Processval Flashcards
Nedan en lista på faktorer vilka kan användas vid sållning av processer:
– Geometrisk form
– Ytfinhet
– Tolerans
– Vikt (eller storlek)
– Material
– Väggtjocklek
Exemplifiera totalt 6 fall med en process (från kursen) som sållas bort p g a någon av faktorerna.
Skriv ca en mening per exempel. Du måste för full poäng använda minst 4 av faktorerna (dvs du kan
upprepa någon eller några av faktorerna för en annan process.
Du måste naturligtvis inte ange exakta värden, eller exakt legering eller dylikt utan ett principiellt
resonemang avses (du kan t ex använda termer som hög/låg/liten/stor etc).
Fall där en process sållas bort…
Svarvning sållas bort om formen inte är rund (ska man vara noggrann icke-rund prismatisk). Man kan även
säga att svarvning sållas bort pga att formen är solid 3D etc.
Gjutning (alla gjutprocesser) sållas bort om ytfinhetskravet är satt med ett lågt värde, eller en fin yta eller
liknande.
Varmvalsning sållas bort om (vägg)tjockleken på plåten är liten (under 1 mm har sagts i kursen).
Smiding (alla metoder, men kanske främst varmsmide) sållas bort om tolerans-värdet är satt med ett lågt
värde (”fin” tolerans).
Strängpressning sållas bort om man sätter formen som 3D.
Plåtformningsmetoder sållas bort om man sätter materialet som gjutaluminium.
Några fler exempel (det finns många fler såklart) …
Sänksmide sållas bort om man sätter en mkt hög vikt
Fräsning sållas bort om man sätter formen som rund (rund prismatisk).
Kommentar: När en process (t ex gjutning) sållas bort p g a ytfinhet &/ tolerans kan det i realiteten innebära att man
kommer att tillverka komponenten i en processkedja där ytor/tolerans skapas med skärande bearbetning. Men
gjutprocessen kan då användas till att skapa formen. Att gjutprocessen sållas bort p g a ytfinhetskravet är dock teoretiskt
korrekt.
Vid val av tillverkningsprocess är ett tidigt steg att sålla bort ej möjliga processer.
Ge minst 4 exempel på faktorer som brukar kunna ingå (användas) vid sållningen. Det kan
vara ”faktorer” som man hittar på en detaljritning men det kan även vara andra saker.
För två av faktorerna – förklara kort varför dom fungerar att sålla med. Vad gäller att
”förklara” här kan du enklast göra det med exempel från någon eller några av kursens
metoder, hur och varför skulle den sållas bort t ex. Du behöver ju inte ange värden på
faktorerna utan ett principiellt resonemang räcker.
Utgå generellt från hur det fungerar i Granta i denna frågeställning!
4 exempel på faktorer som brukar kunna ingå (användas) vid sållning:
- Geometrisk form
- Material
- Tolerans
- Ytfinhet
(annat ges som exempel, vikt, tjocklek mm)
Exempel på sållning:
Geometrisk form: T ex solid 3D-form sållar bort strängpressning eller extrudering (men sållar
fram smide, gjutmetoder etc).
Ytfinhet: En riktigt fin yta som krav sållar bort svarvning (men sållar fram slipning).
Med den metodik för processval som gåtts igenom i kursen (och som programvaran Granta
använder) görs en ganska detaljerad analys i sållningen. Man tar hänsyn till relativt många
parametrar.
Vid kostnadsuppskattningen sedan tar man inte hänsyn till särskilt många saker.
Skulle du säga att parametrar som var med vid sållningen också borde påverka kostnaden? Ge
exempel på några sådana parametrar och hur/varför dom i så fall borde påverka kostnaden!
Du kan välja tre parametrar och diskutera mycket kort, eller ta färre parametrar och diskutera
mer ingående.
Det finns ganska mycket man kan diskutera …allt nedan behöver definitivt ej tas med, kan
vara en faktor som diskuteras mer ingående eller tre kort.
T ex ytfinhet påverkar kostnad i många fall. Vid t ex svarvning är det uppenbart att
ytfinhetskrav påverkar så att långsammare matning krävs för att skapa finare yta.
Även tolerans finns med som sållningskriterium, påverkar kostnad i många fall, kan kräva
fler smidessteg eller liknande.
Detaljens storlek (eller vikt) finns med vid sållning, men påverkar faktiskt inte kostnaden
annat än vad gäller materialvolymen. Dvs ett mkt större gjut-, smides eller
formsprutningsverktyg borde kanske bli dyrare. Och/eller kräva större maskin.
Materialet påverkar materialkostnaden men den påverkar inte kostnaden i mer avancerad
utsträckning, t ex om det är dyrare att smida i Titan än i aluminium. Eller om man skulle fräsa
långsammare i härdat stål än aluminium.
Detaljens komplexitet kommer påverka, detta finns med på mer förenklat sätt i Granta vid
kostnadsuppskattningen (3 nivåer) så det saknas inte helt , men inte p.s.s som vid sållningen.
Mer komplexa former kräver dyrare, mer komplexa formande verktyg. T ex vid gjutning om
man behöver fler delar till verktyget, eller kärnor eller inte, påverkar verktygskostnaden.
Antag att vi ska tillverka ett ämne till en axel som är ca 0,5 m lång. Och antag vidare att
ämnet tekniskt kan tillverkas med antingen sänksmide eller friformsmide.
- Rita en graf med ett par kurvor som visar hur kostnaden per detalj
beror principiellt på seriestorleken för respektive metod, och hur
processval då kan göras med grafen.
- Nämn även kort vad som påverkat kurvornas form och hur metoderna
skiljer sig åt vad gäller olika kostnader:
Vi antar att kostnaden/detalj består av tre delar: Materialkostnad/detalj,
verktygskostnad/detalj och maskinkostnad/detalj.
-För full poäng bör du tagit med någon eller några karaktäristiska tekniska aspekter (som har
mer med avsnittet plastisk bearbetning att göra).
(Bilden behöver ni inte fundera på mkt, visar bara vad jag ungefär menar med en ”axel”.)
Materialkostnad/detalj: Här är metoderna relativt lika
även om sänksmide kan nämnas leder till skägg som
är en förlust, dvs ngt högre materialkostnad/detalj för
sänksmide.
Verktygskostnaden i sig är mkt högre för sänksmide,
men denna sås ut på antalet detaljer och därmed blir
per detalj räknat mkt högre för sänksmide vid få
detaljer men låg vid många.
SVAR SKALL ALLTID FÖLJAS AV MOTIVERING 6
Maskinkostnaden per detalj blir mkt högre för friformsmide då tiden blir mkt längre (man ska
vrida och vända detaljen och många slag).
Kurvornas form kommer i just från det att verktygskostnaden divideras med antalet detaljer.
Kurvorna går asymptotiskt mot material + maskin-kostnad/detalj.
(Friformsmide kan ritas som svagt beroende eller oberoende av seriestorleken).
Uppskattning eller beräkning av detaljkostnad är en viktig del i slutskedet av ett processval.
En stor del av detaljkostnaden utgörs av kostnaden för material.
Hur påverkar seriestorleken materialkostnadens andel av detaljkostnaden? M a o - är
materialkostnadens andel av (totala) detaljkostnaden typiskt högst vid en låg eller hög
seriestorlek? Här avses ett ”teoretiskt” resonemang t ex utifrån hur CES (Ashby) behandlar
det hela.
Förklara för två olika processer: Strängpressning (extrusion) respektive svarvning.
(Materialtyp oviktig men om så önskas anta aluminium).
Tillverkningskostn/det enl CES/Ashby ungefärligen som:
Seriestorlek = n
(Den sista termen är maskinkostnaden/det som är mindre viktig här. Kan antas vara samma vid
låga/höga n.)
Vid t ex strängpressning som har ett formande verktyg (dedicated) kommer kostnaden för detta
verktyg slås ut på fler detaljer (andra termen ovan) vid högre n.
Materialkostnaden per detalj (den första termen ovan), blir isåfall relativt sett större och viktigare vid
högre serier.
Vid svarvning som inte har formande verktyg fås inte denna påverkan alls (teoretiskt).
Alternativt kan detta vara enklare (men ej nödvändigt) att visa grafiskt. Bild nedan ur Ashby – ”material (and
time costs) dominate” vid högre serie, medan “tooling cost dominate” vid lägre, se fig nedan:
