ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความแม่นยำมิติของการหล่อ

ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความแม่นยำมิติของการหล่อ

สารบัญ แสดง

1. บทสรุปผู้บริหาร

ความแม่นยำของมิติของการหล่อเป็นผลสุทธิจากสาเหตุหลายประการที่โต้ตอบกัน: ฟิสิกส์ของวัสดุ (การหดตัว & การเปลี่ยนแปลงเฟส), พลวัตของกระบวนการ (เท, การทำให้แข็งตัว), ความแม่นยำของเครื่องมือ (ลวดลาย & การทำแกน), เรขาคณิตการออกแบบ (ส่วนต่างๆ & คุณสมบัติ), การรักษาความร้อน, การจัดการและสภาพแวดล้อมในการวัด.

ค่าใดๆ เหล่านี้สามารถแนะนำหน่วยมิลลิเมตรได้ (หรือเศษส่วนของมิลลิเมตร) ของการเบี่ยงเบนคุณสมบัติที่กำหนด.

ผลลัพธ์ที่ดีมาจากความร่วมมือในช่วงแรกๆ ระหว่างนักออกแบบและโรงหล่อ, การจัดสรรคุณสมบัติแบบ as-cast และ to-be-machined อย่างชัดเจน, และส่วนผสมของกฎการออกแบบ, การควบคุมและตรวจสอบกระบวนการ.

2. ความแม่นยำของมิติของการหล่อคืออะไร?

ความแม่นยำด้านมิติของการหล่อหมายถึงความใกล้เคียงของรูปทรงขั้นสุดท้ายของส่วนประกอบการหล่อกับค่าที่ระบุ (ตั้งใจ) ขนาดที่ระบุในแบบวิศวกรรมหรือแบบจำลอง CAD.

กล่าวอีกนัยหนึ่ง, มันเป็นระดับที่ “ตามนักแสดง” รูปร่างเลียนแบบ “ตามที่ออกแบบ” รูปร่าง.

เพราะกระบวนการหล่อทั้งหมดเกี่ยวข้องกับการหดตัวของโลหะ, การไล่ระดับสีความร้อน, การบิดเบี้ยวของแม่พิมพ์และตัวแปรเครื่องมือ, การหล่อไม่สามารถจับคู่มิติทางทฤษฎีได้อย่างสมบูรณ์แบบ.

แทน, ความแม่นยำของมิติถูกควบคุมและประเมินผลผ่าน ความคลาดเคลื่อน, การควบคุมทางเรขาคณิต, และ การวัดทางสถิติ.

ความแม่นยำมิติของการหล่อ
ความแม่นยำมิติของการหล่อ

การสร้างมาตรฐานความแม่นยำ: ชั้นเรียนความอดทน

ความแม่นยำของมิติในการหล่อถือเป็นมาตรฐานสากล, ที่โดดเด่นที่สุดโดย:

ไอเอสโอ 8062-1/2/3

  • กะรัต (ความอดทนต่อการหล่อ) คลาสสำหรับมิติเชิงเส้น — CT1 (มีความแม่นยำสูงมาก) ถึง CT16 (หยาบ).
  • GCT (ความอดทนในการหล่อทางเรขาคณิต) เพื่อความเรียบ, ความกลม, ตำแหน่ง, ฯลฯ.

มาตรฐานอื่นๆ มักอ้างอิงถึง

  • จาก 1680
  • ANSI/ASME Y14.5 (สำหรับจีดี&T เกี่ยวกับคุณสมบัติของเครื่องจักร)
  • มาตรฐาน ASTM A802 (ความคลาดเคลื่อนในการหล่อเหล็ก)

กรอบการทำงานเหล่านี้ช่วยให้นักออกแบบและโรงหล่อสามารถสื่อสารความคลาดเคลื่อนได้อย่างชัดเจน และคาดการณ์ความแม่นยำที่สามารถทำได้สำหรับแต่ละกระบวนการ.

3. การจำแนกปัจจัยที่มีอิทธิพลในระดับสูง

  1. วัสดุที่แท้จริง — การหดตัวของโลหะผสม, การแปลงเฟส, การขยายตัวแบบแอนไอโซทรอปิก.
  2. ฟิสิกส์กระบวนการ — อุณหภูมิหลอมละลาย, ความปั่นป่วน, การเติมเต็ม, รูปแบบการแข็งตัว.
  3. เครื่องมือ & แม่พิมพ์ - ความแม่นยำของรูปแบบ, การขยับแกนกลาง, การเคลื่อนย้าย/การทรุดตัวของเชื้อรา.
  4. เรขาคณิต & ออกแบบ — โมดูลัสส่วน, หมู่เกาะ, ผนังบางและหนา.
  5. ความร้อน & การรักษาหลังการหล่อ - การบิดเบือนการรักษาความร้อน, ดับความเครียด.
  6. หลังการประมวลผล & การจัดการ — ลำดับการตัดเฉือน, การแปรปรวนของฟิกซ์เจอร์.
  7. การวัด & สิ่งแวดล้อม — อุณหภูมิระหว่างการตรวจสอบ, เสถียรภาพของข้อมูล.
  8. มนุษย์ & การควบคุมระบบ — การปฏิบัติของผู้ปฏิบัติงาน, สพีซี, สูตรดริฟท์.

4. ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับวัสดุ

การหดตัวเชิงเส้น และการหดตัวของปริมาตร

  • อะไร: โลหะทุกชนิดหดตัวเมื่อเย็นลงจากของเหลว → ของแข็ง → อุณหภูมิห้อง. การหดตัวเชิงเส้น (ปัจจัยขนาดรูปแบบ) เป็นผู้มีส่วนสำคัญในการเปลี่ยนแปลงมิติ.
  • ช่วงทั่วไป (เป็นตัวอย่าง):อลูมิเนียมอัลลอยด์ ~0.6–1.5%, เหล็กหล่อ ~1.0–1.6%, คาร์บอน & โลหะผสมเหล็ก ~1.8–2.5%, โลหะผสมทองแดง ~1.8–2.2%. ค่าจริงคือโลหะผสม & ขึ้นอยู่กับกระบวนการ; ยืนยันกับโรงหล่อ.
  • ผล: เล็กน้อย 200 มม. มีคุณลักษณะด้วย 1.2% การหดตัวจะสั้นลงโดย 2.4 มม. เว้นแต่จะได้รับการชดเชยตามรูปแบบ.
การหดตัวของการหล่ออลูมิเนียม
การหดตัวของการหล่ออลูมิเนียม

การแปลงเฟส & การแข็งตัวแบบแอนไอโซทรอปิก

  • โลหะผสมบางชนิด (เหล็กกล้า, โลหะผสมที่มี Ni สูง) ได้รับการเปลี่ยนแปลงเฟส (ออสเทนไนต์ → เฟอร์ไรต์ / เพิร์ลไลต์ / มาร์เทนไซต์) ที่บวกหรือลบการเปลี่ยนแปลงมิตินอกเหนือจากการหดตัวด้วยความร้อนธรรมดา. การแข็งตัวแบบทิศทางสามารถสร้างการหดตัวแบบแอนไอโซทรอปิกได้.

การแยกการแข็งตัว & ฮอตสปอต

  • การเพิ่มคุณค่า/การพร่องขององค์ประกอบในท้องถิ่นในภูมิภาคระหว่างเดนไดรต์ทำให้เกิดความแตกต่างทางโครงสร้างจุลภาคและสามารถรวมการหดตัวหรือสร้างโพรงในท้องถิ่นที่เปลี่ยนแปลงมิติในท้องถิ่น.

การบรรเทาผลกระทบ: ระบุการควบคุมโลหะผสมและการหลอม; สอบถามปัจจัยการหดตัวและขนาดรูปแบบจากโรงหล่อ; ใช้การออกแบบการแข็งตัวแบบอุณหภูมิคงที่/แบบควบคุม.

5. ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการ

ความสามารถในการหล่อเส้นทาง

(ค่าเผื่อที่แสดงเป็นค่าเผื่อเชิงเส้นทั่วไปต่อ 100 มม. ค่าจะแตกต่างกันไปตามโลหะผสม, เรขาคณิต & ความสามารถของโรงหล่อ)

กระบวนการหล่อ ความอดทนเชิงเส้นทั่วไป (ต่อ 100 มม) เกรด CT ทั่วไป (ไอเอสโอ 8062-3) ความสามารถทั่วไป หมายเหตุ / ลักษณะเฉพาะ
การคัดเลือกนักลงทุนซิลิกา-โซล ±0.10 – ±0.40 มม ซีที4 – ซีที6 ★★★★★ (สูงมาก) การตกแต่งพื้นผิวที่ดีที่สุด; ดีที่สุดสำหรับชิ้นส่วนสแตนเลสที่มีความแม่นยำ; การทำซ้ำได้ดีเยี่ยม.
การหล่อการลงทุนแก้วน้ำ ±0.30 – ±0.80 มม ซีที6 – ซีที8 ★★★★☆ แม่นยำดีด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่า; เหมาะสำหรับเหล็กกล้าคาร์บอน, เหล็กกล้าต่ำ, เหล็กดัด.
แรงกดดันสูง หล่อตาย (HPDC) ±0.10 – ±0.50 มม ซีที5 – ซีที7 ★★★★★ เหมาะสำหรับส่วนประกอบผนังบางอะลูมิเนียม/สังกะสี; ความแม่นยำที่ได้รับอิทธิพลจากการสึกหรอของแม่พิมพ์ & การควบคุมความร้อน.
การหล่อตายแรงดันต่ำ (แอล.ดี.ซี) ±0.30 – ±0.80 มม ซีที6 – ซีที8 ★★★★☆ มีเสถียรภาพที่ดี & ความสมบูรณ์ของโครงสร้าง; ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับล้อและชิ้นส่วนโครงสร้าง AL.
การหล่อด้วยแรงโน้มถ่วง (แม่พิมพ์ถาวร) ±0.40 – ±1.00 มม ซีที7 – ซีที9 ★★★☆☆ แม่นยำกว่าการหล่อทราย; ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของแม่พิมพ์ & การออกแบบแม่พิมพ์.
การหล่อหาดทรายสีเขียว ±1.0 – ±3.0 มม ซีที10 – ซีที13 ★★☆☆☆ กระบวนการที่ประหยัดที่สุด; ความแม่นยำได้รับอิทธิพลอย่างมากจากคุณภาพทราย & ความแข็งแกร่งของแม่พิมพ์.
การหล่อทรายเรซิน (ไม่ต้องอบ)
±0.8 – ±2.5 มม ซีที9 – ซีที12 ★★★☆☆ ความมั่นคงดีกว่าทรายสีเขียว; เหมาะสำหรับการหล่อที่ซับซ้อนขนาดกลางถึงใหญ่.
การหล่อแม่เหล็ก ± 0.5 - ± 1.5 มม. ซีที7 – ซีที9 ★★★★☆ เปลือกบางทำให้แม่พิมพ์มีความแข็งแกร่งสม่ำเสมอ; เหมาะสำหรับชิ้นส่วนเหล็ก/เหล็กกล้าที่มีความแม่นยำขนาดเล็กถึงปานกลาง.
การคัดเลือกนักปั่นป่วน ±0.5 – ±2.0 มม ซีที7 – ซีที10 ★★★★☆ เหมาะสำหรับส่วนประกอบที่เป็นท่อ; การควบคุม OD แน่น, ความคลาดเคลื่อน ID ที่หลวมกว่า.
การหล่ออย่างต่อเนื่อง ±0.3 – ±1.5 มม ซีที6 – ซีที9 ★★★★☆ โปรไฟล์ที่แม่นยำ; ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับบิลเล็ต, แท่ง, โลหะผสมทองแดง.
การหล่อโฟมที่หายไป ±1.0 – ±3.0 มม ซีที10 – ซีที13 ★★☆☆☆ เหมาะสำหรับเรขาคณิตที่ซับซ้อน; ความแม่นยำจำกัดด้วยความเสถียรของลวดลายโฟม & การเคลือบ.

อุณหภูมิละลาย & ความร้อนยิ่งใหญ่

  • ความร้อนยวดยิ่งสูงจะเพิ่มการไหล แต่เพิ่มความสามารถในการละลายของก๊าซและความปั่นป่วน; ทั้งสองอย่างสามารถทำให้เกิดความพรุนของการหดตัวเพิ่มขึ้นและความไม่ถูกต้องของมิติได้หากได้รับการจัดการที่ไม่ถูกต้อง.

เติมพลวัตและความปั่นป่วน

  • ความปั่นป่วนกักเก็บออกไซด์ไว้, ทำให้เกิดการวิ่งผิดและการปิดแบบเย็น; การเติมที่ไม่สมบูรณ์จะเปลี่ยนรูปทรงที่มีประสิทธิภาพ และอาจบิดเบือนส่วนต่างๆ เนื่องจากเปลือกแข็งที่แข็งตัวจะจำกัดโลหะที่ตามมา.

การจับจอง, เพิ่มขึ้น & การแข็งตัวของทิศทาง

  • ประตูรั้วที่ไม่ดีทำให้เกิดโพรงหดตัวในบริเวณที่ไม่ต้องการ. การวางตำแหน่งไรเซอร์ที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ว่าการป้อนโลหะจะเข้าสู่โซนแข็งตัวและควบคุมรูปทรงขั้นสุดท้าย.

วิธีการช่วยด้วยแรงดัน/สุญญากาศ

  • HPDC สุญญากาศหรือการเติมแรงดันต่ำช่วยลดความพรุนของก๊าซและปรับปรุงความเสถียรของมิติของคุณสมบัติบาง ๆ; กระบวนการบีบและกึ่งแข็งช่วยลดผลกระทบจากการหดตัว.

6. เครื่องมือ & ลวดลาย / ปัจจัยหลัก

เครื่องมือ, รูปแบบและแกนกำหนด เรขาคณิตเริ่มต้น ของการหล่อและส่วนใหญ่กำหนดความสามารถในการทำซ้ำและการชดเชยที่เป็นระบบ.

การใช้เครื่องมือที่ไม่ดีหรือการควบคุมแกนที่ไม่เพียงพอทำให้เกิดการเบี่ยงเบนของมิติ, การเปลี่ยนแปลงหลัก, และการบิดเบือนที่ไม่สามารถกู้คืนได้ซึ่งการประมวลผลดาวน์สตรีมไม่สามารถแก้ไขได้เสมอไป.

การสร้างรูปแบบขี้ผึ้ง
รูปแบบขี้ผึ้ง

ความแม่นยำของรูปแบบ & การชดเชยการหดตัว

เรขาคณิตของรูปแบบเป็นเส้นพื้นฐานที่ใช้การหดตัวและการชดเชยเครื่องมือทั้งหมด. ประเด็นสำคัญ:

  • การปรับขนาดรูปแบบ: รูปแบบจะต้องได้รับการปรับขนาดโดยใช้ที่ถูกต้อง การหดตัวเชิงเส้น ปัจจัยสำหรับโลหะผสมและกระบวนการ (โลหะผสม/กระบวนการที่แตกต่างกันต้องใช้ปัจจัยขนาดที่แตกต่างกัน).
  • ความอดทนต่อรูปแบบ: ความคลาดเคลื่อนของผู้สร้างรูปแบบควรเข้มงวดกว่าความคลาดเคลื่อนของชิ้นส่วนที่ต้องการ ดังนั้นข้อผิดพลาดของรูปแบบจึงไม่ใช่สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ.
  • การชดเชยอย่างเป็นระบบ: การบิดเบือนเครื่องมือ, การสึกหรอของรูปแบบและการจัดตำแหน่งที่ไม่ตรงของฟิกซ์เจอร์ทำให้เกิดการชดเชยที่ทำซ้ำได้; สิ่งเหล่านี้ควรได้รับการวัดและแก้ไขระหว่างการวิ่งของนักบิน.

การบรรเทาผลกระทบ: จัดทำเอกสารและตรวจสอบขนาดรูปแบบก่อนเทครั้งแรก; ต้องการให้โรงหล่อจัดหาแบบเขียนลวดลาย (โดยมีการใช้ปัจจัยการหดตัว) และรายงานการตรวจสอบรูปแบบบทความแรก.

วัสดุทนไฟและความแข็งแรงของเปลือก

ระบบทนไฟ (วัสดุ, สารละลาย, สร้างเลเยอร์, ความหนา) ควบคุมความแข็งของเปลือกและการตอบสนองต่อความร้อน. ผลกระทบที่สำคัญ:

  • CTE ไม่ตรงกัน: วัสดุทนไฟที่แตกต่างกันจะขยายตัว/หดตัวแตกต่างกันภายใต้ความร้อน ซึ่งขนาดช่องจะเปลี่ยนระหว่างการเทและการทำความเย็น.
  • ความแข็งแกร่งของเปลือก: เปลือกหอยที่บางหรือรวมตัวกันไม่ดีจะเสียรูปภายใต้แรงกดดันทางโลหะ, ทำให้เกิดความนูนหรือการเปลี่ยนแปลงมิติในท้องถิ่น.
  • ความแปรปรวนของกระบวนการ: ผสมสารละลาย, เทคนิคการเคลือบและการควบคุมการทำให้แห้ง/เหนื่อยหน่ายส่งผลต่อความหนาแน่นของเปลือกและความสามารถในการทำซ้ำ.

การบรรเทาผลกระทบ: สร้างมาตรฐานให้กับสูตรสารละลายและตารางเลเยอร์สำหรับชิ้นส่วน; ระบุความหนาของเปลือกขั้นต่ำและกำหนดเวลาการบ่ม; ตรวจสอบความสมบูรณ์ของเปลือก (ภาพ, เกี่ยวกับมิติ) ก่อนที่จะเทชิ้นส่วนที่สำคัญ.

ความแม่นยำหลัก, การเปลี่ยนแปลงหลัก & การบิดเบือนหลัก

แกนระบุตำแหน่งคุณสมบัติภายในและรู — ความแม่นยำและความเสถียรเป็นสิ่งสำคัญ.

กลไกทั่วไป:

แกนในการหล่อทราย
แกนในการหล่อทราย
  • การเปลี่ยนแปลงหลัก: ที่นั่งหลักไม่ดี, การพิมพ์แกนที่ไม่เพียงพอหรือการสั่นสะเทือนระหว่างการเททำให้แกนเคลื่อนที่, การเปลี่ยนตำแหน่งของรู.
  • การบิดเบือนหลัก: ไม่รองรับ, แกนที่ยาวหรือบางสามารถโค้งงอหรือสั่นสะเทือนได้ภายใต้แรงกดของโลหะหรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ, การเปลี่ยนแปลงเรขาคณิตภายใน.
  • การกัดเซาะแกนกลาง / ชะล้าง: โลหะที่มีความเร็วสูงสามารถกัดกร่อนพื้นผิวแกนกลางที่อ่อนแอได้, การเปลี่ยนแปลงการตกแต่งและขนาดรูเจาะ.

การบรรเทาผลกระทบ: ออกแบบการพิมพ์แกนที่แข็งแกร่งและลูกโซ่เชิงกลเชิงบวก; ระบุความแข็งของแกนและส่วนรองรับสำหรับแกนยาว; ควบคุมความเร็วการเทและประตูรั้วเพื่อจำกัดการกัดกร่อนของเจ็ท; ใช้การเคลือบแกนเมื่อจำเป็น.

รองรับแม่พิมพ์ & ความมั่นคงของมิติ

วิธีการรองรับแม่พิมพ์หรือแม่พิมพ์ระหว่างการเทจะส่งผลต่อความสม่ำเสมอของมิติ:

  • การโก่งตัวตาย: โลหะจะตายด้วยความร้อนและโค้งงอภายใต้วงจร — การเติบโตทางความร้อนและโหลดของแคลมป์จะเปลี่ยนรูปทรงของช่องตลอดอายุการใช้งาน.
  • การตั้งถิ่นฐานของแม่พิมพ์ทราย: การบดอัดทราย, การระบายอากาศและแรงกดของแคลมป์ทำให้แม่พิมพ์เคลื่อนที่หรือสปริงกลับในการหล่อขนาดใหญ่.
  • การสึกหรอของเครื่องมือ: รอบที่ซ้ำกันทำให้เกิดร่องสึกหรอและการเบี่ยงเบนของมิติในเครื่องมือโลหะ.

การบรรเทาผลกระทบ: วิศวกรรองรับแม่พิมพ์และที่หนีบเพื่อลดการโก่งตัว; ควบคุมการบดอัดทรายและการรักษาสารยึดเกาะ; กำหนดเวลาการบำรุงรักษาแม่พิมพ์และช่วงเวลาการทำงานซ้ำ; ตรวจสอบการเบี่ยงเบนของมิติผ่าน SPC และดำเนินการตรวจสอบเครื่องมือเป็นระยะ.

อุณหภูมิแม่พิมพ์

อุณหภูมิแม่พิมพ์ขณะเทและระหว่างการแข็งตัวส่งผลต่อการเติม, การหดตัวและความเค้นตกค้าง:

  • แม่พิมพ์เย็น: การไล่ระดับความร้อนที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดความเย็นได้, misruns, หรือแรงดึงและการแตกร้าวที่เพิ่มขึ้น.
  • แม่พิมพ์ร้อน: อุณหภูมิแม่พิมพ์ที่มากเกินไปจะเพิ่มการขยายตัวของวัสดุแม่พิมพ์ และสามารถเปลี่ยนขนาดขณะหล่อและเพิ่มความหยาบของเกรนได้.
  • การไล่ระดับความร้อน: การให้ความร้อนแก่แม่พิมพ์ที่ไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดการแข็งตัวและการบิดเบี้ยวที่ไม่สมมาตร.

การบรรเทาผลกระทบ: กำหนดมาตรฐานขั้นตอนการอุ่นแม่พิมพ์/แม่พิมพ์และการควบคุมอุณหภูมิ; ตรวจสอบอุณหภูมิแม่พิมพ์ ณ ตำแหน่งวิกฤต; ใช้การจำลองเชิงความร้อนเพื่อคาดการณ์การไล่ระดับสีสำหรับชิ้นส่วนที่ซับซ้อน และปรับตำแหน่งเกตติ้ง/ชิลล์.

7. ออกแบบ & ปัจจัยทางเรขาคณิต

การเปลี่ยนแปลงความหนาของส่วน

  • ส่วนที่แยกได้หนาจะแข็งตัวช้าๆ และสร้างจุดร้อนและโพรงหดตัว; ส่วนที่บางจะเย็นลงอย่างรวดเร็วและอาจบิดเบี้ยวหรือทำให้เกิดการวิ่งผิดทาง. หลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลงความหนาอย่างกะทันหัน.

หมู่เกาะ, ผู้บังคับบัญชา, ซี่โครงและเนื้อ

  • ผู้บังคับบัญชาขนาดใหญ่สร้างโซนลดขนาดในท้องถิ่น; ซี่โครงช่วยให้แข็งแต่ต้องมีขนาดเพื่อไม่ให้กักความร้อน. เนื้อปลาช่วยลดความเข้มข้นของความเครียดและปรับปรุงการไหลของโลหะ.

คุณสมบัติบางยาวและการบิดเบี้ยว

  • ส่วนที่เรียวยาว (เพลา, ครีบ) มีความเสี่ยงต่อการบิดงอที่เกิดจากการแข็งตัวและการบิดเบี้ยวของเครื่องจักรตามมา.

คำแนะนำของ DFM: พยายามรักษาความหนาของผนังให้สม่ำเสมอ; ใช้ซี่โครงแทนความหนา, เพิ่มเส้นทางป้อนไปยังส่วนที่มีน้ำหนักมาก, เพิ่มเนื้อและร่าง.

8. ประวัติความร้อน & การรักษาหลังการหล่อ

การรักษาความร้อน ทำให้เกิดการบิดเบือน

  • สารละลายหลอม, ทำให้เป็นปกติ, การดับหรือบรรเทาความเครียดสามารถเปลี่ยนขนาดได้—บางครั้งอาจคาดเดาไม่ได้ในส่วนขนาดใหญ่. การชุบแข็งจะสร้างการไล่ระดับสีและความเค้นตกค้างที่ทำให้ชิ้นส่วนบิดเบี้ยว.

ความเค้นตกค้างจากการแข็งตัว

  • การระบายความร้อนอย่างรวดเร็วและการหดตัวที่มีข้อจำกัดทำให้เกิดความเค้นตกค้างที่ผ่อนคลายระหว่างการตัดเฉือนหรือการบริการ, การเปลี่ยนแปลงรูปทรงเรขาคณิต (สปริงแบ็ค).

การบรรเทาผลกระทบ: ระบุลำดับการรักษาความร้อนตั้งแต่เนิ่นๆ; เครื่องหลังการอบชุบด้วยความร้อนซึ่งจำเป็นต้องมีความคลาดเคลื่อนในการทำงาน; ใช้การบรรเทาความเครียดตามความเหมาะสม.

9. การจัดการ, ลำดับการตัดเฉือน & เอฟเฟกต์การติดตั้ง

ค่าเผื่อการตัดเฉือน & ลำดับ

  • เครื่องจักรกล เอาวัสดุออกเพื่อให้ได้ความแม่นยำขั้นสุดท้าย. การเรียงลำดับ (ซึ่งหันหน้าเข้าหาเครื่องจักรก่อน) และฟิกซ์เจอร์ควบคุมการบิดเบือนสะสม. การตัดเฉือนก่อนที่จะคลายความเค้นเต็มที่อาจทำให้เกิดการบิดเบี้ยวได้.

การติดตั้ง & การอ้างอิงข้อมูล

  • การออกแบบฟิกซ์เจอร์ที่ไม่ดีทำให้เกิดการบิดเบี้ยวของแคลมป์และการวัดที่ผิดพลาด. ใช้พื้นผิว Datum และฟิกซ์เจอร์ที่มั่นคง; หลีกเลี่ยงการหนีบมากเกินไปเมื่อทำการวัด.

แรงบิดของตัวยึดและความเค้นในการประกอบ

  • การขันโบลท์ให้แน่นสามารถบิดเบือนส่วนที่บางและเปลี่ยนความเรียบของหน้าแปลนได้. ระบุขีดจำกัดแรงบิดและลำดับ.

การบรรเทาผลกระทบ: กำหนดลำดับการตัดเฉือน, แนะนำการออกแบบฟิกซ์เจอร์, ระบุแรงบิด & คำแนะนำในการประกอบ.

10. การวัด, สิ่งแวดล้อม & ผลกระทบของมาตรวิทยา

อุณหภูมิที่วัด

  • โลหะจะขยายตัวตามอุณหภูมิ. กฎทั่วไป: ก 1 การเปลี่ยนแปลง °C ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเชิงเส้น ~16–25 ppm/°C สำหรับเหล็ก/อะลูมิเนียม; บน 500 ส่วนมม 1 °C µ 0.008–0.012 มม. — เกี่ยวข้องกับพิกัดความเผื่อที่แคบ.
    ควรวัดที่อุณหภูมิมาตรฐานเสมอ (โดยปกติ 20 องศาเซลเซียส) หรือชดเชย.

ความแม่นยำของเครื่องมือ & ผลการสอบสวน

  • ประเภทโพรบ CMM, ความยาวของสไตลัสและกลยุทธ์การตรวจวัดทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัด. สำหรับคุณสมบัติที่บาง, แรงในการตรวจสอบสามารถเบี่ยงเบนส่วนได้.

ความเสถียรของข้อมูล & ความสามารถในการทำซ้ำของการวัด

  • การเลือกข้อมูลที่ไม่สอดคล้องกันทำให้เกิดการกระจาย. ใช้การตรึง Datum ที่สามารถทำซ้ำได้และกำหนดโปรโตคอลการวัด.

การบรรเทาผลกระทบ: ระบุอุณหภูมิการวัด, กลยุทธ์ซีเอ็มเอ็ม, และเกณฑ์การยอมรับ; ต้องการ FAI พร้อมรายงานสภาวะแวดล้อม.

11. บทสรุป

ความแม่นยำของมิติในการหล่อไม่ได้ถูกกำหนดโดยปัจจัยเดียว แต่โดย ปฏิสัมพันธ์ของวัสดุ, เครื่องมือ, การควบคุมกระบวนการ, และพฤติกรรมทางความร้อน ตลอดวงจรการผลิตทั้งหมด.

ทุกขั้นตอนตั้งแต่การออกแบบรูปแบบและการชดเชยการหดตัวไปจนถึงความเสถียรของแม่พิมพ์, การเลือกโลหะผสม, และสภาวะการแข็งตัว—ทำให้เกิดความแปรผันที่อาจเกิดขึ้นซึ่งต้องทำความเข้าใจและจัดการอย่างแข็งขัน.

ต้องใช้การหล่อที่มีความแม่นยำสูง:

  • รูปแบบและแกนที่แม่นยำ ด้วยค่าเผื่อการหดตัวที่ควบคุมได้
  • ระบบแม่พิมพ์และเปลือกที่มั่นคง ด้วยพฤติกรรมทางความร้อนและทางกลที่คาดการณ์ได้
  • พารามิเตอร์กระบวนการที่ได้รับการดูแลอย่างเข้มงวด รวมถึงอุณหภูมิการเท, อุณหภูมิแม่พิมพ์, และความสม่ำเสมอของประตู
  • วัสดุคุณภาพ ด้วยคุณสมบัติการขยายตัวทางความร้อนและการแข็งตัวที่ทราบ
  • การตรวจสอบที่แข็งแกร่ง, สพีซี, และวงจรป้อนกลับ เพื่อตรวจจับความแปรปรวนตั้งแต่เนิ่นๆ

เมื่อปัจจัยเหล่านี้ถูกออกแบบอย่างองค์รวม, โรงหล่อสามารถส่งมอบงานหล่อที่ตรงตามเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนของขนาดที่แคบอย่างสม่ำเสมอ, ลดต้นทุนการตัดเฉือน, ปรับปรุงการประกอบให้พอดี, และปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย.

ในที่สุด, ความแม่นยำของมิติเป็นทั้ง ความสำเร็จทางเทคนิค และก วินัยกระบวนการ—สิ่งหนึ่งที่ทำให้ซัพพลายเออร์การหล่อระดับสูงแตกต่างจากผู้ผลิตทั่วไป.

 

คำถามที่พบบ่อย

โลหะผสมประเภทใดมีผลกระทบต่อความแม่นยำของมิติมากที่สุด?

โลหะผสมแมกนีเซียม (1.8–2.5% การหดตัวเชิงเส้น) มีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดการเบี่ยงเบนมิติ, ในขณะที่เหล็กหล่อสีเทา (0.8–1.2%) มีเสถียรภาพมากที่สุด.

การหล่อทรายสามารถบรรลุความแม่นยำของมิติสูงได้?

การหล่อทรายด้วยเรซินสามารถยึดติดได้ถึง ISO 8062 ซีที8–10 (±0.3–0.5 มม. สำหรับชิ้นส่วน 100 มม), เหมาะสำหรับชิ้นส่วนที่มีความแม่นยำปานกลาง (เช่น, ตัวเรือนปั๊ม).

เพื่อความแม่นยำ CT5–7, จำเป็นต้องมีการหล่อการลงทุนหรือ HPDC.

การชดเชยการหดตัวของแม่พิมพ์ทำงานอย่างไร?

แม่พิมพ์มีขนาดใหญ่เกินไปตามอัตราการหดตัวเชิงเส้นของโลหะผสม. ตัวอย่างเช่น, อลูมิเนียม 100 มม (1.5% การหดตัว) ชิ้นส่วนต้องใช้แม่พิมพ์ขนาด 101.5 มม. เพื่อให้แน่ใจว่าการหล่อขั้นสุดท้ายจะหดตัวลงเหลือ 100 มม.

สาเหตุหลักของการบิดเบี้ยวในการหล่อคืออะไร?

ความเย็นไม่สม่ำเสมอ (เช่น, ส่วนหนาจะเย็นช้ากว่าส่วนบาง) ทำให้เกิดความเครียดภายใน, นำไปสู่การบิดเบี้ยว.

การใช้เตารีดเย็นหรือน้ำหล่อเย็นเพื่อปรับอัตราการทำความเย็นให้สมดุลสามารถลดการบิดเบี้ยวได้ 40–50%.

หลังการรักษาส่งผลต่อความแม่นยำของมิติอย่างไร?

การทำความสะอาดแบบสั่นสะเทือนสามารถทำให้ชิ้นส่วนที่มีผนังบางบิดเบี้ยวได้ 0.1–0.2 มม, ในขณะที่การเบี่ยงเบนอุณหภูมิการรักษาความร้อน (±10°ซ) อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขนาด 0.1–0.2 มม.

ทำความสะอาดอย่างอ่อนโยน (การสั่นสะเทือนความถี่ต่ำ) และการควบคุมการบำบัดความร้อนที่แม่นยำช่วยลดปัญหาเหล่านี้.

เลื่อนไปด้านบน