塑料产品的制造设计（DFM）

对于产品开发人员来说，制造设计（DFM）并不陌生。如果您与模具厂或注塑厂打过交道，您可能收到过 DFM 报告，其中详细说明了产品的基本信息、关键点、浇口位置和厚度分析。

事实上，您可能在接触注塑工厂之前就听说过这个词。这个概念的重点是 产品的工艺性适用于汽车、电子、航空航天、医疗设备和消费品等多个行业。

今天，我们将深入探讨塑料产品的 DFM，旨在为您提供全面的了解。

什么是塑料产品的 DFM？

DFM 即可制造性/制造设计，要求在设计之初就考虑可制造性和装配因素。其作用包括分析设计信息的工艺可行性、评估制造可行性并提供设计改进建议，所有这些都旨在实现最低成本、最短时间和最高质量的生产。

塑料产品的传统 DFM 分析流程：

DFM 在整个产品开发过程中的作用如下图所示：

在同时拥有产品开发和注塑生产部门的公司中，传统流程包括在产品设计完成后、模具开发前创建 DFM 报告。

报告涉及模具和成型的各个方面，如 缩水模具钢、 注塑材料, 浇口位置, 壁厚 分析、 分线等等。

有些公司会提供详细的报告，包括表面处理要求、 吃水角还可进行模流分析，以预测最佳浇口位置、下沉标记、焊接线、气阱风险和改进建议。模流分析也可能被纳入其中，预测最佳浇口位置、下沉痕迹、焊接线、气阱风险和改进建议。报告完成后，将提交给产品开发部。

工程师反复调整产品结构，以满足模具设计和加工要求，并最大限度地降低注塑成本。专门从事产品开发的公司将 DFM 报告交给产品制造公司。市场上超过 98% 的产品开发流程都采用了这种传统方法。

塑料产品 DFM 的优势

有了 DFM 报告，产品开发工程师就可以进行实时分析，从而带来多项优势：

1.最大限度地减少后期制造问题的评估差距，防止出现缺陷、延长开发周期和增加成本。

2.简化开发流程，提高工程师和团队的效率，减少开发时间和成本。

3.便于实时修改产品设计，以实现最佳设计、高质量产品、提高制造效率并降低生产和开发成本。

4.进一步的同步模流分析可提供注塑成型过程的真实预览，有效评估生产设备需求和加工参数，并指导模具设计。

5.通过 DFM 进行成本效益分析，可以优化产品设计，降低模具、材料和生产成本，增强市场竞争力。

6.材料影响分析确保所选材料符合环保标准，为建设无污染的生态友好型社会做出贡献。

如何制作 DFM 报告？

DFM 报告直接反映了设计者的专业水平和熟练程度，因为它决定了模具的质量和成本，同时也展示了模具公司的技术实力。下面，我将以一份相对简单的报告为例，说明其结构和组成部分。

首先，创建 DFM 报告需要使用 UG、截图工具和 PPT 软件等软件。UG 软件作为一种专业工具，需要经过专门培训才能有效使用；而截图和 PPT 软件则相对简单，在大多数电脑上都能找到。如果您不熟悉这些工具，丰富的在线资源可以帮助您获得必要的知识。

以下各节概述了简单的 DFM 报告通常包含的主要内容：

制造设计 (DFM) 报告目录

DFM 报告的目录类似于一本书的目录，全面概述了报告的内容。

基本信息

该基本表格旨在收集有关产品和注塑模具的关键信息，包括塑料材料、工艺条件和模具编号等详细信息。这些详细信息至关重要，必须与客户准确确认，不能有任何差错。在许多情况下，这些信息往往由客户自己提供。

产品工艺要求

本部分主要侧重于捕捉客户对产品尺寸、表面规格和其他相关方面的要求。通过记录这些要求，我们可以确保在设计过程中准确地将适当的 镶嵌 尺寸、插入件和顶针的有序放置以及其他相关考虑因素。如果涉及特殊的表面要求，如凸起区域，则必须向客户提供直观图或彩色样本，供其确认和批准。这有助于确保精确满足所需的表面规格。

注射方法和位置

本页主要介绍模具设计的关键细节，包括产品浇口入口的位置和流道的尺寸。它涉及一些重要的考虑因素，如确定合适的浇口类型、使用热流道还是冷流道系统，以及指定热流道浇口的类型和品牌。所有这些要素都需要客户确认，以确保准确性并防止潜在的设计错误。

草稿角度分析

本节评估产品的芯材和型腔拔模角是否足够。确定拔模角是否足够至关重要，尤其是当产品表面需要纹理、电镀或其他特殊处理时。

离别线确认

本部分主要涉及产品分模线和夹线的定位，确保其位置正确，并评估分模的整体合理性。通过仔细确定最佳分模线和夹线位置，我们的目标是设计出符合产品要求的高效模具。

确认顶出位置

本节重点介绍顶针方法和产品顶针的定位。它包括确定适当的顶针设计和位置，以确保产品顺利从模具中顶出。通过仔细考虑顶针方法和位置，我们可以优化顶出过程，并将产品或模具损坏的可能性降至最低。

壁厚确认

壁厚分析是 DFM 流程中的关键步骤，因为它有助于评估产品材料厚度的均匀性，并找出潜在问题，例如 沉痕 表面。通常情况下，红色区域表示容易收缩的区域。根据分析结果，我们可以向客户提供建议，例如减少材料用量或修改产品设计，以解决这些问题。通过优化壁厚，我们可以提高成型产品的整体质量和性能。

产品问题分析和解决方案

这部分内容非常重要，因为它可以让我们发现并解决潜在的问题，是衡量模具设计师是否具备 DFM 报告专业知识的关键指标。相反，如果产品问题较少，则表明产品开发水平较高，模具设计人员可能难以发现任何问题。这也是衡量产品开发人员能力的重要标准。通过彻底分析和解决这些问题，我们可以提高产品的整体质量，并简化模具设计流程。

其他

对于客户要求复杂的产品，我们采用模流分析作为 DFM 报告流程的一部分。模流分析报告全面评估了需要与客户确认的各种因素。这些因素包括填充时间分析、空气疏水阀分析、焊接线分析、系统压力等。通过进行全面的模流分析，我们可以确保设计符合客户的规格要求，并及早发现任何潜在问题，以便进行必要的调整。

关于塑料产品 DFM 的争议性话题

塑料产品 DFM 报告应该由产品开发公司的产品设计师负责，还是由注塑工厂和其他制造商的模具设计师负责？

目前，主流观点似乎认为 DFM 应该由模具设计师而不是产品设计师来处理。原因如下：

1. 并非每个设计师都精通模具和注塑成型；

2. 专业化是关键，专业的事情应该交给专业的人来做。

一些新观点认为，DFM 是一项团队工作，主要由产品设计工程师负责，其次才是制造商。这主要有三个原因：

1.有助于降低成本，最大限度地减少开支：

从产品成本的角度来看，制造商和产品设计师的立场各不相同，有时甚至相互冲突。

制造商最关心的是生产产品能带来多少利润，其次是产品能否顺利生产。从制造商的角度来看，产品成本越高，他们的利润自然越高。

然而，对于产品设计来说，重点是在确保生产顺利进行的同时最大限度地降低产品成本。

从一些制造商的角度来看，他们没有动力在 DFM 过程中主动告知设计人员节约成本的措施。

2.缩短产品开发周期。

其次，只有当产品设计工程师负责 DFM 时，才能避免重复性的设计修改，从而缩短产品开发周期。

如果制造商负责 DFM，他们从何时开始？通常情况下，制造商在完成详细的产品设计后，根据客户的要求在产品准备好进行模具制造时开始 DFM。

显然，在这个阶段进行 DFM 已经太晚了。如果在产品设计之初就没有考虑到 DFM，那么制造商的 DFM 报告中就会有许多需要修改设计的地方。此时，产品设计已经定稿，进行修改既费时又费力。即使是很小的修改，也可能涉及多个组件的更改。

这不仅增加了设计人员的工作量，也影响了他们的专业能力。为什么不在产品设计过程中考虑 DFM？在产品设计过程中考虑 DFM，而不是仅仅依赖制造商，将大大减少重复性的设计修改，从而缩短产品开发周期。

3.制造商主导的 DFM 不能取代设计角度的 DFM。

供应商主导的 DFM 报告纯粹从生产角度看待设计。设计角度的 DFM 应包括更多方面，如壁厚设计、增强零件强度和美学。

因此，供应商 DFM 报告不能取代设计角度的 DFM。否则，就会错过产品外观、强度和成本方面的优化机会。

您对这两种不同观点有何看法？

FirstMold 的观点：

我们认为，DFM 不仅仅是一个技术方面的问题，从某种意义上说，它更像是一种嵌入产品实现各个阶段的思维方式。从狭义上讲，它涉及考虑生产条件的可制造性。广义上讲，设计应满足不同的生产要求，提供更多选择并降低成本。这就是 "为赚钱而设计"--通过设计创造价值！

不可否认，制造商提供了 DFM，但在这一过程中，必须始终及时向客户反馈信息，并以客户为导向说服客户，从而实现互利共赢。对于产品设计师来说，掌握 DFM 技术无疑是有益的。它不仅能带来更好的产品设计，还能大大提高自身的能力。

结论

如前所述，DFM 报告主要从两个方面分析产品：产品方面和工具方面。这份全面的报告提供了对产品更深入的了解，需要专业技术知识才能确保准确性。它旨在为设计过程提供有价值的见解和帮助。

一旦完成 DFM 报告，下一个关键步骤就是与客户进行详细讨论。报告中的每个项目都要与客户一起审查和确认，以确保一致。只有在完成这一彻底的审查过程后，模具设计师才能根据商定的规格继续设计模具。