効率的なマルチパートアセンブリのためのプロフェッショナル設計ガイドライン

一部の製品チームはシンプルな単一コンポーネント部品の大量生産を専門としますが、多くはより大きなアセンブリに組み込まれる部品を開発します。ペンのようにシンプルなものから、電子機器や自動車シャシーのように大規模・複雑なものまで、アセンブリ向け設計（DFA）または製造・アセンブリ向け設計（DFMA）の実践により、アセンブリの個々のコンポーネントが効率的かつコスト効率よく組み合わさることを保証します。

これらのメリットを最大限に活用するには、マルチパートアセンブリ設計時にDFAベストプラクティスに従う必要があり、これによりプロセス冗長性、試作・テストフェーズなどを削減できます。コンポーネントアセンブリ設計を合理化する実証済みの方法をいくつか紹介します。

対称性のために設計を最適化

2つのユニークなコンポーネントで構成されるアセンブリ設計は、多くの場合、同一部品のより効率的なペアに再設計できます。ギアハウジングアセンブリを例に取ると、最初の発想ではボルト穴を第1ピースに、ネジ付きボスを第2ピースに配置しがちですが、ミラー時に自己適合するよう穴とボスを均等に分配した1つのコンポーネントを作成すれば、アセンブリコストを大幅に削減できます。

ファスナーを分配して対称性を作ることで、アセンブリ時の部品再配向の必要性と第2金型の必要性の両方を排除し、実質的に工具費を半減できます。ファミリ金型（同じ材料の複数部品を同じ金型とショットで作れる金型）も、運用効率改善とアセンブリプロセス合理化のもう1つの方法です。

ファスナーをアセンブリ設計に組み込む

戦略的に設計された対称部品でも、インサート、ネジ、ワッシャーの数によっては組立が面倒な場合があります。どの締結プロセスを自動化でき、どれを手動で行わなければならないかの判断も加わり、複雑さが急速に増します。

より効率的な選択肢は、ナットとボルトを、設計に直接組み込める嵌合クリップ、フック、スナップフィットのシステムに置き換えることです。これにより追加ハードウェアの必要性をさらに減らし、実際のアセンブリプロセスを合理化できます。場合によっては、HP MJFやSLSのような粉末ベースプロセスでリビングヒンジを3Dプリントすることも可能です。

オーバーモールドとインサート成形を活用

オーバーモールドでは、2つ以上のコンポーネントを直接相互に成形できます。材料間に永久的な結合を形成し、手動アセンブリ向け製品設計最適化の必要性をバイパスします。

この技術は、ハンドツールへの人間工学グリップ適用や、幅広いデバイスへのシリコーンゴムガスケット直接成形によく使用されます。上記ギアハウジング例のネジ付きインサートも、アセンブリコンポーネントに直接成形でき、設計をさらにシンプルにし、組立をより高速にします。

標準ハードウェアを使用

自明に思えるかもしれませんが、特定部品に絶対必要でない限り、ネジ、ナット、ピン、シャフト、その他市販の標準サイズで容易に購入できるコンポーネントの自社設計・製造に時間を費やすのは避けるべきです。標準ハードウェアは、将来的な生産量増加が見込まれる場合に特に重要です。

BOM（部品表）合理化の機会を見つける

ポリプロピレン（PP）やスチレンブタジエン（SB）のようなプラスチックは、弾力性と高耐久性により優れたリビングヒンジになります。同様の性能特性が役立つ他のコンポーネントについてアセンブリ設計を検討することは、BOMを可能な限りシンプルに保ちながらアセンブリを戦略的に合理化する1つの方法です。

場合によっては、このアプローチで複雑なアセンブリを単一ピースまで洗練できます。実際、多くの金属部品が、嵌合コンポーネントと直接成形できるプラスチックコンポーネントに置き換えられています。これらのアセンブリは多くの場合、より軽量ながら同等の機械的特性と性能を提供します。

Fast Radiusでコンポーネントアセンブリ設計をシンプルに

マルチパートアセンブリで、コスト効率、速度、組立容易性の適切なバランスを見つけるのに苦労しているなら、アプローチを見直す時期かもしれません。

良いニュースは、適切な製造チームと提携すれば、マルチパートアセンブリ設計の負担を大幅に軽減できることです。Fast Radiusでは、製造を再考することにコミットしています。調達する材料から使用するプロセスまで、伝統と最先端を組み合わせて新しく注目すべきことを実現すると信じています。

経験豊富なエンジニア、デザイナー、テクノロジストのチームが、アイデーション・設計から生産・フルフィルメントまで、すべてのお客様と手を携えて協働し、製品開発プロセスのあらゆる部分が速度、コスト、品質の観点で最適化されることを保証します。設計を高め、市場投入を加速し、生産コストを削減する方法を知りたい場合は、今すぐお問い合わせください。