هيكل محمل منقسم: 80 مجموعة وخمسة تجاويف بيضاوية

في سجل مثال، خرجت خمسة تجاويف في دفعة من 80 مجموعة من هياكل محامل A356 المصبوبة بالجاذبية ببيضاوية 0.05 مم بعد ربط النصفين، مقابل حد 0.03 مم على الرسم. والقراءة أُخذت والهيكل مربوط، لأن الشكل الذي يستقر عليه المحمل لا يظهر قبل شدّ البراغي. وتجويف النصفين المربوطين وتعتيق الصب قبل شوط التشطيب أعاد الدفعات التالية إلى 0.02 مم، من غير تغيير في اللقمة.

القطعة هيكل منقسم أبعاده 120×95×70 مم ووزنه 420±30 غرام، وفيه تجويف Ø60 H8، وكلها أهداف تصميم على الرسم. والسبيكة A356 (AlSi7Mg) حسب GB/T 1173 ZL101A في حالة T6، وهي الحالة التي تُسلَّم بها القطعة إلى التشغيل. ويمر المسار بالصهر وإزالة الغازات، ثم الصب، فقص البوابة والمغذي، فإزالة الأزيز، فالسفع إلى Sa 2.5 وفق ISO 8501-1، فتفريز وجهي الفصل، فربط النصفين وتجويفهما، فحفر ثقوب الشفة، ثم الفحص النهائي.

علامَ فشلت دفعة 80 مجموعة؟

فشل خمسة من 80 هيكلاً فحص التجويف بعد الربط، وجاءت القراءة 0.05 مم فوق حد 0.03 مم. والبيضاوية هي الفرق بين أطول قطر وأقصره في مقطع واحد، فلا تُظهرها قراءة واحدة بالقدمة، ولا يكشفها قطر واحد ولو قرأ داخل التسامح.

ولم يظهر الفشل عند محطة التجويف، بل عند إعادة الفحص ووجها الفصل مشدودان، حيث يتحرك التجويف مع إغلاق البراغي. وتلك إعادة الفحص محطة مسعّرة، والمسار الذي يحذفها يوفّر مثبّتاً على الورق ويخسر القراءة الوحيدة التي تطابق القطعة المجمّعة.

من أين جاءت البيضاوية؟

قوتان تلتقيان عند التجويف. فدورة T6 تترك إجهاداً في جدار 5–8 مم يبرد أسرع من الشفة المحيطة به، فيتشكل الجدار أولاً ويشدّ على المعدن الذي ما يزال ساخناً، ويبقى الحمل مقفلاً في الصب. والفك يضيف حمله أثناء قطع التجويف. وقوة ثالثة تصل مع البراغي، فإغلاق وجهي الفصل يسحب ثقباً دائرياً خارج شكله.

وينزل الفك على آذان التثبيت الأربعة والشفة، فيعبر ضغطه الصب قبل أن يبلغ التجويف، ويبدّل شكل الحلقة قبل أن تصل اللقمة إليها. واللقمة الحادة تقطع سطحاً نظيفاً ولا تمسك تجويفاً يرتد عند فتح الفكّين ويتحرك مرة أخرى عند إغلاق البراغي، فما يخرج من الماكينة يعود إلى شكله الأول بعد أن ينفتح الفك.

والصفان أدناه هما سجل المثال، الدفعة الأولى وإعادة التشغيل، والقراءتان أُخذتا على الهيكل المربوط في الحالتين.

مرحلة التشغيل	تجاويف غير دائرية (مجموعات)	البيضاوية المقروءة (مم)	الحد (مم)
الدفعة الأولى من 80 مجموعة	5	0.05	0.03
إعادة التشغيل بعد التجويف على المربوط وتخفيف الإجهاد	0	0.02	0.03

كيف قيس التجويف؟

الميكرومتر الداخلي المقروء عند ثلاث نقاط يلتقط ما تفوته القدمة. فالقدمة تأخذ قطراً واحداً في اتجاه واحد، فالتجويف الذي خرج 0.05 مم على محور قد يقرأ صحيحاً على المحور الآخر، فيمر البيضاوي في فحص الطاولة. والفرق بين القراءتين هو العيب نفسه، لا خطأ في المقياس.

والحد 0.03 مم في كل مقطع من الوجه الأمامي إلى الخلف، ويُطبَّق على الهيكل المربوط. والقراءة على النصفين المفتوحين فحص إعداد لا فحص إفراج، لأن البراغي تحرّك التجويف بعدها، والقطعة التي تُقاس مفتوحة تختلف عن القطعة التي تُركَّب.

أي تغييرين أصلحا التجويف؟

التغيير الأول جوّف النصفين كجسم واحد مربوط، فدخل القضيب النصفين في الشوط نفسه ولم يبق لكل نصف محور خاص. والثاني أضاف تعتيق تخفيف إجهاد عند 155–165 °C لمدة 4–6 ساعات، وهو نطاق معتاد في انتظار موافقة المسبك، بين القطع الأولي والنهائي.

والربط قبل التجويف يضيف ثلاث محطات لا يحملها المسار المنفصل على الورق: الربط، ثم التجويف، ثم فكّ الربط وإعادة الفحص. وفرق التكلفة عن تجويف كل نصف على حدة يقع في تلك المحطات الثلاث، والربط هو الطريق الوحيد الذي يجعل المقعد النصف دائري والتجويف يتشاركان محوراً واحداً.

ماذا قرأت إعادة الفحص؟

على الهيكل المربوط قرأت إعادة التشغيل 0.02 مم، داخل حد 0.03 مم، بالمقياس نفسه وعند النقاط الثلاث نفسها. والقراءة والفكّان مغلقان لا تصلح للمقارنة، لأنها تصف القطعة في المثبّت لا في التجميع.

وغير ذلك من البنود يُفرَج عنه بمقاييسه، وتقرير جهاز قياس الإحداثيات يحمل بند التمحور عند 0.05 مم. والقائمة أدناه هي ما يجب أن يسمّيه تقرير أول عينة، بالبند والحد والمقياس، لا برقم واحد يُقرأ بلا مرجع.

البند	الهدف (مم)	المسموح (مم)	المقياس
قطر التجويف	Ø60 H8	حدود H8 على الرسم	ميكرومتر داخلي
بيضاوية التجويف	0.03	0.03 كحد أقصى، مربوطاً	ميكرومتر داخلي، ثلاث نقاط
استواء وجه الفصل	0.05	0.05 كحد أقصى	لوح قياس ومجس تحسس
التمحور بين المقعد والتجويف	0.05	0.05 كحد أقصى	جهاز قياس الإحداثيات
ثقوب الشفة 4×Ø9	موضع Ø0.3	Ø0.3 كحد أقصى	مقياس حدّي وتجربة تركيب

ما الذي لا يثبته هذا المثال؟

المثال يثبت سلسلة واحدة: خمسة تجاويف بيضاوية في دفعة من 80 مجموعة عادت إلى 0.02 مم بعد التجويف على المربوط وتعتيق تخفيف الإجهاد، مقروءة على الهيكل المربوط. ولا يثبت المثال مردود دفعة إنتاج كاملة، لأن دفعة واحدة وقالباً واحداً وإعداد تجويف واحداً هي كل السجل. وما يصلح لهذه القطعة قد لا يصلح لقطعة تتجاوزها في الحجم أو في شرط التشغيل.

وشرط الخدمة يرسم الحد. فالهيكل يعمل داخلياً في رذاذ زيت واهتزاز، والقطعة التي تعمل خارجاً أو تحمل حِملاً عاكساً تخرج عن هذا السجل. ويبقى الألمنيوم المصبوب في قوالب رملية والحديد الزهر مفتوحين إذا زاد الجدار سماكة أو صغرت الدفعة، ومقارنة المسار بينهما تبدأ من التجويف ووجه الفصل، لأن هذين السطحين يحددان الملاءمة في النهاية.

ويتكرر النمط نفسه في قطع أخرى مصبوبة ومشغولة. فبرنامج مفصلات نفّذ الصب والتصنيع الآلي في أمر واحد يحفظ ملاءمته بتثبيت المرجع قبل أي من الخطوتين. أرسل الرسم وقد وُسم عليه التجويف ووجه الفصل ووجه التثبيت، مع حجم الدفعة، حتى يفصل عرض السعر التجويف على المربوط وتعتيق تخفيف الإجهاد عن الصب نفسه، ويبقى كل بند مرئياً على حدة.