铸造外壳可以满足其外部尺寸，并且在加工其密封面时仍然会露出孔隙. 另一种铸件可能没有明显的内部缺陷，但在孔内留下未切割的补丁，因为局部加工余量太小.
铸造收缩影响尺寸设计和凝固过程中液态金属的供应. 这些问题需要不同的控制.
图案余量补偿尺寸变化. 随着铸件凝固供给金属. 机加工余料留下用于切割成最终尺寸的材料. 增加一项并不能取代其他项.
将尺寸错误与收缩缺陷分开
更改刀具尺寸或添加加工毛坯之前, 找出失败的原因.
| 你所看到的 | 要调查的问题 | 有用的第一次检查 |
|---|---|---|
| 一些外部特征始终尺寸偏小 | 刀具补偿是否适合该合金, 过程, 和特点? | 将冷却后的铸件与加工前的铸件图纸进行比较 |
| 厚凸台或墙壁连接处附近出现空洞 | 该部分在凝固之前是否失去了液态金属的供应? | 查看本地部分, 进料路径, 和凝固顺序 |
| 未切割的新月形仍保留在机加工孔内 | 所需成品轴周围是否有足够的本地库存? | 检查铸件孔尺寸, 位置, 草稿, 以及与加工基准的关系 |
| 铣削密封面后出现气孔 | 在原始表面下方具有机加工暴露的孔隙? | 记录位置和切割深度, 调查原因, 并评估密封要求 |
孔隙率本身并不是一种诊断. 与气体相关的孔隙和与收缩相关的空隙有不同的原因，可能需要不同的纠正措施.
当剩余足够的材料时，加工偏移可以修正最终尺寸. 它不能替代铸件内部缺失的金属.
金属冷却时会发生什么
用于尺寸和缺陷规划, 分开三个阶段:
- 液体收缩: 液态金属在开始凝固时冷却时收缩.
- 凝固收缩: 当液体变成固体时体积减小. 置换液无法到达冷冻区域的地方, 可能会出现空洞或分布收缩孔隙.
- 固体冷却收缩: 当固体铸件冷却至室温时，其尺寸会发生变化.
线性图案余量和体积凝固收缩值描述不同的量. 请勿将体积百分比直接插入刀具直径的计算中.
有效的刀具余量还取决于工艺和特征. 模具动作, 核心约束, 后续加工会影响工具必须生产的尺寸.
在缩放工具之前确定铸件尺寸
从所需的成品几何形状开始. 然后定义留下加工毛坯所需的铸件几何形状.
这 SFSA 铸钢余量和公差指南 对待加工余量, 草稿, 和图案津贴分别. 其钢铸件建议不应直接转移到铝压铸件.
考虑一个简化的例子:
- 成品外径: 60.00 毫米
- 成品孔径: 30.00 毫米
- 名义加工余量: 1.00 每边毫米
标称铸造尺寸为:
铸件外径= 60.00 + 2 × 1.00 = 62.00 毫米
铸件孔径= 30.00 - 2 × 1.00 = 28.00 毫米
铸件需要更大的外径和更小的内孔，因为机械加工会去除两个表面的金属.
现在假设工具制造商使用了一个说明性的线性加法 1.0%, 相对于所需的冷铸尺寸定义.
对于外部功能:
说明性图案尺寸= 62.00 × 1.01 = 62.62 毫米
这 1.0% 是一个假设示例, 不是特定合金或铸造工艺的推荐收缩裕度.
检查供应商如何定义百分比. 如果收缩率 s 相对于较大的工具尺寸进行测量, 对应关系为:
模具尺寸=所需冷铸尺寸÷ (1 - s)
这些约定使用不同的参考尺寸.
生产工具需要针对特定功能进行审查. 核心克制, 工具温度, 草稿, 试铸结果可能会影响最终尺寸. 不要自动将外部特征计算应用于每个孔和芯.
检查最少库存, 不仅仅是名义库存
标称 1.00 毫米余量并不能证明每个可接受的铸件都会清理干净.
假设相同的外部特征有:
- 最小允许铸造外径: 61.60 毫米
- 最大允许成品外径: 60.05 毫米
用于与成品特征同心的理想圆形铸件:
最小径向库存 = (61.60 - 60.05) ÷ 2 = 0.775 毫米
如果这个例子至少需要 0.80 毫米 去除铸造表面, 即使在考虑其他变化之前，尺寸限制也无法提供足够的库存.
这里, 0.80 mm 是示例的假设清理要求, 不是通用的铸造规则.
位置误差, 失真, 表面变化, 和设置调整可以进一步减少本地库存. 移位的铸造孔可能一侧材料过多，另一侧材料过少.
草稿还改变了该功能的可用库存. 对于加工后将变成圆柱形的锥形铸造孔或凸台, 检查整个加工长度上的最小局部余量. 确定参考部分, 草案方向, 和加工基准. 如果铸造模型已包含拔模, 根据该几何形状进行计算，无需减去第二次拔模余量.
吃水要求因表面而异, 深度, 和合金, 如中所解释的 NADCA 指南草案. 单一的假设角度无法确定每个铸件的最小库存.
使用 CNC加工公差指南 将这些铸造限制与成品尺寸和基准要求联系起来.
喂最后冻结的部分
仍在凝固的部分需要获得足够的液态金属来补偿其体积变化.
如果连接路径过早冻结, 剩余的液体会变得孤立并留下收缩空隙.
研究 A356 铝楔形铸件的研究人员使用了早期凝固的薄流道, 切断楔块的进给. 他们的观察显示地表汇首先发展, 表面变得足够坚硬后，随后出现内部收缩孔隙. 该序列是使用记录的 缩孔形成的实时 X 射线成像.
对于住房, 检查厚老板, 肋骨交叉点, 和突然的墙壁变化. 这些功能可以创建与周围墙壁不同的冷却区域. 实用的地方, 保持壁厚一致，并在厚度必须改变的地方使用逐渐过渡.
加料计划必须与铸造工艺相匹配. 砂型铸造审查可能会解决立管和寒流问题. 高压压铸审查可能会解决浇口位置问题, 冷冻过程中的压力传输, 和局部模具冷却.
仅增加图案尺寸并不能保持进料路径畅通.
检查加工会暴露什么
外观可接受的铸造表面并不能证明其下方的金属满足机加工密封面或轴承座的要求.
机械加工可能会打开先前位于表面以下的孔隙. 孔可以满足其直径要求，同时暴露的孔会中断其轴承接触区域. 一个面可以满足平整度要求，而连接的缺陷则提供泄漏路径.
暴露的孔隙并不自动意味着零件会泄漏. 它的位置, 与其他空间的连接, 以及与压力边界或密封面积的关系.
添加更多加工库存并不是通用的解决方案. 它增加了必须去除的材料，并可能暴露铸件的不同区域. 在铸造设计中添加坯料也会改变局部截面厚度, 这可能会影响凝固和补缩.
对于耐压外壳, 就加工后所需的清理和表面状况达成一致. 余量应由铸造工艺支持, 结果样本, 和指定的验收测试.
加工过程中出现气孔时, 记录铸造批次, 受影响的功能, 地点, 以及在更改余量或刀具路径之前移除的材料.
第一次设置之前, 还确认浇口残留物和飞边不会干扰定位表面或超出加工程序中使用的毛坯包络线.
设置成品铸件的验收
“无收缩”过于宽泛，无法作为实际验收要求.
定义成品组件必须做什么以及如何检查它:
- 配合和轴承座: 指定最终尺寸, 相关形式和地点要求, 表面状况, 以及维度适用的阶段.
- 密封面和压力边界: 识别关键区域并定义任何泄漏测试介质, 压力, 期间, 和接受限度.
- 内部部分: 商定检验方法, 覆盖范围, 以及内部健全性影响功能的验收标准.
- 初始样品: 检查本地加工库存并在计划的材料去除后检查关键特征.
目视检查和液体渗透测试不能排除封闭的内部空隙. 当内部不连续性是验收要求的一部分时，可能需要射线照相或其他合适的方法.
该方法必须适合合金, 几何学, 缺陷类型, 和所需的灵敏度. 尺寸报告并不能确定压力密封性, 并且内部检查结果不能替代指定的泄漏测试.
报价前应商定检验要求. 我们的 质量保证流程 为讨论尺寸检查和特定项目的检查记录提供基础; 任何专门的测试都需要单独确认.
一起审查铸造和加工图纸
检查收缩或加工毛坯问题, 与建议的铸造图纸或模型一起共享成品零件图.
标记加工基准, 必须彻底清洁的表面, 密封面, 加载的老板, 以及任何已经出现毛孔的区域. 包括合金, 铸造工艺, 热处理条件, 预期数量, 以及可用的尺寸或泄漏测试结果.
这些细节有助于确定下一次更改是否属于刀具补偿, 喂养计划, 当地库存补贴, 或加工设置.
Rapid Efficient 可以审查提议的 铝压铸路线 旁边的 CNC加工要求, 并协调选角, 加工, 以及报价前与相关合作伙伴的检验要求.
