来る往復動運動ユニットと考えています。それ故必要な部分は高い精度を要求しますが高い精度を要求されない部分
(裏側のセンサー取付部)はMC加工で無くても良いのでは無いかと考えています。

MC部品の板金化
SS材ブロック形状のユニットの軽量化、加工工数削減を板金化で。M/C加工で剛性を保持しつつ、不要な箇所は板金化する事で部品点数削減、加工工数削減を行う事が出来てコストダウンに大きく寄与する事が出来ます。そのサンプルを紹介します。
精密部はMC加工で、付随する部品では加工精度をゆるく出来る場合板金も考慮するとコストダウンの道が開けてきます。
本ユニットは良くある近接SWを使ったMC加工でのスライドユニットサンプルです。この様なユニットで精度を要求されるならM/C加工が最適と思いますが、少々ゆるい精度で良ければ画像の様にロッド棒を保持する受け部分を板金化する事も可能と考えます。また、近接SWを保持する部品に関しては強度は不要とすれば板金加工で製作した方が加工工数も大幅に削減する事が出来ると考えます。

3DCADでMC加工部品と板金形状部品を想定して設計してみる


解決方法

仕様に基づいた材料、形状  VE後ユニット部品の現状把握

ブロック部品、ホルダ部品の板金化
シャフト保持部の下部ブロックはMC高精度加工で上部はバカ穴で組立調整。右側はセンサー保持具をMC加工から板金一体化及び単品部品も板金で
センサー保持部は本体プレートを切り欠き、曲げで一体化で部品削減、センサー感知部部品は板金曲げ加工で工数大幅削減化

板金化した場合の形状詳細


実際の手法

オリジナル形状とVA/VE後の形状を比較検証して見ることも大事です。

板金化の効用は加工工数削減化
MC加工形状から板金化する時も出来るだけ部品削減化を考えて行くとコストダウンが多く出来ます。
MC加工でのセンサー保持具と板金加工を比較すると半額以上のコストダウンも夢では無いです。

高精度の必要な部分はMC加工、ゆるい部分は板金加工で


コストダウン実施総括

before&afterを再検証する事で比較出来てその内容を整理する事が出来ます。

精密部はMC加工、精度を落として板金加工
あえてゆるい精度でもOKであればMC加工と板金加工を組み合わせる事も選択視のひとつです。
板金加工の長所に一体化がありますが、此処ではそこを旨く活用しています。


MC精密加工ユニットの部品に於いても精度を絶対的に有するべき部品とそれに付随する部品では
組み込み時に調整すると板金部品でもOKもありです。
センサーユニット等はMC加工より板金形状が圧倒的にコストダウンの対象となります。

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アングル構造と板金構造の違い

製缶加工→板金化(剛性の必要なユニットも板金曲げ加工の採用で工数削減・精度アップ)

同形状ユニットが複数ある場合のコストダウン

複数ユニットを一つに合成させる事が出来ると大幅な工数削減、部品削減すなわちコストダウン


3dcadで制作したコストダウン手法、事例をYou Tubeで体験してください。


2dから3D図面への製作


before&afterでコストダウン対策の手法及び事例集を分かり易く掲載しています。
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