Оглавление
Насколько важны допуски на линейные размеры? Вы бы поняли это, если бы заказали отливки нестандартного размера. Они могут помочь вам сократить расходы при поставке компонентов для автомобилей, станков или бытовой техники. В следующих разделах мы расскажем о линейных допусках, включая марки и способы их выбора.
1. Что такое допуск линейных размеров отливки?
В процессе охлаждения расплавленного металла будет происходить усадка и легкое смещение. Поэтому размер изделия не будет точным 100%. Линейный допуск размера - это допустимая погрешность. (Например, если допуск на размер 100-миллиметрового компонента составляет ±0,5 мм, то фактическое измерение, которое варьируется от 99,5 до 100,5 мм, является приемлемым). Существует международный стандарт (ISO 8062-3), который представляет собой справочную основу для покупателей и поставщиков.
Допуск на линейные размеры не только допускает погрешности, но и обеспечивает общий язык между конструкторами, инженерами и заводами. В противном случае детали или компоненты, изготовленные по одному конструкторскому плану, но на разных заводах, не будут взаимозаменяемыми.
Скорость усадки разных металлов различна. У алюминиевого сплава она составляет примерно 1,3%, а у углеродистой стали может достигать 2%. В 500-миллиметровом компоненте со скоростью усадки 2% может быть ошибка в 10 мм, что может привести к сбою. Поэтому очень важно учитывать допуск на линейные размеры в самом начале проектирования.
2. Классы линейных допусков размеров отливок
В ISO 8062-3 определены 16 классов допусков литья по линейным размерам, которые обозначены как DCTG 1 - DCTG 16.
Диапазон классов | Уровень толерантности | предел погрешности (для компонента 100 мм) |
ДКТГ 1-4 | Очень плотный | <±0,3 мм |
ДКТГ 5-9 | Средний | ±0,5-0,9 мм |
ДКТГ 10-14 | Свободный | ±1-4 мм |
ДКТГ 15-16 | Очень свободный | >±4 мм |
При меньшем числовом значении уровень допуска становится более жестким.
На примере 100-миллиметрового компонента DCTG 4 допускает погрешность только ±0,26 мм, а DCTG 13 - ±3,2 мм. Разница в точности составляет более 12 раз. Выбор подходящего класса позволяет избежать перепроектирования и переделки.
Примечательно, что разные части компонента могут быть выполнены в разных классах допусков линейных размеров.
Например, для уплотнительной поверхности корпуса насоса требуется DCTG 6, а для бесконтактной поверхности внешнего корпуса - только DTCG12. Это позволяет обеспечить точность ключевых деталей без значительного увеличения стоимости.
Допуск на толщину стенки рассматривается отдельно в ISO 8062-3. Тонкие участки стенки более грубые, чем другие части, так как их трудно контролировать во время заполнения и охлаждения.
3. Как выбрать подходящую марку для различных процессов литья?
Сортамент продукции различается при различных способах литья.
Литье под высоким давлением |
ДКТГ 4-6 |
±0,3 - ±0,5 мм | Большой объем, малые и средние алюминиевые/цинковые детали |
Литье по выплавляемым моделям (Silica Sol) | ДКТГ 4-6 | ±0,3 - ±0,5 мм | Сложные формы, нержавеющая сталь, аэрокосмическая промышленность |
Литье по выплавляемым моделям (водяное стекло) | ДКТГ 7-8 | ±0,6 - ±0,9 мм | Углеродистая сталь, прецизионные детали, требующие больших затрат |
Отливка из зеленого песка | ДКТГ 10-13 | ±1,0 - ±3,0 мм | Крупные недорогие структурные компоненты |
Помимо четырех перечисленных в таблице выше способов литья, на рынке существуют и другие варианты, такие как литье в постоянные формы (DCTG 6-10) и литье в оболочковые формы (DCTG 7-9), которые подходят для среднесерийного производства деталей из цветных металлов и компонентов автомобильных клапанов соответственно.
Важно обсудить этот вопрос с заводом до завершения разработки проекта, так как требуемый класс допуска часто определяет, какой способ литья подходит.
Существует практический принцип при выборе процесса литья и класса допуска на линейные размеры: подумайте, какие детали служат для эстетики, а какие - для функциональности. Только функциональные детали (например, расположение монтажных отверстий) требуют жестких допусков.
Если в деталях есть постобработка, например, обработка с ЧПУ, допуск на линейные размеры может быть ослаблен соответствующим образом, так как окончательная точность определяется постобработкой. Это может позволить выбрать менее затратный процесс литья и снизить стоимость.
Стоит отметить, что международный стандарт ISO 8062-3 также рекомендует покупателю общаться с фабрикой до того, как дизайн будет окончательно разработан. Это связано с различиями в оборудовании и технологических возможностях на разных фабриках.
Фабрики, использующие один и тот же процесс литья, например Silica Sol, могут достигать различных степеней допуска.
Выбор способа литья также определяется коммерческими соображениями. Литье под высоким давлением позволяет получать изделия с высокой точностью и гладкой поверхностью, но стоимость формы может достигать десятков тысяч долларов США. Литье в зеленый песок более целесообразно для мелкосерийного производства или пробных образцов.
В заключение следует отметить, что нет однозначных ответов на вопрос о выборе марки для различных процессов литья. Это зависит от
размер партии, бюджет, время выполнения заказа и предполагаемое использование компонентов. Завод может предложить процесс литья, который подходит больше всего, если эти четыре фактора перечислены.
4. Влияние допусков на линейные размеры на отливки
Не только число влияет на конструкцию, но и допуски на линейные размеры. Понимание этих эффектов может помочь принять лучшее решение на этапе проектирования.
● Стоимость: для того чтобы повысить класс с DCTG 10 до DCTG 6, стоимость может быть удвоена или даже больше. Это связано с дополнительными затратами на изготовление более точной пресс-формы, меньшей скоростью впрыска и строгим контролем охлаждения.
● ПостобработкаДля литья со свободным допуском требуется постобработка с ЧПУ, но общая стоимость все равно может быть ниже, чем при использовании точного литья.
● Соберите фитнесОтклонение в допуске может повлиять на сборку, если компонент должен собираться с другими деталями. Накопление отклонений в допуске называется “накоплением допуска”. Поэтому, чем сложнее сборка, тем строже должен быть контроль допусков для каждой детали или компонента.
● Шероховатость поверхностиЧем меньше допуск, тем более шероховатой будет поверхность. Если есть требования к герметичности или внешнему виду, шероховатость поверхности и допуск должны быть учтены при выборе процесса литья.
● Количество ломаЕсли требуемый допуск не соответствует возможностям процесса, то количество брака будет выше. Ответственный завод заранее предоставит данные статистического контроля процесса (SPC), которые могут подтвердить его способность
достичь требуемого уровня.
Допуски на линейные размеры также могут косвенно влиять на время выполнения заказа. Строгая градация требует меньшей скорости впрыска, большего времени охлаждения, а также более строгих процедур контроля, что может удлинить производственный цикл. При выборе поставщиков необходимо спрашивать о реальных технологических возможностях и времени выполнения заказа.
5. Существуют ли другие параметры литья?
● Геометрические литейные допуски (GCT): плоскостность, округлость, перпендикулярность и т. д. Он взаимодействует с допуском линейных размеров для описания точности формы отливки.
● Припуски на механическую обработку: запасные дополнительные материалы для дальнейшего раскроя. Количество варьируется от A (наименьшее) до H (наибольшее). Если оставить слишком мало, это может привести к недостаточной поверхности после обработки, а если оставить слишком много - к растратам.
● Угол наклона: угол, который позволяет отливке расплавляться, обычно составляет от 0,5° до 3°. Если угол осадки слишком мал, это может привести к царапинам на поверхности во время распалубки. Он может даже повредить форму и увеличить
эксплуатационные расходы.
● Толщина стенкиЛитье под давлением может достигать толщины 0,8 мм, в то время как литье в песок требует 3 мм и более. Конструкция с толщиной стенок меньше минимальной подвержена голоданию материала, холодному затвору или пористости.
● Шероховатость поверхности (Ra): среднее отклонение поверхности от средней линии. Литье в кокиль может достигать Ra 1,6-6,3 мкм, в то время как литье в зеленый песок может достигать Ra 50 мкм, что является большой разницей.
● Пористость: важна для уплотнительных или несущих давление деталей и должна быть подтверждена рентгеновским или компьютерным сканированием. Причинами пористости являются захват газа и усадка при охлаждении. Ее можно уменьшить за счет улучшения литниковой системы и использования вакуумного литья под давлением.
Эти параметры влияют друг на друга. Например, на заводе обычно предлагают уменьшить припуск на обработку, если выбран более строгий диапазон марок. Если угол вытяжки слишком мал, поверхность может быть поцарапана во время распалубки, и это может повлиять на шероховатость поверхности. Рекомендуется упорядочить все параметры и предоставить комплексную техническую спецификацию, а не только конструкторский чертеж, что может предотвратить большинство проблем с качеством из-за
недопонимание.
6. Вот 5 рекомендуемых заводов, которые производят отливки с использованием международных стандартных допусков на отливки
Точное литье и производство 8 000 тонн в год. CT5-CT8 | |
EASIAHOME (Китай) | Сертифицировано по ISO 9001, с универсальным обслуживанием. CT5-CT6 |
Металлы Даванг (Китай) | Состоит из трех заводов площадью 120 000 квадратных метров. ISO 9001 + 14001 |
Качество литья Промышленность (Cхина) | Может достигать CT4 и подходит для нержавеющей стали |
MetalTek International (США) | Подходит для покупателей, которым требуется сертификат AS9100 (аэрокосмическая промышленность) |
Перед началом массового производства важно запросить отчет о проверке первого изделия и убедиться, что завод производит продукцию в соответствии со стандартом ISO 8062-3 или эквивалентным. Поставщик, который может предоставить сертификат по допускам, более надежен и подходит для установления долгосрочных отношений сотрудничества. Он может оптимизировать компоненты на этапе проектирования и привести к более простому и менее дорогостоящему производству.
Russian 
English 
Spanish 
Portuguese 
French 
German 
Italian 
Arabic 
Korean 
Chinese