Steypuþoli með mismunandi steypuferlum

A. steypuþol Tilgreinir leyfilegt frávik milli nafns og raunverulegrar stærðar.

Til dæmis, A ± 0,5 mm þol á a 100 mm vídd þýðir að fullunnin hlutinn getur mælt hvar sem er á milli 99.5 mm og 100.5 mm.

Slík nákvæmni áhrif hluti passa, vélræn afköst, Og Áreiðanleiki samsetningar.

Á sama tíma, Sérhver tíundi af millimetra rakaðist af umburðarlyndi fjárhagsáætluninni getur Auka myglukostnað um 10–20%, hækka ruslhlutfall allt að 15%, Og Bættu við tveimur til fjórum vikum af verkfæratíma.

Þessi grein kannar úrval af steypuferlum - frá Græn -sand til deyja steypu— Og magngreinir dæmigerða umburðarlyndi þeirra.

Við munum einnig fara yfir ISO 8062 og aðra iðnaðarstaðla, útlínur nauðsynlegar mynstur og vinnslupeningar,

og mæla með skoðun Og Tölfræðilegt - vinnslustýring Aðferðir sem hjálpa þér að ná besta jafnvægi milli kostnaðar og nákvæmni.

1. Að skilja umburðarlyndi við steypu

Áður en þú velur ferli, Skýrðu þessi grunnhugtök:

• Umburðarlyndi er heildarleyfilegur breytileiki í vídd.
• Vasapening er vísvitandi yfirstærð eða undirstærð innbyggð til að steypa rýrnun, Drög, eða síðari vinnslu.
• Passa lýsir því hvernig tveir pörunarhlutir hafa samskipti, á bilinu Úthreinsun passar (Laus) til Truflun passar (þétt).

Þar að auki, Steypuþol geta verið Línulegt (T.d., ± 0,5 mm) eða Geometric (T.d., Hringlaga, hornrétt), skilgreint með því að nota Gd&T. tákn.

Mundu: hver flokkur umburðarlyndis þú tilgreinir getur þýtt á áþreifanlegan kostnað og áætlunaráhrif.

Þar af leiðandi, Varlega fyrirfram skipulagning - samhliða getu framleiðsluaðila þíns - greiðir arð í gæðum og heildarkostnaði við eignarhald.

2. Staðla og flokkunarkerfi

Áður en þú tilgreinir vikmörk, þú þarft sameiginlegt tungumál. Alþjóðlegir og svæðisbundnir staðlar skilgreina báða vídd Og Geometric steypa vikmörk, Svo geta hönnuðir og steypustofur talað með nákvæmni.

ISO 8062 Steypuþol (CT) og rúmfræðilegt steypuþol (GCT)

ISO 8062-3 skilgreinir Víddar steypuþol (DCT) Einkunnir frá CT1 í gegnum CT16, Þar sem lægri CT tölur samsvara þéttara þornum. Í reynd:

• CT1 - CT4 (± 0,05–0,3 % af vídd) Föt með mikilli nákvæmni deyja og varanlegir hlutar.
• CT5 - CT9 (± 0,1–0,8 %) eiga við um fjárfestingar og skel-mold steypu.
• CT10 - CT14 (± 0,4–2,0 %) Hyljið ýmsar sandsteypuaðferðir.
• CT15 - CT16 (± 2,5–3,5 %) Berið fram mjög stórar eða ekki gagnrýnnar steypir.

Til dæmis, á a 200 mm lögun:

• A. CT4 Hluti gæti haldið ± 0,6 mm,
• Meðan a CT12 Sandasteypa gæti leyft ± 4 mm.

Viðbót CT -eininga, ISO 8062-2 skilgreinir Geometrísk steypuþol (GCT)—Kafning form (Flatness, Hringlaga), stefnumörkun (hornrétt, samsíða), og staða (Sönn staða).

Hver GCT bekk (G1 - G8) Lög rúmfræðileg stjórnun á nafninu CT vídd.

Svæðisbundið & Iðnaðarupplýsingar

Þó ISO gefi alþjóðlegan ramma, Margir atvinnugreinar vísa til sérsniðinna staðla:

Nadca (North American Die Casting Association):

• Venjulegt umburðarlyndi: ± 0,25 mm á 100 mm (u.þ.b.. Big CT3 -CT4).
• Nákvæmni umburðarlyndi: ± 0,10 mm á 100 mm (u.þ.b.. ISO CT1 - CT2).
• NADCA skilgreinir einnig aðskildar flokka fyrir hæð, gat, Og Flatness vikmörk sem eru sértæk fyrir deyjandi efni eins og sink, Ál, og magnesíum.

SFSA 2000 (Steel Founders 'Society of America):

• Veitir sandkastandi vikmörk á bilinu ± 0,4–1,6 mm Per 100 mm, fer eftir tegund myglu (Green-Sand vs. plastefni tengt).
• Töflur þess samsvara nokkurn veginn ISO CT11 - CT13.

BS 6615 (Breskur staðall fyrir steypu)

• Hlífar sandur, skel, Og Fjárfesting ferli.
• Dæmigert vasapeninga:

• • Sandasteypa ± 0,5–2,0 mm/100 mm (CT11 - CT14)
  • Skeljarsteypa ± 0,2–0,8 mm/100 mm (CT8 - CT12)
  • Fjárfestingarsteypa ± 0,1–0,5 mm/100 mm (CT5 - CT9)

3. Steypuþolborð (eining: mm)

Eftirfarandi tafla sýnir hámarks heildarþolgildi fyrir mismunandi CT -einkunn (Steypuþol stig CT1 - CT16) Innan mismunandi grunnstærðar.

4. Yfirlit yfir helstu steypuferli

Steypuferli falla í þrjá breiða flokka -Expendable - mold, Varanleg -mold/þrýstingstýrð, Og sértækni—Eann býður upp á sérstaka umburðarlyndi, Yfirborð áferð, og kostnaðarvirki.

Úthlutunaraðferðir

Grænt Sand steypu

Grænu sandi steypu er áfram hagkvæmasta og sveigjanlegasta aðferðin fyrir stóra eða einfalda hluta.

Foundries blanda kísil sand, Leir, og raka til að mynda mót sem skila dæmigerðum ISO CT11 - CT14 vikmörk - um ± 0,5–2,0% Af hverri vídd (Þ.e.a.s., ± 0,5–2,0 mm á 100 mm).

Yfirborðsáferð er yfirleitt svið RA 6–12 μm, og verkfærakostnaður er lágur (Oft <$500 á hvert mynstur).

Efnafræðilega tengt & Enginn bakandi sandur

Uppfærsla á plastefni eða ekki bakandi sandfor CT9 - CT12 (± 0,3–1,2%), Bætir myglustyrk, og dregur úr skolun.

Ójöfnur á yfirborði lækkar RA 3-6 μm, Að gera þessar aðferðir vel hentar fyrir miðlungs flækjuhluta þar sem grænt Sand nákvæmni reynist léleg.

Fjárfesting (Glatað vax) Steypu

Fjárfesting steypu, Einnig þekkt sem Lost-Wax, framleiðir flókin form og þunna veggi með CT5 - CT9 vikmörk - um það bil ± 0,1–0,5% (± 0,1–0,5 mm á 100 mm).

Það er Framúrskarandi yfirborðsáferð (RA 0,8-2,0 μm) og getu til að viðhalda fínum smáatriðum réttlæta hærri verkfærakostnað (Oft $ 2.000– $ 10.000 á hvert mynstur) í geimferð, Læknisfræðilegt, og hágæða iðnaðarforrit.

Lost-froðu steypu

Lost-froðu steypa sameinar eyðanleg mynstur með ótengdum sandi, tilboð CT10–CT13 getu (±0,4–1,5%).

Þó yfirborðsfrágangur (Ra 4-8 μm) og víddarstýring falla á milli grænsands og fjárfestingarsteypu, þessi aðferð skarar fram úr við að framleiða flókin, samsetningar í einu stykki án kjarna.

Varanleg-mold & Þrýstingsdrifnar aðferðir

Deyja steypu (Heitt & Kalt hólf)

Deyja steypu gefur ströngustu vikmörk í steypu—CT1 - CT4, eða ±0,05–0,3% af vídd (±0,05–0,3 mm pr 100 mm).

Dæmigert yfirborðsáferðarsvið Ra 0,5–1,5 μm. Hár fyrirfram verkfærakostnaður (oft $10.000–$200.000 á deyja) borga sig inn hringrásartímar allt að 15–60 sekúndur og framúrskarandi endurtekningarhæfni fyrir ál, sink, og magnesíum hlutum.

Þyngdarafl deyja & Lágþrýstingur deyja steypu

Þyngdarafl og lágþrýstingssteypa, með því að nota margnota málmmót, ná CT2–CT6 vikmörk (± 0,1–0,5%) með Ra 1-4 μm klárar.

Vegna þess að þeir starfa án mikils innspýtingarhraða, þessar aðferðir draga úr porosity og styrkja íhluti-sérstaklega í bílhjólum og dælum.

Sértækni

Miðflótta steypu

Með því að snúa mótum við 200–2.000 snúninga á mínútu, miðflóttasteypa þvingar bráðinn málm út á við, framleiða þétta pípuveggi og hringa. Radial umburðarlyndi fellur inn CT3– CT8 (± 0,1–0,5%).

Yfirborðsfrágangur situr venjulega við Ra 3-8 μm, og stefnubundin kæling eykur vélræna eiginleika í þungum legum og leiðslum.

Gifs & Keramikmótun

Gips- og keramikmót - að mestu notuð til listsköpunar, skartgripir, og loftrýmishlutar í litlum lotum—veita CT6–CT9 vikmörk (±0,2–0,8%) Og Ra 2-5 μm klárar.

Þó hægari og dýrari en sandur, þessi aðferð rúmar smáatriði og sérstakar málmblöndur.

5. Umburðarlyndi með steypuferli

Í þessum kafla, við kynnum samþætta sýn á dæmigerð hvers ferlis ISO 8062 CT einkunn,

samsvarandi þess línulegt umburðarlyndi (sem hlutfall af vídd og í millimetrum á 100 mm), og fulltrúi Yfirborðsáferð.

6. Þættir sem hafa áhrif á steypuþol

Steypuþol eru ekki fastir eiginleikar ferlisins - þeir eru vegna flókins samspils milli efnislegrar hegðunar, Verkfæri hönnun, ferli breytur, og hluta rúmfræði.

Efniseiginleikar

Gerð málm eða ál hefur bein áhrif á rýrnun, Flæði, og víddar stöðugleiki.

• Hitauppstreymi: Málmar skreppa saman við kælingu. Til dæmis:

• • Grátt járn: ~ 1,0%
  • Ál málmblöndur: ~ 1,3%
  • Sinkblöndur: ~ 0,7%
  • Stál: ~ 2,0% (mismunandi eftir kolefnisinnihaldi)

Hærri rýrnun leiðir til meira víddar fráviks nema bætt með verkfærahönnun.

• Hegðun og storknun.:

• • Málmar með meiri vökvi (T.d., Ál, brons) Fylltu mygla nánar.
  • Hröð storknun Í þunnum köflum eða litlum flæði málma geta valdið tómum og misjafnri rýrnun.

• Áhrif á málmblöndu:

• • Kísil Í steypujárni bætir vökvi en eykur einnig stækkun.
  • Nikkel Og króm Auka víddarstöðugleika í stáli.

Mót- og verkfærastærðir

Mótakerfið er oft einn stærsti þátturinn í steypta víddarbreytileika.

• Mynstur nákvæmni:

• • CNC-vél Mynstur ná miklu betra umburðarlyndi en handsmíðuð.
  • Klæðast með tímanum niðurbrot nákvæmni-sérstaklega í stóru sandi steypu.

• Drög að sjónarhornum:

• • Nauðsynlegt til að losa steypuna úr mótinu, dæmigerð horn eru:

• • • 1°–3° fyrir ytri yfirborð
    • 5°–8° fyrir innri holrúm

• • Of mikið drag eykur víddarbreytingu og þarf að gera grein fyrir því.

• Myglustífleiki og stækkun:

• • Sandmót eru þjappanlegar og þenjast út við hita, sem hefur áhrif á þolmörk.
  • Málmur deyr (í mótunarsteypu) eru víddar stöðugri, styður þéttari vikmörk.

• Hitaleiðni:

• • Hröð kæling (T.d., málmmót) lágmarkar röskun.
  • Hæg kæling (T.d., keramik- eða gifsmót) gefur meiri tíma fyrir efnissamdrátt og aflögun.

Ferli breytur

Hvernig málmurinn er hellt, storknað, og kælt breytir lokastærðum verulega.

• Helluhitastig:

• • Ofhitnun eykur myglueyðingu og ýkir rýrnun.
  • Ofhitnun leiðir til lélegrar myglufyllingar og köldu lokunar.

• Gating og Risering hönnun:

• • Lélegt hlið getur valdið ókyrrð og lofti, sem leiðir til porosity og röskunar.
  • Ófullnægjandi risar leiða til skreppu holrúms sem draga úr rúmfræðilegum heilindum.

• Kælingarhraði og storknun:

• • Tækni eins og kuldahrollur, loftræsting, Og stjórnað kælisvæði hjálpa til við að betrumbæta víddar nákvæmni.
  • Í þykkari köflum, Ójafn storknun getur valdið Mismunur rýrnun Og vinda.

• Þykkt og flækjustig:

• • Þunnir hlutar kólna hraðar, sem leiðir til minni kornastærðar og betri víddar.
  • Flóknar rúmfræði með mismunandi veggþykkt eru tilhneigð til Heitir blettir Og Innra álag, sem hefur áhrif á lokaformið.

Hlutastærð og rúmfræði

Stærri hlutar safnast meira hitauppstreymi og vélrænni álag, sem leiðir til aukinnar röskunar:

• A. 1000 mm stál steypu getur verið breytilegt ± 3-5 mm, meðan a 100 Mm álhluti getur viðhaldið ± 0,1 mm með fjárfestingarsteypu.
• Ósamhverfar hlutar undið oft vegna ójafnvægis kælingar og ójafns málmflæðis.
• Innlimun einsleit veggþykkt, rifbein, Og ávöl umbreytingar eykur víddar fyrirsjáanleika.

Yfirlit yfir töflu - Lykilatriði & Dæmigerð áhrif

Þáttur	Dæmigert áhrif á umburðarlyndi
Hitauppstreymi efnis	+0.7% til +2.5% frávik frá moldvídd
Mynstur nákvæmni (Handbók vs CNC)	± 0,5 mm til ± 0,05 mm dreifni
Drög að sjónarhorni	Bætir 0,1–1 mm á 100 mm dýpt
Hella fráviki (± 50 ° C.)	Allt að ± 0,2 mm víddarbreyting
Veggþykkt breytileiki	Getur valdið ± 0,3–0,6 mm röskun
Stækkun myglu (Sand Vs Metal)	± 0,1 mm til ± 1,0 mm eftir tegund myglu

7. Vasapeningar í mynstri og mygluhönnun

Til að ná endanlegum vikmörkum, Hönnuðir byggja í sérstökum vasapeningum:

• Rýrnun: Bættu við 1,0–1,3 mm per 100 mm fyrir ál, 1.0 mm/100 mm fyrir járn.
• Drög að vasapeningum: 1° –3 ° Taper á lóðréttu andliti.
• Vinnslupeninga: 1–3 mm (fer eftir ferli og lögun gagnrýni).
• Röskun & Hrista: Auka 0,5–1,0 mm í þunnum veggjum til að vinna gegn mynstri og röskun.

Við nákvæmlega Notkun þessara gilda, Verkfræðingar tryggja að AS-steypta yfirstærðarnar mikilvægar víddir í viðkomandi þolglugga.

8. Hönnun fyrir umburðarlyndi

Árangursrík hönnun lágmarkar bilið á milli steypu og fullunninna víddar:

• Nálægt netform: Miða að því að skila eiginleikum innan ± 10% af lokastærð, draga úr vinnslu með 70%.
• Gd&T einbeiting: Berðu aðeins saman stjórntæki á mikilvægum viðmótum; Leyfa þoli CT-gráðu á yfirborði sem ekki eru mikilvægir.
• Leiðbeiningar um rúmfræði: Notaðu rausnarlegar flök (>1 mm radíus), einsleit veggþykkt (≤10 mm breytileiki), og beitt rifbein til að takmarka röskun.

Slík viljandi aðgerð hjálpar steypum að koma nær markmiðsfræði þeirra, varðveita bæði kostnað og gæði.

9. Skoðun og gæðatrygging

Cmms, Laserskannar, og CT -kerfi gera kleift hratt, Mæling með mikla þéttleika:

• Vernier & Míkrómetra: Fljótleg „blettaskoðun“ til að staðfesta fyrstu leið.
• Cmm/sjónskönnun: Kortlagning á fullum vettvangi gegn CAD gerðum; Dæmigerð óvissa: ± 0,005 mm.
• CT skönnun: Gildir innri rúmfræði, Dreifing svitahola, og einsleitni með veggþykkt.

Gæðaáætlanir ættu að innihalda Fyrsta greinarskoðun (Fai), Ppap fyrir bifreiðar, eða Leyniþjónusta Sýnataka (T.d., Leyniþjónusta 1.0) Fyrir háan rennur.

Greining á rótum miðar við umburðarlyndi skoðunarferð - hvort sem það er vegna myglubreytingar, Varma röskun, eða mynstur klæðast.

10. Tölfræðileg ferli getu

Til að mæla getu steypuaðgerðarinnar til að mæta umburðarlyndi:

• Reiknið Cp (ferli möguleika) Og CPK (ferli frammistöðu) gildi; miða að CP ≥1,33 Og CPK ≥1,0 Fyrir öfluga þol stjórn.
• Nota SPC Töflur til að fylgjast með mikilvægum steypubreytum: mygla hörku, Hellir hitastig, og víddarþróun.
• Framkvæmd Doe (Hönnun tilrauna) Til að bera kennsl á lykilþætti og hámarka hlið, mygluþjöppun, og kælingu.

11. Niðurstaða

Steypuþol tákna a gagnrýninn nexus af hönnunaráætlun, ferli getu, og efnahagslegur veruleiki.

Með því að byggja ákvarðanir í ISO 8062 CT bekk, samræma við Nadca eða SFSA kröfur, og fella rétt Mynstursgreiðslur, Verkfræðingar og steypustofur geta skilað hlutum sem uppfylla bæði afköst og fjárhagsáætlunarmarkmið.

Þar að auki, strangt skoðun, Tölfræðileg stjórnun, Og Ný stafræn tækni—From 3D-prentaðar sandform til rauntíma eftirlíkingar-eru að herða þoli eins og steypta og draga úr dýrri vinnslu..

Að lokum, Rétt umburðarstefna tryggir að steypuhlutinn þinn breytist vel frá mynstri búð til samsetningarlínu, á réttum tíma, á fjárhagsáætlun, og innan forskriftar.